CN106743183B - 一种钕铁硼粉料振动给料装置及自动给料系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钕铁硼粉料振动给料装置及自动给料系统，钕铁硼粉料振动给料装置包括振动盘、振动底座、电控器、出料轨道和限高机构，振动盘固定设置在振动底座上，电控器和振动底座连接，电控器输出电压来控制并调整振动底座的振动幅度，振动盘的内壁设置有螺旋上升的送料轨道，送料轨道的出口和出料轨道的进口连接，限高机构设置在出料轨道的进口上方；优点是减少粉料团聚结块，对电压调节更敏感，保证钕铁硼粉料输送的均匀性；以此为基础构建的自动给料系统，根据称重系统下粉重量和称重时间的实时判断，调节电压对振动盘振动幅度和下粉速度进行精确控制，以此提高空中滞留量一致性，实现自动快速精确给料，提高钕铁硼生坯单重及尺寸一致性。

Description

一种钕铁硼粉料振动给料装置及自动给料系统

技术领域

本发明涉及一种钕铁硼粉料振动给料装置，尤其是涉及一种钕铁硼粉料振动给料装置及自动给料系统。

背景技术

近年来，烧结钕铁硼永磁产业高速发展，其生产技术也得到了突飞猛进的发展。在烧结钕铁硼磁钢生产中，压制成型工序是其中最关键一环。由于钕铁硼粉料(即钕铁硼合金粉末)平均粒径很小，通常只有3μm左右，且粒径分布窄而尖，导致钕铁硼粉料流动性差，容易结块，很难将粉料均匀填充到压制成型工序中成型压机的模腔之中。模腔中钕铁硼粉料填充密度的不均匀将导致压制成型得到的钕铁硼生坯单重偏差大，尺寸控制精度差，磨削率高，直接影响烧结后钕铁硼磁钢产品的合格率和材料利用率。

目前，主要通过钕铁硼粉料自动给料系统将粉料填充到成型压机的模腔中。现有的钕铁硼粉料自动给料系统通常包括下料装置、振动给料装置、称重装置、喂料装置和主控模块(中国发明专利201310738801.3)。振动给料装置包括倾斜设置的直线轨道和用于振动直线轨道的直线振动器，喂料装置包括喂料靴和用于驱动喂料靴移动的驱动器，下料装置用于存储钕铁硼粉料并将存储钕铁硼粉料输送到直线轨道上，直线振动器驱动粉料沿直线轨道振动并落入称重装置中，称重装置用于向喂料靴中输送钕铁硼粉料，主控模块用于控制下料装置、直线振动器、称重装置和驱动器的协同工作。工作时，下料装置将其内存储的钕铁硼粉料输送到直线轨道上，直线振动器驱动直线轨道振动，使粉料沿直线轨道向下移动至下端后离开直线轨道落入称重装置中，当称重装置接收到的钕铁硼粉料的质量达到设定值后，直线振动器停止工作，直线轨道上的钕铁硼粉料不再落下，称重装置将钕铁硼粉料送入喂料靴中。众所周知，喂料靴中钕铁硼粉料密度与喂料靴中粉料质量有关。喂料靴中钕铁硼粉料的质量不同时，送入模腔中的钕铁硼粉料的密度也不可避免的存在偏差，进而导致钕铁硼生坯的单重偏差。为了减少钕铁硼生坯的单重偏差，提高其一致性，需要将喂料靴中钕铁硼粉料的质量控制在一定范围内。现有的喂料靴中钕铁硼粉料质量的控制方法主要有两种，第一种是在喂料靴中安装传感器监测粉料存量，当喂料靴钕铁硼粉料存量减少至某一设定值时，往喂料靴中补充粉料，但该方法存在滞后性，导致生坯重量一致性存在较大波动(中国发明专利200810226225.3)；第二种方法是在压制成型时，主控模块驱动振动给料装置向称重装置中输送钕铁硼粉料，当称重装置中钕铁硼粉料达到设定补给值后，主控模块根据称重装置传送来的信号控制直线振动器关闭，并控制称重装置将其内钕铁硼粉料送入喂料靴中，实现喂料靴内钕铁硼粉料的定时定量补给(中国发明专利200910004799.0及201310738801.3)。由于主控模块接收称重装置传送来的信号并控制直线振动器关闭之后，会有部分钕铁硼粉料已经离开直线轨道但是还未落入称重装置中，该部分粉料重量被称为空中滞留量，空中滞留量直接影响称重装置中钕铁硼粉料的质量，在称重时需要将其考虑进去。目前，该空中滞留量通常采用计算得到的理论值或者实验得到的经验值。直线振动器振幅受直线轨道上的钕铁硼粉料质量影响较大，随着直线轨道上的钕铁硼粉料下料，粉料质量减小，粉料下落速度先增加，后减小，下粉速度的变化导致空中滞留量变化较大；另外，直线轨道上的钕铁硼粉料不可避免的产生团聚结块，块料的存在直接导致空中滞留量的不可控，因此空中滞留量的一致性较差，与预设值之间存在较大误差(中国发明专利201110411479.4)。长时间累积误差导致喂料靴中钕铁硼粉料过多或过少，最终影响填充到模腔中钕铁硼粉料的密度，导致压制成型得到的钕铁硼生坯单重偏差大，一致性不高。

