CN106823926B - 基于液体浓度控制桨叶变形的物料搅拌机及桨叶控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于液体浓度控制桨叶变形的物料搅拌机及桨叶控制方法，包括搅拌缸、搅拌桨、第一驱动电机、减速机以及安装在所述搅拌桨上的多个桨叶，所述桨叶包括呈“工”字型的主叶片、第一从叶片、第二从叶片、第二驱动电机以及电动伸缩杆，所述第一从叶片与第二从叶片的形状相同且高度低于所述主叶片的高度；所述主叶片包括上叶面、下叶面以及分别垂直固定所述上叶面以及下叶面的连接杆，所述第二驱动电机设置在所述连接杆内，所述电动伸缩杆为两个；所述搅拌机还包括液体浓度传感器以及单片机，所述液体浓度传感器的输出端与所述单片机的输入端连接，所述单片机的输出端与所述第二驱动电机的第一输入端连接。

Description

基于液体浓度控制桨叶变形的物料搅拌机及桨叶控制方法

技术领域

本发明涉及搅拌机技术领域，特别涉及一种基于液体浓度控制桨叶变形的物料搅拌机及桨叶控制方法。

背景技术

搅拌机，是一种带有叶片的轴在圆筒或槽中旋转，将多种原料进行搅拌混合，使之成为一种混合物或适宜稠度的机器，是生产生活中常用的一种物质混合均匀的方式，通过搅拌机可以使原料混合更加均匀，便于下一步的使用。

现有技术一般是通过使用搅拌桨在液体中旋转的搅拌机使原料混合均匀，在搅拌桨上通常设置有桨片或者叶片，帮助搅拌充分，但是现有的搅拌机桨叶一般都是固定形态，在液体搅拌过程中不能够改变叶片的形态，在实际的搅拌过程中原料的混合往往伴随着液体浓度的改变，不同的浓度也代表液体混合的程度，根据液体浓度及液体的混合程度选择不同桨叶形态，有利于液体混合充分。

发明内容

发明目的：为了解决背景技术中提到的问题，本发明提供一种基于液体浓度控制桨叶变形的物料搅拌机及桨叶控制方法。

技术方案：一种基于液体浓度控制桨叶变形的物料搅拌机，包括搅拌缸、搅拌桨、第一驱动电机、减速机以及安装在所述搅拌桨上的多个桨叶，所述搅拌桨固定在所述搅拌缸中间并从所述搅拌缸的底部穿出与所述减速机连接，所述减速机与所述第一驱动电机连接，所述桨叶包括呈“工”字型的主叶片、第一从叶片、第二从叶片、第二驱动电机以及电动伸缩杆，所述第一从叶片与第二从叶片的形状相同且高度低于所述主叶片的高度；所述主叶片包括上叶面、下叶面以及分别垂直固定所述上叶面以及下叶面的连接杆，所述第二驱动电机设置在所述连接杆内，所述电动伸缩杆为两个，分别固定在所述连接杆的左右两侧且与所述第二驱动电机连接，所述第一从叶片以及第二从叶片与所述电动伸缩杆固定连接；所述搅拌机还包括液体浓度传感器以及单片机，所述液体浓度传感器的输出端与所述单片机的输入端连接，所述单片机的输出端与所述第二驱动电机的第一输入端连接。

作为本发明的一种优选方式，所述单片机设置在所述搅拌桨内，所述液体浓度传感器设置在所述搅拌缸内并从所述搅拌缸的底部穿出。

作为本发明的一种优选方式，所述电动伸缩杆由主杆以及从杆构成，所述从杆上设置有行程传感器以及行程开关，所述行程传感器的输出端与所述第二驱动电机的第二输入端连接，所述第二驱动电机的输出端与所述行程开关的输入端连接。

作为本发明的一种优选方式，所述桨叶还包括锁位槽，所述锁位槽一端套设在所述主叶片上，另一端远离所述主叶片。

作为本发明的一种优选方式，所述的一种基于液体浓度控制桨叶变形的物料搅拌机的桨叶变形控制方法，包括以下工作步骤：

（1）、搅拌作业开始，单片机向第二驱动电机输出复位信号，第二驱动电机根据复位信号驱动电动伸缩杆伸出最大长度，电动伸缩杆的伸出带动第一从叶片以及第二从叶片自主叶片的上叶面与下叶面中间向两侧移动，直至完全从主叶片的内部脱离出来，脱离出的第一从叶片以及第二从叶片与主叶片形成一个整体；

