CN108639782B - 一种物料定量添加系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种物料定量添加系统，包括加料桶、阀门、用料桶，阀门设于加料桶和用料桶之间，该系统内设有限位感应装置；限位感应装置包括控制器、阻力旋转开关电机、旋转轴、阻力叶片；阻力叶片上设有阻力感应器，阻力叶片活动连接在旋转轴上，并可沿旋转轴上下调节位置；阻力旋转开关电机驱动旋转轴并带动阻力叶片进行旋转；使用时，当阻力叶片在旋转时由于接触物料而受到阻力时，就会引起阻力旋转开关电机停转，进而控制器发出信号控制阀门关闭，进料过程结束。

Description

一种物料定量添加系统

技术领域

本发明涉及一种生产设备用辅助系统，具体涉及一种物料定量添加系统。

背景技术

在注塑生产领域中，作为原材料的塑料粒子经过生产、运输和储存过程，往往会含有水分及其他易挥发的小分子化合物，在使用前就必须经过干燥工序，除去上述小分子杂质，保证原材料的纯度。通常为了保证干燥的效果，干燥后的原材料直接进入注塑生产工序，不再暴露于空气以避免二次污染，这就需要在干燥阶段就精确控制加料量，一次性完成整个注塑生产过程。

传统的材料干燥设备通常是固定容量干燥，而对于不同的生产过程，塑料粒子的密度及生产周期也不相同，单位时间内用料量也不相同，仅通过固定的容量无法判断加入原料的质量，就会导致不能精确地控制原材料的加入量，影响生产过程的精度。因此必须对原有的加料装置进行升级改造，以实现设备精准加料控制。

中国发明专利(CN103631167，木质材料挤压工艺的体积定量控制系统)公开了一种通过侦测电机驱动电流的变化来判断填料塔是否填满的加料控制系统。首先电机驱动送料装置将料仓内的木料传送至填料塔，侦测器实时监测电机的驱动电流，并将实测驱动电流信号传送至比较器，将比较器内的实测驱动电流值和驱动电流阀值进行对比后，将比较结果传送到控制单元，如果实测驱动电流值大于或等于驱动电流阀值，控制单元就会向电机发出停止运转的控制信号，使电机停止运转，进而送料装置停止送料；这就克服了因木材堆积密度和材质不同等带来的对每次填料量产生的影响，提高了送料过程的精度。

中国实用新型专利(CN203529376，调值碱性功能团树脂材料精确定量添加装置)公开了一种定量添加树脂材料的装置。通常支架将该装置固定在生产设备上，将排料管对准生产设备的进料口，将树脂材料装入加料桶，连接电源并设定好控制器的程序即可。加料桶中的原料通过第一电磁阀给定量料筒加料，重量传感器通过控制器控制预装原料的多少，然后控制器根据程序按时控制第二电磁阀、电机的运行与否，通过流量计读取加入原料的计量，可做到精准称量。

采用上述两件专利中公开的技术进行加料控制时操作过程较为复杂，并且需要引入昂贵的比较器、侦测器、重量传感器等设备，提高了装置的成本，并且仪器操作相对专业，需要对工作人员进行专业的培训才能上岗操作。

因此，需要设计一种简单有效的物料定量添加系统，用于加料设备中，不仅结构简单、造价低，而且能够精确控制物料的加入量，便于批量生产使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种物料定量添加系统，操作简便，制造成本低，并且能够精确控制物料料的加入量，适于生产车间批量使用。

为实现上述技术目的，本发明提供了一种物料定量添加系统，包括加料桶、阀门、用料桶，阀门设于加料桶和用料桶之间，

所述物料定量添加系统设有限位感应装置；

所述限位感应装置包括控制器、阻力旋转开关电机、旋转轴、阻力叶片；

所述阻力叶片上设有阻力感应器；

所述控制器与阻力旋转开关电机和阀门相连；

所述控制器接收阻力旋转开关电机的运转和停止信号，并控制阀门的开闭；

所述阻力叶片活动连接于旋转轴上，并可沿旋转轴上下调节位置；

所述阻力旋转开关电机驱动旋转轴并带动阻力叶片进行旋转；

所述限位感应装置的旋转轴可贯穿用料桶的桶盖，旋转轴和阻力叶片落入用料桶内部。

阻力感应器感知阻力叶片旋转时受到的旋转阻力，当旋转阻力较小时，阻力旋转开关电机正常运转，控制器接收到电机正常运转的信号，控制阀门正常打开，加料过程进行；当旋转阻力大于设定值时，就会发出信号控制阻力旋转开关电机停转，控制器接收到电机的停转信号，控制阀门关闭，停止加料。