鉴此，设计一种可以提高空中滞留量一致性、实现精确快速给料的钕铁硼粉料振动给料装置及自动给料系统，对于减少钕铁硼生坯单重偏差，提高其单重及尺寸一致性具有重要意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一是提供一种可以提高空中滞留量一致性，实现精确快速给料的钕铁硼粉料振动给料装置。

本发明解决上述技术问题之一所采用的技术方案为：一种钕铁硼粉料振动给料装置，包括振动盘、振动底座、电控器、出料轨道和限高机构，所述的振动盘固定设置在所述的振动底座上，所述的电控器和所述的振动底座连接，所述的电控器用于输出电压并调整控制所述的振动底座的振动幅度，所述的振动盘的内壁设置有螺旋上升的螺旋送料轨道，所述的螺旋送料轨道的出口和所述的出料轨道的进口连接，所述的限高机构设置在所述的出料轨道的进口上方。

所述的出料轨道包括底板、设置在所述的底板左侧的第一挡板和设置在所述的底板右侧的第二挡板，所述的限高机构包括支架、竖杆、连接板和限高块，所述的支架固定设置在所述的振动盘上，所述的竖杆固定设置在所述的支架上，所述的连接板安装在所述的竖杆上且可相对于所述的竖杆上下移动，所述的限高块和所述的连接板固定连接，所述的限高块位于所述的底板上方且竖直插入所述的第一挡板和所述的第二挡板之间。

所述的螺旋送料轨道的圈数为1-5圈，且其宽度不超过30mm。

与现有技术相比，本发明的钕铁硼粉料振动给料装置设置振动盘、振动底座、电控器、出料轨道和限高机构，振动盘固定设置在振动底座上，电控器和振动底座连接，电控器用于输出电压来控制并调整振动底座的振动幅度，振动盘的内壁设置有螺旋上升的螺旋送料轨道，螺旋送料轨道的出口和出料轨道的进口连接，限高机构设置在出料轨道的进口上方，振动给料装置在送料时，钕铁硼粉料沿螺旋送料轨道螺旋上升，当钕铁硼粉料振动输送至限高机构下方时，如果进入出料轨道中的钕铁硼粉料高度超过限高机构，则超出的钕铁硼粉料将被限高机构拨回振动盘中，由此保证下料装置送入振动盘中的钕铁硼粉料内含有的团状或者块状粉料被振松而处于松散状态，且经过出料轨道的钕铁硼粉料不会堆积过高；另外，本振动给料装置下粉速度随振动盘中的粉料质量减小呈单调线性降低趋势，且对电压调节更为敏感，便于通过电压控制振动底座的振动幅度。通过电控器输出电压对振动底座振动幅度的精确控制和螺旋送料轨道的螺旋送料，由此保证钕铁硼粉料输送的均匀性，提高空中滞留量的一致性，实现精确快速给料。

当出料轨道包括底板、设置在底板左侧的第一挡板和设置在底板右侧的第二挡板，限高机构包括支架、竖杆、连接板和限高块，支架固定设置在振动盘上，竖杆固定设置在支架上，连接板安装在竖杆上且可相对于竖杆上下移动，限高块和连接板固定连接，限高块位于底板上方且竖直插入第一挡板和第二挡板之间时，采用简单的结构实现出料轨道和限高机构，成本较低且安装方便，限高机构中可通过连接板来调整限高块的高度，灵活性较高。

当螺旋送料轨道的圈数为1-5圈，且其宽度不超过30mm时，在保证其送料速度的基础上，提高其送料精度。

本发明所要解决的技术问题之二是提供一种可以提高空中滞留量一致性及给料精度的钕铁硼粉料自动给料系统。

本发明解决上述技术问题之二所采用的技术方案为：一种钕铁硼粉料自动给料系统，包括下料装置、振动给料装置、称重装置、喂料装置和主控模块。所述的喂料装置包括喂料靴和用于驱动所述的喂料靴直线移动的驱动器，所述的下料装置用于存储钕铁硼粉料并将其内存储的钕铁硼粉料输送到所述的振动给料装置中，所述的振动给料装置用于将钕铁硼粉料输送至所述的称重装置中，所述的称重装置用于称取设定量的钕铁硼粉料并将钕铁硼粉料输送至所述的喂料靴中，所述的主控模块分别与所述的下料装置、所述的称重装置和所述的驱动器连接，所述的振动给料装置包括振动盘、振动底座、电控器、出料轨道和限高机构，所述的振动盘固定设置在所述的振动底座上，所述的电控器分别与所述的主控模块和所述的振动底座连接，所述的电控器根据所述的主控模块的命令输出电压来控制并调整所述的振动底座的振动幅度，所述的振动盘的内壁设置有螺旋上升的螺旋送料轨道，所述的螺旋送料轨道的出口和所述的出料轨道的进口连接，所述的限高机构设置在所述的出料轨道的进口上方。

