CN104772073A - 一种led胶和粉精密自动配料设备及其配料方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及精密仪器领域，尤其涉及一种LED胶和粉精密自动配料设备及其配料方法，本发明设备采用的是万位的精密称重仪，精密称重仪不动，通过LED胶和粉的装置移动进行自动送料，而且在换胶或换粉的间隙时间内使用一遮板避免胶或粉掉入配料杯内。因LED胶的精确度比LED粉的精确度要低，因此，实际出粉量是以计算后的需求量来出粉，就是根据实际出胶量，通过需求量的胶和粉的各比例，来计算出LED粉的实际需求量，其LED粉最后的出粉量与实际出胶量的比例无限接近于需求量的实际比例。LED灯的颜色对于LED胶和粉的比例要求相当高，因此，以高精确度的比例来出胶和出粉，会使LED灯颜色效果达到最优要求。

Description

一种LED胶和粉精密自动配料设备及其配料方法

 

技术领域

    本发明涉及精密仪器领域，尤其涉及一种LED胶和粉精密自动配料设备及其配料方法，该方法可对各种粉末、胶体达到高精度的配比。

背景技术

在试验分析、微量元素添加、精细化工等领域，配料的精度要求很高，一般需要达到±10mg，更高场合的要求需要达到±0.1mg。

目前，在需要精确配比、高精度配料场合，基本还是采用人工配比方式，精度和重复度均靠操作人员决定。精度方面，由于操作人员重复劳动强度较大，很难保证在±0.1mg范围的精度。重复度方面，由于每个操作人员的操作水平和各种原料的特性不一致，将会导致可靠性和可重复性较差。

另外，一些原料具有特殊的吸湿性，在开放的环境中，非常容易吸潮变质，对于配料成品的质量具有一定的影响。而由于人工操作的环境不可能进行密闭，在使用吸湿性原料时，配料的质量不能得到很好的保证。

现有的配料方法，LED胶和粉的配比是采用误差控制方式，即胶和粉的实际添加量都控制在一个误差范围内，比如±0.0003mg；这样，当胶粉的实际添加量偏向上下极限时，会导致粉的占比在一定范围内波动，通常会大于0.003%。

因此，急需一种可以达到配比比例要求的LED胶和粉配比的设备及使用该设备进行精确的计算比例来达到当今LED灯颜色的配比要求。

发明内容

针对上述技术中的不足，本发明提供了一种LED胶和粉精密自动配料设备及其配料方法，本设备采用的是万位的精密称重仪，精密称重仪不动，通过LED胶和粉的分配装置移动进行自动送料，而且在换胶或换粉的间隙时间内使用一遮板避免胶或粉掉入配料杯内。

为解决上述技术问题，本发明通过以下方案来实现：一种LED胶和粉精密自动配料设备，该设备包括一柜体及与柜体通过气管连接的空压机，该柜体内部分上下两层，顶部设有盖板，还包括设于柜体内部上层的LED胶和粉配料装置，该装置包括精密称重仪、置于精密称重仪前侧的LED粉配料振动组件、分居于精密称重仪左右两侧的LED胶送料组件，所述精密称重仪水平固定放置在支脚上；所述LED粉配料振动组件包括由下往上依次叠放的固定底座、支撑平板及固定于支撑平板上横向排列的多个LED粉送料装置，所述支撑平板与固定底座之间设有移动装置，支撑平板通过移动装置在固定底座上左右移动，使LED粉送料装置上的落料弯头准确的对准精密称重仪上放置配料杯的定位凸台区域内；所述LED胶送料组件上的出胶胶头后部设有伸缩装置，该伸缩装置可使出胶胶头准确的对准精密称重仪上放置配料杯的定位凸台区域内；所述LED胶送料组件安装于两个相对的脚架上，所述任意一脚架上还设有遮板，该遮板与一伸缩装置连接，在需要换LED粉或换胶时，该遮板通过伸缩装置盖于配料杯上部，防止胶或粉掉入配料杯内。

