CN109883523A - 一种应用于流动性不足物料的精确计量装置及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及粘性物料计量技术领域，公开了一种应用于流动性不足物料的精确计量装置及其控制方法，该装置包括暂存斗和计量斗，暂存斗的放料口处设置有第一放料门和第二放料门，第一放料门和第二放料门分别对应连接有第一驱动机构和第二驱动机构，通过第一驱动机构和第二驱动机构分别对应控制第一放料门和第二放料门高频振动开关门运作，控制单元根据设定值同步控制粗称、细称对应的驱动机构动作；通过双门多频和脉冲高频振动的开门方式，实现抖动下料和精确称量，双门粗称细称相结合，两放料门协同配合，既提高了称量效率，又提高了称量精度，为粘性物料精确计量提供了有效的解决方案，满足实际的生产需要。

Description

一种应用于流动性不足物料的精确计量装置及控制方法

技术领域

本发明涉及物料计量技术领域，特别涉及一种应用于流动性不足物料的精确计量装置及控制方法。

背景技术

随着国家节能环保要求的不断提高，废旧沥青路面材料的二次回收及利用，正被越来越多的再生设备生产厂家及沥青混凝土生产企业所重视。传统物料的称量技术因废旧沥青混凝土加热后所独有的特性，物料加热后，粘性增大，流动性降低，造成称量时下料时多时少，计量不准确，已不能满足实际的生产需要，急需一种粘性物料精确计量的解决方案。

申请人结合多年再生设备生产经验和沥青混凝土的特性，创新设计了一种应用于流动性不足物料的精确计量装置及控制方法，实现对沥青混凝土的精确计量，满足实际的生产需要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种应用于流动性不足物料的精确计量装置及控制方法，实现对沥青混凝土等流动性不足物料的精确计量，满足实际的生产中对计量精确度的需求。

为解决上述技术问题，本发明通过如下技术方案来实现：一种应用于流动性不足物料的精确计量装置，包括暂存斗和计量斗，暂存斗的放料口处设置有第一放料门和第二放料门，第一放料门和第二放料门分别对应连接有第一驱动机构和第二驱动机构，通过第一驱动机构和第二驱动机构分别对应控制第一放料门和第二放料门高频振动开关门动作，所述驱动机构与电气控制单元连接，通过电气控制单元控制其行程和频率，计量斗将计量信息反馈至电气控制单元。

所述电气控制单元包括分别与第一驱动机构和第二驱动机连接的电磁阀，以及通过继电器与所述电磁阀连接的控制器，控制器还通过计量传感器与所述计量斗连接。

所述电气控制单元还包括有与所述控制器连接的触摸屏，用以显示和设置相应的各种控制参数，所述控制器为PLC。

所述驱动机构为气缸或液压缸。

所述放料门与所述暂存斗旋转连接，所述驱动机构一端与所述放料门铰接，另一端与所述暂存斗铰接，通过高频推拉驱动放料门实现振动和开关门动作。

所述放料门包括弧形的底面和扇形的两侧面，扇形侧面的圆心端与所述暂存斗旋转连接。

一种上述精确计量装置的控制方法，其特征在于：同时采用双门多频和脉冲高频振动称量的开门方式控制放料门放料。

其控制方法，包括以下步骤：

1、程序设定：包括但不限于设定应称值、粗称值和放料门粗称、细称的开门时间、幅度及频率值；其中放料门的开门幅度为优选方案的控制参数条件。

2、称量计量：计量开始，控制单元根据设定值通过控制两放料门对应的驱动机构动作，实现控制对应两放料门的打开与闭合动作，其中：

当称量值大于或等于粗称设定值时，停止第一放料门对应驱动机构的工作，第一放料门关闭，第二放料门动作保持不变，或，第二放料门的开门时间、幅度和频率随着应称值与称量值间的差值减小而分别对应缩短、减小和提高；

当称量值大于或等于应称值时，停止第二放料门对应驱动机构的工作，第二放料门关闭，本次称量结束，计量斗放料后，循环进入下一次计量称量。

进一步优选的，

当称量值大于应称值时，设定应称值根据多称量自动调整应称值作为下次称量的应称值，并且在称量值等于应称值时，应称值恢复初始设定值。

当称量值大于或等于粗称设定值时，第一放料门和第二放料门的开门时间和频率均随着应称值与称量值间的差值减小而分别对应缩短和提高。

有益效果：

本发明的精确计量装置通过在暂存斗的放料口设置两个放料门，并由电气控制根据计量斗反馈的计量信息分别通过其各自对应的驱动机构控制其高频振动开关门的行程和频率，实现抖动下料和精确计量，结合计量方法通过双门多频和脉冲高频振动的开门方式，一方面设定高频振动值，当脉冲阀高频振动时，物料随机松动，增加了粘性物料下料的流畅性，另一方面变频细称，有效控制放料门的开门度和频次，实现了物料的精确下料与计量。放料门采用双门结构，两放料门协同配合，使粗称阶段有效大量快速放料，细称阶段少量多次精确放料，既提高了称量效率，又提高了称量精度，为粘性物料精确计量提供了有效的解决方案，满足实际的生产需要，保障再生产品的质量稳定。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步地说明：

