CN107930511A - 一种自动配料和灌注装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种自动配料和灌注装置，包括配料器、传送带和供料容器，所述配料器包括壳体和设置在壳体内部的中央控制单元，且壳体的前端设置有与中央控制单元电性连接的控制面板，本发明利用脉冲调制(PWM)技术分别协调调整驱动泵组内各个独立供料泵的电机进而调整不同原料泵的供料速度，从而改变了混料速率和混料中各种原料的配料，而且能够有效的实现对流体和粉料的混合，也能够根据使用的需求适用于不同原料种类数量的灌注作业中的混料，并且能够自有的根据生产的需求改变混合原料的种类和数量，从而有效的提高了生产的柔性，也能够自动或者手动的实现点动和连续灌注，满足了复杂的工业生产需求，具有很高的通用性能。

Description

一种自动配料和灌注装置
技术领域
本发明涉及流体配料和灌注设备技术领域，具体为一种自动配料和灌注装置。
背景技术
配料是工业生产中重要的加工步骤，通过配料能够使不同的原料进行混合，从而满足新的使用需求，配料作业广泛的适用于各种溶剂、粘着剂、油漆、化学材料、油墨、颜料的混合生产，传统的配料生产过程主要采用人工称重后进行搅拌混合，但这种配料作业方式混料精度低、操作繁琐、设备体积庞大，提高了现场配料使用的难度，因此近年来已经逐渐的发展处了自动化的配料设备。
以点胶机为例，现有的点胶机能够自动化的实现打点、画线、画圆等操作，并且能够精准的将胶液滴入加工位置，但是只能实现两相流体混合，而且应用领域较窄，只能够针对特定的原料和商品进行加工，而当原料种类和数量发生变化时只能够依赖传统的手工作业方式进行配料，因此生产柔性差，功能单一。而且现有的自动化配料系统一般都只能够针对流体进行配料，而无法对粉料或者粉料与流体间混合配料，从而增加了生产的难度。
如果能够发明一种操作简单、通用性好，能够自由调节多种物料混合的混合速率和混合比例，同时能够有效的实现手动或者自动进行灌注的新型流体混合和灌注系统就能够解决此类问题，为此我们提供了一种自动配料和灌注装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种自动配料和灌注装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种自动配料和灌注装置，包括配料器、传送带和供料容器，所述配料器包括壳体和设置在壳体内部的中央控制单元，且壳体的前端设置有与中央控制单元电性连接的控制面板，所述中央控制单元包括相互电性连接的微处理器、电源管理模块和电机驱动模块，且壳体的后端设置有与电机驱动模块电性连接的电机组，所述电机组的输出端通过齿轮组驱动有泵组，且泵组的输入端通过供料管连接在供料容器的供料端口，所述泵组内设置有至少两个独立工作的供料泵，且电机组和齿轮组内设置有与独立供料泵数量匹配并相互对应的独立驱动电机和驱动齿轮，所述泵组内的独立供料泵的输出端共同并联并混流连接至管道内，且管道的末端设置有手柄，所述手柄的末端设置有柄盖，且柄盖的末端设置有与管道连通的灌注嘴，所述传送带上设置有固定支架，且手柄插接在固定支架的上端，所述传送带用于将待灌注工件运送至灌注嘴的工作位置，且手柄上设置有与微处理器电性连接且用于控制泵组工作状态的作业控制开关，所述控制面板上设置有分别与微处理器电性连接的触摸显示屏、状态选择开关、调值旋钮和电源开关，且供料容器内设置有与微处理器电性连接且用于检测供料容器内液位高度的超声波传感器，所述固定支架上设置有与微处理器电性连接并与待灌注工件位置对应用于检测待灌注工件是否就位的红外传感器。
优选的，所述配料器的下方设置有用于放置供料容器的支撑架，且支撑架的下方设置有与作业控制开关并联控制的脚踩开关。
优选的，所述电机组内的独立电机的输出轴上均设置有与微处理器电性相连的编码器。
优选的，所述固定支架上设置有与微处理器电性连接并与待灌注工件位置对应用于统计待灌注工件数量的磁传感器。
优选的，所述壳体的底部设置有至少四个脚垫。
优选的，所述泵组内的独立供料泵对于低粘度的液体优选蠕动泵和隔膜泵，对于高粘度的优选齿轮泵、柱塞泵和螺杆泵，对于粉体优选螺旋叶片泵。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明采用控制系统和泵组配合，利用脉冲调制(PWM)技术分别协调调整驱动泵组内各个独立供料泵的电机进而调整不同原料泵的供料速度，从而改变了混料速率和混料中各种原料的配料，而且能够有效的实现对流体和粉料的混合，也能够根据使用的需求适用于不同原料种类数量的灌注作业中的混料，并且能够自有的根据生产的需求改变混合原料的种类和数量，从而有效的提高了生产的柔性，也能够自动或者手动的实现点动和连续灌注，满足了复杂的工业生产需求，具有很高的通用性能。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明中配料器的结构示意图；