所述的出料轨道包括底板、设置在所述的底板左侧的第一挡板和设置在所述的底板右侧的第二挡板，所述的限高机构包括支架、竖杆、连接板和限高块，所述的支架固定设置在所述的振动盘上，所述的竖杆固定设置在所述的支架上，所述的连接板安装在所述的竖杆上且可相对于所述的竖杆上下移动，所述的限高块和所述的连接板固定连接，所述的限高块位于所述的底板上方且竖直插入所述的第一挡板和所述的第二挡板之间。该结构中，采用简单的结构实现出料轨道和限高机构，成本较低且安装方便，限高机构中可通过连接板来调整限高块的高度，灵活性较高。

所述的主控模块包括PLC控制器和用于监测所述的振动盘中钕铁硼粉料量的监测模块，所述的PLC控制器分别与所述的监测模块、所述的驱动器、所述的电控器、所述的下料装置和所述的称重装置连接。所述的PLC控制器中存储有第一参考值、第二参考值和第三参考值，所述的第一参考值为振动盘中最低粉料高度，所述的第二参考值为产品重量允许范围，即m×(1-n)～m×(1+n)，其中m为产品设计重量，n为产品设计公差，所述的第三参考值为单模下料参考时间，单模下料参考时间大于等于5s且小于等于60s。所述的监测模块实时检测所述的振动盘中钕铁硼粉料高度并生成第一钕铁硼粉料量实时值反馈给所述的PLC控制器，所述的PLC控制器将第一钕铁硼粉料量实时值和所述的第一参考值进行对比，如果第一钕铁硼粉料量实时值大于所述的第一参考值，则所述的下料装置不工作，如果第一钕铁硼粉料量实时值小于或者等于所述的第一参考值，则所述的PLC控制器控制所述的下料装置向所述的振动盘中送料；所述的称重装置在振动结束时将称重装置内称取的钕铁硼粉料送入所述的喂料靴中，同时将实时称取的钕铁硼粉料量作为第二钕铁硼粉料量实时值反馈给所述的PLC控制器，所述的PLC控制器记录本次振动给料装置向称重装置中送料的时间作为单模下料时间，所述的PLC控制器将第二钕铁硼粉料量实时值与第二参考值进行对比，将单模下料时间和单模下料参考时间进行对比，当连续两次第二钕铁硼粉料量实时值超出所述的第二参考值且单模下料时间小于所述的第三参考值时，所述的PLC控制器生成控制信号发送给所述的电控器，所述的电控器输出电压减少使振动底座振动幅度降低；当连续两次第二钕铁硼粉料量实时值位于所述的第二参考值范围内且单模下料时间大于所述的第三参考值时，所述的PLC控制器将控制信号发送给所述的电控器，所述的电控器输出电压增加使振动底座振动幅度提高。该结构中，通过监测模块来实时检测振动盘中钕铁硼粉料高度，避免振动盘中缺料，并通过称重装置中称取的钕铁硼粉料量和单模下料时间的实时比对来调节下一模下料时电控器输出电压，由此实现振动底座振动幅度和振动装置下粉速度的实时精准调节，由此减少空中滞留量的误差，进一步提高送料精度，减少钕铁硼生坯单重偏差，提高其尺寸一致性。

所述的下料装置包括料桶、第一蝶阀、第二蝶阀、送料管、报警器和用于驱动所述的料桶振动的振动器，所述的第一蝶阀设置在所述的料桶的出口处，所述的第二蝶阀和所述的第一蝶阀连接且两者之间形成存储空间，所述的第二蝶阀和所述的送料管的一端连接，所述的送料管的另一端伸到所述的振动盘中，所述的振动器设置在所述的料桶上，所述的振动器、所述的第一蝶阀、所述的第二蝶阀和所述的报警器分别与所述的PLC控制器连接；当所述的PLC控制器接收到的第一钕铁硼粉料量实时值小于或者等于所述的第一参考值时，所述的PLC控制器先控制所述的振动器和第一蝶阀开启一段时间(2秒以上)后关闭，然后再控制所述的振动器和第二蝶阀开启一段时间(2秒以上)后关闭，如果此时所述的PLC控制器接收到的第一钕铁硼粉料量实时值仍然小于或者等于所述的第一参考值，此时表明所述的料桶缺料，所述的PLC控制器控制所述的下料装置、所述的振动给料装置、所述的称重装置和所述的喂料装置停止工作，并控制所述的报警器发出警报。该结构中，不通过料桶直接向振动给料装置中送料，而是通过第一蝶阀和第二蝶阀之间形成的存储空间以及PLC控制器对第一蝶阀和第二蝶阀的协同控制来实现送料，该存储空间通常能存储1.5kg左右的钕铁硼粉料，打开第一蝶阀使钕铁硼粉料进入存储空间内，在关闭第一蝶阀后再打开第二蝶阀，此时存储空间内的钕铁硼粉料通过送料管送入振动给料装置中，存储空间中存粉量较少，降低钕铁硼粉料氧化的风险；同时，进入振动系统的粉料减少，也降低振动盘中粉料质量对振动幅度的影响，提高称重系统准确性。

