CN110657873A - 精确的自动称量配料装置及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种精确的自动称量配料装置及其使用方法，包括滑动粗配斗(1)、固定卸料斗(2)及精配门(3)；所述滑动粗配斗(1)包括折弯斗(11)、推杆(12)、气缸(13)、滑动架(14)；所述固定卸料斗(2)包括容置腔(20)、定轨(22)、固定管(23)、气包安装配合板(24)、弹性装置(25)；所述容置腔(20)的顶面设置为连接法兰(21)，所述连接法兰(21)与上游配料仓的连接配合法兰固定连接；所述上游配料仓分别与所述滑动粗配斗(1)、固定卸料斗(2)依次自上而下设置。应用本技术方案可实现缩短配料周期，节省每锅料的生产时间，提高生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及自动称量领域，具体是指一种精确的自动称量配料装置及其使用方法。
背景技术
由于全国各地的骨料特性各不相同，行业内的配料斗的出料口设计能适应绝大多数地区的骨料，但个别地区的骨料含泥量较大，在该地区的混凝土搅拌站中的配料斗均会遇到下料不畅的问题。现有配料门通常只有气缸驱动控制开关门，并没有控制单元。当需要打开时，无法对配料门打开量进行控制，尤其是对于大型搅拌站，配料门一下子全开，在砂石重力作用下，极易造成高速卸入计量称，导致配料速度过快引起过冲、计量不准、料流不稳等问题。配料斗的出料口尺寸设计太大，可以解决下料不畅的问题，但是又带来下料速度快、气缸行程加大等问题，不利于混凝土搅拌站产品的设计。同时配料斗出料口尺寸的不可调，导致配料精度无法得到保证。
现在市场上普遍用的配料门形式，一种为单向配料门结构，另一种是双开门结构。这两种开门机构都有关门不严、容易卡料、下游计量称计量不准、通过量不可调等缺陷。由于计量的偏差导致混凝土配比的偏差，最终导致所施工项目的强度可能达不到预期的效果，给所施工的楼房、桥梁、道路等项目埋下了安全隐患的同时，也破坏了生产的连续性，在经济上会造成较大的损失。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种精确的自动称量配料装置及其使用方法，缩短配料周期，节省每锅料的生产时间，提高了生产效率，整体紧凑的配料装置在原有的出料口位置安装，不影响原有设备的布局。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种精确的自动称量配料装置，包括滑动粗配斗(1)、固定卸料斗(2)及精配门(3)；
所述滑动粗配斗(1)包括折弯斗(11)、推杆(12)、气缸(13)、滑动架(14)；所述折弯斗(11)与所述滑动架(14)沿所述折弯斗(11)的轴向固定连接；所述滑动架(14)设置有滑动槽(140)；所述推杆(12)的一端连接所述气缸(13)，另一端连接所述滑动架(14)；所述滑动粗配斗(1)还包括一振动器(15)，用于防止卡料；
所述固定卸料斗(2)包括容置腔(20)、定轨(22)、固定管(23)、气包安装配合板(24)、弹性装置(25)；所述容置腔(20)的顶面设置为连接法兰(21,)，所述连接法兰(21)与上游配料仓的连接配合法兰固定连接；
所述上游配料仓分别与所述滑动粗配斗(1)、固定卸料斗(2)依次自上而下设置；所述定轨(22)置于所述滑动槽(140)内，与所述滑动槽(140)滑动连接；所述精配门(3)与所述固定卸料斗(2)转动连接。
在一较佳的实施例中，所述折弯斗(11)包括对称设置的第一折弯斗、第二折弯斗；所述滑动架(14)包括对称设置的第一滑动架、第二滑动架，所述第一滑动架设置有第一滑动槽，所述第二滑动架设置有第二滑动槽；所述推杆(12)包括对称设置的第一推杆、第二推杆；所述第一推杆及第二推杆的一端均连接所述气缸(13)，所述第一推杆及第二推杆的另一端分别连接所述第一滑动槽、第二滑动槽；所述气缸(13)的伸长方向与所述折弯斗(11)的轴向平行。
在一较佳的实施例中，所述第一推杆及第二推杆分别连接所述第一滑动槽、第二滑动槽连接的一端与所述第一滑动槽、第二滑动槽之间均设置有连接板；所述第一滑动槽与所述第一折弯斗之间以及所述第二滑动槽与所述第二折弯斗之间均设置有橡胶垫。
