CN107029628A - 物料配比系统、设备、方法和混合料配制设备 - Google Patents

物料配比系统、设备、方法和混合料配制设备 Download PDF

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Abstract

本公开涉及一种物料配比系统、设备、方法和混合料配制设备。该物料配比系统包括料仓，该料仓设置有多个，每个料仓均包括限定料腔的仓体和第一开关阀，仓体设置有进料口和出料口，第一开关阀可操作地开闭出料口；称重装置，称重装置包括称斗、检测装置和第二开关阀，其中，称斗具有称料入口和称料出口，检测装置用于检测位于称斗内的物料的重量，第二开关阀可操作地开闭称料出口；螺旋给料机，其个数配置为与料仓一一对应，每个螺旋给料机包括与入料口、给料口以及用于驱动螺旋给料机的电机；控制装置，第一开关阀、第二开关阀、检测装置和电机均与控制装置电连接。通过上述技术方案，本公开提供的物料配比系统能够提高物料的配比精度。

Description

物料配比系统、设备、方法和混合料配制设备
技术领域
本公开涉及玻璃基板生产领域，具体地，涉及一种物料配比系统、设备、方法和混合料配制设备。
背景技术
玻璃基板是构成液晶显示器件的一个基本部件，是平板显示产业的关键基础材料之一。液晶玻璃基板属于光学玻璃的范畴，对原材料的要求极为严格。原料配比的精度将直接影响玻璃基板的成品品质，因此提供一种高精度的物料配比系统对提升玻璃基板生产工艺的可控性具有积极意义。
发明内容
本公开的目的是提供一种物料配比系统、设备、方法和混合料配制设备，该物料配比系统能够提高物料的配比精度，适用于对原料配比精度要求较高的生产领域，如玻璃基板生产，有益于保证产品的品质。
为了实现上述目的，本公开提供一种物料配比系统，包括：料仓，该料仓设置有多个，每个料仓用于单一类型的物料，每个所述料仓均包括限定料腔的仓体和第一开关阀，所述仓体设置有进料口和出料口，所述第一开关阀可操作地开闭所述出料口；称重装置，所述称重装置包括称斗、检测装置和第二开关阀，其中，所述称斗具有称料入口和称料出口，所述检测装置用于检测位于所述称斗内的物料的重量，所述第二开关阀可操作地开闭所述称料出口；螺旋给料机，该螺旋给料机的个数配置为与所述料仓一一对应，每个所述螺旋给料机包括与相应的出料口连通的入料口、与所述称料入口连通的给料口以及用于驱动所述螺旋给料机的电机；以及控制装置，所述第一开关阀、所述第二开关阀、所述检测装置和所述电机均与所述控制装置电连接。
可选地，所述螺旋给料机包括用于可操作地开闭所述给料口的第三开关阀，所述第三开关阀与所述控制装置电连接。
可选地，所述出料口与所述入料口、所述给料口与所述称料入口之间分别通过第一输送管路连通，所述称重装置还包括第一压力补偿装置，用于维持所述称斗中的压强。
可选地，多个所述料仓设置在所述称重装置的上方，所述料仓的长度沿竖直方向延伸，所述进料口位于所述料仓的上端，所述出料口位于所述料仓的下端。
可选地，多个所述料仓布置在同一水平面内并且绕所述称重装置在圆周方向上间隔设置。
可选地，所述仓体包括围成柱形体的侧壁，以及封堵所述柱形体一端的顶壁和封堵所述柱形体另一端的底壁，所述进料口设置在所述顶壁上，所述底壁围成沿远离所述柱形体的方向渐缩的斜锥台，所述出料口形成于该斜锥台的远端。
可选地，所述斜锥台的顶点在底面的投影落在所述底面的边缘上。
基于上述技术方案，本公开还提供一种物料配比设备，包括多级本公开提供的物料配比系统，任意相邻的两极所述物料配比系统中，上一级的所述称料出口与下一级的所述称料入口均通过第二输送管路连通，所述物料配比设备还包括称量装置，所述称量装置包括称量斗和第四开关阀，所述称量斗设置有称量入口和称量出口，最后一级所述物料配比系统的所述称料出口与所述称量入口连通，所述第四开关阀可操作地开闭所述称量出口。
可选地，每一级所述物料配比系统中包括至少一个所述物料配比系统。
在上述技术方案的基础上，本公开还提供一种物料配比方法，使用本公开提供的物料配比设备，所述物料配比方法包括以下步骤：
S1：检测装置检测称斗内初始物料质量并向所述控制装置发送初始质量信号M0；