图1是本发明的拓扑结构示意图；

图2是图1中暂存斗的侧视结构示意图；

图3是本发明的电气原理图；

图4是本发明实施例一的控制时序图；

图5是本发明实施例一的部分流程图；

图6是本发明实施例二的控制时序图；

图7是本发明实施例三的控制时序图；

图8是本发明实施例四的控制时序图。

具体实施方式

下面结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

实施例一

参看图1-5，一种应用于流动性不足物料的精确计量装置，包括暂存斗1和计量斗2，暂存斗1的放料口处设置有第一放料门3和第二放料门5，分别控制放料口左右两部分的打开与闭合，第一放料门3和第二放料门5分别对应连接有第一驱动机构4和第二驱动机构6，通过第一驱动机构4和第二驱动机构6分别对应控制第一放料门3和第二放料门5高频振动开关门运作，所述驱动机构4和6与电气控制单元连接，通过电气控制单元控制其行程和频率，计量斗2上设置有计量传感器（图中未示）将计量信息反馈至电气控制单元，所述驱动机构4和6均为气缸或液压缸，本实施例驱动机构4和6采用气缸示例说明。

所述电气控制单元包括分别与第一驱动机构4和第二驱动机6连接的电磁阀（图中未示），以及通过继电器与所述电磁阀连接的控制器，控制器通过计量传感器与所述计量斗连接，所述电气控制单元还包括有与所述控制器连接的触摸屏，用以显示和设置相应的各种控制参数，所述控制器为PLC，（控制器、继电器和触摸屏图中未示，均设置在图示控制柜8中），所述电气控制单元进一步与电脑终端连接，将运行参数反馈显示于电脑终端，也可通过电脑终端对控制参数进行调整设置。

所述放料门3、5与所述暂存斗1通过转轴7旋转连接，参看图1和2，所述放料门3、5均采用弧形的底面和扇形的两侧面结构组成，扇形侧面的圆心端与所述暂存斗1侧壁上的转轴7旋转连接。所述驱动机构4、6均一端对应与所述放料门3、5的底面通过销轴铰接，另一端分别与所述暂存斗1左右两侧壁通过销轴铰接。电气控制单元的控制器通过继电器实现对与驱动机构连接的电磁阀的高频通断电控制，继而通过电磁阀的高频通断实现驱动机构4和6高频推拉放料门3和5，产生振动和下料控制的动作。

一种上述精确计量装置的控制方法，采用双门多频和脉冲高频振动称量的开门方式控制放料门放料，包括以下步骤：

1、程序设定：设定应称值、粗称值，设定两放料门的开门时间及频率值；

2、称量计量：计量开始，控制单元根据设定值通过控制两放料门对应的驱动机构动作，实现控制对应放料门的打开与闭合，进行粗称，当称量值大于或等于粗称设定值时，停止第一放料门对应驱动机构的工作，第一放料门关闭，第二放料门动作保持不变；

当称量值大于或等于应称值时，停止第二放料门对应驱动机构的工作，第二放料门关闭，本次称量结束，计量斗放料后，循环进入下一次计量称量。

具体的，本实施例的放料门3和5，其中一个为粗称放料门，另一个为细称放料门，本实施例以第一放料门3作为粗称放料门，第二放料门5作为细称放料门，示例说明。参看图3是本发明的电气原理图，图4是本实施例的控制时序图，图5本实施例的部分流程图。本实施例设定以粗称放料门开关1次的时间内细称放料门开关2次示例说明，图4中时序脉冲1即第一放料门3的时序脉冲，时序脉冲2即第二放料门5的时序脉冲。

初始两放料门均为闭合状态，首先进入粗称模式，第一放料门3和第二放料门5通过根据时序脉冲进行开闭动作，第一放料门3即粗称放料门相对于第二放料门5即细称放料门大流量低频次下料，第二放料门5为小流量高频次下料，二者共同进行粗称放料，当称量值大于或等于设定粗称值时，进入细称模式，控制器通过逻辑运算控制停止第一放料门3对应驱动机构的工作，第一放料门3即粗称放料门关闭，第二放料门5动作保持不变，持续进行高频次小流量下料，从而提高物料计量精确度，实现精确称量。当称量值等于应称值时，停止第二放料门5对应驱动机构的工作，第二放料门5关闭，本次称量结束，计量斗2放料后，循环进入下一次计量称量，依次循环，实现物料称量。