在一较佳的实施例中，所述定轨(22)包括对称设置的第一定轨、第二定轨，所述第一定轨及第二定轨分别设置于所述第一滑动槽及第二滑动槽内；所述容置腔(20)的一外侧面设置有转动轴、所述气包安装配合板(24)及所述弹性装置(25)；所述转动轴与所述精配门(3)固定连接，所述转动轴带动所述精配门(3)转动。
在一较佳的实施例中，所述精配门(3)包括气包(31)、气包安装板(32)、门板(33)；所述气包安装板(32)与所述气包安装配合板(24)配合固定。
在一较佳的实施例中，所述气缸(15)的活塞杆向外伸长一定距离，气缸(15)连接的第一推杆、第二推杆带动所述第一折弯斗、第二折弯斗向外移动，所述滑动粗配斗(1)开始放料，当达到粗配目标值时，气缸(15)的活塞杆向内收缩带动所述第一推杆、第二推杆向内移动，从而带动所述第一折弯斗、第二折弯斗向内移动，所述滑动粗配斗(1)关闭，停止配料。
在一较佳的实施例中，当所述气包(31)充气时，通过转动轴所述门板(33)转动，压缩所述弹性装置(25)，门板(34)远离所述弹性装置的一端向远离所述滑动粗配斗(1)的方向移动，移动的距离由所述弹性装置(25)压缩量决定。
在一较佳的实施例中，还包括一控制系统，所述控制系统包括信息采集模块、转换模块、数据传输模块、PLC逻辑控制模块、控制器、PLC执行模块；所述信息采集模块采集所述配料的重量信息；所述转换模块将代表配料重量信息的数字信号转换成电信号，再通过所述数据传输模块将累加值传入PLC逻辑控制模块；所述PLC逻辑控制模块再传递至所述控制器，所述控制器得出目标值与累加值的差值及目标值之间的比例后，判断误差值是否在允许范围内，是则停止配料；如果超出，则继续通过PLC执行模块发出并执行调节气缸(15)和气包(32)的指令。
本发明还提供了一种称量配料方法，采用了所述精准的自动称量配料装置，包括快速粗配阶段、慢速精配阶段及验证阶段；
快速粗配阶段：当上游配料仓是有料状态时，首先进行快速粗配集料称量；所述气缸(15)的活塞杆向外伸长一定距离，气缸(15)连接的第一推杆、第二推杆带动所述第一折弯斗、第二折弯斗向外移动，所述滑动粗配斗(1)开始放料，当达到粗配目标值时，气缸(15)的活塞杆向内收缩带动所述第一推杆、第二推杆向内移动，从而带动所述第一折弯斗、第二折弯斗向内移动，所述滑动粗配斗(1)关闭，停止配料；
慢速精配阶段：接着进行慢速精配集料称量，当所述气包(31)充气时，通过转动轴所述门板(33)转动，压缩所述弹性装置(25)，门板(34)远离所述弹性装置的一端向远离所述滑动粗配斗(1)的方向移动，开始放料，移动的距离由所述弹性装置(25)压缩量决定；当累加值达到总目标值的95％～100％时，气包(31)收缩带动门板(34)返回到原位，门板(34)关闭；
验证阶段：实际称重值通过信息采集模块、转换模块、数据传输模块传输至PLC逻辑控制模块，目标值与累加值的差值与目标值之间的比例由控制系统进行判定；如果在误差范围内，停止配料；如不在，则控制系统通过PLC执行模块给出调整气包(31)和气缸(15)的指令，在调整好后可实现正常生产。
相较于现有技术，本发明的技术方案具备以下有益效果：
本发明提供了一种精确的自动称量配料装置及其使用方法，采用此种称重配料装置及方法，通过快速粗配阶段、慢速精配阶段及验证阶段使得称量精度有大幅提高，保证整体的稳定性。该精确的自动称量配料装置大胆采用振动器和流量可调的滑动粗配斗相结合的形式，不仅解决了卡料的问题，也缓解计量称过冲现象，实现了流量可调、快速和稳定配料的功能。精配门的开闭可以实现慢速精确配料的功能。整体机械结构简单紧凑，人力成本低，使用寿命长，流量可调，配料精度高，可实现自动化生产，适用范围广泛。且振动器可有效预防积料，降低人为清理频次，提升生产和维护的安全性。整体紧凑的配料装置在原有的出料口位置安装，不影响原有设备的布局。
附图说明
图1为本发明优选实施例中自动称量配料装置的整体结构示意图；
图2为本发明优选实施例中自动称量配料装置的滑动粗配斗结构示意图；
图3为本发明优选实施例中自动称量配料装置的固定卸料斗整体结构示意图；