进一步的，所述支撑平板与固定底座之间的移动装置至少包括由电机带动的推送移动、由空压机带动的气缸推送移动。

进一步的，所述LED胶送料组件上的出胶胶头后部的伸缩装置至少包括由空压机带动的气缸推送移动。

进一步的，与遮板连接的伸缩装置至少包括由空压机带动的气缸推送移动。

进一步的， 所述柜体上层空腔壁上设有干燥装置，该干燥装置使上层空腔中的空气始终处于干燥的状态。

进一步的，所述精密称重仪一侧还设有配料杯感应器，该配料杯感应器在感应到精密称重仪放有配料杯时，并且上层柜体各门都关闭状态，设备才进行自动分配胶粉，以保证生产安全及称量的精度。

一种LED胶和粉精密自动配料方法，该方法是通过安装在上述设备上的带显示屏的PLC控制器来实现，该PLC控制器带有触摸显示屏，其特征在于，LED胶送料装置进行送料时，PLC控制器通过精密称重仪所称的重量反馈信息，得出LED胶的实际出胶总量，与需求量的比值，计算出LED粉的实际配比量； 

其具体计算操作步骤如下：

1、LED胶为A1胶和B1胶，LED粉为C粉、D粉，其配比的需求比为M:N:F:S；

2、在PLC控制器上设定好配方程序，放入配料杯，将精密称重仪归零； 

3、启动装置，出胶胶头有两个出胶口，通过伸缩装置移至配料杯上方，A1胶口出料，精密称重仪同时称重，反馈信息至PLC控制器，称其实际重量值为M1； 

然后B1胶口出料，精密称重仪同时称重，反馈信息至PLC控制器，称其实际重量值为N1；

4、伸缩装置控制出胶胶头返回初始位置；

5、遮板通过伸缩装置盖于配料杯上方，支撑平板通过移动装置带动LED粉送料组件移动，使装C粉的LED粉送料装置上的落料弯头移至配料杯、遮板上方；

6、遮板通过伸缩装置复位；

7、此时，因LED粉送料装置出粉的精确度比LED胶送料装置出胶的精度要高，为了使粉与胶的比例达到原始需求比例，需要重新计算C粉的重量值，依据公式：F1＝F*N1/（M+N），N1为A1胶和B1胶落料总重量；即：本次配料杯中计划需掉入的重量值为F1+ N1；

8、C粉落料完毕后，遮板通过伸缩装置遮住配料杯，支撑平板通过移动装置带动LED粉送料组件移动，使装D粉的LED粉送料装置上的落料弯头移至配料杯、遮板上方； 

9、遮板通过伸缩装置复位； 

10、同上述7中的计算方式，S1=S* N1/（M+N）, N1为A1胶和B1胶落料总重量；即：本次配料杯中计划需掉入的重量值为F1+ N1+S1。

本发明的有益效果是：

1.LED胶送料装置采用可伸缩式的结构使落料胶头自动伸至配料杯上方，伸缩式结构加胶时极为方便。

2.多个LED粉送料装置放置在同一支撑平台上，支撑平台制成可左右移动式，在换上另一种粉配料时，只需将支撑平台来回移动即可完成对粉的配比。

3．设置了一遮板，当胶或粉需要换成另外一种时，其中间的时间间隙配料杯上盖上遮板，防止胶或粉在移动过程中往下掉胶或粉，影响配料杯中的胶和粉的配比精确度。

4.因胶的送胶装置精确度比粉的送料装置精确度要低，其精确度比例在1︰10左右，即通过胶的实际出胶量，按照需求量的配比比例，计算出本次需要的LED粉的重量，接近或达到需求中的胶和粉的配比比例。