S2：预设待添加的物料质量M1；
S3：所述控制装置控制盛装有所述待添加的物料的料仓的第一开关阀开启，并启动相应的螺旋给料机的电机运转，以驱动所述螺旋给料机以V1速度向所述称斗加料；
S4：检测装置检测所述称斗内的实际物料质量M并向控制装置发送实际质量信号M；
S5：所述控制装置计算称斗内的物料变化值ΔM＝M-M0，当ΔM＝0.75M1～0.85M1时，所述控制装置控制所述电机减速，使得所述螺旋给料机以V2速度向所述称斗加料；
S6：当ΔM＝0.95M1～0.98M1时，所述控制装置控制所述第一开关阀关闭并停止所述电机；
S7：重复步骤S1至S6，以将多种物料按照所需的量进给至相应的称斗中；
S8：按顺序依次打开第一级所述物料配比系统至最后一级物料配比系统中的所述第二开关阀，其中，当上一级物料配比系统中的物料的质量减少到零时，打开下一级物料配比系统中的第二开关阀。
在上述技术方案的技术上，本公开还提供一种混合料配制设备，该混合料配制设备包括混料机，所述混合料配制设备还包括本公开提供的物料配比设备，所述混料机的入口与所述称量出口连通。
通过上述技术方案，在物料配比过程中，控制装置控制第一开关阀开启第一出料口，并开启电机，以使得料腔内的物料经过螺旋给料机添加至称重装置的称斗内，当检测装置检测称斗内的物料重量达到预期值时，控制装置控制第一开关阀和电机关闭，以停止向称斗加料，从而保证物料配比的精确度。物料配比完成后，控制装置能够控制第二开关阀开启称料出口以使得配比后的物料进入下一级生产程序。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
图1是根据本公开的第一方面涉及的料仓的一种具体实施方式的示意图；
图2是根据本公开的第二方面提供的物料配比系统的一种具体实施方式的示意图；
图3是图2中A位置的局部放大图；
图4是根据本公开的第三方面提供的混合料配制设备的一种具体实施方式的示意图。
附图标记说明
1料仓 10仓体 10a顶壁 10b侧壁 10c底壁 101进料口
102出料口 11第一开关阀 2称重装置 20称斗 201称料入口
202称料出口 21检测装置 3螺旋给料机 301入料口 302给料口
31第三开关阀 32电机 4称量装置 40称量斗 401称量入口
402称量出口 5混料机
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”是指本公开提供的物料配比系统在安装状态下，各零部件在高度方向上的位置的上、下；“内、外”是指各零部件本身的内、外。上述方位词仅用于解释和说明本公开，并不用于限制。
根据本公开的第一方面，涉及一种料仓。图1中示出了本公开的第一方面涉及的料仓的一种具体实施方式。其中，仓体10可以包括围成柱形体的侧壁10b，以及封堵柱形体一端的顶壁10a和封堵柱形体另一端的底壁10c，进料口101设置在顶壁10a上，底壁10c围成沿远离柱形体的方向渐缩的斜锥台，出料口102形成于该斜锥台的远端。
通过使用根据本公开的第一方面涉及的料仓，在下料过程中，料腔中的物料受力并不平衡，在先下料的物料流动的带动下，剩余的物料陆续下料，不再会产生物料堆积或板结在料腔底部、料腔中的物料中间形成竖直空洞、只有中间部分下料而边部物料不动的现象，同时，还能够避免较大颗粒、较重颗粒的物料先下落而较小、较轻的物料后下落、甚至长时间不下落的情况。当将这种料仓1应用于液晶玻璃基板生产领域中时，有益于提高玻璃基板的成品品质。
需要说明的是，在本公开中，“远、近”是指相对于仓体10侧壁10b的距离的远和近，具体地，斜锥台的近端是指与侧壁10b的端部连接的一端，远离侧壁10b的该端部的一端为远端。
在本公开提供的具体实施方式中，斜锥台的中心线可以与竖直方向呈任意适当的夹角，例如图1、图2和图4所示的实施方式中，斜锥台的顶点在底面的投影落在底面的边缘上，即夹角为零，在这种情况下，可以避免物料在底壁10c上板结。
另外，为了保证物料顺利进入生产，料仓1包括设置在底壁上的仓壁震动装置，进一步防止物料板结。其中，仓壁震动装置可以为常用的震动装置，例如形成为与压缩空气管路连通的气锤12。
