CN107219786A - 一种改进型配料机控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及混合物的配料机技术领域，尤其是指一种改进型配料机控制系统，包括电气控制装置、人机对话面板及运算处理装置，包括以下控制步骤：自检，输入配方数据，将配方数据转换成流量数据，并将流量数据与原料信息匹配；根据流量信息针对不同的原料进行加料时间的换算，通过对时间的控制来实现对流量的控制；装载容器和加料，加料过程中，利用电子称实时检测混合物料的重量，并将混合物料的重量信息反馈至运算处理装置；将盛装混合物料的容器移送至取放位置，其配方工序及控制方法更合理，能从控制方法和工序上有效保证各个组分配方精度，实用性强。

Description

一种改进型配料机控制系统
技术领域
本发明涉及混合物的配料机技术领域，尤其是指一种改进型配料机控制系统。
背景技术
目前，香料在各种碳酸饮料、果汁、凉茶等饮品中应用非常广泛，在现有技术中，香料的配比配方是采用经验丰富的化工技术人员按配比分别量取各种原料。人工进行配比配方作业，其劳动强度大，效率低下，并且，由于香料比例计算复杂，数据管理不便，人为配比配方极易差错，技术人员要熟练掌握香料的配比配方方法，其培训时间长，难度大。
市面上尽管出现了自动化配方设备，但由于设备本身及控制方法的限制，配方的组分控制精度难以得到保障，严重影响配料机产品的品质，缺陷明显。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种配方工序及控制方法更合理，能从控制方法和工序上有效保证各个组分配方精度的改进型配料机控制系统。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种改进型配料机控制系统一种改进型配料机控制系统，包括电气控制装置、人机对话面板及运算处理装置，其特征在于：包括以下控制步骤
步骤A，系统开启并进行全机检测；
步骤B，通过人机对话面板输入配方数据
步骤C，将配方数据转换成流量数据，并将流量数据与原料信息匹配；
步骤D，根据流量信息针对不同的原料进行加料时间的换算，通过对时间的控制来实现对流量的控制；
步骤E，装载容器和加料，不同的喷嘴与不同的原料对应匹配，并根据运算处理装置的运算结果逐个加料，加料过程中，利用电子称实时检测混合物料的重量，并将混合物料的重量信息反馈至运算处理装置；
步骤F，加料操作完成后，将盛装混合物料的容器移送至取放位置。
优选的，所述步骤B中，配方数据的输入为手动逐个输入、数据导入或二维码扫描的方式输入运算处理装置中。
优选的，还包括报警装置，所述步骤E中，当电子称检测到混合物料的重量大于当前组分加料完成时的重量时，报警装置启动。
优选的，所述步骤E中采用恒定流量喷嘴进行加料，该恒定流量喷嘴的上方设置有用于控制恒定流量喷嘴开启和关闭的通断控制装置。
优选的，所述恒定流量喷嘴包括喷嘴本体及装设于喷嘴本体内的密封内套，所述喷嘴本体的下端螺接有锥形喷头，该锥形喷头的中部开设有喷料通孔，该锥形喷头的上部开设有容置腔，喷料通孔延伸至该容置腔，喷嘴本体的中部装设有密封内套，喷嘴本体的上部开设有弹簧槽，所述密封内套穿设有阀杆，该阀杆的上端延伸至弹簧槽，该阀杆的下端延伸至容置腔，阀杆的上端固定连接有按压部，所述喷嘴本体的侧壁开设有安装孔，阀杆下压时，安装孔与所述容置腔连通；所述通断控制装置为与电气控制装置电连接的控制气缸，该控制气缸的活塞杆伸出时与按压部抵接。
优选的，所述密封内套的侧壁开设有与安装孔对应的进料孔，阀杆下压时，进料孔与所述容置腔连通，所述密封内套的上部与阀杆密封过盈配合连接，密封内套的下部与阀杆间隙配合连接，该阀杆上移后，阀杆的下端与密封内套的下端密封抵接。
优选的，所述阀杆的下端设置有自上而下直径逐渐变大的圆锥头，所述密封内套的下端设置有与圆锥头对应的圆锥开口。
优选的，所述弹簧槽内装设有压缩弹簧，该压缩弹簧的上下两端分别与按压部和弹簧槽的底面抵接。
