CN106943945B - 一种多通道液体自动配料系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多通道液体配料系统，包括配料罐输出模块、配料罐输入模块、转移模块、配料通道以及运输小车，其中，配料罐输入模块用于将配料罐送入转移模块，出口处设置有扫码仪，配料罐输出模块用于将配料完成的配料罐输出；转移模块设置在位于配料罐输出模块、配料罐输入模块以及各配料通道之间的转移通道上，用于在配料罐输出模块，配料罐输入模块以及各配料通道之间往复移动；配料通道为多条，各配料通道上设置有轨道，轨道上设置有可相对移动的运输小车，各配料通道上方均匹配设置有配料阀。本发明的系统设置多通道配料系统并结合通道转移装置，可将阀分通道配置实现多通道同时配料，大大提高了阀的利用率。

Description

一种多通道液体自动配料系统

技术领域

本发明涉及液体配料技术领域，具体涉及一种多通道液体自动配料系统。

技术背景

在香精香料、精细化工、药物制备、食品、饮料等行业中，经常需要将多种液体等原料按配方进行配比计量、混合，即液体配料。传统的液体配料是采用人工配料，一般是采用取料-称重-混合，这种方式效率低下，且容易产生计量误差，配比的稳定性难以保证；此外，有些原料液体常伴有毒、易爆、腐蚀等特征,以致现场工作环境恶劣,不适合人工操作，同时配料过程难以追踪，配料信息不可追溯，生产管理难以控制。

为了提高生产效率、减少人为失误与计量误差，现有技术中出现了自动液体配料系统。图1所示为一种典型的自动化配料方法，带有称重功能的配料车带着配料罐在轨道上移动，移动到指定的配料处后停下来进行配料作业。当移动车上的秤检测到配料达到给定重量时完成一次配料。

但是，对于香精香料，烟草，饮料等行业，其液体配料工艺所需的配料原料数量众多(甚至达到几十至数百种)，上述方案中的自动液体配料设备一般将配料阀门以直线形式排成一排，配料车在阀门下方直线移动进行配料。设备只能同时允许一辆配料车进行单个生产订单的配料，每次只有一个阀在工作，其余的阀都处于空闲状态。这种自动化的方式虽然在一定程度上提高了生产效率，保证了配料的精度，但其没有充分利用设备中的资源，配料阀门空置率较大，造成配料阀的浪费，降低了设备利用率。

专利文献CN 105344287A公开了一种自动配料系统，其中的配料阀门以一定的数量按照环绕形式排列形成阀组，启阀器可以绕着阀组中心进行旋转，实现对阀组中任意一个阀门进行开闭控制，在阀组的下方铺设了导轨，导轨可以连通任意相邻阀组，配料车上面搭载着电子秤，配料车可以沿着导轨移动。该方案的配料系统可以实现多个配料车同时进行配料。但是，该配料系统中一方面由于各阀组均由多个配料阀门环绕形成，而对应单个阀组的配料车只有一个，尽管其通过启阀器可以单独控制其中的每个配料阀门防止配料污染，但阀组中的诸多配料阀门同一时间只有一个利用，其配料效率依然不高；另一方面，各阀组之间通过导轨二维连接，配料车在各阀组之间通过导轨移动，其间需要通过复杂的算法实现各阀组节点的移动，容易导致配料车在导轨上堵塞，其利用率实际并不高；另外，该配料系统中如何保证各配料阀门与配料车之间在轮换配料的良好密封，防止泄露和相互污染也没有提及。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种多通道液体配料系统，其通过结构优化改进，设置多通道配料系统并结合通道转移装置，可将阀分通道配置实现多通道同时配料，大大提高了阀的利用率。

为实现上述目的，按照本发明一个方面，提供一种多通道液体配料系统，其特征在于，包括配料罐输出模块、配料罐输入模块、转移模块、配料通道、以及运输小车，其中，

所述配料罐输入模块用于将配料罐送入转移模块，所述配料罐输入模块出口处设置有扫码仪，用于对送入的配料罐信息进行采集，所述配料罐输出模块用于将配料完成的配料罐输出；

所述转移模块设置在位于配料罐输出模块，配料罐输入模块以及各配料通道之间的转移通道上，用于在配料罐输出模块，配料罐输入模块以及各配料通道之间往复移动，以将配料罐送入配料通道、将配料罐在各配料通道之间移动或将配料完成的配料罐从配料通道中送入配料罐输出模块；