所述的称重装置包括称重传感器、可翻转的接料斗、下料斗、数据转换器和用于驱动所述的接料斗翻转的气缸，所述的气缸和所述的称重传感器分别与所述的PLC控制器连接，所述的接料斗和所述的气缸连接，所述的下料斗位于所述的接料斗和所述的喂料靴之间，当所述的气缸驱动所述的接料斗翻转时，所述的接料斗内的钕铁硼粉料落入所述的下料斗中并经由所述的下料斗落入所述的喂料靴中。

所述的监测模块包括激光位移传感器，所述的激光位移传感器和所述的PLC控制器连接。

所述的螺旋送料轨道的圈数为1-5圈，且其宽度不超过30mm。该结构在保证其送料速度的基础上，提高其送料精度。

与现有技术相比，本发明的钕铁硼粉料自动给料系统的优点在于通过振动盘、振动底座、电控器、出料轨道和限高机构来构建振动给料装置，振动盘固定设置在振动底座上，电控器分别与主控模块和振动底座连接，电控器根据主控模块的命令输出电压来控制并调整振动底座的振动幅度，振动盘的内壁设置有螺旋上升的螺旋送料轨道，螺旋送料轨道的出口和出料轨道的进口连接，限高机构设置在出料轨道的进口上方，采用振动盘螺旋送料轨道和限高装置，将粉料中的团聚块体粉料分散，保证钕铁硼粉料在出料轨道上输送的均匀性；另外，振动盘下粉速度随粉料质量减少呈单调线性降低趋势，且对电压调节更为敏感，方便利用电控器通过电压控制振动底座的振动幅度；主控系统根据称重系统下粉重量和称重时间的实时判断，实时调节电控器输出电压，从而实现对振动盘振动幅度和下粉速度的精确控制，保证钕铁硼粉料输送到称重装置中的均匀性，从而提高空中滞留量一致性，实现自动快速精确给料，减少钕铁硼生坯单重偏差，提高其单重及尺寸一致性，有望在高质量烧结钕铁硼磁钢成型生产中得到推广使用。

附图说明

图1为本发明的钕铁硼粉料振动给料装置的结构图；

图2(a)为不同振动电压下，本发明的振动给料装置下粉速度随振动盘中粉料质量变化的对比曲线图；

图2(b)为恒定振动电压下，现有的采用直线振动器的振动给料装置的下粉速度随直线轨道中粉料质量的变化曲线图；

图3为本发明的钕铁硼粉料自动给料系统的结构图；

图4为本发明的钕铁硼粉料自动给料系统的局部结构的立体图。

具体实施方式

本发明公开了一种钕铁硼粉料振动给料装置，以下结合附图实施例对本发明的钕铁硼粉料振动给料装置作进一步详细描述。

实施例一：如图1所示，一种钕铁硼粉料振动给料装置，包括振动盘1、振动底座2、电控器、出料轨道和限高机构，振动盘1固定设置在振动底座2上，电控器和振动底座2连接，电控器用于输出电压来控制并调整振动底座2的振动幅度，振动盘1的内壁设置有螺旋上升的螺旋送料轨道3，螺旋送料轨道3的出口和出料轨道的进口连接，限高机构设置在出料轨道的进口上方。

本实施例中，出料轨道包括底板4、设置在底板4左侧的第一挡板5和设置在底板4右侧的第二挡板6，限高机构包括支架7、竖杆8、连接板9和限高块10，支架7固定设置在振动盘1上，竖杆8固定设置在支架7上，连接板9安装在竖杆8上且可相对于竖杆8上下移动，限高块10和连接板9固定连接，限高块10位于底板4上方且竖直插入第一挡板5和第二挡板6之间。

本实施例中，螺旋送料轨道3的圈数为1圈，且其宽度不超过30mm。

实施例二：如图1所示，一种钕铁硼粉料振动给料装置，包括振动盘1、振动底座2、电控器、出料轨道和限高机构，振动盘1固定设置在振动底座2上，电控器和振动底座2连接，电控器用于输出电压来控制并调整振动底座2的振动幅度，振动盘1的内壁设置有螺旋上升的螺旋送料轨道3，螺旋送料轨道3的出口和出料轨道的进口连接，限高机构设置在出料轨道的进口上方。

本实施例中，出料轨道包括底板4、设置在底板4左侧的第一挡板5和设置在底板4右侧的第二挡板6，限高机构包括支架7、竖杆8、连接板9和限高块10，支架7固定设置在振动盘1上，竖杆8固定设置在支架7上，连接板9安装在竖杆8上且可相对于竖杆8上下移动，限高块10和连接板9固定连接，限高块10位于底板4上方且竖直插入第一挡板5和第二挡板6之间。

