CN110044214A - 一种砂炮原料自动配料系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种砂炮原料自动配料系统，包括药剂混合部分和沙剂搅拌部分，所述药剂混合部分和沙剂搅拌部分安装于底板上；所述药剂混合部分包括混药罐、蠕动泵、托台以及支撑架；所述托台通过支撑架与底板的一端固定连接，所述混药罐和蠕动泵均安装于托台上；所述沙剂搅拌部分包括拌料桶、传动轴、拌料桶支架以及传动系统；所述传动轴的一端与拌料桶的底部固定连接，该拌料桶通过所述传动轴与拌料桶支架相连，其中，所述传动轴能够绕其轴心线自由转动，同时能够在竖直平面内上下转动。本发明通过自动混料、拌料，更加方便、快捷，从而大大降低生产过程中的安全性能，并且能够有效提高混料的均匀性，同时能够有效提高生产效率。

Description

一种砂炮原料自动配料系统

技术领域

本发明涉及药物混料领域，尤其涉及一种砂炮原料自动配料系统。

背景技术

砂炮又称摔炮，是一种一摔就炸的小爆竹，以其新奇、独特、趣味、安全等优点，畅销全国内外；其原材料主要包括砂子（河砂或黄砂）、酒精、硝酸、银盐等，其制作工序主要包括洗砂、配药、和药以及包装。

目前在配药及和药的过程中，普遍采用人工操作来完成，进而导致生产效率低等缺点。由于砂炮药物具有敏感性强且腐蚀性较大的特点，也为人工拌药带来了较大的挑战。尤其在配药的过程中，各种药剂的混合，要求粉末状药剂不能沉底，这就要求实时对混合后的药剂进行摇晃或搅拌，但由于混合后的药剂在摇晃或搅拌过程中，容易溅出，因此危险性大；同时粉末及药剂与药罐壁或搅拌棒等之间如果产生较大的撞击（剪切力），就会产生爆炸等危险情况；也非常危险。同样，在和药的过程中，也需要不断搅拌、翻转，以使药剂与砂子均匀、充分混合，目前主要采用铲子进行搅拌，这样在搅拌过程中，不仅会产生撞击，并且容易造成温升，从而极易引起爆炸等危险情况。

因此，如何改变砂炮的人工配料刻不容缓。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于解决砂炮生产中人工混料混料麻烦，劳动强度大，生产效率低，混料均匀性差，并且安全性低的问题，提供一种砂炮原料自动配料系统，通过自动混料、拌料，更加方便、快捷，从而大大降低生产过程中的安全性能，并且能够有效提高混料的均匀性，同时能够有效提高生产效率。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是这样的：一种砂炮原料自动配料系统，其特征在于：包括药剂混合部分和沙剂搅拌部分，所述药剂混合部分和沙剂搅拌部分安装于同一底板上，并分别靠近底板的两端；

所述药剂混合部分包括混药罐、蠕动泵、托台以及支撑架；所述托台通过支撑架与底板的一端固定连接，所述混药罐和蠕动泵均安装于托台上，其中，所述蠕动泵为双头蠕动泵，其包括第一泵头和第二泵头，其中，第一泵头上的导管的两端均与混药罐的下部相连通；

所述沙剂搅拌部分包括拌料桶、传动轴、拌料桶支架以及传动系统；所述拌料桶支架与底板的另一端固定连接；所述拌料桶位于药剂混合部分和拌料桶支架之间，其桶口朝向药剂混合部分，且拌料桶的断面呈正N边形结构，N≥8；所述传动轴的一端与拌料桶的底部固定连接，该拌料桶通过所述传动轴与拌料桶支架相连，其中，所述传动轴能够绕其轴心线自由转动，同时能够在竖直平面内上下转动；所述传动系统通过传动带与传动轴相连，从而带动传动轴绕其轴心线转动；在拌料桶支架上还设有一翻转气缸，通过该翻转气缸能够带动传动轴在竖直平面内上下转动；所述蠕动泵的第二泵头上的导管的一端与混药罐的下部相连通，该导管的另一端伸入拌料桶内；

在拌料桶支架上还设有一控制器，所述传动系统和翻转气缸均与该控制器相连，以通过该控制器控制传动系统和翻转气缸的启停。

本技术方案中，在药剂混合过程中，现将药剂倒入混药罐内，然后通过蠕动的第一泵头上的导管将药剂抽出，然后再送回到混药罐内，如此循环，从而在混药罐下部的药剂形成流动（漩涡），从而保证混药罐内的药剂始终保持搅动状态，能够有效避免粉末状药物沉底，并且避免人工进行搅拌，使药剂混合更加安全，并且搅拌效果更好。