所述配料通道为多条，其间隔设置，各配料通道上设置有轨道，轨道上设置有可相对移动的运输小车，各配料通道上方均匹配设置有配料阀，通过所述运输小车带动配料罐在所述配料通道上移动，使得其可定位至配料通道上方的各个配料位置的配料阀，从而配料阀可将相应量的配料注入配料罐，实现配料。

作为本发明的进一步优选，所述运输小车包括底座和设置在底座上的小车壳体，壳体内部空间可形成密闭空间，用于容置配料罐并在其中进行配料。

作为本发明的进一步优选，所述壳体内部空间设置有电子秤，开盖装置，抽排风机和顶升装置，所述顶升装置用于将配料罐顶升至电子秤上，所述抽排风机用于壳体内部空间内抽排气以在其内形成负压空间，所述开盖装置用于启闭壳体盖体，以使得配料可从配料阀喷口进入配料罐中。

作为本发明的进一步优选，所述壳体盖体上方还设置有隔离装置，其用于在配料时形成隔离区间，所述配料阀喷口可深入该隔离区间从而使得配料可从配料阀喷口进入配料罐中，其中该隔离装置包括可上下伸缩的本体和设置在本体上方的隔离盖，该隔离盖上开设有与配料阀喷口外径匹配的开口，使得在配料时所述本体伸展而使配料阀喷口插入开口并形成密封，从而在盖体开盖时隔离区内形成负压使配料通过喷口进入配料罐中。

作为本发明的进一步优选，所述壳体盖体包括盖体本体及压块，其中盖体本体为圆环形板状结构，其开有同心的中心通孔，用于与隔离装置相通，隔离装置设置在该盖体本体上方，盖体本体下方对应中心通孔处轴向向外凸出，形成定心圆柱以用于定位，盖体本体的外周环面上设置有多个斜面楔块；所述压块为与盖体本体匹配的多个，其固定设置在壳体的用于密封的上端面上，压块的下表面上设置有与斜面楔块上的斜面匹配的倾斜面，其用于与斜面楔块匹配，在盖体旋转时对应的斜面楔块与压块楔进压紧，从而将盖体与壳体筒体锁紧固定，使盖子压紧密封。

作为本发明的进一步优选，所述开盖机构包括驱动电机和齿轮齿条啮合结构，其中齿条驱动轴与驱动电机连接，用于驱动齿条移动，齿轮主轴通过连杆与盖体本体固定连接，齿轮的转动可驱动连杆进而带动盖体旋转，进而可以将密封盖密封在壳体上或从壳体上打开。

作为本发明的进一步优选，所述壳体内部空间容置的配料罐为两个或多个，且各配料罐大小相同或不同。

作为本发明的进一步优选，与配料罐对应的顶升装置、电子秤以及隔离装置也相应为两组或多组。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：

1)本发明的配料系统将液体配料机中配料通道采用结构件设计框架，使用模块化设计和模块化拼装的方法平行布置扩展至多条通道，每条通道可以单独作业完成配料，实现多通道同时配料，大大提高了阀的利用率；

2)本发明的配料系统中，转移模块采用双输送辊道单独控制设计，辊道的输送方向和转移车的运动方向成垂直布置，形成了一个输送辊道接，一个输送辊道送的布局，使转移模块有一个配料罐的轮转空间，将转移模块输送路径和配料通道垂直布置，实现了配料罐在通道之间的相互转移；

3)本发明的配料系统中，设置有隔离区，隔离区采用顶升装置和软罩隔离的设计，配料时顶升装置顶起，软罩包住阀形成一个隔离区，从而有利于配料阀喷口有外界在配料时的隔离密封；

4)本发明的配料系统中的密封盖，其在盖子四周均布几个斜面楔块，相应的在桶口处均布几个压块，旋转桶盖，压块会使楔块越压越紧，使盖子压紧的配料罐密封方式；

5)本发明的配料系统中的开盖机构，其设置有齿轮齿条结构，使密封盖旋转从而开关盖的方式，可以根据需要来打开或者关闭配料罐的盖子；

6)本发明的配料系统中的剪叉机构，其采用中部掏空，用短销轴代替长的连接轴，剪叉运动的动力源旁置的设计，使配料罐水平上下运动实现称重功能；

7)本发明的配料系统中，多通道配料系统可以将阀分通道配置多通道同时配料，大大提高了阀的利用率。由于有转移模块的存在，所以每个通道之间又不是孤立的，可以通过转移模块将配料桶在各个通道之间转移，这样将整个配料系统形成一个整体；另外配料区间设计为密封配料小车，每个通道都有一个密封配料小车，密封小车能够使配料时原料的刺激性气味不散发到车间中，不仅提高了车间工作的舒适度，也使设备更加环保。