图4为本发明优选实施例中自动称量配料装置的精配门整体结构示意图。
具体实施方式
下文结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。
一种精确的自动称量配料装置及其使用方法，包括滑动粗配斗1、固定卸料斗2及精配门3；参考图1至4，所述滑动粗配斗1包括折弯斗11、推杆12、气缸13、滑动架14；所述折弯斗11与所述滑动架14沿所述折弯斗11的轴向固定连接；所述滑动架14设置有滑动槽140；所述推杆12的一端连接所述气缸13，另一端连接所述滑动架14；所述滑动架14与折弯斗11之间通过设置有滑块17。所述滑动粗配斗1还包括一振动器15，用于防止卡料；所述振动器15设置于一振动器底座151上，所述振动器底座151远离所述振动器15的一面设置有一连接钢槽10。振动器15可通过调节偏心块与基准的相位角，达到调节激振力的目的。当原料为粗集料时，将激振力调节小些，当原料为细集料时，如果含水率较低，激振力可调小，如果含水率较高，则需将激振力调大，精确的自动称量配料装置粗细集料均适用。
所述固定卸料斗2包括容置腔20、定轨22、固定管23、气包安装配合板24、弹性装置25；所述容置腔20的顶面设置为连接法兰21，所述连接法兰21与上游配料仓4的连接配合法兰固定连接；在本实施例中，所述弹性装置25具体为一伸缩弹簧。所述固定卸料斗2还包括一牙条27，牙条27与螺母连接固定卸料斗2与精配门板34。其余螺纹连接方式也可以实现。所述定轨22通过固定管23固定于所述固定卸料斗2的侧面。
所述上游配料仓4分别与所述滑动粗配斗1、固定卸料斗2依次自上而下设置；所述定轨22置于所述滑动槽140内，与所述滑动槽140滑动连接；所述精配门3与所述固定卸料斗2转动连接。采用气缸13带动折弯斗11在定轨22上滑动以调节流量，使精确的自动称量配料装置能保证从少量到大宗配料站的集料都可以稳定且快速的配料。
具体来说，所述折弯斗11包括对称设置的第一折弯斗111、第二折弯斗112；所述滑动架14包括对称设置的第一滑动架141、第二滑动架142，所述第一滑动架141设置有第一滑动槽1401，所述第二滑动架142设置有第二滑动槽1402；所述推杆12包括对称设置的第一推杆121、第二推杆122；所述第一推杆121及第二推杆122的一端均连接所述气缸13，所述第一推杆121及第二推杆122的另一端分别连接所述第一滑动槽1401、第二滑动槽1402；所述气缸13的伸长方向与所述折弯斗11的轴向平行。
具体来说，所述第一推杆121及第二推杆122分别连接所述第一滑动槽1401、第二滑动槽1402连接的一端与所述第一滑动槽1401、第二滑动槽1402之间均设置有连接板16；所述第一滑动槽1401与所述第一折弯斗111之间以及所述第二滑动槽1402与所述第二折弯斗112之间均设置有橡胶垫16，用于减震。
具体来说，所述定轨22包括对称设置的第一定轨221、第二定轨222，所述第一定轨221及第二定轨222分别设置于所述第一滑动槽1401及第二滑动槽1402内；所述容置腔20的一外侧面设置有转动轴28、所述气包安装配合板24及所述弹性装置25；所述转动轴28与所述精配门3固定连接，所述转动轴28带动所述精配门3转动。
具体来说，所述精配门3包括气包31、气包安装板32、门板33；所述气包安装板32与所述气包安装配合板24配合固定。所述门板33靠近所述固定卸料斗2的一面设置有橡胶板34，橡胶板34充分利用橡胶的弹性，即使在固定卸料斗2和橡胶板34之间夹有石子，也可使门板33封堵在卸料口，有效的解决了现有的配料门在关闭时被石子卡住的问题，为了增加橡胶板34的刚性，设置了所述门板33，所述门板33上设置有若干个贯穿孔，用于降低门板33的重量。
以下具体介绍本装置的工作原理：所述气缸13的活塞杆131向外伸长一定距离，气缸13连接的第一推杆121、第二推杆122带动所述第一折弯斗111、第二折弯斗112向外移动，所述滑动粗配斗1开始放料，当达到粗配目标值时，气缸13的活塞杆131向内收缩带动所述第一推杆121、第二推杆122向内移动，从而带动所述第一折弯斗111、第二折弯斗112向内移动，所述滑动粗配斗1关闭，停止配料。所述活塞杆131的伸缩可实现流量的无极调节，适用范围广。