（2）、液体浓度传感器测量搅拌缸内部液体物料的浓度值并将其传输给单片机；

（3）、单片机对接收的浓度值进行判断，在判断出浓度值大于第一浓度阈值时，向第二驱动电机输出第一缩回信号，在判断出浓度值大于第二浓度阈值时，向第二驱动电机输出第二缩回信号，其中，第二浓度阈值大于第一浓度阈值；

（4）、第二驱动电机根据第一缩回信号控制固定在所述连接杆左侧的电动伸缩杆缩回，以带动第一从叶片移回主叶片内部，根据第二缩回信号控制固定在所述连接杆右侧的电动伸缩杆缩回，以带动第二从叶片移回主叶片内部。

本发明实现以下有益效果：

通过检测搅拌过程中的物料浓度，变化不同的桨叶形态，最大效率利用动力，充分混合物料，同时也可通过物料浓度的变化观测到物料的混合程度。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并于说明书一起用于解释本公开的原理。图1为一种基于液体浓度控制桨叶变形的物料搅拌机的剖面示意图；

图2为一种基于液体浓度控制桨叶变形的物料搅拌机的搅拌桨及桨叶示意图；

图3为一种基于液体浓度控制桨叶变形的物料搅拌机的桨叶剖面示意图；

图4a为一种基于液体浓度控制桨叶变形的物料搅拌机的桨叶第一从叶片与第二从叶片伸出示意图；

图4b为一种基于液体浓度控制桨叶变形的物料搅拌机的桨叶第二从叶片伸出示意图；

图5为一种基于液体浓度控制桨叶变形的物料搅拌机桨叶控制方法流程图；

图6a为另一种基于液体浓度控制桨叶变形的物料搅拌机的桨叶剖面示意图；

图6b为另一种基于液体浓度控制桨叶变形的物料搅拌机的桨叶第一从叶片与第二从叶片伸出示意图；

图7为一种基于液体浓度控制桨叶变形的物料搅拌机的电路连接示意图。

其中：1.搅拌缸，2.搅拌桨，3.第一驱动电机，4.减速机，5.桨叶，51.主叶片，511.上叶面，512.下叶面，513连接杆，52.第一从叶片，53.第二从叶片，54.第二驱动电机，55.电动伸缩杆，551.主杆，552.从杆，553.行程传感器，554.行程开关，56.锁位槽，6.液体浓度传感器，7.单片机。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例一

参考图1-5，以及图7，图1为一种基于液体浓度控制桨叶变形的物料搅拌机的剖面示意图；图2为一种基于液体浓度控制桨叶变形的物料搅拌机的搅拌桨及桨叶示意图；图3为一种基于液体浓度控制桨叶变形的物料搅拌机的桨叶剖面示意图；图4a为一种基于液体浓度控制桨叶变形的物料搅拌机的桨叶第一从叶片与第二从叶片伸出示意图；图4b为一种基于液体浓度控制桨叶变形的物料搅拌机的桨叶第二从叶片伸出示意图；图5为为一种基于液体浓度控制桨叶变形的物料搅拌机桨叶控制方法流程图；图7为一种基于液体浓度控制桨叶变形的物料搅拌机的电路连接示意图。

具体的，一种基于液体浓度控制桨叶变形的物料搅拌机，包括搅拌缸1、搅拌桨2、第一驱动电机3、减速机4以及安装在所述搅拌桨2上的多个桨叶5，所述搅拌桨2固定在所述搅拌缸1中间并从所述搅拌缸1的底部穿出与所述减速机4连接，所述减速机4与所述第一驱动电机3连接，所述桨叶5包括呈“工”字型的主叶片51、第一从叶片52、第二从叶片53、第二驱动电机54以及电动伸缩杆55，所述第一从叶片52与第二从叶片53的形状相同且高度低于所述主叶片51的高度；所述主叶片51包括上叶面511、下叶面512以及分别垂直固定所述上叶面511以及下叶面512的连接杆513，所述第二驱动电机54设置在所述连接杆513内，所述电动伸缩杆55为两个，分别固定在所述连接杆513的左右两侧且与所述第二驱动电机54连接，所述第一从叶片52以及第二从叶片53与所述电动伸缩杆55固定连接；所述搅拌机还包括液体浓度传感器6以及单片机7，所述液体浓度传感器6的输出端与所述单片机7的输入端连接，所述单片机7的输出端与所述第二驱动电机54的第一输入端连接。