为了避免颗粒较小的物料堵塞出料口102，料仓1还可以包括用于改变料腔内空气流动状态的扰流装置，如流化器13，可选择地，为了达到更好的扰流效果，流化器13可以为多个，该多个流化器13可以沿斜锥台的周向间隔设置，从而能够通过流化器13的变形和蠕动来改变原料的流动方向和流动状态，有效地避免物料在料腔底部堆积。
为方便监测料仓1的下料状态，料仓1还包括设置在料腔中的料位计14，用于检测料腔内的物料量。
根据本公开的第二方面，提供一种物料配比系统。图2示出了根据本公开的第二方面提供的物料配比系统的一种具体实施方式。参考图2中所示，物料配比系统包括：料仓1，该料仓1设置有多个，每个料仓1用于单一类型的物料，每个料仓1均包括限定料腔的仓体10和第一开关阀11，仓体10设置有进料口101和出料口102，第一开关阀11可操作地开闭出料口102；称重装置2，称重装置2包括称斗20、检测装置21和第二开关阀，其中，称斗20具有称料入口201和称料出口202，检测装置21用于检测位于称斗20内的物料的重量，第二开关阀可操作地开闭称料出口202；螺旋给料机3，该螺旋给料机3的个数配置为与料仓1一一对应，每个螺旋给料机3包括与相应的出料口102连通的入料口301、与称料入口201连通的给料口302以及用于驱动螺旋给料机3的电机32；以及控制装置，第一开关阀11、第二开关阀、检测装置21和电机32均与控制装置电连接。
通过上述技术方案，在物料配比过程中，控制装置控制第一开关阀11开启第一出料口102，并开启电机32，以使得料腔内的物料经过螺旋给料机3添加至称重装置2的称斗20内，当检测装置21检测称斗20内的物料重量达到预期值(如下文中所提到的0.95M1～0.98M1，其中，M1为预设待添加的物料质量)时，控制装置控制第一开关阀11和电机32关闭，以停止向称斗20加料，从而获得较高的物料配比精度。物料配比完成后，控制装置能够控制第二开关阀开启称料出口202以使得配比后的物料进入下一级生产工序。
其中，螺旋给料机3可以包括用于可操作地开闭给料口302的第三开关阀31，如图3所示，第三开关阀31与控制装置电连接。因此当检测装置21检测称斗20内的物料重量达到预期值时，控制装置还可以同时控制第三开关阀31关闭，从而避免螺旋给料机3中残余的物料进入称斗20内，以进一步提高物料配比的精度。
在传统玻璃生产中，物料配比过程属于开放式生产，使得粉末状的物料散溢至生产环境中造成设备磨损，导致物料成分变化，改变玻璃基板成品的性状，不利于生产工艺的控制。针对这一问题，在本公开提供的物料配比系统中，出料口102与入料口301、给料口302与称料入口201之间分别通过第一输送管路连通，从而为输送过程中的物料提供相对封闭的空间，避免物料溢出，减少生产环境中的粉尘，有助于延长设备寿命。为避免由于物料的增减而导致称斗20的内部压强波动，影响称量精度，称重装置2还包括第一压力补偿装置，用于维持称斗20中的压强，具体地，第一压力补偿装置可以为呼吸阀。
为了减小物料配比系统所占的底面空间，多个料仓1设置在称重装置2的上方，料仓1的长度沿竖直方向延伸，进料口101位于料仓1的上端，出料口102位于料仓1的下端。即，使得物料的流动方向大致为上下方向，这不仅能够减小所占用的地面空间，而且当第一开关阀11开启时，料腔内的物料能够在重力作用下自然下落，省去了额外的输送装置，有助于整个物料配比系统的体积的优化，同时具有环保节能的有益效果。
其中，多个料仓1可以有多种合适的配置，以满足需要。为了使得每个料仓1中的物料到达称重装置2所经过的路径大致相同，所需时间大致相同，多个料仓1可以布置在同一水平面内并且绕称重装置2在圆周方向上间隔设置。相邻的两个料仓之间的间距可以根据需要设置，以避免料仓的仓壁互相挤压变形，例如可以为30cm～50cm。
另外，在本公开的第二方面提供的物料配比系统中，所使用的料仓可以为根据本公开的第一方面涉及的料仓。