当所述气包31充气时，通过转动轴28所述门板33转动，压缩所述弹性装置25，门板34远离所述弹性装置的一端向远离所述滑动粗配斗1的方向移动，移动的距离由所述弹性装置25压缩量决定。
本装置还包括一控制系统，所述控制系统包括信息采集模块、转换模块、数据传输模块、PLC逻辑控制模块、控制器、PLC执行模块；所述信息采集模块采集所述配料的重量信息；所述转换模块将代表配料重量信息的数字信号转换成电信号，再通过所述数据传输模块将累加值传入PLC逻辑控制模块；所述PLC逻辑控制模块再传递至所述控制器，所述控制器得出目标值与累加值的差值及目标值之间的比例后，判断误差值是否在允许范围内，是则停止配料；如果超出，则继续通过PLC执行模块发出并执行调节气缸13和气包32的指令。
以下介绍利用本装置实现自动称量配料的方法，具体包括快速粗配阶段、慢速精配阶段及验证阶段；
快速粗配阶段：当上游配料仓4是有料状态时，首先进行快速粗配集料称量；所述气缸13的活塞杆131向外伸长一定距离，气缸13连接的第一推杆121、第二推杆122带动所述第一折弯斗111、第二折弯斗112向外移动，所述滑动粗配斗1开始放料，当达到粗配目标值时，气缸13的活塞杆131向内收缩带动所述第一推杆121、第二推杆122向内移动，从而带动所述第一折弯斗111、第二折弯斗112向内移动，所述滑动粗配斗1关闭，停止配料；
慢速精配阶段：接着进行慢速精配集料称量，当所述气包31充气时，通过转动轴28所述门板33转动，压缩所述弹性装置25，门板34远离所述弹性装置的一端向远离所述滑动粗配斗1的方向移动，开始放料，移动的距离由所述弹性装置25压缩量决定；当累加值达到总目标值的95％～100％时，气包31收缩带动门板34返回到原位，门板34关闭；
验证阶段：实际称重值通过信息采集模块、转换模块、数据传输模块传输至PLC逻辑控制模块，目标值与累加值的差值与目标值之间的比例由控制系统进行判定；如果在误差范围内，停止配料；如不在，则控制系统通过PLC执行模块给出调整气包31和气缸13的指令，在调整好后可实现正常生产
本发明提供了一种精确的自动称量配料装置及其使用方法，采用此种称重配料装置及方法，通过快速粗配阶段、慢速精配阶段及验证阶段使得称量精度有大幅提高，保证整体的稳定性。该精确的自动称量配料装置大胆采用振动器和流量可调的滑动粗配斗相结合的形式，不仅解决了卡料的问题，也缓解计量称过冲现象，实现了流量可调、快速和稳定配料的功能。精配门的开闭可以实现慢速精确配料的功能。整体机械结构简单紧凑，人力成本低，使用寿命长，流量可调，配料精度高，可实现自动化生产，适用范围广泛。且振动器可有效预防积料，降低人为清理频次，提升生产和维护的安全性。整体紧凑的配料装置在原有的出料口位置安装，不影响原有设备的布局。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均属于侵犯本发明保护范围的行为。
Claims (9)
1.一种精确的自动称量配料装置，其特征在于包括滑动粗配斗(1)、固定卸料斗(2)及精配门(3)；
所述滑动粗配斗(1)包括折弯斗(11)、推杆(12)、气缸(13)、滑动架(14)；所述折弯斗(11)与所述滑动架(14)沿所述折弯斗(11)的轴向固定连接；所述滑动架(14)设置有滑动槽(140)；所述推杆(12)的一端连接所述气缸(13)，另一端连接所述滑动架(14)；所述滑动粗配斗(1)还包括一振动器(15)，用于防止卡料；
所述固定卸料斗(2)包括容置腔(20)、定轨(22)、固定管(23)、气包安装配合板(24)、弹性装置(25)；所述容置腔(20)的顶面设置为连接法兰(21,)，所述连接法兰(21)与上游配料仓的连接配合法兰固定连接；
所述上游配料仓分别与所述滑动粗配斗(1)、固定卸料斗(2)依次自上而下设置；所述定轨(22)置于所述滑动槽(140)内，与所述滑动槽(140)滑动连接；所述精配门(3)与所述固定卸料斗(2)转动连接。