进一步地，所述物料定量添加系统还包括设备控制柜，所述控制器设于设备控制柜内。

进一步地，所述控制器上设有限位控制开关。

控制器与加料设备分开布置，方便了工人的操作，只需在加料过程开始时打开限位控制开关的按钮，阻力旋转开关电机就带动旋转叶片旋转，控制进料过程；当进料过程完成后，限位控制开关会自动关闭，操作十分方便。

进一步地，所述用料桶的外侧设有透明窗。通过透明窗，工人可实时观察用料桶的进料情况，判断加料过程是否正常。

进一步地，所述用料桶的外侧还设有物料重量高度标尺，物料重量高度标尺与透明窗并列设置。通过标尺能够判断该自动物料定量添加系统的加料是否准确，便于核对。

进一步地，所述阀门为电磁阀。

进一步地，所述阻力叶片的形状为为矩形、菱形、螺旋形或三角形中的一种。

进一步地，所述用料桶内设有物料搅拌装置。

进一步地，所述搅拌装置为固定在用料桶桶盖上的搅拌棒。这是因为物料从进料桶经阀门落入用料桶后，由于重力作用，会自然呈圆锥形堆积，导致物料的上表面不能保持水平，阻力叶片感知到的来自物料的旋转阻力不准确，采用搅拌棒能够使物料向用料桶的周围流动，使物料堆积时上表面保持水平。

使用上述物料定量添加系统进行物料添加的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)确定所需加入材料的重量：根据需加入的物料重量、物料的密度和用料桶的桶底面积，计算物料

在用料桶中的堆积高度；

(2)根据该堆积高度调整阻力叶片在旋转轴上的高度位置；

(3)将旋转轴贯穿于用料桶的桶盖上；

(4)打开控制器上的限位控制开关，阻力旋转开关电机带动阻力叶片开始旋转；

(5)阀门打开，加料桶中的物料落入用料桶内；

(6)阻力感应装置将接收到的阻力叶片的旋转阻力发送给阻力旋转开关电机，当用料桶内物料达到一

定高度时，阻力叶片受到的阻力也达到设定值，电机停转，控制器发出信号控制阀门关闭，加料过程

停止。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

(1)不用在生产工序中加入提前称重的设备，减少了称重设备的使用，简化了生产过程。

(2)使用定量加料系统，便于实现生产过程的自动化操作。

(3)只需调整阻力叶片在旋转轴上的高度即可，操作过程简单易行，工人只需进行简单的培训即可上岗操作。

(4)操作过程省时，提高了生产效率。

附图说明

图1是实施例中物料定量添加系统的结构示意图。

图2是实施例中用料桶的结构示意图。

附图标记说明：01-加料桶；02-电磁阀；03-用料桶；04-阻力旋转开关电机；05-旋转轴；06-阻力叶片；07-控制柜；11-透明窗；12-物料重量高度标尺。

具体实施方式

下面结合附图，对发明的具体实施例做详细的阐述。

如图1所示，为采用本发明技术方案设计的物料定量添加系统的结构示意图。采用限位感应装置，利用物料的密度，推算出应当加入的确定重量的物料的体积，根据用料桶的桶底面积，计算物料应当达到的高度，通过限位感应装置控制物料的加入，以此来实现物料的定量添加。这样的设计不需要提前称重物料，节约了生产过程。

该物料定量添加系统包括加料桶01、电磁阀02、用料桶03和限位感应装置，其中限位感应装置包括阻力旋转开关电机04、旋转轴05和阻力叶片06；电磁阀02设置在加料桶01的底部，通过电磁阀02的打开或关闭，可控制物料是否进入用料桶03；旋转轴05由阻力旋转开关电机04驱动，并进而带动阻力叶片06的旋转，阻力叶片06在旋转轴05上的位置可上下调节，整个系统由控制柜07操控，控制柜07内设置有控制器，阻力叶片06上设置阻力感应器，可感应可接受来自阻力叶片06受到的旋转阻力，当旋转阻力超过阻力旋转开关电机04的设定值时，阻力旋转开关电机04停转，控制器接收到电机停转信号后，就会控制电磁阀02关闭，停止进料。

使用该物料定量添加系统进行物料添加时，首先确定阻力叶片06在旋转轴05上的位置，将阻力叶片06固定好；打开控制柜07上的限位控制开关，此时用料桶03内没有物料，阻力叶片06的旋转不受到阻力，即阻力感应器感受到的阻力为零，阻力旋转开关电机04正常运转，电磁阀02打开，物料进入用料桶03内，随着物料的逐渐加入，物料在用料桶03中的高度不断升高，当上升至阻力叶片06时，阻力叶片06的旋转受到物料的阻碍，当阻力值达到阻力旋转电机04的设定值时，电机停转，控制器就会发出信号控制电磁阀02关闭，停止进料，此时进料过程结束。