5.整个设备采用一体化设计，使用PLC控制器控制，自动操作配胶和配粉过程。

6.PLC控制器的可视化操作界面，精密称重仪万位精确度称量，使LED胶和粉的配比比例符合当今LED灯领域的颜色配比要求。

附图说明

图1为本发明柜体上层中的置于精密称重仪、LED粉送料组件、LED胶送料组件示意图。

图2为本发明LED粉送料装置示意图。

图3为本发明可移动型支撑板示意图。

图4为本发明设备及与本设备连接的空压机示意图。

图5为本发明支撑平板示意图。

图6为本发明LED胶送料装置上的伸缩装置未伸开示意图。

图7为本发明LED胶送料装置上的伸缩装置伸开后示意图。

图8为本发明实施例2中的转盘式送料装置示意图。

图9为本发明实施例1中的精密称重仪一侧的配料杯感应器示意图。

图10为本发明实施例1中精密称重仪一侧的配料杯感应器，并在精密称重仪放置配料杯示意图。

图11为本发明PLC控制器安装架示意图。

图12为本发明柜体下部的胶罐示意图。

图13为本发明柜体下部的胶罐通过滑轨滑出柜体下部示意图。

图中标记为：1-柜体；2-支撑平板；3-LED粉送料装置；4-方块形承接块；5-脚架；6-出胶胶头；7-精密称重仪；8-配料杯；9-遮板；10-空压机；11-柜体；12-盖板；13-指示灯；14-PLC控制器；15-透明开窗；16-气压开关；17-A1胶压力表；171-B1胶压力表；18-A2胶压力表；181-B2胶压力表；178-胶阀压力表；19-圆环型转盘；20-LED胶伸缩装置；21-配料杯感应器；开始按键22；复位按键23；急停按键24；胶罐25；把手26；31-料斗；32-送料管；33-振动部；34-落料弯头；101-动螺杆；102-电动机；141-控制器内固定头；142-控制器外固定头。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作详细说明。

实施例1：如图1至图4所示，一种LED胶和粉精密自动配料设备，该设备包括一柜体11及与柜体11通过气管连接的空压机10，该柜体11内部分上下两层，顶部设有盖板12，还包括设于柜体11内部上层的LED胶和粉送料装置，该装置包括精密称重仪7、置于精密称重仪7前侧的LED粉送料组件、分居于精密称重仪7左右两侧的LED胶送料组件，所述精密称重仪7水平固定放置在支脚上；所述LED粉送料组件包括由下往上依次叠放的固定底座1、支撑平板2及固定于支撑平板2上横向排列的多个LED粉送料装置3，所述支撑平板2与固定底座1之间设有移动装置，支撑平板2通过移动装置在固定底座1上左右移动，使LED粉送料装置3上的落料弯头34准确的对准精密称重仪7上放置配料杯8的定位凸台区域内；所述LED胶送料组件上的出胶胶头6后部设有伸缩装置，该伸缩装置可使出胶胶头6准确的对准精密称重仪7上放置配料杯8的定位凸台区域内；所述LED胶送料组件安装于两个相对的脚架5上，所述任意一脚架5上还设有遮板9，该遮板9与一伸缩装置连接，在需要换LED粉或换胶时，该遮板9通过伸缩装置盖于配料杯8上部，防止胶或粉掉入配料杯8内。

如图5所示，支撑平板2与固定底座1之间的移动装置至少包括由电机带动的推送移动、由空压机带动的气缸推送移动。移动装置使用电机带动的推送，其结构是在支撑平板2下的滑块上固定传送皮带的一处，然后在固定底座1两侧安装滑轨101，固定底座1内一头安装电动机102，电动机102通过皮带带动滑块移动，使支撑平板2可向左右滑动，LED粉送料装置3固定在支撑平板2上，也随支撑平板2向左右滑动； LED粉送料装置3下部为方块形承接块4，该方块形承接块4与支撑平板2之间的四角处设有减振垫，方块形承接块4上表面的四角也设有同样的减振垫，LED粉送料装置3的振动部下表面座于该减振垫上。当LED粉送料装置送料时，振动器振动，使粉通过送料管向落料弯头34运动，最后落入配料杯8中。

如图6、7所示，所述LED胶送料组件上的出胶胶头6后部的伸缩装置至少包括由空压机带动的气缸推送移动。LED胶送料组件上有两个出胶口，一个出胶口为A胶出胶口，另一部出胶口为B胶出胶口，两部出胶口都在配料杯杯口的范围内。

与遮板9连接的伸缩装置至少包括由空压机带动的气缸推送移动，该气缸与LED胶送料组件上的气缸伸缩装置一样，也是通过气压使遮板9伸至配料杯8杯口上方，防止LED胶或粉在替换时掉落，如果在替换时掉落了LED胶或粉在配料杯8内，会使配比比例发生变化，影响LED胶和粉的配比效果。