本实施例中，螺旋送料轨道3的圈数为5圈，且其宽度不超过30mm。

分别采集本发明的钕铁硼粉料振动给料装置和现有的钕铁硼粉料振动给料装置的下粉速度随振动给料装置中粉料质量的变化数据，其中不同振动电压下，本发明的振动给料装置下粉速度随振动盘中粉料质量变化的对比曲线图如图2(a)所示，其中振动电压一为AC200V，振动电压二为AC150V；恒定振动电压下，现有的采用直线振动器的振动给料装置中直线轨道的下粉速度随直线轨道中粉料质量的变化曲线图如图2(b)所示。分析图2(a)可知：随着粉料下落和振动盘中粉料质量减小，下粉速度也呈线性单调降低(见拟合曲线)；另外，在粉料质量相同情况下，通过电控器调节输出电压，可以调节振动盘下粉速度；分析图2(b)可知：随着粉料下落和直线轨道中粉料质量减小，下粉速度先增加后减小，在400g左右达到最大值(电压AC200V，见拟合曲线)。需要指出的是，降低现状直线振动器电压，下粉速度急剧降低，导致无法正常下粉。综上所述可知：与现状直线振动器相比，本振动给料装置下粉速度对送料轨道中的粉料质量变化更为线性，且对电压调节更为敏感，便于通过电压控制振动底座的振动幅度及下粉速度。

本发明还公开了一种采用上述钕铁硼粉料振动给料装置的钕铁硼粉料自动给料系统，以下结合附图实施例对本发明的钕铁硼粉料自动给料系统作进一步详细描述。

实施例一：如图1、图3和图4所示，一种钕铁硼粉料自动给料系统，包括下料装置、振动给料装置、称重装置、喂料装置和主控模块，喂料装置包括喂料靴11和用于驱动喂料靴11直线移动的驱动器，下料装置用于存储钕铁硼粉料并将其内存储的钕铁硼粉料输送到振动给料装置中，振动给料装置用于将钕铁硼粉料输送至称重装置中，称重装置用于称取设定量的钕铁硼粉料并将钕铁硼粉料输送至喂料靴11中，主控模块分别与下料装置、称重装置和驱动器连接，其特征在于振动给料装置包括振动盘1、振动底座2、电控器、出料轨道和限高机构，振动盘1固定设置在振动底座2上，电控器分别与主控模块和振动底座2连接，电控器根据主控模块的命令输出电压来控制并调整振动底座2的振动幅度，振动盘1的内壁设置有螺旋上升的螺旋送料轨道3，螺旋送料轨道3的出口和出料轨道的进口连接，限高机构设置在出料轨道的进口上方。

本实施例中，出料轨道包括底板4、设置在底板4左侧的第一挡板5和设置在底板4右侧的第二挡板6，限高机构包括支架7、竖杆8、连接板9和限高块10，支架7固定设置在振动盘1上，竖杆8固定设置在支架7上，连接板9安装在竖杆8上且可相对于竖杆8上下移动，限高块10和连接板9固定连接，限高块10位于底板4上方且竖直插入第一挡板5和第二挡板6之间。

本实施例中，主控模块包括PLC控制器和用于监测振动盘1中钕铁硼粉料量的监测模块，PLC控制器分别与监测模块20、驱动器、电控器、下料装置和称重装置连接，PLC控制器中存储有第一参考值、第二参考值和第三参考值。所述的第一参考值为振动盘中最低粉料高度，与振动盘尺寸有关，本实施例中为10mm；第二参考值为产品重量允许范围，即m×(1-n)～m×(1+n)，其中m为产品设计重量，n为产品设计公差，第三参考值为单模下料参考时间，单模下料参考时间大于等于5s且小于等于60s；本实施例中产品设计重量30g，设计公差3.3％，下料参考时间5s。监测模块实时检测振动盘1中钕铁硼粉料量并生成第一钕铁硼粉料高度实时值反馈给PLC控制器，PLC控制器将第一钕铁硼粉料量实时值和第一参考值进行对比，如果第一钕铁硼粉料量实时值大于第一参考值，则下料装置不工作，如果第一钕铁硼粉料量实时值小于或者等于第一参考值，则PLC控制器控制下料装置向振动盘1中送料；称重装置在振动结束时将称重装置内称取的钕铁硼粉料送入喂料靴11中，同时将实时称取的钕铁硼粉料量作为第二钕铁硼粉料量实时值反馈给PLC控制器，PLC控制器实时记录本次振动给料装置向称重装置中送料的时间作为单模下料时间，PLC控制器将第二钕铁硼粉料量实时值与第二参考值进行对比，将单模下料时间和单模下料参考时间进行对比，当连续两次第二钕铁硼粉料量实时值超出第二参考值且单模下料时间小于第三参考值时，PLC控制器生成控制信号发送给电控器，电控器输出电压减少使振动底座2振动幅度降低；当连续两次第二钕铁硼粉料量实时值位于第二参考值范围内且单模下料时间大于第三参考值时，PLC控制器将控制信号发送给电控器，电控器输出电压增加使振动底座2振动幅度提高。

