CN107021247A - 用于刹车片原料的自动称量系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于刹车片原料的自动称量系统，它包括控制系统，以及与该控制系统相连的管子式计量秤、空料盒输送机构、料盒分选输出机构、两组原料输送提升翻转投料机构；所述管子式计量秤包括受料斗和电机，该受料斗的底部设有若干与其连通的回转管，该回转管的一端设有叶轮；该回转管与电机相连，在电机的驱动下回转管旋转，而叶轮不动，两者相对运动将物料均匀地送入回转管；该回转管另一端的下方具有若干与其对应设置的计量斗，该计量斗的下方具有相应的排料溜槽和排料门，排料门下方设有用于运送空料盒的第二片基带输送机。本发明提出的自动称量系统，通过其中各机构的协调运行，可以实现对刹车片原料的高精度、高效率的自动计量。

Description

用于刹车片原料的自动称量系统
技术领域
本发明涉及机械自动化领域，尤其涉及一种用于刹车片原料的自动称量系统。
背景技术
现有技术中，用于刹车片原料计量的喂料方式主要是“双齿轮回转喂料”或者是“振动喂料”；但这两种喂料方式所采用的装置都各有不足，就“双齿轮回转喂料”而言，由于相应的装置的转速比较慢，使得其供料速度较低，因此计量效率也相对低下,差不多只能达到每分钟4杯(每杯200g)，另外，如果通过组合形式喂料，也会因为设备占地尺寸较大，无法形成较多的组合设备；而“振动喂料”所采用的装置会使比例混匀后的物料出现偏析和分层现象。相应的，现有技术中，普遍使用人工计量、人工搬运、人工校核等方式完成刹车片原料计量的多道工序，由此难免导致计量效率低下、计量精度不高、误差比较大等不足；与此同时，人工成本不断提高、设备现场操作工况恶劣，粉尘严重，严重威胁操作员工的身心健康。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有技术中的不足，提供一种用于刹车片原料的自动称量系统，通过其中各机构的协调运行，以实现对刹车片原料的高精度、高效率的自动计量。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种用于刹车片原料的自动称量系统，它包括控制系统，以及与该控制系统相连的管子式计量秤、空料盒输送机构、料盒分选输出机构、两组原料输送提升翻转投料机构；
所述管子式计量秤包括受料斗和电机，该受料斗的底部设有若干与其连通的回转管，该回转管的一端设有叶轮；该回转管与电机相连，在电机的驱动下回转管旋转，而叶轮不动，两者相对运动将物料均匀地送入回转管；该回转管另一端的下方具有若干与其对应设置的计量斗，该计量斗的下方具有相应的排料溜槽和排料门，排料门下方设有用于运送空料盒的第二片基带输送机；所述第二片基带输送机上具有与其配套的螺杆定位机构及行星轮阻挡器，用于将空料盒依照上述排料溜槽之间的定位间距依次排列好，并运送到所述排料溜槽的下方进行排料；所述排料溜槽的下方安装有光电开关，用于检测空料盒是否被准确运送到相应的放料点，若空料盒未运送到位，则其上方的排料溜槽的排料门就不会打开；
所述的两组原料输送提升翻转投料机构分设于管子式计量秤的左右，该原料输送提升翻转投料机构包括提升机及与该提升机相连的动力输送机；所述升降机的外侧具有依次设置的空料箱输送机及满料箱输送机；所述升降机的上部设有出口滚筒线，该出口滚筒线的内端设有翻转机，该翻转机的下方对应管子式计量秤的受料斗；
所述空料盒输送机构包括第一片基带输送机、网带输送线及多列并行的链板线；所述第一片基带输送机的前后两端分别与第二片基带输送机及链板线相连；所述网带输送线与链板线相连且两者成90度角；
所述料盒分选输出机构包括第三片基带输送机、装载机构、满托盘移载机、 空托盘移载机、分选秤及设于该分选秤一侧的分选剔除料杯输送机；该分选秤的前后两端分别与第三片基带输送机及第二基带输送机相连；所述第三片基带输送机的另一端设有装载机构，该装载机构与满托盘移载机相连；所述满托盘移载机的一侧设有空托盘移载机，该空托盘移载机上设有第二片式阻挡器及托盘推入气缸；
所述的控制系统包括控制盘和操作盘，其中控制盘上配套PLC和HMI，可以控制各个环节，达到自动化操作；操作盘上装有平板工控电脑，用于系统配方的管理以及计量数据的统计，同时也作为与车间数据管理系统连接的中介点。
