CN109986812B - 一种基于激光探测的自动注料装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种基于激光探测的自动注料装置及方法，该装置包括：注料信息输入设备，用于输入注料信息；激光测距传感器，激光测距传感器设置于注料盒观测口的上方，用于对注料盒内的物料液面进行监测；注料控制器，注料控制器的输入端分别与注料信息输入设备和激光测距传感器电连接，其输出端与注料泵电连接，用于控制注料泵对注料盒的注料量。本发明首先利用注料信息输入设备输入注料信息，注料控制器根据注料信息，得到初始注料量。再利用激光测距传感器对注料盒内的物料液面进行实时的监控，对注料量进行微调，保证注料不会过多和过少，实现自动注料。

Description

一种基于激光探测的自动注料装置及方法

技术领域

本发明属于复合材料拉挤成型技术领域，具体涉及一种基于激光探测的自动注料装置及方法。

背景技术

拉挤成型工艺是将浸透过料液的连续玻璃纤维纱及织物等，在牵引力的作用下，通过等截面的模具加热固化拉挤成型，连续不断的生产出长度不限的制品。

在拉挤的过程中，注料泵一直处于恒定的工作状态，将物料不间断的注入注料盒内。然而，注料盒内的物料量无法得到很好的控制，容易出现溢料或缺料的现象。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出了一种基于激光探测的自动注料装置及方法。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种基于激光探测的自动注料装置包括：

注料信息输入设备，用于输入注料信息；

激光测距传感器，激光测距传感器设置于注料盒观测口的上方，用于对注料盒内的物料液面进行监测；

注料控制器，注料控制器的输入端分别与注料信息输入设备和激光测距传感器电连接，其输出端与注料泵电连接，用于控制注料泵对注料盒的注料量。

本发明一种基于激光探测的自动注料装置首先利用注料信息输入设备输入注料信息，注料控制器根据注料信息，得到初始注料量。再利用激光测距传感器对注料盒内的物料液面进行实时的监控，对注料量进行微调，保证注料不会过多和过少，实现自动注料。

在上述技术方案的基础上，还可做如下改进：

作为优选的方案，激光测距传感器通过滑动组件设置于传感器支架上，滑动组件包括：设置于传感器支架上的弧形滑槽、与弧形滑槽滑动连接的滑块以及用于驱动滑块沿弧形滑槽滑动的滑块驱动装置，激光测距传感器设置于滑块上，且滑块驱动装置与注料控制器电连接。

采用上述优选的方案，可以有效调节激光测距传感器的位置，进行多次测量，保证监测的准确性。

作为优选的方案，激光测距传感器通过传感器支座与滑块转动连接。

采用上述优选的方案，可以有效调节激光测距传感器的角度，保证监测的准确性。

作为优选的方案，注料盒与振动驱动装置传动连接，且振动驱动装置与注料控制器电连接。

采用上述优选的方案，注料盒内穿设有多条纤维纱，纤维纱上可能粘有物料液，对监测造成影响，而在激光测距传感器监测前，利用振动驱动装置驱动注料盒进行振动，使得纤维纱上的物料液掉落。

作为优选的方案，在注料盒的外侧设有呈倒“门”字形的振动盒，振动盒与振动驱动装置传动连接。

采用上述优选的方案，振动效果好。

作为优选的方案，在注料盒观测口的上方设有观测口挡板，观测口挡板与挡板驱动装置传动连接，挡板驱动装置与注料控制器电连接。

采用上述优选的方案，观测口挡板为由透明材料制成，振动驱动装置动作前，注料控制器控制挡板驱动装置工作，利用观测口挡板将观测口遮挡，防止物料飞溅。当振动驱动装置动作后，观测口挡板移开，便于进行监测。

作为优选的方案，在注料盒观测口的上方设有吹气组件，吹气组件包括：吹气板和吹气管，吹气管设置于吹气板上，且与吹气板转动连接，吹气管与吹气设备连接，吹气设备与注料控制器电连接。