在柜体11上层空腔壁上设有干燥装置，该干燥装置使上层空腔中的空气始终处于干燥的状态。因LED粉是放在料斗31处进行送料，料斗置于柜体11上层空腔内，呈裸露状态。如果未设这个干燥装置，LED粉会吸收空气中的水分变成潮湿状态，而潮湿状态的LED粉性能会产生变化，进而影响产品品质。因此，加了一个干燥装置，使柜体11的上层的空腔始终都处于干燥的状态。

如图12、图13所示，柜体11下层是置放四瓶不同的胶罐25，这些胶罐25分别通过管路连接空压机10与LED胶送料装置。柜体11底部的4个胶罐25安装在一块装有滑轨的平台上，换胶时，通过平台前端的把手26可以抽出来150mm左右，换完胶后，平台退回到柜体内部。柜体11下层开门设计，在上层与下层的连接处正面上方分别设有气压开关16、A1胶压力表17、B1胶压力表171、A2胶压力表18、B2胶压力表181、胶阀压力表178。在PLC控制器14右侧面板上设有透明开窗15，该透明开窗15置于精密称重仪7前面，打开后，可将配料杯8置放于精密称重仪7上，并且从透明开窗15外部可视落料弯头34或出胶胶头的加料情况。

柜体11前面右边分别设有开始按键22、复位按键23、急停按键24，参数在PLC控制器14上设置好后，启动开始按键22，设备会按照设置好的参数进行出胶和粉。如果需要将设备上的LED胶和粉配料装置、LED胶送料装置复位至默认的初始位置，按下复位按键23，复位后再开始进行参数设置，这样才可以让设备上的各装置能够一一对应。当设备运行时，出现的故障没有在指示灯13识别的范围内时，则需要按下急停按键24，迫使设备停止。

在柜体11的左侧下部还设有气压过滤调压装置、总电源开关、干燥主机控制器，气压过滤调压装置与柜体11下层置放的四瓶不同的胶罐连接，控制气压在设定的范围之内。总电源开关控制整个设备的电源输入，干燥主机控制器调节上述干燥装置的湿度，使柜体11上层空间的湿度在设定的湿度范围内。

如图9、图10所示，在所述精密称重仪7一侧还设有配料杯感应器21，该配料杯感应器21在感应到精密称重仪7放有配料杯时，并且上层柜体的开关门为关闭状态，只有当门及上部的盖板处于关闭的状态时，柜体上层的空气为静止状态，不会对精密称重仪7产生干扰，这时，设备才进行自动分配胶粉，以保证生产安全及称量的精度。反之，设备不能启动。因此，在碰到设备不启动的情况下，首先则是检查配料杯是否放置，门及柜体上面的盖板是否关上，如果都处于所要求的状态，再检查其它故障。

实施例2：本发明为移动式加料设计，精密称重仪7属于静止状态，LED粉送料装置3沿精密称重仪7的左右方向移动来进行加料，但作为不限制本发明的局限性，本发明还给出了一种圆环型转盘式的加料设计，即：将各LED粉送料装置3设于圆环型转盘19上，如图8所示，圆环型转盘19中部为空心区域，在这空心区域的任意一处设置精密称重仪7，只需使LED粉送料装置3上的落料弯头34可指向配料杯8的方向即可，配料杯8置于精密称重仪7上。

实施例3：一种LED胶和粉精密自动配料方法，该方法是通过安装在上述设备上的带显示屏的PLC控制器14来实现，该PLC控制器14带有触摸显示屏， 该PLC控制器14通过活动支架连接在柜体凹槽内的位置（如图11所示），该活动支架由焊接在控制器上的控制器内固定头141及连接在柜体凹槽两侧壁上的控制器外固定头142，通过活动支架可移动到凹槽外部，且摆放角度有90度范围的调整。LED胶送料装置进行送料时，PLC控制器14通过精密称重仪7所称的重量反馈信息，得出LED胶的实际出胶总量，与需求量的比值，计算出LED粉的实际配比量； 