进一步地，所述的用于刹车片原料的自动称量系统包括18根回转管、18个计量斗及6个投料溜槽，其中每3根回转管、3个计量斗配套1个投料溜槽形成一个计量单元，共计6个计量单元。
本发明提出的用于刹车片原料的自动称量系统，通过其中各机构的协调运行，可以实现对刹车片原料的高精度、高效率的自动计量。具体如下：
1.本发明通过回转管喂料，该喂料方式不会使混合均匀的物料产生分层现象，可以有效满足刹车片配料计量的需要；
2.本发明中计量单元的结构简单，检修方便，该计量单元与空料盒输送机构、料盒分选输出机构及两组原料输送机构组合后，在控制系统的控制下可以满足生产需要(计量精度满足1.0g),且生产效率明显提高(称量200g物料，达到72杯/分钟)；
3.本发明结合工业4.0概念，可以实现全自动化生产，在减少人为误差、提高计量精度的同时，还可以节约人力成本；
4.本发明可以实现大数据化，控制系统的下位机可以通过以太网反馈所有生 产结果数据，供车间信息管理系统参考，并实施统计、分析生产效率。
附图说明
图1为本发明的俯视图。
图2为本发明的侧视图。
图3为本发明的主视图。
图中01：空料箱输送机；02：提升机；03：满料盒输送机；04：动力输送机；05：翻转机；06：管子式计量秤；07：网带输送线；08：链板输送机；09：第一片基输送机；10：行星轮阻挡器；11：螺杆定位机构；12：分选秤；13：第三片基输送机；14：装载机构；15：满托盘移栽机16：空托盘移栽机；17：分选剔除料杯输送机。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。
请参阅图1至3，本发明公开了一种用于刹车片原料的自动称量系统，它包括控制系统，以及与该控制系统相连的管子式计量秤06、空料盒输送机构、料盒分选输出机构、两组原料输送提升翻转投料机构；
所述管子式计量秤06包括受料斗和电机，该受料斗的底部设有若干与其连通的回转管，该回转管的一端设有叶轮；该回转管与电机相连，在电机的驱动下回转管旋转，而叶轮不动，两者相对运动将物料均匀地送入回转管；该回转管另一端的下方具有若干与其对应设置的计量斗，该计量斗的下方具有相应的排料溜槽和排料门，排料门下方设有用于运送空料盒的第二片基带输送机；所述第二片 基带输送机上具有与其配套的螺杆定位机构及行星轮阻挡器，用于将空料盒依照上述排料溜槽之间的定位间距依次排列好，并运送到所述排料溜槽的下方进行排料；所述排料溜槽的下方安装有光电开关，用于检测空料盒是否被准确运送到相应的放料点，若空料盒未运送到位，则其上方的排料溜槽的排料门就不会打开。
所述的两组原料输送提升翻转投料机构分设于管子式计量秤06的左右，该原料输送提升翻转投料机构包括提升机02及与该提升机02相连的动力输送机；所述提升机02的外侧具有依次设置的空料箱输送机01及满料箱输送机03；所述提升机02的上部设有出口滚筒线，该出口滚筒线的内端设有翻转机05，该翻转机05的下方对应管子式计量秤06的受料斗。
所述空料盒输送机构包括第一片基带输送机09、网带输送线07及多列并行的链板线08；所述第一片基带输送机09的前后两端分别与第二片基带输送机及链板线08相连；所述网带输送线07与链板线08相连且两者成90度角，作为整个中间输送系统的输入端，致使空料杯上料也可以实现自动化操作。
所述料盒分选输出机构包括第三片基带输送机13、满托盘移载机15、空托盘移载机16、分选秤12及设于该分选秤12一侧的分选剔除料杯输送机17；该分选秤12的前后两端分别与第三片基带输送机13及第二基带输送机相连；所述第三片基带输送机13的另一端设有装载机构14，该装载机构14与满托盘移载机15相连；所述满托盘移载机15的一侧设有空托盘移载机16，该空托盘移载机16上设有第二片式阻挡器及托盘推入气缸。
所述的控制系统包括控制盘和操作盘，其中控制盘上配套PLC和HMI，可以控制各个环节，达到自动化操作；操作盘上装有平板工控电脑，用于系统配方的管理以及计量数据的统计，同时也作为与车间数据管理系统连接的中介点。