本实施例中，下料装置包括料桶12、第一蝶阀13、第二蝶阀14、送料管15、报警器和用于驱动料桶12振动的振动器16，第一蝶阀13设置在料桶12的出口处，第二蝶阀14和第一蝶阀13连接且两者之间形成存储空间，第二蝶阀14和送料管15的一端连接，送料管15的另一端伸到振动盘1中，振动器16设置在料桶12上，振动器16、第一蝶阀13、第二蝶阀14和报警器分别与PLC控制器连接；当PLC控制器接收到的第一钕铁硼粉料量实时值小于或者等于第一参考值时，PLC控制器先控制振动器16和第一蝶阀13开启一段时间(该段时间通常为2秒以上)后关闭，然后再控制振动器16和第二蝶阀14开启一段时间(该段时间通常为2秒以上)后关闭，如果此时PLC控制器接收到的第一钕铁硼粉料量实时值仍然小于或者等于第一参考值，此时表明料桶12缺料，PLC控制器控制下料装置、振动给料装置、称重装置和喂料装置停止工作，并控制报警器发出警报。

本实施例中，称重装置包括称重传感器、可翻转的接料斗17、下料斗18、数据转换器和用于驱动接料斗17翻转的气缸19，气缸19和称重传感器分别与PLC控制器连接，接料斗17和气缸19连接，下料斗18位于接料斗17和喂料靴11之间，当气缸19驱动接料斗17翻转时，接料斗17内的钕铁硼粉料落入下料斗18中并经由下料斗18落入喂料靴11中。数据转换器可使用陕西农业包装机械研究所生产的型号为JH358D的数据转换器，该数据转换器将称重传感器感应的信号转换为PLC控制器能够识别的工控信号。

本实施例中，监测模块包括激光位移传感器，激光位移传感器和PLC控制器连接。送料管15为有机玻璃透明管。

本实施例中，螺旋送料轨道3的圈数为1-5圈，且其宽度不超过30mm。

本实施例中，驱动器和电控器均可以采用现有技术的成熟产品。

实施例二：如图1、图3和图4所示，一种钕铁硼粉料自动给料系统，包括下料装置、振动给料装置、称重装置、喂料装置和主控模块，喂料装置包括喂料靴11和用于驱动喂料靴11直线移动的驱动器，下料装置用于存储钕铁硼粉料并将其内存储的钕铁硼粉料输送到振动给料装置中，振动给料装置用于将钕铁硼粉料输送至称重装置中，称重装置用于称取设定量的钕铁硼粉料并将钕铁硼粉料输送至喂料靴11中，主控模块分别与下料装置、称重装置和驱动器连接，其特征在于振动给料装置包括振动盘1、振动底座2、电控器、出料轨道和限高机构，振动盘1固定设置在振动底座2上，电控器分别与主控模块和振动底座2连接，电控器根据主控模块的命令输出电压来控制并调整振动底座2的振动幅度，振动盘1的内壁设置有螺旋上升的螺旋送料轨道3，螺旋送料轨道3的出口和出料轨道的进口连接，限高机构设置在出料轨道的进口上方。

本实施例中，出料轨道包括底板4、设置在底板4左侧的第一挡板5和设置在底板4右侧的第二挡板6，限高机构包括支架7、竖杆8、连接板9和限高块10，支架7固定设置在振动盘1上，竖杆8固定设置在支架7上，连接板9安装在竖杆8上且可相对于竖杆8上下移动，限高块10和连接板9固定连接，限高块10位于底板4上方且竖直插入第一挡板5和第二挡板6之间。

本实施例中，主控模块包括PLC控制器和用于监测振动盘1中钕铁硼粉料量的监测模块，PLC控制器分别与监测模块20、驱动器、电控器、下料装置和称重装置连接，PLC控制器中存储有第一参考值、第二参考值和第三参考值。所述的第一参考值为振动盘中最低粉料高度，与振动盘尺寸有关，本实施例中为10mm；第二参考值为产品重量允许范围，即m×(1-n)～m×(1+n)，其中m为产品设计重量，n为产品设计公差，第三参考值为单模下料参考时间，单模下料参考时间大于等于5s且小于等于60s；本实施例中产品设计重量30g，设计公差3.3％，下料参考时间60s。监测模块实时检测振动盘1中钕铁硼粉料高度并生成第一钕铁硼粉料量实时值反馈给PLC控制器，PLC控制器将第一钕铁硼粉料量实时值和第一参考值进行对比，如果第一钕铁硼粉料量实时值大于第一参考值，则下料装置不工作；如果第一钕铁硼粉料量实时值小于或者等于第一参考值，则PLC控制器控制下料装置向振动盘1中送料。称重装置在振动结束时将称重装置内称取的钕铁硼粉料送入喂料靴11中，同时将实时称取的钕铁硼粉料量作为第二钕铁硼粉料量实时值反馈给PLC控制器，PLC控制器实时记录本次振动给料装置向称重装置中送料的时间作为单模下料时间，PLC控制器将第二钕铁硼粉料量实时值与第二参考值进行对比，将单模下料时间和单模下料参考时间进行对比，当连续两次第二钕铁硼粉料量实时值超出第二参考值且单模下料时间小于第三参考值时，PLC控制器生成控制信号发送给电控器，电控器输出电压减少使振动底座2振动幅度降低；当连续两次第二钕铁硼粉料量实时值位于第二参考值范围内且单模下料时间大于第三参考值时，PLC控制器将控制信号发送给电控器，电控器输出电压增加使振动底座2振动幅度提高。