图3为本发明中配料器的结构仰视图；
图4为本发明中配料器的内部结构示意图；
图5为本发明中传送带的安装示意图；
图6为本发明中供料容器的结构示意图；
图7为本发明中支撑架的结构示意图；
图8为本发明的模块框图。
图中：1控制面板、2待灌注工件、3壳体、4脚垫、5电源开关、6状态选择开关、7调值旋钮、8触摸显示屏、9红外传感器、10磁传感器、11超声波传感器、12脚踩开关、13灌注嘴、14柄盖、15作业控制开关、16手柄、17管道、18固定支架、19微处理器、20电机驱动模块、21泵组、22齿轮组、23电机组、24编码器、25电源管理模块、26传送带、27支撑架、28供料容器。
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。基于本发明中的技术方案，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-8，本发明提供一种自动配料和灌注装置技术方案：
一种自动配料和灌注装置，包括配料器、传送带26和供料容器28；
配料器包括壳体3和设置在壳体3内部的中央控制单元，且壳体3的前端设置有与中央控制单元电性连接的控制面板1，中央控制单元包括相互电性连接的微处理器19、电源管理模块25和电机驱动模块20，且壳体3的后端设置有与电机驱动模块20电性连接的电机组23；
电机组23的输出端通过齿轮组22驱动有泵组21，且泵组21的输入端通过供料管连接在供料容器28的供料端口，泵组21内设置有至少两个独立工作的供料泵，且电机组23和齿轮组22内设置有与独立供料泵数量匹配并相互对应的独立驱动电机和驱动齿轮；
泵组21内的独立供料泵的输出端共同并联并混流连接至管道17内，且管道17的末端设置有手柄16，手柄16的末端设置有柄盖14，且柄盖14的末端设置有与管道17连通的灌注嘴13；
传送带26上设置有固定支架18，且手柄16插接在固定支架18的上端，传送带26用于将待灌注工件2运送至灌注嘴13的工作位置，且手柄16上设置有与微处理器19电性连接且用于控制泵组21工作状态的作业控制开关15；
控制面板1上设置有分别与微处理器19电性连接的触摸显示屏8、状态选择开关6、调值旋钮7和电源开关5，且供料容器28内设置有与微处理器19电性连接且用于检测供料容器28内液位高度的超声波传感器11，固定支架18上设置有与微处理器19电性连接并与待灌注工件2位置对应用于检测待灌注工件2是否就位的红外传感器9。
进一步的，配料器的下方设置有用于放置供料容器28的支撑架27，且支撑架27的下方设置有与作业控制开关15并联控制的脚踩开关12，固定支架18上设置有与微处理器19电性连接并与待灌注工件2位置对应用于检测待灌注工件2是否就位的红外传感器9。
进一步的，固定支架18上设置有与微处理器19电性连接并与待灌注工件2位置对应用于统计待灌注工件数量的磁传感器10。
进一步的，壳体3的底部设置有至少四个脚垫4，电机组23内的独立电机的输出轴上均设置有与微处理器19电性相连的编码器24。
进一步的，所述泵组21内的独立供料泵对于低粘度的液体优选蠕动泵和隔膜泵，对于高粘度的优选齿轮泵、柱塞泵和螺杆泵，对于粉体优选螺旋叶片泵。
工作原理：
由于该系统中采用传送带26和配料器的位置分离设置，因此可以根据用户的使用需求对传送带26和配料器的放置位置进行布置，只需要灌注嘴13能够进入正确的工作位置即可，从而方便优化空间规划，节省空间占用，同时固定支架18能够根据待灌注工件2的种类和灌注位置不同更换匹配的固定支架18，确保灌注嘴13能够正确的与待加工位置对齐；
该系统中的微处理器19可以选择市面上常见的单片机或者PLC设备，如stm32系列单片机或者s7-200系列PLC，工作时微处理器19利用脉宽调制(PWM)原理通过电机驱动模块20向电机组23内的各个独立电机发送控制信号，从而赋予各个电机不同的转动指令，带有不同转动速率的电机再通过齿轮组22内的独立齿轮控制泵组21内的相应独立供料泵进行原料供给，从而使各个原料供给泵的供料速率发生改变，进一步的影响各种原料在混合过程中的比例，当各个供料泵的供应速度同比增大或者缩小时即可实现对流体混合速率的控制，如果只改变单个电机的转动状态和速率，则只改变该电机所对应的原料在混料中的占有比例；