作为本发明的一种优选方式，所述单片机7设置在所述搅拌桨2内，所述液体浓度传感器6设置在所述搅拌缸2内并从所述搅拌缸2的底部穿出。

作为本发明的一种优选方式，所述的一种基于液体浓度控制桨叶变形的物料搅拌机的桨叶变形控制方法，包括以下工作步骤：

（1）、搅拌作业开始，单片机7向第二驱动电机54输出复位信号，第二驱动电机54根据复位信号驱动电动伸缩杆55伸出最大长度，电动伸缩杆55的伸出带动第一从叶片52以及第二从叶片53自主叶片51的上叶面511与下叶面512中间向两侧移动，直至完全从主叶片51的内部脱离出来，脱离出的第一从叶片52以及第二从叶片53与主叶片51形成一个整体；

（2）、液体浓度传感器6测量搅拌缸1内部液体物料的浓度值并将其传输给单片机7；

（3）、单片机7对接收的浓度值进行判断，在判断出浓度值大于第一浓度阈值时，向第二驱动电机54输出第一缩回信号，在判断出浓度值大于第二浓度阈值时，向第二驱动电机54输出第二缩回信号，其中，第二浓度阈值大于第一浓度阈值；

（4）、第二驱动电机54根据第一缩回信号控制固定在所述连接杆513左侧的电动伸缩杆55缩回，以带动第一从叶片52移回主叶片51内部，根据第二缩回信号控制固定在所述连接杆513右侧的电动伸缩杆55缩回，以带动第二从叶片53移回主叶片51内部。

其中，所述搅拌缸1中放置原料，所述原料包括液体、固体、粉末物质、流体等等原料，所述搅拌桨2固定在所述搅拌缸1中间并从所述搅拌缸1底部穿出与所述减速机4连接，所述搅拌桨2上安装有多个桨叶5，所述搅拌桨2与搅拌缸1的接触部位还设置有防水装置，该装置可保证搅拌桨顺畅无阻旋转并防止液体溢出，所述搅拌桨2从搅拌缸1底部穿出并与所述减速机4连接，所述减速机4与所述第一驱动电机3连接，所述第一驱动电机3产生高速运转，所述减速机4将所述第一驱动电机3产生的高速运转的动力通过减速机4的齿轮传动降低转速，增加转矩，同时减速机4将动力传输给所述搅拌桨2，所述搅拌桨2自身旋转带动桨叶5在搅拌缸2内旋转，所述减速机4降低转速增加转矩，有效提高搅拌桨2旋转的流畅度。另外，所述桨叶5的数量可根据实际使用的情况具体配置，在本实施例中所述桨叶5设置为4个，所述桨叶5的横向长度不大于于搅拌缸1内壁横截半径，保证桨叶5旋转的流畅性。

所述桨叶5包括主叶片51、第一从叶片52、第二从叶片53、第二驱动电机54以及电动伸缩杆55，所述第一叶片52与第二叶片53为完全相同的叶片，所述第一叶片52与第二叶片53还与电动伸缩杆55的一端连接，所述电动伸缩杆55有相同的两个，分别与第一叶片52与第二叶片53连接，所述电动伸缩杆55的另一端与所述连接杆513垂直固定，所述连接杆513属于主叶片51，所述主叶片51包括连接杆13，还包括上叶面511、下叶面512，所述上叶面511与下叶面512平行，所述连接杆513与上叶面511与下叶面512垂直固定，所述连接杆513与上叶面511、下叶面512形成一个封闭防水的空间，所述第二驱动电机54设置在两个连接杆513内。

所述搅拌机还设置有液体浓度传感器6以及单片机7，所述液体浓度传感器6设置于搅拌缸1底部并从底部穿出，所述液体浓度传感器6可实时检测搅拌缸1内的液体浓度，所述单片机7设置于搅拌桨2内部。

其中，所述第二驱动电机54与液体浓度传感器6与所述单片机7连接，所述电动伸缩杆55与第二驱动电机54连接，所述单片机7的输出端向第二驱动电机54的第一输入端输出信号，第二驱动电机54根据输入的信号驱动电动伸缩杆55执行对应操作，所述液体浓度传感器6实时检测搅拌缸1内物料浓度，并根据检测到的不同的浓度通过输出端向单片机7的输入端输出搅拌缸1内物料的浓度值。