在上述技术方案的基础上，根据本公开的第三方面，提供一种物料配比设备，包括多级本公开提供的物料配比系统，任意相邻的两极物料配比系统中，上一级的称料出口202与下一级的称料入口201均通过第二输送管路连通，物料配比设备还包括称量装置4，称量装置4包括称量斗40和第四开关阀，称量斗40设置有称量入口401和称量出口402，最后一级物料配比系统的称料出口202与称量入口401连通，第四开关阀可操作地开闭称量出口402。通过设置多级配比系统，一方面能够提高物料配比工序的作业效率，另一方面能够在物料配比过程中形成多种物料的初级混合，有助于提高下文所述的混合料配制设备的混料均匀程度。具体地，每一级物料配比系统中包括至少一个物料配比系统，例如当所需配比的物料种类较多时，在同一级物料配比系统中，可以配置多个本公开提供的物料配比系统。
根据本公开的第四方面，提供一种物料配比方法，该方法使用本公开的第三方面提供的物料配比设备，物料配比方法包括以下步骤：
S1：检测装置21检测称斗20内初始物料质量并向控制装置发送初始质量信号M0；
S2：预设待添加的物料质量M1；
S3：控制装置控制盛装有待添加的物料的料仓1的第一开关阀11开启，并启动相应的螺旋给料机3的电机32运转，以驱动螺旋给料机3以V1速度向称斗20加料；
S4：检测装置21检测称斗20内的实际物料质量M并向控制装置发送实际质量信号M；
S5：控制装置计算称斗20内的物料质量变化值ΔM＝M-M0，当ΔM＝0.75M1～0.85M1时，控制装置控制电机32减速，使得螺旋给料机3以V2速度向称斗20加料；
S6：当ΔM＝0.95M1～0.98M1时，控制装置控制第一开关阀11关闭并停止电机32；
S7：重复步骤S1至S6，以将多种物料按照所需的量进给至相应的称斗20中；
S8：按顺序依次打开第一级物料配比系统至最后一级物料配比系统中的第二开关阀，其中，当上一级物料配比系统中的物料的质量减少到零时，打开下一级物料配比系统中的第二开关阀。
在初始加料阶段，为保证加料效率，控制装置控制电机32以较快的转速驱动螺旋给料机3向称斗20中加料，当ΔM＝0.75M1～0.85M1时，控制装置控制电机32减速，以方便控制加料精度。本公开提供的物料配比系统中，关闭第一开关阀的过程中仍旧有部分物料下落，并且输送管路中也存在物料残留，因此，根据经验值设置当ΔM＝0.95M1～0.98M1时，控制装置控制第一开关阀11关闭并停止电机32，因此残余的物料继续下落至称斗20内，以满足物料配比的要求。
其中，在步骤S6中，可以同时关闭第三开关阀31，能够瞬时控制螺旋给料机3不再继续给料，有益于保证所给物料的质量的精确度。
根据本公开的第五方面，提供一种混合料配制设备，参考图4，该混合料配制设备包括混料机5，混合料配制设备还包括本公开的第三方面提供的物料配比设备，混料机5的入口与称量出口402连通。
综上所述，使用根据本公开的第一方面涉及的料仓，可以提高下料效果；使用本公开的第二方面提供的物料配比系统，可以有效地提高物料的配比精度；使用根据本公开的第三方面提供的物料配比设备，由于其包括了本公开提供的物料配比系统甚至料仓，同样具有上述相应的优点，同时，在物料配比过程中会形成多种物料的初级混合，有助于提高物料的混合效果；使用根据本公开的第四方面提供的物料配比方法，能够获得较高的配比精度的预混合物料；使用根据本公开的第五方面提供的混合料制备设备，在物料进入混料机5之前，由于物料在具有多级物料配比系统的物料配比设备中已经进行了初步混合，因此有益于提高混合料的均匀性。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (11)

1.一种物料配比系统，其特征在于，包括：
料仓(1)，该料仓(1)设置有多个，每个料仓(1)用于单一类型的物料，每个所述料仓(1)均包括限定料腔的仓体(10)和第一开关阀(11)，所述仓体(10)设置有进料口(101)和出料口(102)，所述第一开关阀(11)可操作地开闭所述出料口(102)；
称重装置(2)，所述称重装置(2)包括称斗(20)、检测装置(21)和第二开关阀，其中，所述称斗(20)具有称料入口(201)和称料出口(202)，所述检测装置(21)用于检测位于所述称斗(20)内的物料的重量，所述第二开关阀可操作地开闭所述称料出口(202)；