通过翻转气缸调节拌料桶的位置，使其开口向上倾斜，然后向拌料桶内倒入砂子，再将混合完成的药剂通过蠕动泵的第二泵头上的导管送入拌料桶内，然后在拌料桶内与砂子混合，拌料桶在传动系统的带动下转动，从而使砂子与药剂均匀、充分地混合；并且，由于拌料桶呈多边形结构，因此，在转动过程中，能够更好地带动砂子翻转，并且避免与药剂产生过多接触而造成危险。待砂子与药剂混合完成后，通过翻转气缸带动传动轴转动，从而能够将拌料桶内混合好的砂子倒出，以备使用。在实际操作过程中，拌料桶的开口的倾斜角度，根据实际情况，通过翻转气缸进行调节以及控制，从而能够更好地进行药剂与砂子的均匀、重复混合。

本方案能够实现全自动混料，从而能够提高生产效率，降低生产危险性，混料更加方便、快捷，并且质量更好。

进一步地，所述拌料桶支架包括两个相互平行的侧支架，两侧支架分别与底板的两侧相连，在两侧支架的上方设有一支撑轴，该支撑轴的两端分别通过一轴承与两侧支架转动连接；所述传动轴的中部通过轴承与支撑轴相连。

这样，整个拌料桶支架结构更加简单，并且采用该技术方案，能够简单、稳定地实现传动轴绕其轴心线转动以及在竖直平面内翻转，从而实现拌料以及倒料。

进一步地，还包括一托架，所述托架位于传动轴下方，其一端与支撑轴固定连接，另一端向传动轴远离拌料桶一端方向延伸，且该托架能随支撑轴同步转动；在托架下方设有一承载板，所述承载板通过数根连杆与托架固定连接，所述传动系统安装于该承载板上。

通过设置托架，能够便于传动系统的安装，并且传动系统能够随支撑轴转动，这样，能够始终保证传动系统与传动轴处于联动状态，使整个系统结构更加简单，稳定性更好。

进一步地，所述传动系统包括驱动电机和减速器，所述驱动电机的电机轴与减速器的输入轴相连，在减速器的输出轴上设有一主动盘；在传动轴上，对应主动盘的位置设有一从动盘，所述传动带绕设在主动盘和从动盘上，传动系统通过该传动带能够带动从动盘及传动轴转动。本方案中，通过减速器减速后带动拌料桶转动，从而能够提高拌料效果，并进一步降低危险性，传动系统通过主动盘、从动盘以及传动带的配合进行动力传动，结构更加简单，装配更加方便。

进一步地，在拌料桶支架的下部还设有一支撑板，所述支撑板的两端分别与两侧支架固定连接；所述翻转气缸安装于该支撑板上，其壳体底部与支撑板固定连接，活塞杆的端部与托架转动连接；通过该翻转气缸能够带动传动轴绕其与支撑轴相连的轴承的轴心线转动。这样，便于翻转气缸的安装，并且能够更加稳定地带动传动轴转动。

进一步地，所述托架呈U型，其开口端与支撑轴相连，传动轴通过轴承与其封闭端相连。这样，结构更加简单，装配更加方便。

进一步地，所述控制器采用PLC控制器，在其中一侧支架内侧的上部和下部分别设有一接近传感器，所述托架翻转过程中能够分别与两接近传感器正对；两接近传感器与控制器相连，控制器能够根据接近传感器的信号控制翻转气缸的启停（即通过翻转气缸电磁阀进行控制的）。采用PLC控制器，在实际操作时，可进行程序编写，从而控制传动系统的工作时间（即拌料筒的转动时间），待拌料完毕后，通过控制器进行倒料，倒料完毕后回复到原位，以继续进行下一次拌料；这样，整个控制更加准确，稳定性更好。同时，配合两接近传感器，以控制拌料桶的状态，能够进一步提高控制的精确性和稳定性。

进一步地，所述蠕动泵的第二泵头上的导管与混药罐之间设有一切换阀，通过控制该切换阀能够实现导管与混药罐连通或者与空气连通。这样，在生产加工过程中，通过控制该切换阀，使导管与空气连通，从而避免混要一开始（还未搅拌均匀）就将药剂送入拌料桶中；待第一泵头将药剂搅拌均匀后，再控制切换阀，使导管与混药罐相连通，这时，再通过第二泵头上的导管将药剂送入拌料桶，从而能够保证送入拌料桶的药剂的均匀性，从而提高砂剂的混合效果。

