CN105399033B - 一种抽料装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种抽料装置，其用于从上方开口的容器中抽取液体，其包括抽料机构和驱动机构；所述抽料机构包括抽料管和隔离罩，所述抽料管的入料口位于所述隔离罩中，所述隔离罩的侧面设置有抽料开口，所述抽料机构被悬置地安装，以便向下伸入所述容器中，所述抽料机构在所述驱动机构的驱动下进行上下运动。本发明的抽料机构在进行抽料时，容器中的液体物料只能大致沿水平方向进入隔离罩中，从而使得所述抽料装置所抽取的物料与抽料开口所处的层次相对应，避免了抽取上层或下层的物料。

Description

一种抽料装置

技术领域

本发明涉及一种抽料装置，其特别适用于从分层的液体物料中抽取需要层次的液体。

背景技术

工业实践中，常常会用到由两种以上组分(例如工业液体和胶状物体)构成的液体物料，这类液体物料常常会产生分层现象而导致物料成分不均匀。以涂料为例，混合后的涂料常因上层分层而导致难以解决的浮色问题。当形成分层时，一般应避免使用包含浮色的上层液体，而希望抽取液面以下特定范围内的液体。另外，工业中还常常会遇到有意将液体物料分层并进行分离的情形。

现有技术中，为解决上述需求，通常采用手动的方式控制抽料泵的插入深度。然而，这种手动的控制方式不能保证精度，要么插入深度不足而导致抽取了上层液体，要么因插入深度过量而抽取了底层液体，这些不足都会导致所抽取的液体中混入了不希望的液体成分。

为此，提供一种有效的抽料装置来实现从前述液体物料中抽取需要层次的液体是本领域的技术人员一直以来所追求的目标之一。

发明内容

鉴于现有技术的以上现状，本发明的主要目的在于提供一种抽料装置，其能够保证从分层的液体物料中抽取需要层次的液体。

上述目的通过以下技术方案实现：

一种抽料装置，其用于从上方开口的容器中抽取液体，其包括抽料机构和驱动机构；所述抽料机构包括抽料管和隔离罩，所述抽料管的入料口位于所述隔离罩中，所述隔离罩的侧面设置有抽料开口，所述抽料机构被悬置地安装，以便向下伸入所述容器中，所述抽料机构在所述驱动机构的驱动下进行上下运动。

优选地，所述抽料装置还包括相对于所述隔离罩固定安装的位移传感器，当所述抽料机构伸入至所述容器中时，所述位移传感器在水平方向上位于所述容器的开口范围内。

优选地，所述位移传感器为超声位移传感器或光学位移传感器。

优选地，所述抽料装置包括支架，所述支架在所述驱动机构的驱动下进行上下运动，所述抽料机构和所述位移传感器均安装在所述支架上。

优选地，所述抽料机构包括螺杆泵，所述螺杆泵相对固定地插设在所述隔离罩中。

优选地，所述隔离罩包括料斗部和连接于所述料斗部上方的管部，所述抽料开口设置在所述料斗部的侧面上。

优选地，所述料斗部呈向下扩大的锥台状，所述抽料开口设置成靠近所述锥台的底部。

优选地，所述抽料装置包括第一立柱和第二立柱，所述驱动机构包括安装于所述第一立柱的第一丝杠和安装于所述第二立柱的第二丝杠。

优选地，所述驱动机构还包括位于第一立柱上的第一减速箱和位于第二立柱上的第二减速箱。

优选地，所述驱动机构还包括电机，所述电机安装于所述第一减速箱或所述第二减速箱上，所述第一减速箱与所述第二减速箱之间还设置有同步机构。

本发明的抽料机构在进行抽料时，容器中的液体物料只能大致沿水平方向进入隔离罩中，从而使得所述抽料装置所抽取的物料与抽料开口所处的层次相对应，避免了抽取上层或下层的物料。进一步地，通过设置位移传感器，本发明的混料装置还可方便地检测物料液位，从而可在抽料过程中跟随液位变化来驱动抽料机构的进给，保证始终抽取需要层次的液体物料。