采用上述优选的方案，形成气帘，防止观测口上沾有物料，影响监测。

作为优选的方案，在注料盒的内壁上设有注料限位组件，注料限位组件包括：限位空管、设置于限位空管内壁的接触式传感器以及设置于限位空管底部的吹气口，吹气口与吹气设备连接，吹气设备和接触式传感器与注料控制器电连接。

采用上述优选的方案，实现良好的限位操作，防止激光测距传感器失灵时，注料盒内的物料过多或过少。

作为优选的方案，注料信息输入设备为以下一种或多种设备：麦克风、键盘、PAD、手机、笔记本。

采用上述优选的方案，可采用多种方式进行注料信息的输入。

一种基于激光探测的自动注料方法，利用基于激光探测的自动注料装置进行注料，具体包括以下步骤：

1)通过注料信息输入设备用于输入注料信息，注料信息为型材的截面积以及拉挤的速度；

2)注料控制器根据注料信息，得到初始注料量A；

3)注料控制器控制注料泵对注料盒进行注料，注料量为A；

4)激光测距传感器对注料盒内的物料液面进行监测；

若液面低于设定位置，则注料控制器控制注料泵对注料盒进行加料，注料量为A+△a；

若液面高于设定位置，则注料控制器控制注料泵对注料盒进行减料，注料量为A-△a。

本发明一种基于激光探测的自动注料方法步骤简单，可以有效进行自动注料。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种基于激光探测的自动注料装置的结构示意图之一。

图2为本发明实施例提供的一种基于激光探测的自动注料装置的结构示意图之二。

图3为本发明实施例提供的吹气组件的结构示意图。

图4为本发明实施例提供的注料盒内部结构示意图。

图5为本发明实施例提供的第一注料限位组件的结构示意图。

其中：1、激光测距传感器，2、注料盒，3、传感器支架，31、弧形滑槽，32、滑块，4、传感器支座，5、振动盒，6、观测口挡板，7、吹气组件，71、吹气板，72、吹气管，8、第一注料限位组件，81、限位空管，82、接触式传感器，83、吹气口，9、第二注料限位组件，91、限位空管，92、接触式传感器，93、吹气口。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的优选实施方式。

为了达到本发明的目的，一种基于激光探测的自动注料装置及方法的其中一些实施例中，如图1所示，一种基于激光探测的自动注料装置包括：

注料信息输入设备，用于输入注料信息；

激光测距传感器1，激光测距传感器1设置于注料盒观测口的上方，用于对注料盒2内的物料液面进行监测；

注料控制器，注料控制器的输入端分别与注料信息输入设备和激光测距传感器1电连接，其输出端与注料泵电连接，用于控制注料泵对注料盒2的注料量。

一种基于激光探测的自动注料方法，利用基于激光探测的自动注料装置进行注料，具体包括以下步骤：

1)通过注料信息输入设备用于输入注料信息，注料信息为型材的截面积以及拉挤的速度；

2)注料控制器根据注料信息，得到初始注料量A，

A＝S*V*K；

其中：A为初始注料量(单位：克/分钟)，S为型材截面积(单位：平方毫米)，V为拉挤速度(单位：米/分钟)，K为常数；

3)注料控制器控制注料泵对注料盒2进行注料，注料量为A；

4)激光测距传感器1对注料盒2内的物料液面进行监测；

若液面低于设定位置，则注料控制器控制注料泵对注料盒2进行加料，注料量为A+△a；

若液面高于设定位置，则注料控制器控制注料泵对注料盒2进行减料，注料量为A-△a。

本发明一种基于激光探测的自动注料装置首先利用注料信息输入设备输入注料信息，注料控制器根据注料信息，得到初始注料量。再利用激光测距传感器1对注料盒2内的物料液面进行实时的监控，对注料量进行微调，保证注料不会过多和过少，实现自动注料。