螺旋给料机(3)，该螺旋给料机(3)的个数配置为与所述料仓(1)一一对应，每个所述螺旋给料机(3)包括与相应的出料口(102)连通的入料口(301)、与所述称料入口(201)连通的给料口(302)以及用于驱动所述螺旋给料机(3)的电机(32)；以及
控制装置，所述第一开关阀(11)、所述第二开关阀、所述检测装置(21)和所述电机(32)均与所述控制装置电连接。
2.根据权利要求1所述的物料配比系统，其特征在于，所述螺旋给料机(3)包括用于可操作地开闭所述给料口(302)的第三开关阀(31)，所述第三开关阀(31)与所述控制装置电连接。
3.根据权利要求2所述的物料配比系统，其特征在于，所述出料口(102)与所述入料口(301)、所述给料口(302)与所述称料入口(201)之间分别通过第一输送管路连通，所述称重装置(2)还包括第一压力补偿装置，用于维持所述称斗(20)中的压强。
4.根据权利要求1所述的物料配比系统，其特征在于，多个所述料仓(1)设置在所述称重装置(2)的上方，所述料仓(1)的长度沿竖直方向延伸，所述进料口(101)位于所述料仓(1)的上端，所述出料口(102)位于所述料仓(1)的下端。
5.根据权利要求4所述的物料配比系统，其特征在于，多个所述料仓(1)布置在同一水平面内并且绕所述称重装置(2)在圆周方向上间隔设置。
6.根据权利要求1所述的物料配比系统，其特征在于，所述仓体(10)包括围成柱形体的侧壁(10b)，以及封堵所述柱形体一端的顶壁(10a)和封堵所述柱形体另一端的底壁(10c)，所述进料口(101)设置在所述顶壁(10a)上，所述底壁(10c)围成沿远离所述柱形体的方向渐缩的斜锥台，所述出料口(102)形成于该斜锥台的远端。
7.根据权利要求6所述的物料配比系统，其特征在于，所述斜锥台的顶点在底面的投影落在所述底面的边缘上。
8.一种物料配比设备，其特征在于，包括多级根据权利要求1-7中任意一项所述的物料配比系统，任意相邻的两极所述物料配比系统中，上一级的所述称料出口(202)与下一级的所述称料入口(201)均通过第二输送管路连通，所述物料配比设备还包括称量装置(4)，所述称量装置(4)包括称量斗(40)和第四开关阀，所述称量斗(40)设置有称量入口(401)和称量出口(402)，最后一级所述物料配比系统的所述称料出口(202)与所述称量入口(401)连通，所述第四开关阀可操作地开闭所述称量出口(402)。
9.根据权利要求8所述的物料配比设备，其特征在于，每一级所述物料配比系统中包括至少一个所述物料配比系统。
10.一种物料配比方法，其特征在于，使用根据权利要求8或9所述的物料配比设备，所述物料配比方法包括以下步骤：
S1：检测装置(21)检测称斗(20)内初始物料质量并向所述控制装置发送初始质量信号M0；
S2：预设待添加的物料质量M1；
S3：所述控制装置控制盛装有所述待添加的物料的料仓(1)的第一开关阀(11)开启，并启动相应的螺旋给料机(3)的电机(32)运转，以驱动所述螺旋给料机(3)以V1速度向所述称斗(20)加料；
S4：检测装置(21)检测所述称斗(20)内的实际物料质量M并向控制装置发送实际质量信号M；
S5：所述控制装置计算称斗(20)内的物料变化值ΔM＝M-M0，当ΔM＝0.75M1～0.85M1时，所述控制装置控制所述电机(32)减速，使得所述螺旋给料机(3)以V2速度向所述称斗(20)加料；
S6：当ΔM＝0.95M1～0.98M1时，所述控制装置控制所述第一开关阀(11)关闭并停止所述电机(32)；
S7：重复步骤S1至S6，以将多种物料按照所需的量进给至相应的称斗(20)中；
S8：按顺序依次打开第一级所述物料配比系统至最后一级物料配比系统中的所述第二开关阀，其中，当上一级物料配比系统中的物料的质量减少到零时，打开下一级物料配比系统中的第二开关阀。
11.一种混合料配制设备，该混合料配制设备包括混料机(5)，其特征在于，所述混合料配制设备还包括根据权利要求9或10所述的物料配比设备，所述混料机(5)的入口与所述称量出口(402)连通。
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