附图说明

以下将参照附图对根据本发明的抽料装置的优选实施方式进行描述。

图中：

图1为本发明的优选实施方式的抽料装置的主视示意图；

图2为图1的抽料装置的侧视示意图；

图3为图1的抽料装置的俯视示意图；

图4为图1的抽料装置中的隔离罩的外形示意图。

具体实施方式

本发明针对分层液体物料(诸如涂料、胶料、油漆等)的分层次抽取问题，提供了一种抽料装置，其用于从上方开口的容器中抽取液体，特别是抽取需要层次的液体。

首先参见附图1-3，待抽取的液体物料盛放在上方开口的容器1(例如料缸、料筒、储料箱等)中。本发明的抽料装置主要包括抽料机构和驱动机构。其中，所述抽料机构包括抽料管2和隔离罩3，所述抽料管2的入料口(通常位于其末端)位于所述隔离罩3中，所述隔离罩3的侧面设置有抽料开口(例如侧面开设的一个或多个圆孔或长孔)。其中，所述抽料机构被悬置地安装，以便能够向下伸入所述容器1中。所述抽料机构在所述驱动机构的驱动下可进行上下运动。优选地，所述入料口的高度与所述抽料开口的高度相当，例如，位于抽料开口的范围内，或者略高于抽料开口。

在此，隔离罩3可以为任意形状的罩体，除了侧面的抽料开口外，隔离罩3的其余各面均能有效地将抽料管2的入料口与容器1中的物料隔离开。例如，如图1所示，隔离罩3可以包括料斗部31，该料斗部31例如可密封地固定在抽料管2上，使得抽料管2的入料口位于料斗部31中。再例如，如图4所示，隔离罩3还可以包括位于料斗部31上方的管部32，所述管部32与所述料斗部31密封地连接在一起，从而抽料管2可以插设在所述管部32中，直至其入料口位于所述料斗部32中。这些形式的隔离罩3均可以除侧面的抽料开口外实现有效隔离的功能。

当容器1中盛放适量的液体物料、并且所述隔离罩3至少抽料开口部分位于液面以下时，由于隔离罩3上的抽料开口设置在侧面上，并且隔离罩3的其它面是封闭的，因此，当抽料管在外部吸力(例如抽料泵提供的吸力)的作用下开始抽料时，容器1中的液体物料只能沿大致水平的方向进入隔离罩3中。可见，本发明的抽料装置所抽取的物料与抽料开口所处的层次相对应，从而避免了抽取上层或下层的物料。

随着抽料过程的进行，容器1内的物料液面逐渐下降，可通过驱动机构驱动抽料机构跟随液面的下降而下降，从而保证始终不抽取上层的物料。

特别地，当待抽取的液体物料分为两层，而表层属于不需要的层次时，采用本发明的抽料装置可以方便地将表层以下的液体物料抽取出来，只要确保在抽料过程中隔离罩3的抽料开口始终位于表层以下即可。

为自动地完成上述过程，优选地，本发明的抽料装置还包括相对于隔离罩3固定安装的位移传感器4，以用于检测物料液面的高度，所述位移传感器4被安装成与所述隔离罩3的抽料开口之间具有恒定的竖直距离(其高于隔离罩3)，并且当所述抽料机构伸入至所述容器1中时，所述位移传感器4在水平方向上位于所述容器1的开口范围内，即，所述位移传感器4可以位于所述容器1的开口上方或者开口中(只要位于液面上方即可)。

通过实时检测液面高度，可以容易判断隔离罩3的抽料开口距液面的高度差，从而可保证隔离罩3的抽料开口始终位于液面下需要的高度处。例如，由于位移传感器与隔离罩的抽料开口之间的距离(可称为第一距离)已知且恒定，该第一距离减去液面至位移传感器的距离，所得到的第一差值即为隔离罩抽料开口至液面的高度差。于是，通过设定适当的第一差值(其由液体物料自身的分层情况决定)，即可保证隔离罩的抽料开口始终位于液面下的确定高度处。

另一方面，当进行连续抽料时，由于液面可能连续下降，因而抽料机构也将连续跟随下降，但通常情况下也不希望隔离罩触及容器底部，以免造成装置的损坏。对此，本领域的技术人员容易想到设置下极限开关的方式来防止隔离罩下行过量，以保证安全。当隔离罩3接近于容器底部(例如位于事先设定的下极限位置，也即临界安全位置)时，位移传感器4与容器底部之间的距离(可称为第二距离)也是容易事先获知且恒定的。该第二距离减去液面至位移传感器的距离，所得到的第二差值即为实际液面高度。可见，本发明的抽料装置还能方便地测量容器内的实际液面高度。