优选的，所述密封内套包括上密封套和下密封套，上密封套与阀杆过盈配合连接，下密封套与阀杆间隙配合连接，该阀杆上移后，阀杆的下端与下密封套的端面密封抵接；所述阀杆的下端设置有密封头，密封头的直径大于阀杆的直径，阀杆套装有第一密封圈，该第一密封圈位于密封头与下密封套之间；所述阀杆套装有第二密封圈，该第二密封圈位于喷嘴本体与上密封套之间。
本发明的有益效果在于：本发明提供了一种改进型配料机控制系统，利用电子称实时检测混合物料的重量，并将混合物料的重量信息反馈至运算处理装置，配料机还包括报警装置，该步骤E中，当电子称检测到混合物料的重量大于当前组分加料完成时的重量时，报警装置启动，一方面可以实时对配料机的运行状态进行监测，防止配料机设备出现故障时避免操作人员无法察觉，另一方面，由于报警装置的提醒功能，操作人员可以第一时间处理故障问题，杜绝了配料机的偶然故障带来的扩大性损失，成品合格率更高。
附图说明
图1为本发明改进型配料机控制系统的控制运行原理框图。
图2为本发明实施例一中恒定流量喷嘴及通断控制装置的立体结构示意图。
图3为本发明实施例一中恒定流量喷嘴剖开后的立体结构示意图。
图4为本发明实施例二中恒定流量喷嘴及通断控制装置的立体结构示意图。
图5为本发明实施例二中恒定流量喷嘴剖开后的立体结构示意图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
如图1至图3所示为一种改进型配料机控制系统的实施例一，包括电气控制装置、人机对话面板及运算处理装置，包括以下控制步骤
步骤A，系统开启并进行全机检测，以便于对全设备进行自检，确保设备能正常运行。
步骤B，通过人机对话面板输入配方数据，以使配料机获得混合物料中各个组分的占比配方数据，优选的实施方式是将配方数据生成二维码，但需要输入配方数据时，扫描相应的二维码即可快速实现配方数据的输入操作。
步骤C，由运算处理装置将配方数据转换成流量数据，并将流量数据与原料信息匹配，例如按照设定需要配置1KG的混合物料，则由运算处理装置根据配方数据计算得出每个组分的加料重量，并将各个组分与配料机上相应的原料供应喷嘴匹配。
步骤D，根据流量信息针对不同的原料进行加料时间的换算，通过对时间的控制来实现对流量的控制；步骤E，装载容器和加料，加料过程中，利用电子称实时检测混合物料的重量，并将混合物料的重量信息反馈至运算处理装置；利用运算处理装置将每个组分的加料重量换算成加料时间，并生产对应的各个原料供应喷嘴的开启时间点和关闭时间点，本步骤D中，采用恒定流量喷嘴进行加料，该恒定流量喷嘴的上方设置有用于控制恒定流量喷嘴开启和关闭的通断控制装置10，与原料供应喷嘴对应的通断控制装置10在开启时间点实行开启动作，在关闭时间点实行关闭动作，控制精确度更高，可操作性更强。
不同的喷嘴与不同的原料对应匹配，并根据运算处理装置的运算结果逐个加料，加料过程中，利用电子称实时检测混合物料的重量，并将混合物料的重量信息反馈至运算处理装置，配料机还包括报警装置，该步骤E中，当电子称检测到混合物料的重量大于当前组分加料完成时的重量时，报警装置启动，一方面可以实时对配料机的运行状态进行监测，防止配料机设备出现故障时避免操作人员无法察觉，另一方面，由于报警装置的提醒功能，操作人员可以第一时间处理故障问题，杜绝了配料机的偶然故障带来的扩大性损失，成品合格率更高。
步骤F，加料操作完成后，将盛装混合物料的容器移送至取放位置，便于设备中的机械手将配置完成的混合物料成品卸下，同时将空的物料容器移动至配料机中进行下一次的配料加工，操作简单，自动化程度高，操作人员无需专业培训即可上岗操作，实用性强。
需要补充说明的书：所述步骤B中，配方数据的输入还可以为手动逐个输入或数据导入的方式输入运算处理装置中，也能通过人机对话面板对导入后的配方数据进行修正或微调操作，可操作性更高，实用性更强。
本实施例中，所述恒定流量喷嘴包括喷嘴本体1及装设于喷嘴本体1内的密封内套2，所述喷嘴本体1的下端螺接有锥形喷头3，该锥形喷头3的中部开设有喷料通孔4，该锥形喷头3的上部开设有容置腔5，喷料通孔4延伸至该容置腔5，喷嘴本体1的中部装设有密封内套2，喷嘴本体1的上部开设有弹簧槽6，所述密封内套2穿设有阀杆7，该阀杆7的上端延伸至弹簧槽6，该阀杆7的下端延伸至容置腔5，阀杆7的上端固定连接有按压部8，所述喷嘴本体1的侧壁开设有安装孔9，阀杆7下压时，安装孔9与所述容置腔5连通；所述通断控制装置10为与电气控制装置电连接的控制气缸，该控制气缸的活塞杆伸出时与按压部抵接。
