CN110743462B - 一种碳化硼研磨液自动配比系统 - Google Patents
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Abstract
发明提供一种碳化硼研磨液自动配比系统。解决了当前传统碳化硼研磨液人工配比效率低、精度不高的问题。该系统主要包括搅拌配料装置、自动添加碳化硼装置、自动添加水装置、自动添加悬浮液装置以及控制系统等部分。搅拌配料装置的称重仪和测距仪(通过空高距离推算体积)将测量将数据传输到控制系统,系统内部运行M‑V配比算法,与设置的浓度参数进行逻辑判断,若浓度高,就通过自动添加水装置加注定量水;若浓度底,就通过自动添加碳化硼添加定量碳化硼;而后通过自动添加悬浮液装置添加定量悬浮液,实现碳化硼、水、悬浮液三者的定量加入,最后通过控制搅拌电机实现物料的配比混合搅拌,完成碳化硼研磨液的自动配比。
Description
技术领域
本发明涉及LED蓝宝石衬底碳化硼研磨工艺技术领域,特别涉及一种碳化硼研磨液自动配比系统。
背景技术
碳化硼研磨液主要是用于LED蓝宝石衬底晶片的研磨工艺过程中的使用混合液。碳化硼研磨液通常是由碳化硼、水、悬浮液(其主要成分为二乙醇胺、三乙醇胺和丙二醇等)三部分组成。
传统的碳化硼研磨液配比方式通过人工称量、测算等步骤完成,效率低、误差大。现有技术中碳化硼研磨液的自动配比方法的研究相对较少。在LED蓝宝石衬底晶片的研磨工艺过程中,为了实现资源的回收利用,通过回收系统得到物料(成分为碳化硼和水),再进行研磨液的配比,测量计算工作复杂,配比困难。同时,虽然其它工艺领域的自动配比方法研究较多,但对于碳化硼研磨液配比方面的借鉴应用价值不高、针对性不强。
因此,亟需开发一种碳化硼研磨液自动配比系统。
发明内容
本发明的目的是提供一种碳化硼研磨液自动配比系统,以解决现有技术中存在的问题。
为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的,一种碳化硼研磨液自动配比系统,包括搅拌配料装置、碳化硼添加装置、水添加装置、悬浮液添加装置和控制系统。
所述控制系统包括控制面板、PLC控制器、测距仪和两个称重仪。所述PLC控制器和控制面板通过电路系统通联。所述PLC控制器内置M-V配比算法。
所述搅拌配料装置包括置于称重仪上的配料桶,以及搅拌器和搅拌电机。所述配料桶顶部开设有进料口。所述搅拌电机安装在配料桶上方。所述测距仪布置在配料桶上方。所述测距仪通过超声测量配料桶内空高,并将数据信号传至PLC控制器。所述搅拌器位于配料桶内。所述搅拌器的上端与搅拌电机的输出轴连接。
所述碳化硼添加装置包括置于称重仪上的碳化硼磨料桶。所述碳化硼磨料桶的底部设置有出料口。所述碳化硼磨料桶的出料口通过电磁阀及碳化硼进料管与进料口相通。工作时,电磁阀开启放出碳化硼,称重仪实时称重。当到达放出量时,反馈信号。PLC控制器控制电磁阀。关闭,实现定量物料的倾倒。
所述水添加装置包括储水桶和抽水泵。所述抽水泵的进水口通过管路与储水桶相通,出水口通过进水管与配料桶相通。
所述悬浮液添加装置包括储悬浮液桶和蠕动泵。所述蠕动泵的进液口通过管路与储悬浮液桶相通,出液口通过悬浮液进液管与配料桶相通。
所述电磁阀、搅拌电机、抽水泵和蠕动泵电性连接PLC控制器。工作时,通过控制面板设置需要配比的浓度。所述PLC控制器接收称重仪和测距仪的数据信号,通过运行M-V配比算法分析计算需要添加的碳化硼量、水量和悬浮液量。所述PLC控制器通过输出模块分别控制电磁阀、抽水泵和蠕动泵的开启或关停,定量向配料桶中添加碳化硼、水和悬浮液。所述PLC控制器控制搅拌电机进行混合搅拌。