进一步地，所述底板为伸缩结构；使用过程中，将底板伸长后，能够方便地进行拌料桶的装料（砂子）和倒料，避免在装料和倒料过程中与蠕动泵的导管发生干涉。

进一步地，所述支撑架为伸缩结构；这样，能够便于根据实际情况进行调节，从而更便于实际使用。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：结构简单，能够实现自动混料、拌料，更加方便、快捷，从而大大降低生产过程中的安全性能，并且能够有效提高混料的均匀性，同时能够有效提高生产效率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明中拌料桶支架的结构示意图。

图中：1—底板，2—混药罐，3—蠕动泵，4—托台，5—支撑架，6—导管，7—拌料桶，8—传动轴，9—拌料桶支架，91—侧支架，92—支撑轴，93—托架，94—承载板，95—连杆，96—主动盘，97—从动盘，10—传动系统，11—传动带，12—翻转气缸，13—支撑板，14—控制器。

具体实施方式

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

实施例：参见图1、图2，一种砂炮原料自动配料系统，包括药剂混合部分和沙剂搅拌部分，所述药剂混合部分和沙剂搅拌部分安装于同一底板1上，并分别靠近底板1的两端。其中，所述底板1为伸缩结构；使用过程中，将底板1伸长后，能够方便地进行拌料桶7的装料（砂子）和倒料，避免在装料和倒料过程中与蠕动泵3的导管6发生干涉。

所述药剂混合部分包括混药罐2、蠕动泵3、托台4以及支撑架5。所述托台4通过支撑架5与底板1的一端固定连接，所述混药罐2和蠕动泵3均安装于托台4上，其中，所述蠕动泵3为双头蠕动泵3，其包括第一泵头和第二泵头，其中，第一泵头上的导管6的两端均与混药罐2的下部相连通。所述支撑架5也为伸缩结构；这样，能够便于根据实际情况进行调节，从而更便于实际使用。

所述沙剂搅拌部分包括拌料桶7、传动轴8、拌料桶支架9以及传动系统10；所述拌料桶支架9与底板1的另一端固定连接。所述拌料桶7位于药剂混合部分和拌料桶支架9之间，其桶口朝向药剂混合部分，且拌料桶7的断面呈正N边形结构，N≥8，优选为正8边形或10边形,拌料效果更好；且拌料桶7的内壁为光滑结构，能进一步减少摩擦，从而进一步降低危险性。实际加工过程中，该拌料桶7采用不锈钢、合金等金属材料制成，其底部收缩，使拌料桶7的底部截面小于其口部截面；这样，更便于拌料过程中原料的均与分布，避免造成上部少，下部多的情况，从而能使拌料的均与性更好。所述传动轴8的一端与拌料桶7的底部固定连接，在加工过程中，该传动轴8与一连接板焊接在一起，该连接板通过螺栓与拌料桶7的底部固定连接，或者通过焊接的方式与拌料桶7的底部固定连接。该拌料桶7通过所述传动轴8与拌料桶支架9相连，其中，所述传动轴8能够绕其轴心线自由转动，同时能够在竖直平面内上下转动。具体实施时，所述拌料桶支架9包括两个相互平行的侧支架91，两侧支架91分别与底板1的两侧相连，在两侧支架91的上方设有一支撑轴92，该支撑轴92的两端分别通过一轴承与两侧支架91转动连接；所述传动轴8的中部通过轴承与支撑轴92相连。这样，整个拌料桶支架9结构更加简单，并且采用该技术方案，能够简单、稳定地实现传动轴8绕其轴心线转动以及在竖直平面内翻转，从而实现拌料以及倒料。其中，在两侧支架91的上侧以及支撑轴92的中部分别固定安装有一轴承座，上述轴承分别对应安装于相应位置的轴承座内，从而使装配更加简单、方便。