同时该系统中采用编码器24对各个独立电机的转动状态进行检测，形成电机转动的闭环控制，从而能够有效的保障混合精度，若将电机组23、齿轮组22和泵组21中用于完成同一种原料供应而相互连接的动作元件称为供料通道单元，则只需要根据使用的需求增加供料通道单元即可增加配料中原料的种类实现多种原料的共同混料，同时可以根据预置的程序关闭不必要的供料通道单元，从而能够适用于不同原料种类数量的灌注作业中的混料需求，拥有更好的通用性；
该系统工作时，用户根据实际使用需求通过状态选择开关6和调值旋钮7调整该系统的控制参数，可调整参数包括将灌注模式调整为点动灌注、连续灌注或者流体回吸，同时可以调整流体的混合速率以及任意比例的原料配比，还可以将灌注方式由自动灌注调整为手动灌注，调定后的控制参数将在触摸显示屏8上显示；
当灌注方式调整为自动灌注时，灌注嘴13通过固定支架18固定在特定的工作位置上，利用至少一对红外传感器9检测待灌注工件2是否进入指定的加工位置，定位完成后进行自动灌注，同时可以利用磁传感器10对已经完成灌注的工件进行计数统计，从而连续完成灌注作业；用户也可以直接手持手柄16，并利用作业控制开关15或者脚踩开关12控制灌注嘴13流出或者回吸混合液，从而提高了作业的自由度；
作业过程中，微处理器利用设置在供料容器28内的超声波传感器11实时检测供料容器28内的原料是否充足，当原料不足时将发出更换原料请求，并停止作业，从而确保了混料质量和作业的稳定性。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种自动配料和灌注装置，其特征在于：包括配料器、传送带(26)和供料容器(28)，所述配料器包括壳体(3)和设置在壳体(3)内部的中央控制单元，且壳体(3)的前端设置有与中央控制单元电性连接的控制面板(1)，所述中央控制单元包括相互电性连接的微处理器(19)、电源管理模块(25)和电机驱动模块(20)，且壳体(3)的后端设置有与电机驱动模块(20)电性连接的电机组(23)，所述电机组(23)的输出端通过齿轮组(22)驱动有泵组(21)，且泵组(21)的输入端通过供料管连接在供料容器(28)的供料端口，所述泵组(21)内设置有至少两个独立工作的供料泵，且电机组(23)和齿轮组(22)内设置有与独立供料泵数量匹配并相互配套使用的独立驱动电机和驱动齿轮，所述泵组(21)内的独立供料泵的输出端共同并联并混流连接至管道(17)内，且管道(17)的末端设置有手柄(16)，所述手柄(16)的末端设置有柄盖(14)，且柄盖(14)的末端设置有与管道(17)连通的灌注嘴(13)，所述传送带(26)上设置有固定支架(18)，且手柄(16)插接在固定支架(18)的上端，所述传送带(26)用于将待灌注工件(2)运送至灌注嘴(13)的工作位置，且手柄(16)上设置有与微处理器(19)电性连接且用于控制泵组(21)工作状态的作业控制开关(15)，所述控制面板(1)上设置有分别与微处理器(19)电性连接的触摸显示屏(8)、状态选择开关(6)、调值旋钮(7)和电源开关(5)，且供料容器(28)内设置有与微处理器(19)电性连接且用于检测供料容器(28)内液位高度的超声波传感器(11)，所述固定支架(18)上设置有与微处理器(19)电性连接并与待灌注工件(2)位置对应用于检测待灌注工件(2)是否就位的红外传感器(9)。
2.根据权利要求1所述的一种自动配料和灌注装置，其特征在于：所述配料器的下方设置有用于放置供料容器(28)的支撑架(27)，且支撑架(27)的下方设置有与作业控制开关(15)并联控制的脚踩开关(12)。
3.根据权利要求1所述的一种自动配料和灌注装置，其特征在于：所述电机组(23)内的独立电机的输出轴上均设置有与微处理器(19)电性相连的编码器(24)。
4.根据权利要求1所述的一种自动配料和灌注装置，其特征在于：所述固定支架(18)上设置有与微处理器(19)电性连接并与待灌注工件(2)位置对应用于统计待灌注工件数量的磁传感器(10)。
5.根据权利要求1所述的一种自动配料和灌注装置，其特征在于：所述壳体(3)的底部设置有至少四个脚垫(4)。
6.根据权利要求1所述的一种自动配料和灌注装置，其特征在于：所述泵组(21)内的独立供料泵对于低粘度的液体优选蠕动泵和隔膜泵，对于高粘度的优选齿轮泵、柱塞泵和螺杆泵，对于粉体优选螺旋叶片泵。
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