其中，当物料精确计量称量后，其称量值大于应称值时，设定应称值根据多称量自动调整应称值作为下次称量的应称值，并且在称量值再次等于应称值时，应称值恢复初始设定值。

本申请中放料门的开门幅度即开门间隙大小由开门时间的大小控制。

实施例二

参看图6，本实施例与实施例一的不同之处在于：精确计量装置的控制方法中，粗称模式下，第一放料门3和第二放料门5的开门时间、频率相同，均采用大流量低频次下料，便于物料的快速下放，提高计量效率。

当称量值大于或等于设定粗称值时，进入细称模式时，第一放料门3关闭，第二放料门5由控制器控制，改为小流量高频次下料，达到应称值时，第二放料门5关闭，本次称量结束。

计量斗2放料后，循环进入下一次计量称量，粗称模式时，两放料斗均采用大流量低频次下料，细称模式时，第一放料门3关闭，第二放料门5变为小流量高频次下料，直至称量值达到应称值，依次循环，实现物料称量。

实施例三

参看图7，本实施例与实施例一的不同之处在于：进入细称模式时，第一放料门3关闭，第二放料门5由控制器控制，第二放料门5的开门时间、幅度和频率随着应称值与称量值间的差值减小而分别对应缩短、减小和提高，随着应称值越接近称量值，称量精度越来越高，从而有效进一步提高精确计量效果。所述第二放料门5的开门时间、幅度和频率对应缩短、减小和提高的程度以能够下料为前提。

实施例四

参看图8，本实施例与实施例二的不同之处在于：进入细称模式时，第一放料门3和第二放料门5均由控制器控制，二者的开门时间、幅度和频率均随着应称值与称量值间的差值减小而对应缩短、减小和提高，随着应称值越接近称量值，称量精度越来越高，从而有效进一步提高计量精确度和计量效率。所述放料门的开门时间、幅度和频率对应缩短、减小和提高的程度以能够下料为前提。

尽管已经示例和描述了本发明的实施方式，但对于本领的普通域技术人员来说，可以理解：在不脱离本发明的原理和精神的前提下，本发明还可以说有多种变化、修改、替换和变型，本发明的保护范围由权利要求书及其等同方案限定。

Claims (9)

1.一种应用于流动性不足物料的精确计量装置，其特征在于：包括暂存斗和计量斗，暂存斗的放料口处设置有第一放料门和第二放料门，第一放料门和第二放料门分别对应连接有第一驱动机构和第二驱动机构，通过第一驱动机构和第二驱动机构分别对应控制第一放料门和第二放料门高频振动开关门动作，所述驱动机构与电气控制单元连接，通过电气控制单元控制其行程和频率，计量斗将计量信息反馈至电气控制单元。

2.根据权利要求1述的精确计量装置，其特征在于：所述电气控制单元包括分别与第一驱动机构和第二驱动机连接的电磁阀，以及通过继电器与所述电磁阀连接的控制器，控制器还通过计量传感器与所述计量斗连接。

3.根据权利要求1述的精确计量装置，其特征在于：所述电气控制单元还包括有与所述控制器连接的触摸屏，用以显示和设置相应的各种控制参数，所述控制器为PLC。

4.根据权利要求1述的精确计量装置，其特征在于：所述放料门与所述暂存斗旋转连接，所述驱动机构一端与所述放料门铰接，另一端与所述暂存斗外壁铰接，通过高频推拉驱动放料门实现振动和开关门动作。

5.根据权利要求1述的精确计量装置，其特征在于：所述放料门包括弧形的底面和扇形的两侧面，扇形侧面的圆心端与所述暂存斗旋转连接。

6.一种上述精确计量装置的控制方法，其特征在于：采用双门多频和脉冲高频振动称量的开门方式控制放料门放料。

7.根据权利要求6述的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

1、程序设定：包括但不限于设定应称值、粗称值和放料门粗称、细称的开门时间及频率值；

2、称量计量：计量开始，控制单元根据设定值通过控制两放料门对应的驱动机构动作，实现控制对应两放料门的打开与闭合动作，其中：

当称量值大于或等于粗称设定值时，停止第一放料门对应驱动机构的工作，第一放料门关闭，第二放料门动作保持不变，或，第二放料门的开门时间和频率随着应称值与称量值间的差值减小而分别对应缩短和提高；

当称量值大于或等于应称值时，停止第二放料门对应驱动机构的工作，第二放料门关闭。

8.根据权利要求7述的控制方法，其特征在于：当称量值大于应称值时，设定应称值根据多称量自动调整应称值作为下次称量的应称值，并且在称量值等于应称值时，应称值恢复初始设定值。

9.根据权利要求7述的控制方法，其特征在于：当称量值大于或等于粗称设定值时，第一放料门和第二放料门的开门时间和频率均随着应称值与称量值间的差值减小而分别对应缩短和提高。