本实施例中，下料装置包括料桶12、第一蝶阀13、第二蝶阀14、送料管15、报警器和用于驱动料桶12振动的振动器16，第一蝶阀13设置在料桶12的出口处，第二蝶阀14和第一蝶阀13连接且两者之间形成存储空间，第二蝶阀14和送料管15的一端连接，送料管15的另一端伸到振动盘1中，振动器16设置在料桶12上，振动器16、第一蝶阀13、第二蝶阀14和报警器分别与PLC控制器连接。当PLC控制器接收到的第一钕铁硼粉料量实时值小于或者等于第一参考值时，PLC控制器先控制振动器16和第一蝶阀13开启一段时间(该段时间通常为2秒以上)后关闭，然后再控制振动器16和第二蝶阀14开启一段时间(该段时间通常为2秒以上)后关闭，如果此时PLC控制器接收到的第一钕铁硼粉料量实时值仍然小于或者等于第一参考值，此时表明料桶12缺料，PLC控制器控制下料装置、振动给料装置、称重装置和喂料装置停止工作，并控制报警器发出警报。

本实施例中，称重装置包括称重传感器、可翻转的接料斗17、下料斗18、数据转换器和用于驱动接料斗17翻转的气缸19，气缸19和称重传感器分别与PLC控制器连接，接料斗17和气缸19连接，下料斗18位于接料斗17和喂料靴11之间，当气缸19驱动接料斗17翻转时，接料斗17内的钕铁硼粉料落入下料斗18中并经由下料斗18落入喂料靴11中。数据转换器可使用陕西农业包装机械研究所生产的型号为JH358D的数据转换器，该数据转换器将称重传感器感应的信号转换为PLC控制器能够识别的工控信号。

本实施例中，监测模块包括激光位移传感器，激光位移传感器和PLC控制器连接。送料管15为不锈钢管。

本实施例中，螺旋送料轨道3的圈数为1-5圈，且其宽度不超过30mm。

为了证明本发明的优异性，以下通过实验来对比本发明的钕铁硼粉料自动给料系统和现有的钕铁硼粉料自动给料系统。分别采用本发明的钕铁硼粉料自动给料系统和现有的钕铁硼粉料自动给料系统向成型压机的模腔之中供料制备钕铁硼生坯，生坯单重标准值为29.7g，设定钕铁硼粉料设计重量30g(产品设计重量与毛坯重量偏差0.3g)，产品设计公差为3.3％，实验结果如下表1所示。

表1

分析表1可知，本发明的钕铁硼粉料自动给料系统相对于现有的钕铁硼粉料自动给料系统，大大减少钕铁硼生坯单重偏差，提高其一致性，合格率得到大幅度提升，有望在高质量烧结钕铁硼成型生产中得到推广使用。

本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定权利要求，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本发明的保护范围应当以本发明权利要求所界定的范围为准。

Claims (5)

1.一种钕铁硼粉料自动给料系统，包括下料装置、振动给料装置、称重装置、喂料装置和主控模块，所述的喂料装置包括喂料靴和用于驱动所述的喂料靴直线移动的驱动器，所述的下料装置用于存储钕铁硼粉料并将其内存储的钕铁硼粉料输送到所述的振动给料装置中，所述的振动给料装置用于将钕铁硼粉料输送至所述的称重装置中，所述的称重装置用于称取设定量的钕铁硼粉料并将钕铁硼粉料输送至所述的喂料靴中，所述的主控模块分别与所述的下料装置、所述的称重装置和所述的驱动器连接，其特征在于所述的振动给料装置包括振动盘、振动底座、电控器、出料轨道和限高机构，所述的振动盘固定设置在所述的振动底座上，所述的电控器分别与所述的主控模块和所述的振动底座连接，所述的电控器根据所述的主控模块的命令输出电压来控制并调整所述的振动底座的振动幅度，所述的振动盘的内壁设置有螺旋上升的螺旋送料轨道，所述的螺旋送料轨道的出口和所述的出料轨道的进口连接，所述的限高机构设置在所述的出料轨道的进口上方；