进一步,所述控制面板具有触摸显示屏。
进一步,所述M-V配比算法通过测距仪和称重仪测出待配比的搅拌配料装置的总质量和总体积。计算推导出搅拌配料装置内水和碳化硼各自的质量和体积。进而计算推导得出现有物料的浓度。比较现有物料的浓度与目标配比的浓度值,计算推导出需要添加的碳化硼或水的相应质量。最后根据目标配比的浓度值推导计算出悬浮液的对应质量。
进一步,所用抽水泵为CSP38120X型号的抽水泵。所用蠕动泵为YT600-1J-A型号的大流量蠕动泵。所述称重仪为S型拉压力传感器称重传感器。
本发明还公开一种采用上述配比系统的碳化硼研磨液自动配比方法,包括以下步骤:
1)在控制面板设置配比方法、目标配比浓度、混合搅拌时间和搅拌速率。
2)测距仪测量搅拌配料装置内空高。称重仪称取搅拌配料装置内物料质量。
3)PLC控制器分别运算得出搅拌配料装置内水和碳化硼各自的质量和体积。
4)PLC控制器运算出的待配比物料浓度。并对待配比研磨液浓度与目标配比浓度进行逻辑判断。
5)根据待配比研磨液浓度的高低,调整碳化硼、水的量比关系达到要求,并根据需要添加一定量的悬浮液。
6)PLC控制器控制搅拌一定时间,碳化硼研磨液自动配比完成。
进一步,步骤5)中,当使用纯品新碳化硼物料时,配比所用的悬浮液型号为AQUALAPTTV。当使用回收的旧碳化硼物料时,所用的悬浮液型号为SHINEPOL100SC。
进一步,步骤1)中,当使用纯品新碳化硼物料时,配比方法设为新磨料配比。当使用回收的旧碳化硼物料时,配比方法设为回收磨料配比。其中,新磨料配比研磨液中各物料配比的加注顺序为工业纯水、碳化硼磨料和悬浮液。回收磨料配比研磨液中各物料配比的加注顺序为工业纯水、悬浮液和碳化硼新磨料。
进一步,步骤1)中,当使用纯品新碳化硼物料时,研磨液中各物料的质量比例为工业纯水:碳化硼纯品新磨料:悬浮液=30:2:15。当使用回收的旧碳化硼物料时,研磨液中各物料的质量比例为工业纯水:悬浮液:碳化硼纯品新磨料=87:29:15。
进一步,步骤1)和步骤6)中,当使用纯品新碳化硼物料时,配比搅拌时间为28~35分钟。当使用回收的旧碳化硼物料时,配比搅拌时间为18~25分钟。
进一步,步骤1)和步骤6)中,当使用纯品新碳化硼物料时,配比搅拌转速为180~210r/min。当使用回收的旧碳化硼物料时,配比搅拌转速为130~150r/min。
本发明的技术效果是毋庸置疑的:
A.根据不同的配比方法,可灵活选择不同的配比模式,实现固液物料的配比自动混合搅拌,完成碳化硼研磨液的自动配比;
B.解决了传统人工配比浓度准确度不高的问题,实现了精确浓度的碳化硼研磨液自动化配比;
C.结合工业生产实际,可以根据需要灵活设置配比浓度参数,实现不同研磨工艺环节不同浓度碳化硼研磨液的自动配比;
D.针对通过清洗筛分回收的碳化硼水混合液,可以自动测量判断浓度的高低,进行相应水、碳化硼和悬浮液的添加,实现回收物料的研磨液自动配比后再利用,节约资源,降低成本。
附图说明
图1为系统结构示意图;
图2为技术路线流程图;
图3为碳化硼添加装置示意图。
图中:搅拌配料装置1、配料桶101、搅拌器103、搅拌电机102、碳化硼添加装置2、碳化硼磨料桶201、电磁阀202、碳化硼进料管203、水添加装置3、抽水泵301、储水桶302、悬浮液添加装置4、蠕动泵401、储悬浮液桶402、控制系统5、PLC控制器501、测距仪502、称重仪503。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明,但不应该理解为本发明上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本发明上述技术思想的情况下,根据本领域普通技术知识和惯用手段,做出各种替换和变更,均应包括在本发明的保护范围内。