实际应用中，利用通断控制装置10将按压部8向下，并带动阀杆7向下移动实现下压动作，使阀杆7的下端与密封内套2的下端面分离产生通道，原料从安装孔9和进料口进入后先从阀杆7与密封内套2的内壁之间的间隔向下流动，穿过该通道后进入容置腔5，最后从锥形喷头3喷出，从而实现喷嘴的开启加料工作；当通断控制装置10失压时，按压部8在压缩弹簧61的作用下向上复位，并将阀杆7向上带起，使阀杆7的下端与密封内套2的下端面完全抵接直至通道关闭，防止原料从从通道进入容置腔5内，原料无法继续加入到成品杯中，从而实现了喷嘴的关闭动作。所述通断控制装置10为小型气缸或电磁阀结构，由于喷嘴在关闭时阀杆7需要向上移动，会将可能产生残留料球的原料回吸至锥形喷头3或容置腔5内，避免该部分原料在重力作用下向下流动形成残留料球，完全解决现有技术中料球残留问题，恒定流量喷嘴开启时，流速和流量恒定，不会因为原料供料时的压力大小而发生变化，原料加入量根据时间把握，控制更佳精准，控制更方便，响应速度更快，实用性更强。
本实施例中，所述密封内套2的侧壁开设有与安装孔9对应的进料孔21，阀杆7下压时，进料孔21与所述容置腔5连通，所述密封内套2的上部与阀杆7密封过盈配合连接，密封内套2的下部与阀杆7间隙配合连接，该阀杆7上移后，阀杆7的下端与密封内套2的下端密封抵接。
本实施例中，所述阀杆7的下端设置有自上而下直径逐渐变大的圆锥头71，所述密封内套2的下端设置有与圆锥头71对应的圆锥开口，采用该结构设计增大了阀杆7的下端与密封内套2的下端之间的接触面积，在喷头开启时，加大了通道的流通量，加料速度更快；在喷头关闭时，阀杆7的下端与密封内套2的下端之间的密封更严实，控制精度进一步提高。
如图4至图5所示为一种改进型配料机控制系统的恒定流量喷嘴的实施例二，与上述实施一的不同之处在于：所述密封内套2包括上密封套22和下密封套23，上密封套22与阀杆7过盈配合连接，下密封套23与阀杆7间隙配合连接，该阀杆7上移后，阀杆7的下端与下密封套23的端面密封抵接。具体的，所述阀杆7的下端设置有密封头72，密封头72的直径大于阀杆7的直径，阀杆7套装有第一密封圈73，该第一密封圈73位于密封头72与下密封套23之间。所述阀杆7套装有第二密封圈74，该第二密封圈74位于喷嘴本体1与上密封套22之间。
上密封套22和第二密封圈74的设计用作长期密封，提高了改进型喷嘴密封性能，避免漏液现象产生。利用通断控制装置10将按压部8向下，并带动阀杆7向下移动实现下压动作，使阀杆7下端的密封头72与下密封套23的下端面分离产生通道，原料从安装孔9和进料口进入后先从阀杆7与下密封套23的内壁之间的间隔向下流动，穿过该通道后进入容置腔5，最后从锥形喷头3喷出，从而实现喷嘴的开启加料工作；当通断控制装置10失压时，按压部8在压缩弹簧61的作用下向上复位，并将阀杆7向上带起，使阀杆7下端的密封头72与下密封套23的下端面通过第一密封圈73完全密封，防止原料从从通道进入容置腔5内，原料无法继续加入到成品杯中，从而实现了喷嘴的关闭动作。同样也能达到上述实施例一的技术效果。
在本发明的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”，“横向(X)”、“纵向(Y)”、“竖向(Z)”“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本发明的具体保护范围。
此外，如有术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”特征可以明示或者隐含包括一个或者多个该特征，在本发明描述中，“数个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除另有明确规定和限定，如有术语“组装”、“相连”、“连接”术语应作广义去理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；也可以是机械连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部相连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述的术语在本发明中的具体含义。