所述的出料轨道包括底板、设置在所述的底板左侧的第一挡板和设置在所述的底板右侧的第二挡板，所述的限高机构包括支架、竖杆、连接板和限高块，所述的支架固定设置在所述的振动盘上，所述的竖杆固定设置在所述的支架上，所述的连接板安装在所述的竖杆上且可相对于所述的竖杆上下移动，所述的限高块和所述的连接板固定连接，所述的限高块位于所述的底板上方且竖直插入所述的第一挡板和所述的第二挡板之间；

所述的主控模块包括PLC控制器和用于监测所述的振动盘中钕铁硼粉料量的监测模块，所述的PLC控制器分别与所述的监测模块、所述的驱动器、所述的电控器、所述的下料装置和所述的称重装置连接；所述的PLC控制器中存储有第一参考值、第二参考值和第三参考值，所述的第一参考值为振动盘中最低粉料高度；所述的第二参考值为产品重量允许范围，即m×(1-n)～m×(1+n)，其中m为产品设计重量，n为产品设计公差，所述的第三参考值为单模下料参考时间，单模下料参考时间大于等于5s且小于等于60s；所述的监测模块实时检测所述的振动盘中钕铁硼粉料量并生成第一钕铁硼粉料量实时值反馈给所述的PLC控制器，所述的PLC控制器将第一钕铁硼粉料量实时值和所述的第一参考值进行对比，如果第一钕铁硼粉料量实时值大于所述的第一参考值，则所述的下料装置不工作；如果第一钕铁硼粉料量实时值小于或者等于所述的第一参考值，则所述的PLC控制器控制所述的下料装置向所述的振动盘中送料；所述的称重装置在振动结束时将称重装置内称取的钕铁硼粉料送入所述的喂料靴中，同时将实时称取的钕铁硼粉料量作为第二钕铁硼粉料量实时值反馈给所述的PLC控制器，所述的PLC控制器实时记录本次振动给料装置向称重装置中送料的时间作为单模下料时间，所述的PLC控制器将第二钕铁硼粉料量实时值与第二参考值进行对比，将单模下料时间和单模下料参考时间进行对比，当连续两次第二钕铁硼粉料量实时值超出所述的第二参考值且单模下料时间小于所述的第三参考值时，所述的PLC控制器生成控制信号发送给所述的电控器，所述的电控器减少输出电压来调低振动底座振动幅度；当连续两次第二钕铁硼粉料量实时值位于所述的第二参考值范围内且单模下料时间大于所述的第三参考值时，所述的PLC控制器将控制信号发送给所述的电控器，所述的电控器增加输出电压来调高振动底座振动幅度。

2.根据权利要求1所述的一种钕铁硼粉料自动给料系统，其特征在于所述的下料装置包括料桶、第一蝶阀、第二蝶阀、送料管、报警器和用于驱动所述的料桶振动的振动器，所述的第一蝶阀设置在所述的料桶的出口处，所述的第二蝶阀和所述的第一蝶阀连接且两者之间形成存储空间，所述的第二蝶阀和所述的送料管的一端连接，所述的送料管的另一端伸到所述的振动盘中，所述的振动器设置在所述的料桶上，所述的振动器、所述的第一蝶阀、所述的第二蝶阀和所述的报警器分别与所述的PLC控制器连接；当所述的PLC控制器接收到的第一钕铁硼粉料量实时值小于或者等于所述的第一参考值时，所述的PLC控制器先控制所述的振动器和所述的第一蝶阀开启一段时间后关闭，然后再控制所述的振动器和所述的第二蝶阀开启一段时间后关闭，如果此时所述的PLC控制器接收到的第一钕铁硼粉料量实时值仍然小于或者等于所述的第一参考值，此时表明所述的料桶缺料，所述的PLC控制器控制所述的下料装置、所述的振动给料装置、所述的称重装置和所述的喂料装置停止工作，并控制所述的报警器发出警报。

3.根据权利要求1所述的一种钕铁硼粉料自动给料系统，其特征在于所述的称重装置包括称重传感器、可翻转的接料斗、下料斗、数据转换器和用于驱动所述的接料斗翻转的气缸，所述的气缸和所述的称重传感器分别与所述的PLC控制器连接，所述的接料斗和所述的气缸连接，所述的下料斗位于所述的接料斗和所述的喂料靴之间，当所述的气缸驱动所述的接料斗翻转时，所述的接料斗内的钕铁硼粉料落入所述的下料斗中并经由所述的下料斗落入所述的喂料靴中。

4.根据权利要求1所述的一种钕铁硼粉料自动给料系统，其特征在于所述的监测模块包括激光位移传感器，所述的激光位移传感器和所述的PLC控制器连接。

5.根据权利要求1所述的一种钕铁硼粉料自动给料系统，其特征在于所述的螺旋送料轨道的圈数为1-5圈，且其宽度不超过30mm。