在实际应用中，所述一种基于液体浓度控制桨叶变形的物料搅拌机的桨叶变形控制方法，包括以下工作步骤：

步骤S001，当搅拌机开始作业时，单片机7向第二驱动电机54输出一个复位信号，第二驱动电机54根据复位信号驱动电动伸缩杆55伸出最大长度，电动伸缩杆55的伸出带动第一从叶片52以及第二从叶片53自主叶片51的上叶面511与下叶面512中间向两侧移动，直至完全从主叶片51的内部脱离出来，脱离出的第一从叶片52以及第二从叶片53与主叶片51形成一个整体。

其中，所述电动伸缩杆55伸出最大长度为第一从叶片52与第二从叶片53完全脱出主叶片51的长度，第一从叶片52与第二从叶片53伸出，并与主叶片51形成一个整体，桨叶5形成最大形态，增加与搅拌缸1内的物料的接触面积，加快搅拌效率。

步骤S002，液体浓度传感器6测量搅拌缸1内部液体物料的浓度值并将其传输给单片机7。

所述液体浓度传感器6检测当前搅拌缸1内物料的浓度值，当物料刚进入搅拌缸1内时，因为未混合均匀所以物料的浓度是不稳定的，根据所加入的物料种类不同，其在搅拌过程中的浓度值的变化也不同，最终混合完全的物料的浓度也是不同的，液体浓度传感器6检测所接触到的物料的浓度，并将检测到的液体浓度值发送给单片机7。

步骤S003，单片机7对接收的浓度值进行判断，在判断出浓度值大于第一浓度阈值时，向第二驱动电机54输出第一缩回信号，在判断出浓度值大于第二浓度阈值时，向第二驱动电机54输出第二缩回信号，其中，第二浓度阈值大于第一浓度阈值。

单片机7对接收到的液体浓度值作出判断，并根据相应的阈值执行对应操作，其中，所述第一浓度阈值与第二浓度阈值可根据所加入的物料的不同，进行对应的设置，在实际应用中可将第一浓度阈值设置为a，第二浓度阈值设置为b，单片机7所接收到的浓度值为β，当a<β时，向第二驱动电机54输出第一缩回信号，当b<β时，向第二驱动电机54输出第二缩回信号。

步骤S004，第二驱动电机54根据第一缩回信号控制固定在所述连接杆513左侧的电动伸缩杆55缩回，以带动第一从叶片52移回主叶片51内部，根据第二缩回信号控制固定在所述连接杆513右侧的电动伸缩杆55缩回，以带动第二从叶片53移回主叶片51内部。

当第二驱动电机54收到第一缩回信号时，控制与第一从叶片52连接的电动伸缩杆55缩回，第一从叶片52缩回主叶片51内，桨叶5面积变小，当第二驱动电机54收到第二缩回信号时，控制与第二从叶片53连接的电动伸缩杆55缩回，第二从叶片53缩回主叶片51内，桨叶5变为仅由主叶片51组成。

实施例二

参考图6a-7，图6a为另一种基于液体浓度控制桨叶变形的物料搅拌机的桨叶剖面示意图；图6b为另一种基于液体浓度控制桨叶变形的物料搅拌机的桨叶第一从叶片与第二从叶片伸出示意图。本实施例与上述实施例基本相同，不同之处在于：作为本发明的一种优选方式，所述电动伸缩杆55由主杆551以及从杆552构成，所述从杆552上设置有行程传感器553以及行程开关554，所述行程传感器553的输出端与所述第二驱动电机54的第二输入端连接，所述第二驱动电机54的输出端与所述行程开关554的输入端连接。

作为本发明的一种优选方式，所述桨叶5还包括锁位槽56，所述锁位槽56一端套设在所述主叶片51上，另一端远离所述主叶片51。

其中，所述电动伸缩杆55分别由主杆551与从杆552构成，所述从杆552上设置有行程传感器553以及行程开关554，行程传感器553可感测电动伸缩杆55伸缩的程度，当感测到电动伸缩杆55伸出达到最大程度时，行程传感器553向第二驱动电机54输出一信号，所述第二驱动电机54再向行程开关554输出一信号，行程开关控制电动伸缩杆55停止伸出。