本发明一种基于激光探测的自动注料方法步骤简单，可以有效进行自动注料。

如图2所示，为了进一步地优化本发明的实施效果，在另外一些实施方式中，其余特征技术相同，不同之处在于，激光测距传感器1通过滑动组件设置于传感器支架3上，滑动组件包括：设置于传感器支架3上的弧形滑槽31、与弧形滑槽31滑动连接的滑块32以及用于驱动滑块32沿弧形滑槽31滑动的滑块驱动装置，激光测距传感器1设置于滑块32上，且滑块驱动装置与注料控制器电连接。

采用上述优选的方案，可以有效调节激光测距传感器1的位置，进行多次测量，保证监测的准确性。

进一步，激光测距传感器1通过传感器支座4与滑块32转动连接。

采用上述优选的方案，可以有效调节激光测距传感器1的角度，保证监测的准确性。

如图2所示，为了进一步地优化本发明的实施效果，在另外一些实施方式中，其余特征技术相同，不同之处在于，注料盒2与振动驱动装置传动连接，且振动驱动装置与注料控制器电连接。

采用上述优选的方案，注料盒2内穿设有多条纤维纱，纤维纱上可能粘有物料液，对监测造成影响，而在激光测距传感器1监测前，利用振动驱动装置驱动注料盒2进行振动，使得纤维纱上的物料液掉落。

进一步，在注料盒2的外侧设有呈倒“门”字形的振动盒5，振动盒5与振动驱动装置传动连接。

采用上述优选的方案，振动效果好。

进一步，在注料盒观测口的上方设有观测口挡板6，观测口挡板6与挡板驱动装置传动连接，挡板驱动装置与注料控制器电连接。

采用上述优选的方案，观测口挡板6为由透明材料制成，振动驱动装置动作前，注料控制器控制挡板驱动装置工作，利用观测口挡板6将观测口遮挡，防止物料飞溅。当振动驱动装置动作后，观测口挡板6移开，便于进行监测。

如图3所示，为了进一步地优化本发明的实施效果，在另外一些实施方式中，其余特征技术相同，不同之处在于，在注料盒观测口的上方设有吹气组件7，吹气组件7包括：吹气板71和吹气管72，吹气管72设置于吹气板71上，且与吹气板71转动连接，吹气管72与吹气设备连接，吹气设备与注料控制器电连接。

采用上述优选的方案，形成气帘，防止观测口上沾有物料，影响监测。

如图4和5所示，为了进一步地优化本发明的实施效果，在另外一些实施方式中，其余特征技术相同，不同之处在于，在注料盒2的内壁上设有第一注料限位组件8和第二限位组件9，第一注料限位组件8包括：限位空管81、设置于限位空管81内壁的接触式传感器82以及设置于限位空管81底部的吹气口83，第二注料限位组件9包括：限位空管91、设置于限位空管91内壁的接触式传感器92以及设置于限位空管91底部的吹气口93，吹气口83和吹气口93与吹气设备连接，吹气设备、接触式传感器82和接触式传感器92与注料控制器电连接。

采用上述优选的方案，实现良好的限位操作，防止激光测距传感器1失灵时，注料盒2内的物料过多或过少。

当第一注料限位组件8的限位空管81内填充有物料时，该限位空管81底部吹气口83已经无法将其内部物料吹出，则该限位空管81内的接触式传感器82检测其物料超过额定量，发送危险信息给注料控制器，通知其工作人员进行检修。

当第二注料限位组件9的限位空管91内没有物料时，该限位空管91底部吹气口93将其内部残留的物料吹出，则该限位空管91内的接触式传感器92检测其物料少于额定量，发送危险信息给注料控制器，通知其工作人员进行检修。

为了进一步地优化本发明的实施效果，在另外一些实施方式中，其余特征技术相同，不同之处在于，注料信息输入设备为以下一种或多种设备：麦克风、键盘、PAD、手机、笔记本。

采用上述优选的方案，可采用多种方式进行注料信息的输入。

对于本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，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。

Claims (9)