所述传动系统10通过传动带11与传动轴8相连，从而带动传动轴8绕其轴心线转动。具体实施时，还包括一托架93，所述托架93位于传动轴8下方，其一端与支撑轴92固定连接，另一端向传动轴8远离拌料桶7一端方向延伸，且该托架93能随支撑轴92同步转动。其中，所述托架93呈U型，其开口端与支撑轴92相连，传动轴8通过轴承与其封闭端相连。这样，结构更加简单，装配更加方便。在托架93的封闭端也固定安装有一轴承座，上述轴承安装于该轴承座内，从而使装配更加简单、方便。在托架93下方设有一承载板94，所述承载板94通过数根连杆95与托架93固定连接，所述传动系统10安装于该承载板94上。通过设置托架93，能够便于传动系统10的安装，并且传动系统10能够随支撑轴92转动，这样，能够始终保证传动系统10与传动轴8处于联动状态，使整个系统结构更加简单，稳定性更好。作为优化，所述传动系统10包括驱动电机和减速器，所述驱动电机的电机轴与减速器的输入轴相连，在减速器的输出轴上设有一主动盘96。在传动轴8上，对应主动盘96的位置设有一从动盘97，所述传动带11绕设在主动盘96和从动盘97上，传动系统10通过该传动带11能够带动从动盘97及传动轴8转动。这样，通过减速器减速后带动拌料桶7转动，从而能够提高拌料效果，并进一步降低危险性，传动系统10通过主动盘96、从动盘97以及传动带11的配合进行动力传动，结构更加简单，装配更加方便。

在拌料桶支架9上还设有一翻转气缸12，通过该翻转气缸12能够带动传动轴8在竖直平面内上下转动。实际制作时，在拌料桶支架9的下部还设有一支撑板13，所述支撑板13的两端分别与两侧支架91固定连接；所述翻转气缸12安装于该支撑板13上，其壳体底部与支撑板13固定连接，活塞杆的端部与托架93转动连接；通过该翻转气缸12能够带动传动轴8绕其与支撑轴92相连的轴承的轴心线转动。这样，便于翻转气缸12的安装，并且能够更加稳定地带动传动轴8转动。

所述蠕动泵3的第二泵头上的导管6上的导管6的一端与混药罐2的下部相连通，该导管6的另一端伸入拌料桶7内。具体实施时，所述蠕动泵3的第二泵头上的导管6与混药罐2之间设有一切换阀，通过控制该切换阀能够实现导管6与混药罐2连通或者与空气连通。这样，在生产加工过程中，通过控制该切换阀，使导管6与空气连通，从而避免混要一开始（还未搅拌均匀）就将药剂送入拌料桶7中；待第一泵头将药剂搅拌均匀后，再控制切换阀，使导管6与混药罐2相连通，这时，再通过第二泵头上的导管6将药剂送入拌料桶7，从而能够保证送入拌料桶7的药剂的均匀性，从而提高砂剂的混合效果。其中，为更便于自动化控制，所述切换阀也采用电磁阀，这样，整个系统均能够实现自动化控制，从而减少人工操作。

在拌料桶支架9上还设有一控制器14，所述传动系统10和翻转气缸12均与该控制器14相连，以通过该控制器14控制传动系统10和翻转气缸12的启停。具体实施时，所述控制器14采用PLC控制器14，在其中一侧支架91内侧的上部和下部分别设有一接近传感器，所述托架93翻转过程中能够分别与两接近传感器正对；两接近传感器与控制器14相连，控制器14能够根据接近传感器的信号控制翻转气缸12的启停。采用PLC控制器14，在实际操作时，可进行程序编写，从而控制传动系统10的工作时间（即拌料筒的转动时间），待拌料完毕后，通过控制器14进行倒料，倒料完毕后回复到原位，以继续进行下一次拌料；这样，整个控制更加准确，稳定性更好。同时，配合两接近传感器，以控制拌料桶7的状态，能够进一步提高控制的精确性和稳定性。

本技术方案中，在药剂混合过程中，现将药剂倒入混药罐2内，然后通过蠕动泵3的第一泵头上的导管6将药剂抽出，然后再送回到混药罐2内，如此循环，从而在混药罐2下部的药剂形成流动（漩涡），从而保证混药罐2内的药剂始终保持搅动状态，能够有效避免粉末状药物沉底，并且避免人工进行搅拌，使药剂混合更加安全，并且搅拌效果更好。

通过翻转气缸12调节拌料桶7的位置，使其开口向上倾斜，然后向拌料桶7内倒入砂子，再将混合完成的药剂通过蠕动泵3的第二泵头上的导管6送入拌料桶7内，然后在拌料桶7内与砂子混合，拌料桶7在传动系统10的带动下转动，从而使砂子与药剂均匀、充分地混合；并且，由于拌料桶7呈多边形结构，因此，在转动过程中，能够更好地带动砂子翻转，并且避免与药剂产生过多接触而造成危险。待砂子与药剂混合完成后，通过翻转气缸12带动传动轴8转动，从而能够将拌料桶7内混合好的砂子倒出，以备使用。在实际操作过程中，拌料桶7的开口的倾斜角度，根据实际情况，通过翻转气缸12进行调节以及控制，从而能够更好地进行药剂与砂子的均匀、重复混合。