作为优选方案，所述的用于刹车片原料的自动称量系统包括18根回转管、18个计量斗及6个投料溜槽，其中每3根回转管、3个计量斗配套1个投料溜槽形成一个计量单元，共计6个计量单元。通过回转管喂料既能适应刹车片原料的特性，使得在喂料过程中不会出现偏析和分层现象，又能大大提高了供料速度和生产效率，1个单元基本能达到一分钟12杯(每杯200g)左右，6个单元总共能达到72杯每分钟。
本发明提出的用于刹车片原料的自动称量系统，通过其中各机构的协调运行，可以实现对刹车片原料的高精度、高效率的自动计量。
上述配套的控制系统，使计量单元具有全自动化特点，各个环节都能省去一定的人工；同时，因为是自动称量，使得称量精度能达到正负1g。整个系统既能节省成本，又可以提高计量精度，这正符合工业4.0的发展方向。
每天生产开始前，操作人员通过配套的平板电脑的刹车片原料自动称料机生产管理软件，输入生产单号，下载当天的工作计划(即当天所有的配方表)。整条生产线从操作工人为在空料盒输送机构的空料盒上料区放置空料盒进行生产准备(主料空料盒暂存区大于96个，辅料空料盒暂存区大于120个)。然后，操作工人从当天的工作计划表上点选马上需要开始生产的配方号，输入生产批次数量，接着点击下载配方按钮，待软件显示《下载配方成功》信息后，即说明计量单元的管子式称重控制器和分选剔除料杯输送机的分选秤控制器接受了称重配方信息。完成所有准备工作后，检查生产线配套的触摸屏上生产线备妥指示是否显示，或察看配套塔灯(蓝色-备妥)。备妥信息显示正常后，按下触摸屏上的生产开始启动按钮，中间生产线开始自动运行。网带输送线及多列并行的链板线同时开始运行，先将空料盒从网带输送线输送到链板线，当链板线上的料盒积攒到 一定的数量(根据输送线上的光电检测开关判断，当空料杯累计到光电开关位置，遮挡住该检测开关，则到位信号发出，说明料杯积攒数量到达)，则停止网带输送线的运行，待空料盒消耗一定量(检测开关检测不到空料杯)后再启动，保证料盒均匀稳定地向后道(即第一片基带输送机方向)进行供给。然后第二片基带输送机上的行星轮阻挡器依照6个空料盒(管子式计量秤的下料口为6点)一次的周期放开料盒进入定位机构，再由分节距螺杆定位机构及行星轮阻挡器将空料盒分别输送到各排料溜槽对应的下料点，其中螺距的间距依照下料点固定间距配套设计。在之前生产线运行开始时，计量单元已经开始对刹车片原料进行计量，并等待料盒达到下料位置(根据对应的光电开关)检测对应下料点是否有空料盒。检测料盒到位后(如下料点无空料盒，则排料门不打开)，管子式计量秤开始放料罐装。同时，管子式计量秤的计量单元仍在不断地称量，以高速称量及边称量边备用的方式确保高速计量罐装的效率。罐装完毕后，再由第二片基输送机将满料盒移送到分选秤上进行称量校核(以配方为判断依据)。经校核合格的满料盒通过第三片基输送机再移送到后续的装载机构，而校核不合格的料盒则被分选秤剔出到分流的分选剔除料杯输送机，移送到尾端后，由操作工人为收集处理。进入装载机构的满料盒则根据托盘尺寸定义的料盒个数(即托盘一排放置的料盒个数)自动进行装托盘工作(一个托盘上装载料盒的排数可以根据托盘尺寸在进行生产准备时人为在触摸屏上进行修改)。一个托盘完成后，则通过满托盘移载机自动移送到后一工位，再由空托盘移栽机将空托盘移到装载区，进行装载准备。在此期间，管理软件会根据事先设定的打印标签格式转换成二维码，再由配套的标签打印机相应自动打印二维码标签，由操作工人为贴在托盘固定区域，作为后续溯源工作的依据。当满托盘积攒到一定数量后(满托盘暂存区为4个托盘的 量)，再由操作工人为移走。同时，空托盘的暂存区上无托盘后(空托盘暂存区为4个托盘的量)，由操作工人进行放置。在生产线运行的期间，计量单元和后道罐装校验设备(分选秤)实时将称量结果数据发送至控制系统，由管理软件进行自动统计(合格率等)，
另外，本发明还配套左右两组原料输送提升投料机构；当计量单元的受料斗发出缺料报警(料斗配置料位检测开关，当料位在检测开关下限时，会发出缺料信号)时，操作工只需要将通过条码扫描，物料号正确(满料盒上配置条码号，同时配方信息中有原料号信息，通过配套扫描枪扫描的物料信息与配方的原料信息统一，则为正确的物料号)的满料盒放置在满料箱输送机上进行暂存(满料盒暂存区大于6个料盒)，当计量单元缺料时，满料箱输送机会自动进行输送，再由提升机提升，最后由翻转机构自动投入料斗后，再自动将空料盒移送到空料箱输送机上移出料盒，等待操作工人进行后续处理。