因此，当抽料机构到达下极限位置时，本发明的抽料机构将立即停止驱动机构，并且优选同时停止抽料机构。这样，可以防止在抽料机构停止下降后继续抽料而抽取到表层中的物料。

优选地，本发明中所采用的位移传感器4可以为超声位移传感器或光学位移传感器。例如，当采用超声位移传感器时，其朝向液面发出超声信号，并接收自液面反射回来的超声信号，从而可方便地得到液面至超声位移传感器的距离。替代地，光学位移传感器(例如利用激光、红外光等)也可以方便地得到液面至位移传感器的距离。

优选地，如图1所示，为方便地安装位移传感器4，本发明的抽料装置包括支架5，所述支架5可在所述驱动机构的驱动下进行上下运动，所述隔离罩和所述位移传感器4均安装在所述支架5上。也即，通过设置可上下运动的支架5，可以方便地实现抽料机构的上下运动以及隔离罩与位移传感器之间的相对固定。容易想到的是，位移传感器4也可以安装在隔离罩上，例如借助于转接机构安装在其管部上。

优选地，所述抽料机构包括螺杆泵(优选为气动螺杆泵)6，所述螺杆泵6相对固定地插设在所述隔离罩3中。

例如，当隔离罩仅包括料斗部时，螺杆泵6的管部可直接插设在料斗部中，并且与料斗部之间密封连接，从而，螺杆泵6与隔离罩3一起上下运动。

优选地，如图4所示，隔离罩3包括料斗部31和连接于所述料斗部31上方的管部32，所述抽料开口设置在所述料斗部32的侧面上。

当隔离罩3包括管部32时，螺杆泵6可直接插设在所述管部32中，并相对于所述管部32进行固定，从而可简化螺杆泵6的安装。

所述料斗部31呈向下扩大的锥台状，所述抽料开口设置成靠近所述锥台的底部。由于锥台底部的圆周尺寸大，因而可设置较多的抽料开口，从而保证抽料口的有效进料面积，确保抽料效率。

为便于实现对抽料机构的进给驱动，本发明的抽料装置优选包括第一立柱7和第二立柱8，所述驱动机构则优选包括安装于所述第一立柱7的第一丝杠9和安装于所述第二立柱8的第二丝杠10。对应地，第一立柱7上还设有第一导轨(未示出)以及与第一丝杠9配合传动的第一螺母滑块机构11，第二立柱8上还设有第二导轨(未示出)以及与第二丝杠10配合传动的第二螺母滑块机构12。前述支架5例如借助于横梁等跨接第一立柱7和第二立柱8，并可在第一丝杠9和第二丝杠10的驱动下沿着第一立柱7和第二立柱8上下滑动。

容易想到的是，本发明的抽料装置也可以仅有一个立柱，或者在包括第一立柱和第二立柱的情况下，仅包括一套丝杠和螺母滑块机构。然而，本发明优选的双立柱、双丝杠的结构可以使抽料机构的上下运动更平稳、效率更高。

优选地，所述驱动机构还包括位于第一立柱7上(优选位于顶端)的第一减速箱13和位于第二立柱8上(优选位于顶端)的第二减速箱14。例如，第一减速箱13和第二减速箱14上均可以设置电机，优选伺服电机，从而，通过控制两个电机的转速，便可以协调地控制两个丝杠的转速，从而使两个螺母滑块机构同步地进行上下运动。

第一减速箱和第二减速箱优选为蜗轮减速箱，其可以以较小的体积和较大的传动比来完成减速传动和增大扭矩。

然而，优选地，为减少硬件成本和控制难度，本发明采用一个电机同时驱动两个丝杠的结构方案。如图1所示，所述驱动机构还包括电机(优选为伺服电机)16，所述电机16安装于所述第一减速箱13上(也可以安装于所述第二减速箱14上)，所述第一减速箱13与所述第二减速箱14之间还设置有同步机构15。例如，同步机构15可以是同步带机构，也可以是连轴蜗杆或连轴齿轮(即一根轴的两端均设置有蜗杆或齿轮，并同时与两个减速箱中的齿轮或蜗轮进行啮合传动)。这样，在电机16的驱动下，第一丝杠和第二丝杠可保持同步旋转。