本方案能够实现全自动混料，从而能够提高生产效率，降低生产危险性，混料更加方便、快捷，并且质量更好。

最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种砂炮原料自动配料系统，其特征在于：包括药剂混合部分和沙剂搅拌部分，所述药剂混合部分和沙剂搅拌部分安装于同一底板上，并分别靠近底板的两端；

所述药剂混合部分包括混药罐、蠕动泵、托台以及支撑架；所述托台通过支撑架与底板的一端固定连接，所述混药罐和蠕动泵均安装于托台上，其中，所述蠕动泵为双头蠕动泵，其包括第一泵头和第二泵头，其中，第一泵头上的导管的两端均与混药罐的下部相连通；

所述沙剂搅拌部分包括拌料桶、传动轴、拌料桶支架以及传动系统；所述拌料桶支架与底板的另一端固定连接；所述拌料桶位于药剂混合部分和拌料桶支架之间，其桶口朝向药剂混合部分，且拌料桶的断面呈正N边形结构，N≥8；所述传动轴的一端与拌料桶的底部固定连接，该拌料桶通过所述传动轴与拌料桶支架相连，其中，所述传动轴能够绕其轴心线自由转动，同时能够在竖直平面内上下转动；所述传动系统通过传动带与传动轴相连，从而带动传动轴绕其轴心线转动；在拌料桶支架上还设有一翻转气缸，通过该翻转气缸能够带动传动轴在竖直平面内上下转动；所述蠕动泵的第二泵头上的导管的一端与混药罐的下部相连通，该导管的另一端伸入拌料桶内；

在拌料桶支架上还设有一控制器，所述传动系统和翻转气缸均与该控制器相连，以通过该控制器控制传动系统和翻转气缸的启停。

2.根据权利要求1所述的一种砂炮原料自动配料系统，其特征在于：所述拌料桶支架包括两个相互平行的侧支架，两侧支架分别与底板的两侧相连，在两侧支架的上方设有一支撑轴，该支撑轴的两端分别通过一轴承与两侧支架转动连接；所述传动轴的中部通过轴承与支撑轴相连。

3.根据权利要求2所述的一种砂炮原料自动配料系统，其特征在于：还包括一托架，所述托架位于传动轴下方，其一端与支撑轴固定连接，另一端向传动轴远离拌料桶一端方向延伸，且该托架能随支撑轴同步转动；在托架下方设有一承载板，所述承载板通过数根连杆与托架固定连接，所述传动系统安装于该承载板上。

4.根据权利要求3所述的一种砂炮原料自动配料系统，其特征在于：所述传动系统包括驱动电机和减速器，所述驱动电机的电机轴与减速器的输入轴相连，在减速器的输出轴上设有一主动盘；在传动轴上，对应主动盘的位置设有一从动盘，所述传动带绕设在主动盘和从动盘上，传动系统通过该传动带能够带动从动盘及传动轴转动。

5.根据权利要求3所述的一种砂炮原料自动配料系统，其特征在于：在拌料桶支架的下部还设有一支撑板，所述支撑板的两端分别与两侧支架固定连接；所述翻转气缸安装于该支撑板上，其壳体底部与支撑板固定连接，活塞杆的端部与托架转动连接；通过该翻转气缸能够带动传动轴绕其与支撑轴相连的轴承的轴心线转动。

6.根据权利要求3所述的一种砂炮原料自动配料系统，其特征在于：所述托架呈U型，其开口端与支撑轴相连，传动轴通过轴承与其封闭端相连。

7.根据权利要求3所述的一种砂炮原料自动配料系统，其特征在于：所述控制器采用PLC控制器，在其中一侧支架内侧的上部和下部分别设有一接近传感器，所述托架翻转过程中能够分别与两接近传感器正对；两接近传感器与控制器相连，控制器能够根据接近传感器的信号控制翻转气缸的启停。

8.根据权利要求1所述的一种砂炮原料自动配料系统，其特征在于：所述蠕动泵的第二泵头上的导管与混药罐之间设有一切换阀，通过控制该切换阀能够实现导管与混药罐连通或者与空气连通。

9.根据权利要求1所述的一种砂炮原料自动配料系统，其特征在于：所述底板为伸缩结构。

10.根据权利要求1所述的一种砂炮原料自动配料系统，其特征在于：所述支撑架为伸缩结构。