其具体计算操作步骤如下：

1、LED胶为A1胶和B1胶，LED粉为C粉、D粉，其配比的需求比为M:N:F:S；

2、在PLC控制器14上设定好配方程序，放入配料杯8，将精密称重仪7归零； 

3、启动装置，出胶胶头6有两个出胶口，通过伸缩装置移至配料杯8上方，A1胶口出料，精密称重仪7同时称重，反馈信息至PLC控制器14，称其实际重量值为M1； 

然后B1胶口出料，精密称重仪7同时称重，反馈信息至PLC控制器14，称其实际重量值为N1；

4、伸缩装置控制出胶胶头6返回初始位置；

5、遮板9通过伸缩装置盖于配料杯8上方，支撑平板2通过移动装置带动LED粉送料组件移动，使装C粉的LED粉送料装置3上的落料弯头移至配料杯8、遮板9上方；

6、遮板9通过伸缩装置复位；

7、此时，因LED粉送料装置3出粉的精确度比LED胶送料装置出胶的精度要高，为了使粉与胶的比例达到原始需求比例，需要重新计算C粉的重量值，依据公式：F1＝F*N1/（M+N），N1为A1胶和B1胶落料总重量；即：本次配料杯8中计划需掉入的重量值为F1+ N1；

8、C粉落料完毕后，遮板9通过伸缩装置遮住配料杯8，支撑平板2通过移动装置带动LED粉送料组件移动，使装D粉的LED粉送料装置3上的落料弯头移至配料杯8、遮板9上方； 

9、遮板9通过伸缩装置复位； 

10、同上述7中的计算方式，S1=S* N1/（M+N）, N1为A1胶和B1胶落料总重量；即：本次配料杯8中计划需掉入的重量值为F1+ N1+S1。

如下表所示：（单位g）

胶或粉	需求量	实际出胶量	计算后需求量	实际出粉量
					A1胶	0.3000	0.2992
B1胶	0.5000	0.4998
					C粉	0.0300		0.0300	0.0299
D粉	0.0800		0.0799	0.0798

从上述数据可以看出，因LED胶的精确度比LED粉的精确度要低，因此，实际出粉量是以计算后的需求量来出粉，就是根据实际出胶量，通过需求量的胶和粉的各比例，来计算出LED粉的实际需求量，其LED粉最后的出粉量与实际出胶量的比例接近于需求量的实际比例。

因上述数据中胶的实际出胶量偏差不是太大，为了使本发明方法表达的更明显，请参照下表中的数据所示：（单位g）

胶或粉	需求量	实际出胶量	计算后需求量=粉需求量*实际出胶总量/胶原始需求总量	实际出粉量
					A1胶	9.5000	9.4002
B1胶	5.0000	4.5500
					C粉	0.1200		0.1154	0.1153
D粉	0.1100		0.1058	0.1057
					E粉	0.1300		0.1251	0.1252
F粉	0.1200		0.1154	0.1155

从以上表中可看出，配比需求的数据与实际配比的数据相差较大，但其胶与粉的配比比例几乎保持不变，如C粉与A1+B1胶的需求比例是0.12/（9.5+5）≈0.8276%，实际配比比例是0.1154/（9.4002+4.55）≈0.8272%，与需求比例只相差0.0004%，这种相差在LED领域的配料中可以忽略不计，因此，利用胶和粉的比例配料所得出的混合物最大限度的与需求比例接近，该混合物应用到LED灯内的荧光粉效果最好。

以上所述仅为本发明的优选实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种LED胶和粉精密自动配料设备，该设备包括一柜体（11）及与柜体（11）通过气管连接的空压机（10），该柜体（11）内部分上下两层，顶部设有盖板（12），其特征在于：还包括设于柜体（11）内部上层的LED胶和粉配料装置，该装置包括精密称重仪（7）、置于精密称重仪（7）前侧的LED粉配料振动组件、分居于精密称重仪（7）左右两侧的LED胶送料组件，所述精密称重仪（7）水平固定放置在支脚上；所述LED粉配料振动组件包括由下往上依次叠放的固定底座（1）、支撑平板（2）及固定于支撑平板（2）上横向排列的多个LED粉送料装置（3），所述支撑平板（2）与固定底座（1）之间设有移动装置，支撑平板（2）通过移动装置在固定底座（1）上左右移动，使LED粉送料装置（3）上的落料弯头（34）准确的对准精密称重仪（7）上放置配料杯（8）的定位凸台区域内；所述LED胶送料组件上的出胶胶头（6）后部设有伸缩装置，该伸缩装置可使出胶胶头（6）准确的对准精密称重仪（7）上放置配料杯（8）的定位凸台区域内；所述LED胶送料组件安装于两个相对的脚架（5）上，所述任意一脚架（5）上还设有遮板（9），该遮板（9）与一伸缩装置连接，在需要换LED粉或换胶时，该遮板（9）通过伸缩装置盖于配料杯（8）上部，防止胶或粉掉入配料杯（8）内。