本发明中，隔离罩3与支架5的连接例如可借助于抱紧夹具20实现，如图2所示。

此外，本发明的抽料装置还可以包括控制箱17和电气控制面板18。例如，控制箱17可以设置在底座19上，例如位于容器1的后方(容器1也设置在底座上)，电气控制面板18则可以设置在立柱上，从而可获得合适的操作高度。

优选地，电气控制面板中可设置多个按钮，例如可实现手自动切换、急停、启动、停止等操作。例如，在手动模式下，可手动地控制抽料机构的上升下降运动；而在自动模式下，则自动地进行抽料机构跟随液面的上下运动。

优选地，控制箱17作为本发明的抽料装置的控制中心，内部设有PLC、伺服控制器、开关电源等电气元件。当位于容器上方的位移传感器检测到容器内的液面高度时，检测到的数值实时地反馈到PLC中，PLC进行数据处理后发送脉冲到伺服控制器，从而使得伺服电机根据相应的脉冲按指定的方向、速度运行。由此便可实现始终抽取需要层次的液体物料。

优选地，两个立柱7、8可与底座19固定连接在一起，从而使整个装置构成一个整体。底座19的下方还可以安装行走轮，从而本发明的抽料装置可方便地进行移动，以适应具体的工业应用场景。

本发明的抽料装置自动化程度高，大大提高了生产效率，在保证质量的同时减少了人力成本。

特别地，通过设置位移传感器，本发明的抽料装置还可方便地检测物料液位，从而便于跟随液面的变化而驱动抽料装置的进给，从而保证始终抽取需要层次的液体物料。

应当理解，上述的实施方式仅是示例性的，而非限制性的，在不偏离本发明的基本原理的情况下，本领域的技术人员可以针对上述细节做出的各种明显的或等同的修改或替换，都将包含于本发明的权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种抽料装置，其用于从上方开口的容器中抽取液体，其特征在于，其包括抽料机构和驱动机构；所述抽料机构包括抽料管和隔离罩，所述抽料管的入料口位于所述隔离罩中，所述隔离罩的侧面设置有抽料开口，所述抽料机构被悬置地安装，以便向下伸入所述容器中，所述抽料机构在所述驱动机构的驱动下进行上下运动，以便能够使所述抽料机构跟随所述容器内的液面的下降而下降。

2.根据权利要求1所述的抽料装置，其特征在于，所述抽料装置还包括相对于所述隔离罩固定安装的位移传感器，当所述抽料机构伸入至所述容器中时，所述位移传感器在水平方向上位于所述容器的开口范围内。

3.根据权利要求2所述的抽料装置，其特征在于，所述位移传感器为超声位移传感器或光学位移传感器。

4.根据权利要求2所述的抽料装置，其特征在于，所述抽料装置包括支架，所述支架在所述驱动机构的驱动下进行上下运动，所述抽料机构和所述位移传感器均安装在所述支架上。

5.根据权利要求1-4之一所述的抽料装置，其特征在于，所述抽料机构包括螺杆泵，所述螺杆泵相对固定地插设在所述隔离罩中。

6.根据权利要求1-4之一所述的抽料装置，其特征在于，所述隔离罩包括料斗部和连接于所述料斗部上方的管部，所述抽料开口设置在所述料斗部的侧面上。

7.根据权利要求6所述的抽料装置，其特征在于，所述料斗部呈向下扩大的锥台状，所述抽料开口设置成靠近所述锥台的底部。

8.根据权利要求1-4之一所述的抽料装置，其特征在于，所述抽料装置包括第一立柱和第二立柱，所述驱动机构包括安装于所述第一立柱的第一丝杠和安装于所述第二立柱的第二丝杠。

9.根据权利要求8所述的抽料装置，其特征在于，所述驱动机构还包括位于第一立柱上的第一减速箱和位于第二立柱上的第二减速箱。

10.根据权利要求9所述的抽料装置，其特征在于，所述驱动机构还包括电机，所述电机安装于所述第一减速箱或所述第二减速箱上，所述第一减速箱与所述第二减速箱之间还设置有同步机构。