1.一种基于激光探测的自动注料装置，其特征在于，包括：

注料信息输入设备，用于输入注料信息；

激光测距传感器，所述激光测距传感器设置于注料盒观测口的上方，用于对注料盒内的物料液面进行监测；

注料控制器，所述注料控制器的输入端分别与所述注料信息输入设备和激光测距传感器电连接，其输出端与注料泵电连接，用于控制所述注料泵对所述注料盒的注料量；

在所述注料盒的内壁上设有第一注料限位组件和第二注料限位组件，所述第一注料限位组件包括：限位空管、设置于限位空管内壁的接触式传感器以及设置于限位空管底部的吹气口；

所述第二注料限位组件包括：限位空管、设置于限位空管内壁的接触式传感器以及设置于限位空管底部的吹气口；

所述第一注料限位组件的吹气口和第二注料限位组件的吹气口分别与吹气设备连接，所述吹气设备、第一注料限位组件的接触式传感器和第二注料限位组件的接触式传感器分别与注料控制器电连接；

当第一注料限位组件的限位空管内填充有物料时，该限位空管底部吹气口已经无法将其内部物料吹出，则该限位空管内的接触式传感器检测其物料超过额定量，发送危险信息给注料控制器，通知其工作人员进行检修；

当第二注料限位组件的限位空管内没有物料时，该限位空管底部吹气口将其内部残留的物料吹出，则该限位空管内的接触式传感器检测其物料少于额定量，发送危险信息给注料控制器，通知其工作人员进行检修。

2.根据权利要求1所述的基于激光探测的自动注料装置，其特征在于，所述激光测距传感器通过滑动组件设置于传感器支架上，所述滑动组件包括：设置于所述传感器支架上的弧形滑槽、与所述弧形滑槽滑动连接的滑块以及用于驱动所述滑块沿所述弧形滑槽滑动的滑块驱动装置，所述激光测距传感器设置于所述滑块上，且所述滑块驱动装置与所述注料控制器电连接。

3.根据权利要求2所述的基于激光探测的自动注料装置，其特征在于，所述激光测距传感器通过传感器支座与所述滑块转动连接。

4.根据权利要求1所述的基于激光探测的自动注料装置，其特征在于，所述注料盒与振动驱动装置传动连接，且所述振动驱动装置与所述注料控制器电连接。

5.根据权利要求4所述的基于激光探测的自动注料装置，其特征在于，在所述注料盒的外侧设有呈倒“冂”字形的振动盒，所述振动盒与所述振动驱动装置传动连接。

6.根据权利要求5所述的基于激光探测的自动注料装置，其特征在于，在所述注料盒观测口的上方设有观测口挡板，所述观测口挡板与挡板驱动装置传动连接，所述挡板驱动装置与所述注料控制器电连接。

7.根据权利要求1-6任一项所述的基于激光探测的自动注料装置，其特征在于，在所述注料盒观测口的上方设有吹气组件，所述吹气组件包括：吹气板和吹气管，所述吹气管设置于所述吹气板上，且与所述吹气板转动连接，所述吹气管与吹气设备连接，所述吹气设备与所述注料控制器电连接。

8.根据权利要求1-6任一项所述的基于激光探测的自动注料装置，其特征在于，所述注料信息输入设备为以下一种或多种设备：麦克风、键盘、PAD、手机、笔记本。

9.一种基于激光探测的自动注料方法，其特征在于，利用如权利要求1-8任一项所述的基于激光探测的自动注料装置进行注料，具体包括以下步骤：

1)通过注料信息输入设备用于输入注料信息，注料信息为型材的截面积以及拉挤的速度；

2)注料控制器根据注料信息，得到初始注料量A；

3)注料控制器控制注料泵对注料盒进行注料，注料量为A；

4)激光测距传感器对注料盒内的物料液面进行监测；

若液面低于设定位置，则注料控制器控制注料泵对注料盒进行加料，注料量为A+△a；

若液面高于设定位置，则注料控制器控制注料泵对注料盒进行减料，注料量为A-△a。