2.根据权利要求1所述的一种LED胶和粉精密自动配料设备，其特征在于：所述支撑平板（2）与固定底座（1）之间的移动装置至少包括由电机带动的推送移动、由空压机带动的气缸推送移动。

3.根据权利要求1所述的一种LED胶和粉精密自动配料设备，其特征在于：所述LED胶送料组件上的出胶胶头（6）后部的伸缩装置至少包括由空压机带动的气缸推送移动。

4.根据权利要求1所述的一种LED胶和粉精密自动配料设备，其特征在于：与遮板（9）连接的伸缩装置至少包括由空压机带动的气缸推送移动。

5.根据权利要求1所述的一种LED胶和粉精密自动配料设备，其特征在于： 所述柜体（11）上层空腔壁上设有干燥装置，该干燥装置使上层空腔中的空气始终处于干燥的状态。

6.根据权利要求1所述的一种LED胶和粉精密自动配料设备，其特征在于：所述精密称重仪（7）一侧还设有配料杯感应器（21），该配料杯感应器（21）在感应到精密称重仪（7）放有配料杯时，并且上层柜体各门都关闭状态，设备才进行自动分配胶粉，以保证生产安全及称量的精度。

7.一种LED胶和粉精密自动配料方法，该方法是通过安装在上述设备上的带显示屏的PLC控制器（14）来实现，该PLC控制器（14）带有触摸显示屏，其特征在于，LED胶送料装置进行送料时，PLC控制器（14）通过精密称重仪（7）所称的重量反馈信息，得出LED胶的实际出胶总量，与需求量的比值，计算出LED粉的实际配比量； 

其具体计算操作步骤如下：

1）、LED胶为A1胶和B1胶，LED粉为C粉、D粉，其配比的需求比为M:N:F:S；

2）、在PLC控制器（14）上设定好配方程序，放入配料杯（8），将精密称重仪（7）归零； 

3）、启动装置，出胶胶头（6）有两个出胶口，通过伸缩装置移至配料杯（8）上方，A1胶口出料，精密称重仪（7）同时称重，反馈信息至PLC控制器（14），称其实际重量值为M1； 

然后B1胶口出料，精密称重仪（7）同时称重，反馈信息至PLC控制器（14），称其实际重量值为N1；

4）、伸缩装置控制出胶胶头（6）返回初始位置；

5）、遮板（9）通过伸缩装置盖于配料杯（8）上方，支撑平板（2）通过移动装置带动LED粉送料组件移动，使装C粉的LED粉送料装置（3）上的落料弯头移至配料杯（8）、遮板（9）上方；

6）、遮板（9）通过伸缩装置复位；

7）、此时，因LED粉送料装置（3）出粉的精确度比LED胶送料装置出胶的精度要高，为了使粉与胶的比例达到原始需求比例，需要重新计算C粉的重量值，依据公式：F1＝F*N1/（M+N），N1为A1胶和B1胶落料总重量；即：本次配料杯（8）中计划需掉入的重量值为F1+ N1；

8）、C粉落料完毕后，遮板（9）通过伸缩装置遮住配料杯（8），支撑平板（2）通过移动装置带动LED粉送料组件移动，使装D粉的LED粉送料装置（3）上的落料弯头移至配料杯（8）、遮板（9）上方； 

9）、遮板（9）通过伸缩装置复位； 

10）、同上述7中的计算方式，S1=S* N1/（M+N）, N1为A1胶和A2胶落料总重量；即：本次配料杯（8）中计划需掉入的重量值为F1+ N1+S1。