2.根据权利要求1所述的精确的自动称量配料装置，其特征在于，所述折弯斗(11)包括对称设置的第一折弯斗、第二折弯斗；所述滑动架(14)包括对称设置的第一滑动架、第二滑动架，所述第一滑动架设置有第一滑动槽，所述第二滑动架设置有第二滑动槽；所述推杆(12)包括对称设置的第一推杆、第二推杆；所述第一推杆及第二推杆的一端均连接所述气缸(13)，所述第一推杆及第二推杆的另一端分别连接所述第一滑动槽、第二滑动槽；所述气缸(13)的伸长方向与所述折弯斗(11)的轴向平行。
3.根据权利要求2所述的精确的自动称量配料装置，其特征在于，所述第一推杆及第二推杆分别连接所述第一滑动槽、第二滑动槽连接的一端与所述第一滑动槽、第二滑动槽之间均设置有连接板；所述第一滑动槽与所述第一折弯斗之间以及所述第二滑动槽与所述第二折弯斗之间均设置有橡胶垫。
4.根据权利要求2所述的精确的自动称量配料装置，其特征在于，所述定轨(22)包括对称设置的第一定轨、第二定轨，所述第一定轨及第二定轨分别设置于所述第一滑动槽及第二滑动槽内；所述容置腔(20)的一外侧面设置有转动轴、所述气包安装配合板(24)及所述弹性装置(25)；所述转动轴与所述精配门(3)固定连接，所述转动轴带动所述精配门(3)转动。
5.根据权利要求4所述的精确的自动称量配料装置，其特征在于，所述精配门(3)包括气包(31)、气包安装板(32)、门板(33)；所述气包安装板(32)与所述气包安装配合板(24)配合固定。
6.根据权利要求5所述的精准的自动称量配料装置，其特征在于，所述气缸(15)的活塞杆向外伸长一定距离，气缸(15)连接的第一推杆、第二推杆带动所述第一折弯斗、第二折弯斗向外移动，所述滑动粗配斗(1)开始放料，当达到粗配目标值时，气缸(15)的活塞杆向内收缩带动所述第一推杆、第二推杆向内移动，从而带动所述第一折弯斗、第二折弯斗向内移动，所述滑动粗配斗(1)关闭，停止配料。
7.根据权利要求5所述的精准的自动称量配料装置，其特征在于，当所述气包(31)充气时，通过转动轴所述门板(33)转动，压缩所述弹性装置(25)，门板(34)远离所述弹性装置的一端向远离所述滑动粗配斗(1)的方向移动，移动的距离由所述弹性装置(25)压缩量决定。
8.根据权利要求5所述的精准的自动称量配料装置，其特征在于，还包括一控制系统，所述控制系统包括信息采集模块、转换模块、数据传输模块、PLC逻辑控制模块、控制器、PLC执行模块；所述信息采集模块采集所述配料的重量信息；所述转换模块将代表配料重量信息的数字信号转换成电信号，再通过所述数据传输模块将累加值传入PLC逻辑控制模块；所述PLC逻辑控制模块再传递至所述控制器，所述控制器得出目标值与累加值的差值及目标值之间的比例后，判断误差值是否在允许范围内，是则停止配料；如果超出，则继续通过PLC执行模块发出并执行调节气缸(15)和气包(32)的指令。
9.一种称量配料方法，其特征在于采用了权利要求8所述的精准的自动称量配料装置，包括快速粗配阶段、慢速精配阶段及验证阶段；
快速粗配阶段：当上游配料仓是有料状态时，首先进行快速粗配集料称量；所述气缸(15)的活塞杆向外伸长一定距离，气缸(15)连接的第一推杆、第二推杆带动所述第一折弯斗、第二折弯斗向外移动，所述滑动粗配斗(1)开始放料，当达到粗配目标值时，气缸(15)的活塞杆向内收缩带动所述第一推杆、第二推杆向内移动，从而带动所述第一折弯斗、第二折弯斗向内移动，所述滑动粗配斗(1)关闭，停止配料；
慢速精配阶段：接着进行慢速精配集料称量，当所述气包(31)充气时，通过转动轴所述门板(33)转动，压缩所述弹性装置(25)，门板(34)远离所述弹性装置的一端向远离所述滑动粗配斗(1)的方向移动，开始放料，移动的距离由所述弹性装置(25)压缩量决定；当累加值达到总目标值的95％～100％时，气包(31)收缩带动门板(34)返回到原位，门板(34)关闭；
验证阶段：实际称重值通过信息采集模块、转换模块、数据传输模块传输至PLC逻辑控制模块，目标值与累加值的差值与目标值之间的比例由控制系统进行判定；如果在误差范围内，停止配料；如不在，则控制系统通过PLC执行模块给出调整气包(31)和气缸(15)的指令，在调整好后可实现正常生产。
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