另外，所述桨叶5上还设置有锁位槽56，所述锁位槽可帮助第一从叶片52与第二从叶片53限位，防止第一从叶片52与第二从叶片53过度伸出，导致第一从叶片52、第二从叶片53与主叶片51无法形成一个整体。

本实施例的其他部分与上述实施例相同，就不再赘叙。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的是让熟悉该技术领域的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此来限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作出的等同变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于液体浓度控制桨叶变形的物料搅拌机，包括搅拌缸（1）、搅拌桨（2）、第一驱动电机（3）、减速机（4）以及安装在所述搅拌桨（2）上的多个桨叶（5），所述搅拌桨（2）固定在所述搅拌缸（1）中间并从所述搅拌缸（1）的底部穿出与所述减速机（4）连接，所述减速机（4）与所述第一驱动电机（3）连接，其特征在于：所述桨叶（5）包括呈“工”字型的主叶片（51）、第一从叶片（52）、第二从叶片（53）、第二驱动电机（54）以及电动伸缩杆（55），所述第一从叶片（52）与第二从叶片（53）的形状相同且高度低于所述主叶片（51）的高度；所述主叶片（51）包括上叶面（511）、下叶面（512）以及分别垂直固定所述上叶面（511）以及下叶面（512）的连接杆（513），所述第二驱动电机（54）设置在所述连接杆（513）内，所述电动伸缩杆（55）为两个，分别固定在所述连接杆（513）的左右两侧且与所述第二驱动电机（54）连接，所述第一从叶片（52）以及第二从叶片（53）与所述电动伸缩杆（55）固定连接；所述搅拌机还包括液体浓度传感器（6）以及单片机（7），所述液体浓度传感器（6）的输出端与所述单片机（7）的输入端连接，所述单片机（7）的输出端与所述第二驱动电机（54）的第一输入端连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于液体浓度控制桨叶变形的物料搅拌机，其特征在于：所述单片机（7）设置在所述搅拌桨（2）内，所述液体浓度传感器（6）设置在所述搅拌缸（1 ）内并从所述搅拌缸（1 ）的底部穿出。

3.根据权利要求1所述的一种基于液体浓度控制桨叶变形的物料搅拌机，其特征在于：所述电动伸缩杆（55）由主杆（551）以及从杆（552）构成，所述从杆（552）上设置有行程传感器（553）以及行程开关（554），所述行程传感器（553）的输出端与所述第二驱动电机（54）的第二输入端连接，所述第二驱动电机（54）的输出端与所述行程开关（554）的输入端连接。

4.根据权利要求1所述的一种基于液体浓度控制桨叶变形的物料搅拌机，其特征在于：所述桨叶（5）还包括锁位槽（56），所述锁位槽（56）一端套设在所述主叶片（51）上，另一端远离所述主叶片（51）。

5.一种根据权利要求1所述的一种基于液体浓度控制桨叶变形的物料搅拌机的桨叶变形控制方法，其特征在于，包括以下工作步骤：

（1）、搅拌作业开始，单片机（7）向第二驱动电机（54）输出复位信号，第二驱动电机（54）根据复位信号驱动电动伸缩杆（55）伸出最大长度，电动伸缩杆（55）的伸出带动第一从叶片（52）以及第二从叶片（53）自主叶片（51）的上叶面（511）与下叶面（512）中间向两侧移动，直至完全从主叶片（51）的内部脱离出来，脱离出的第一从叶片（52）以及第二从叶片（53）与主叶片（51）形成一个整体；

（2）、液体浓度传感器（6）测量搅拌缸（1）内部液体物料的浓度值并将其传输给单片机（7）；

（3）、单片机（7）对接收的浓度值进行判断，在判断出浓度值大于第一浓度阈值时，向第二驱动电机（54）输出第一缩回信号，在判断出浓度值大于第二浓度阈值时，向第二驱动电机（54）输出第二缩回信号，其中，第二浓度阈值大于第一浓度阈值；

（4）、第二驱动电机（54）根据第一缩回信号控制固定在所述连接杆（513）左侧的电动伸缩杆（55）缩回，以带动第一从叶片（52）移回主叶片（51）内部，根据第二缩回信号控制固定在所述连接杆（513）右侧的电动伸缩杆（55）缩回，以带动第二从叶片（53）移回主叶片（51）内部。