附图说明

图1为按照本发明一个实施例的自动配料系统的结构示意图；

图2为图1中的自动配料系统在另一个视角下的结构示意图；

图3为按照本发明另一个实施例的自动配料系统的结构示意图；

图4为图3中的自动配料系统在另一个视角下的结构示意图；

图5为按照本发明实施例的自动配料系统的壳体密封盖的结构示意图；

图6为按照本发明实施例的自动配料系统的开盖机构的结构示意图。

具体实施方式

为了更加清晰地解释本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明，以下实施例仅是用于解释本发明，并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

本发明一个实施例的一种多通道液体自动配料系统如图1和2所示，其包括配料罐输出模块1，配料罐输入模块2，扫码仪3，转移模块4，配料通道5，轨道6，电子秤7，密封室8，启阀器9，隔离区10，开盖装置11，抽排风12，运输车13，顶升装置14。

其中，配料罐输入模块2用于将配料罐送入转移模块4，配料罐输入模块2出口处设置有扫码仪3，用于对送入的配料罐信息进行采集。配料罐输出模块1用于将配料完成的配料罐输出。转移模块4优选是转移车，其用于在配料罐输出模块1，配料罐输入模块2以及各配料通道5之间往复移动，以用于将配料罐送入配料通道5、将配料罐在各配料通道5之间移动或将配料完成的配料罐从配料通道5中送入配料罐输出模块1。

如图1或2所示，转移模块4优选采用双输送辊道单独控制设计，辊道的输送方向和转移车的运动方向成垂直布置，形成了一个输送辊道接，一个输送辊道送的布局，使转移模块有一个配料罐的轮转空间，将转移模块输送路径和配料通道垂直布置，实现了配料罐在通道之间的相互转移。

具体地，配料罐从配料罐输入通道2经过扫码仪3扫描信息后，进入转移模块4。扫码仪3用于将扫到的信息输入到电脑，调出配方信息。转移车4根据配方信息分别将配料罐输送至对应的各个通道5进行配料。

各配料通道5上设置有轨道，轨道上设置有可相对移动的运输小车13。如图2所示，运输小车13包括底座和设置在底座上的小车壳体，壳体内部空间可形成密闭空间，用于容置配料罐并在其中进行配料。

具体地，如图2所示，配料罐，电子秤7，开盖装置11，抽排风机12和顶升装置14设置在运输小车13壳体内部空间内，其中，用于称重的电子秤7通过支撑座设置在底座上，其一侧设置有所述顶升装置14，顶升装置14用于将配料罐顶升并置于电子秤7上。所述抽排风机12用于在车门关闭后形成密封空间时抽排其中的空气，以形成负压密闭空间。壳体内部空间的顶部的盖体上设置有开盖机构11，盖体的上方还设置有隔离装置。该隔离装置包括隔离装置本体以及位于隔离装置本体上方的隔离盖，其中隔离装置本体为中空结构，隔离盖上具有恰好能够与配料阀喷口外径匹配的开口，使得配料阀喷口插入开口中时，能够形成较好的密封关系，从而使得盖体开盖时隔离区内形成负压，从而使得喷口中液体进入配料罐中，实现配料。

优选地，隔离装置本体采用软罩隔离的设计，配料时顶升装置顶起，软罩包住阀形成一个隔离区。

如图5所示，本实施例的密封盖组件包括盖体本体20及压块21，其中盖体本体20为圆环形板状结构，其开有同心的中心通孔，用于与隔离装置相通，隔离装置设置在该盖体本体20上方，盖体本体20下方对应中心通孔处轴向向外凸出，形成定心圆柱22以用于定位。盖体本体20的外周环面上设置有多个斜面楔块23，例如两个、三个或其他数量，优选沿轴向均匀设置。压块21为与盖体本体20匹配的多个，其固定设置在壳体的用于密封的上端面上，压块21的下表面上设置有与斜面楔块上的斜面匹配的倾斜面，其用于与斜面楔块匹配，在盖体旋转时对应的斜面楔块与压块楔进压紧，从而将盖体与壳体筒体锁紧固定，使盖子压紧密封。