以上所述实施例仅表达了本发明的若干实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种改进型配料机控制系统，包括电气控制装置、人机对话面板及运算处理装置，其特征在于：包括以下控制步骤
步骤A，系统开启并进行全机检测；
步骤B，通过人机对话面板输入配方数据；
步骤C，将配方数据转换成流量数据，并将流量数据与原料信息匹配；
步骤D，根据流量信息针对不同的原料进行加料时间的换算，通过对时间的控制来实现对流量的控制；
步骤E，装载容器和加料，不同的喷嘴与不同的原料对应匹配，并根据运算处理装置的运算结果逐个加料，加料过程中，利用电子称实时检测混合物料的重量，并将混合物料的重量信息反馈至运算处理装置；
步骤F，加料操作完成后，将盛装混合物料的容器移送至取放位置。
2.根据权利要求1所述的改进型配料机控制系统，其特征在于：所述步骤B中，配方数据的输入为手动逐个输入、数据导入或二维码扫描的方式输入运算处理装置中。
3.根据权利要求1所述的改进型配料机控制系统，其特征在于：还包括报警装置，所述步骤E中，当电子称检测到混合物料的重量大于当前组分加料完成时的重量时，报警装置启动。
4.根据权利要求1所述的改进型配料机控制系统，其特征在于：所述步骤E中采用恒定流量喷嘴进行加料，该恒定流量喷嘴的上方设置有用于控制恒定流量喷嘴开启和关闭的通断控制装置（10）。
5.根据权利要求4所述的改进型配料机控制系统，其特征在于：所述恒定流量喷嘴包括喷嘴本体（1）及装设于喷嘴本体（1）内的密封内套（2），所述喷嘴本体（1）的下端螺接有锥形喷头（3），该锥形喷头（3）的中部开设有喷料通孔（4），该锥形喷头（3）的上部开设有容置腔（5），喷料通孔（4）延伸至该容置腔（5），喷嘴本体（1）的中部装设有密封内套（2），喷嘴本体（1）的上部开设有弹簧槽（6），所述密封内套（2）穿设有阀杆（7），该阀杆（7）的上端延伸至弹簧槽（6），该阀杆（7）的下端延伸至容置腔（5），阀杆（7）的上端固定连接有按压部（8），所述喷嘴本体（1）的侧壁开设有安装孔（9），阀杆（7）下压时，安装孔（9）与所述容置腔（5）连通；
所述通断控制装置（10）为与电气控制装置电连接的控制气缸，该控制气缸的活塞杆伸出时与按压部抵接。
6.根据权利要求5所述的改进型配料机控制系统，其特征在于：所述密封内套（2）的侧壁开设有与安装孔（9）对应的进料孔（21），阀杆（7）下压时，进料孔（21）与所述容置腔（5）连通，所述密封内套（2）的上部与阀杆（7）密封过盈配合连接，密封内套（2）的下部与阀杆（7）间隙配合连接，该阀杆（7）上移后，阀杆（7）的下端与密封内套（2）的下端密封抵接。
7.根据权利要求6所述的改进型配料机控制系统，其特征在于：所述阀杆（7）的下端设置有自上而下直径逐渐变大的圆锥头（71），所述密封内套（2）的下端设置有与圆锥头（71）对应的圆锥开口。
8.根据权利要求5所述的改进型配料机控制系统，其特征在于：所述弹簧槽（6）内装设有压缩弹簧（61），该压缩弹簧（61）的上下两端分别与按压部（8）和弹簧槽（6）的底面抵接。
9.根据权利要求5所述的改进型配料机控制系统，其特征在于：所述密封内套（2）包括上密封套（22）和下密封套（23），上密封套（22）与阀杆（7）过盈配合连接，下密封套（23）与阀杆（7）间隙配合连接，该阀杆（7）上移后，阀杆（7）的下端与下密封套（23）的端面密封抵接；所述阀杆（7）的下端设置有密封头（72），密封头（72）的直径大于阀杆（7）的直径，阀杆（7）套装有第一密封圈（73），该第一密封圈（73）位于密封头（72）与下密封套（23）之间；所述阀杆（7）套装有第二密封圈（74），该第二密封圈（74）位于喷嘴本体（1）与上密封套（22）之间。
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