还可以在用料桶内设置搅拌棒(图中未画出)，确保物料上平面平整，保证阻力叶片06感受到的旋转阻力数值准确。

该实施例中阻力叶片06的形状为矩形，同时也可设置成三角形、菱形、螺旋形等。

为了更直观地看出用料桶03内加入的物料量，用料桶03上设有透明窗11，可观察物料的加入状况。同时，为了更明确地判断物料的加入量是否符合要求，可提前对该工序所需添加的物料用台秤称量后加入料桶，并在物料加入后用料桶03透明窗11一侧的相应高度上标出相应的重量，即设置重量高度标尺12，便于对工人加料量进行核对，以免出错；根据所加入的物料密度、种类的不同，需要标定不同的标尺，参照不同的重量高度标尺使用。

使用该物料定量添加系统加入物料时，需要考虑物料的含水量、比重等因素，经过实际生产后，证明该物料定量添加系统可以做到物料的准确定量添加，加入ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物)、PA6(尼龙6)、PA66(尼龙66)等塑料粒子时，均可满足生产需求。例如，对于改性PP(聚丙烯)的加料过程，通过该方法加入物料在标尺上显示物料的重量为25Kg时，实际称重为25.22Kg，满足生产的误差范围，符合生产需要。

该物料定量添加系统可广泛应用于不同车间的生产过程中原材料的加入工序，实现物料的全自动加入，当上一循环加入的物料经过前期预处理(干燥、除尘等)，进入下一工序后，再次打开限位控制开关，加料桶内的物料又开始下一循环的进料，简化了生产过程，节约了生产时间，提高了生产效率。

同样，该物料定量添加系统也可用在类似的生产过程中，实现生产过程的自动化操作。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的设计构思之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种物料定量添加系统，包括加料桶、阀门、用料桶，阀门设于加料桶和用料桶之间，其特征在于：

所述物料定量添加系统设有限位感应装置；

所述限位感应装置包括控制器、阻力旋转开关电机、旋转轴、阻力叶片；

所述阻力叶片上设有阻力感应器；

所述控制器与阻力旋转开关电机和阀门相连；

所述控制器接收阻力旋转开关电机的运转和停止信号，并控制阀门的开闭；

所述阻力叶片活动连接于旋转轴上，并可沿旋转轴上下调节位置；

所述阻力旋转开关电机驱动旋转轴并带动阻力叶片进行旋转；

所述旋转轴可贯穿用料桶的桶盖，旋转轴和阻力叶片落入用料桶内部。

2.如权利要求1所述的物料定量添加系统，其特征在于：所述物料定量添加系统还包括设备控制柜，所述控制器设于设备控制柜内。

3.如权利要求1所述的物料定量添加系统，其特征在于：所述控制器上设有限位控制开关。

4.如权利要求1所述的物料定量添加系统，其特征在于：所述用料桶的外侧设有透明窗。

5.如权利要求4所述的物料定量添加系统，其特征在于：所述用料桶的外侧还设有物料重量高度标尺，物料重量高度标尺与透明窗并列设置。

6.如权利要求1所述的物料定量添加系统，其特征在于：所述阀门为电磁阀。

7.如权利要求1所述的物料定量添加系统，其特征在于：所述阻力叶片的形状为为矩形、菱形、螺旋形或三角形中的一种。

8.如权利要求1所述的物料定量添加系统，其特征在于：所述用料桶内设有物料搅拌装置。

9.如权利要求8所述的物料定量添加系统，其特征在于：所述物料搅拌装置为固定在用料桶桶盖上的搅拌棒。

10.使用如权利要求1至9中任一项所述的物料定量添加系统进行物料添加的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)确定所需加入材料的重量：根据需加入的物料重量、物料的密度和用料桶的桶底面积，计算物料在用料桶中的堆积高度；

(2)根据该堆积高度调整阻力叶片在旋转轴上的高度位置；

(3)将旋转轴贯穿于用料桶的桶盖上；

(4)打开控制器上的限位控制开关，阻力旋转开关电机带动阻力叶片开始旋转；

(5)阀门打开，加料桶中的物料落入用料桶内；

(6)阻力感应装置将接收到的阻力叶片的旋转阻力发送给阻力旋转开关电机，当用料桶内物料达到一定高度时，阻力叶片受到的阻力也达到设定值，电机停转，控制器发出信号控制阀门关闭，加料过程停止。