如图6所示，本实施例的开盖机构包括驱动电机和齿轮齿条啮合结构，其中齿条驱动轴与驱动电机连接，用于驱动齿条移动，齿轮主轴通过连杆与盖体本体20固定连接，齿轮的转动可驱动连杆进而带动盖体旋转，进而可以将密封盖密封在壳体上或从壳体上打开。

本实施例的顶升装置14采用剪叉机构，其采用中部掏空，用短销轴代替长的连接轴，剪叉运动的动力源旁置，可以使配料罐水平上下运动实现称重功能。

配料罐由转移车4输送到配料通道5上的运输车13后，运输车13车门关闭形成密封室8，抽风机12开始工作，形成一个负压密闭空间8，防止刺激性气体挥发。密封车13根据配方信息行驶到一个配料工位，配料时顶升装置14将桶放到称上，配料阀进入隔离区10，隔离区10暂时将阀与外界隔离，开盖机构11开启密封盖，启阀器9开启配料阀，往桶中注入原料，电子称7读取注入原料的重量，将数据反馈给电脑，注入原料达到配方中的量后，启阀器9关闭配料阀。密封车13根据配方信息行驶到下一个工位，重复上述动作，直至完成配方。

配方中包含不同种类的和重量的配料，所以，配料罐在每个通道5中配料的时间通常都不一样。每个通道5完成配料后，如果配方完成了，就从配料罐输出1出口输出，如果配方没有完成，经过转移模块4将配料罐转入其它通道5进行配料，直至完成配料，从配料罐输出1出口输出。

在另一个实施例中，一种多通道液体自动配料系统结构如图3所示，其可以适用于例如香精香料行业的高效率自动液体配料中。如图3所示，该配料系统主要包括小配料罐输出模块1，小配料罐输入模块2，小罐扫码仪3，小罐转移模块4，大配料罐输出模块1’，大配料罐输入模块2’，大罐扫码仪3’，大罐转移模块4’，配料通道5，轨道6，电子秤7，密封室8，启阀器9，隔离区10，开盖装置11抽排风12，运输车13顶升装置14。

如图3所示，小配料罐从小配料罐输入通道2经过小罐扫码仪3扫描信息后，进入小罐转移车4。小罐扫码仪3将扫到的信息输入到电脑，调出配方信息。小罐转移车4根据配方信息分别将配料罐输入各个通道5进行配料。同理大配料罐也可以同时进行。大配料罐从大配料罐输入通道2’经过大罐扫码仪3’扫描信息后，进入大罐转移车4’。大罐扫码仪3’将扫到的信息输入到电脑，调出配方信息。大罐转移车4’根据配方信息分别将配料罐输入各个通道5进行配料。配方中包含不同种类的和重量的配料，所以，配料罐在每个通道5中配料的时间都不一样。每个通道5完成配料后，如果配方完成了，就从配料罐输出1或1.1出口输出，如果配方没有完成，经过转移模块4或4’将配料罐转入其它通道5进行配料，直至完成配料，从配料罐输出1或1’出口输出。

如图4所示，配料罐由转移车4或4’输送到配料通道5运输车13后，运输车13车门关闭形成密封室8，抽风机12开始工作，形成一个负压密闭空间8，防止刺激性气体挥发。密封车13根据配方信息行驶到一个配料工位，配料时顶升装置13将桶放到称上，配料阀进入隔离区10，隔离区10暂时将阀与外界隔离，开盖机构11开启密封盖，启阀器9开启配料阀，往桶中注入原料，电子称7读取注入原料的重量，将数据反馈给电脑，注入原料达到配方中的量后，启阀器9关闭配料阀。密封车13根据配方信息行驶到下一个工位，重复上述动作，直至完成配方。

本发明的自动配料系统克服了传统单通道配料系统中配料阀依次排列，单通道配料系统中配料区间只有一个配料罐在工作、使得除配料阀在工作以外的其余大量的阀处于空闲状态的缺陷。该多通道多罐配料系统可以将阀分通道配置多通道同时配料且每个通道多罐配料，大大提高了阀的利用率，提高了配料效率。由于有转移模块的存在，所以每个通道之间又不是孤立的，可以通过转移模块将配料桶在各个通道之间转移，这样将整个配料系统形成一个整体。