本发明的计量单元采用回转管喂料，该种喂料方式既能适应刹车片原料的特性，管子回转喂料，不会出现分层,并且可以极大提高供料速度和生产效率。
由于回转管喂料速度比较快，同时回转管可以通过叠加来增加计量效率。本自动称量系统共包括18根回转管、18个计量斗及6个投料溜槽，其中每3根回转管、3个计量斗配套1个投料溜槽形成一个计量单元，共计形成6个单元，由此，计量速度可以达到一分钟72杯(每杯200g)左右。目前市场上常见的刹车片原料自动设备的计量速度在一分钟4杯(200g)左右；本发明的速度为普通计量设备的18倍左右。
本发明可以实现全自动化生产，而目前刹车片原料的计量设备都需要通过人工进行计量，在导致效率低下的同时，计量精度也不高、误差比较大。另外，由 于人工成本一直在增长，使得刹车片生产成本也一直在随之增加，且刹车片原料计量生产环境恶劣，粉尘较多，导致设备操作人员一直紧缺。本发明所提出的自动称量系统所体现出的全自动化计量罐装生产线可以有效解决上述问题。从空料杯放置到料盒上料、输送定位罐装、罐装后的校验、空托盘放置和满托盘取出以及配方发送等多道工序只需要精简到4-5个人工，同时计量精度可以满足1g范围内；本发明既可以节省成本，也可以极大地提高称量罐装的精确性、数据统一性，以及可以根据正态分布曲线将生产结果控制在可控范围内，进而极大地降低生产成本，提高生产效率，这正符合工业4.0的发展方向。
以上对发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例中；在不脱离本发明范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其变形和改变。

Claims (2)

1.一种用于刹车片原料的自动称量系统，其特征在于：包括控制系统，以及与该控制系统相连的管子式计量秤、空料盒输送机构、料盒分选输出机构、两组原料输送提升翻转投料机构；
所述管子式计量秤包括受料斗和电机，该受料斗的底部设有若干与其连通的回转管，该回转管的一端设有叶轮；该回转管与电机相连，在电机的驱动下回转管旋转，而叶轮不动，两者相对运动将物料均匀地送入回转管；该回转管另一端的下方具有若干与其对应设置的计量斗，该计量斗的下方具有相应的排料溜槽和排料门，排料门下方设有用于运送空料盒的第二片基带输送机；所述第二片基带输送机上具有与其配套的螺杆定位机构及行星轮阻挡器，用于将空料盒依照上述排料溜槽之间的定位间距依次排列好，并运送到所述排料溜槽的下方进行排料；所述排料溜槽的下方安装有光电开关，用于检测空料盒是否被准确运送到相应的放料点，若空料盒未运送到位，则其上方的排料溜槽的排料门就不会打开；
所述的两组原料输送提升翻转投料机构分设于管子式计量秤的左右，该原料输送提升翻转投料机构包括提升机及与该提升机相连的动力输送机；所述升降机的外侧具有依次设置的空料箱输送机及满料箱输送机；所述升降机的上部设有出口滚筒线，该出口滚筒线的内端设有翻转机，该翻转机的下方对应管子式计量秤的受料斗；
所述空料盒输送机构包括第一片基带输送机、网带输送线及多列并行的链板线；所述第一片基带输送机的前后两端分别与第二片基带输送机及链板线相连；所述网带输送线与链板线相连且两者成90度角；
所述料盒分选输出机构包括第三片基带输送机、装载机构、满托盘移载机、空托盘移载机、分选秤及设于该分选秤一侧的分选剔除料杯输送机；该分选秤的前后两端分别与第三片基带输送机及第二基带输送机相连；所述第三片基带输送机的另一端设有装载机构，该装载机构与满托盘移载机相连；所述满托盘移载机的一侧设有空托盘移载机，该空托盘移载机上设有第二片式阻挡器及托盘推入气缸；
所述的控制系统包括控制盘和操作盘，控制盘上配套PLC和HMI，可以控制各个环节，达到自动化操作；操作盘上装有平板工控电脑，用于系统配方的管理以及计量数据的统计，同时也作为与车间数据管理系统连接的中介点。
2.根据权利要求1所述的用于刹车片原料的自动称量系统，其特征在于：包括18根回转管、18个计量斗及6个投料溜槽，其中每3根回转管、3个计量斗配套1个投料溜槽形成一个计量单元，共计6个计量单元。
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