本发明的配料系统将配料区间设计为密封配料小车，每个通道都有一个密封配料小车，密封小车能够使配料时原料的刺激性气味不散发到车间中，不仅提高了车间工作的舒适度，也使设备更加环保。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种多通道液体配料系统，其特征在于，包括配料罐输出模块(1,1’)、配料罐输入模块(2,2’)、转移模块(4,4’)、配料通道(5)以及运输小车(13)，其中，

所述配料罐输入模块(2,2’)用于将配料罐送入转移模块(4,4’)，所述配料罐输入模块(2,2’)出口处设置有扫码仪(3,3’)，用于对送入的配料罐信息进行采集，所述配料罐输出模块(1,1’)用于将配料完成的配料罐输出；

所述转移模块(4,4’)设置在位于配料罐输出模块(1,1’)、配料罐输入模块(2,2’)以及各配料通道(5)之间的转移通道上，用于在配料罐输出模块(1,1’)，配料罐输入模块(2,2’)以及各配料通道(5)之间往复移动，以将配料罐送入配料通道(5)、将配料罐在各配料通道(5)之间移动或将配料完成的配料罐从配料通道(5)中送入配料罐输出模块(1,1’)；

所述配料通道(5)为多条，其间隔设置，各配料通道上设置有轨道，轨道上设置有可相对移动的运输小车(13)，各配料通道上方均匹配设置有配料阀，通过所述运输小车(13)带动配料罐在所述配料通道上移动，使得其可定位至配料通道上方的各个配料位置的配料阀，从而配料阀可将相应量的配料注入配料罐，实现配料。

2.根据权利要求1所述的一种多通道液体配料系统，其中，所述运输小车(13)包括底座和设置在底座上的小车壳体，壳体内部空间可形成密闭空间，用于容置配料罐并在其中进行配料。

3.根据权利要求2所述的一种多通道液体配料系统，其中，所述壳体内部空间设置有电子秤(7)，开盖装置(11)，抽排风机(12)和顶升装置(14)，其中所述顶升装置(14)用于将配料罐顶升至电子秤(7)上，所述抽排风机(12)用于壳体内部空间内抽排气以在其内形成负压空间，所述开盖装置(11)用于启闭壳体盖体，以使得配料可从配料阀喷口进入配料罐中。

4.根据权利要求3所述的一种多通道液体配料系统，其中，所述壳体盖体上方还设置有隔离装置，其用于在配料时形成隔离区间，所述配料阀喷口可深入该隔离区间从而使得配料可从配料阀喷口进入配料罐中，其中该隔离装置包括可上下伸缩的本体和设置在本体上方的隔离盖，该隔离盖上开设有与配料阀喷口外径匹配的开口，使得在配料时所述本体伸展而使配料阀喷口插入开口并形成密封，从而在盖体开盖时隔离区内形成负压使配料通过喷口进入配料罐中。

5.根据权利要求4所述的一种多通道液体配料系统，其中，所述壳体盖体包括盖体本体(20)及压块(21)，其中盖体本体(20)为圆环形板体，其开有同心的中心通孔，用于与隔离装置相通，隔离装置设置在该盖体本体(20)上方，盖体本体(20)下方对应中心通孔处轴向向外凸出，形成定心圆柱(20)以用于定位，盖体本体(20)的外周环面上设置有多个斜面楔块(23)；所述压块(21)为与盖体本体(20)匹配的多个，其固定设置在壳体的用于密封的上端面上，压块(21)的下表面上设置有与斜面楔块上的斜面匹配的倾斜面，其用于与斜面楔块匹配，在盖体旋转时对应的斜面楔块与压块楔进压紧，从而将盖体与壳体筒体锁紧固定，使盖子压紧密封。

6.根据权利要求5所述的一种多通道液体配料系统，其中，所述开盖机构包括驱动电机和齿轮齿条啮合结构，其中齿条驱动轴与驱动电机连接，用于驱动齿条移动，齿轮主轴通过连杆与盖体本体(20)固定连接，齿轮的转动可驱动连杆进而带动盖体旋转，进而可以将密封盖密封在壳体上或从壳体上打开。

7.根据权利要求2至6中任一项所述的一种多通道液体配料系统，其中，所述壳体内部空间容置的配料罐为两个或多个，且各配料罐大小相同或不同。

8.根据权利要求4至6中任一项所述的一种多通道液体配料系统，其中，与配料罐对应的顶升装置、电子秤以及隔离装置也相应为两组或多组。