实施例1:
参见图2,本实施例公开一种碳化硼研磨液自动配比系统,包括搅拌配料装置1、碳化硼添加装置2、水添加装置3、悬浮液添加装置4和控制系统5。
所述控制系统5包括控制面板、PLC控制器501、测距仪502和两个称重仪503。所述称重仪503为S型拉压力传感器称重传感器。所述PLC控制器501和控制面板通过电路系统通联。所述控制面板具有触摸显示屏。
参见图1,PLC控制器501中搭载有M-V(质量-体积)配比算法。所述的M-V配比算法是指通过仪器测出待配比的物料装置1(装置内为空,或者是水、碳化硼单一种或两种混合物质)的去掉桶皮后的物料总质量和总体积;从而可计算推导出装置内的水和碳化硼的各自质量和体积;进而可以计算推导得知现有物料浓度;现有物料的浓度与目标配比的浓度值进行高低比较后,便可计算推导出需要添加的碳化硼或水的相应质量;最后根据目标配比的浓度值可推导计算出悬浮液的对应质量。由此自动配比的碳化硼、水、悬浮液三种物料的量化运算完成。
所述的M-V配比算法,正是为了解决上述背景技术中所涉及的实际问题而展开的理论研究与数学推导。配比算法核心思路如下:
首先,碳化硼的质量百分比浓度公式为:
其次,不同浓度下的各种配比运算:
待配比桶内物料总重记为Mg(去桶皮重),物料总体积记为Vcm3,所需加水体积记为V加水cm3,所需加碳化硼的质量记为M加碳化硼g,所需最终碳化硼的质量百分比浓度记为ρ,桶内已含碳化硼的质量记为m碳化硼g,桶内已含水的质量记为m水g。
查资料可知:ρ 碳化硼=2.5g/cm3;ρ 水 =1.0g/cm3 。
A.浓度太高,加水
则配比算法为:
另V加水=Q×T。其中:Q为流量,T为时间。
采用流量阀,通过控制进水阀的时间,即可控制加水量。
B.浓度太低,加碳化硼
则配比算法为:
其中对碳化硼的添加可以通过实时称重,通过电磁阀的开关控制料桶内放出定量的M加碳化硼,进而实现碳化硼的定量添加。
C.在上述可能情况基础上,处理好碳化硼与水的量比关系,最后确定需要添加悬浮液的量:
所述搅拌配料装置1包括置于称重仪503上的配料桶101,以及搅拌器103和搅拌电机102。所述配料桶101顶部开设有进料口。所述搅拌电机102安装在配料桶101上方。所述测距仪502布置在配料桶101上方。所述测距仪502通过超声测量配料桶101内空高,并将数据信号传至PLC控制器501。所述搅拌器103位于配料桶101内。所述搅拌器103的上端与搅拌电机102的输出轴连接。
参见图3,所述碳化硼添加装置2包括置于称重仪503上的碳化硼磨料桶201。所述碳化硼磨料桶201的底部设置有出料口。所述碳化硼磨料桶201的出料口通过电磁阀202及碳化硼进料管203与进料口相通。工作时,电磁阀202开启放出碳化硼。称重仪503实时称重,当到达放出量时,反馈信号。PLC控制器501控制电磁阀202关闭,实现定量物料的倾倒。
所述水添加装置3包括储水桶302和抽水泵301。所用抽水泵301为CSP38120X型号的抽水泵。所述抽水泵301的进水口通过管路与储水桶302相通,出水口通过进水管与配料桶101相通。
所述悬浮液添加装置4包括储悬浮液桶402和蠕动泵401。所用蠕动泵401为YT600-1J-A型号的大流量蠕动泵。所述蠕动泵401的进液口通过管路与储悬浮液桶402相通,出液口通过悬浮液进液管与配料桶101相通。
所述电磁阀202、搅拌电机102、抽水泵301和蠕动泵401电性连接PLC控制器501。工作时,通过控制面板设置需要配比的浓度。所述PLC控制器501接收称重仪503和测距仪502的数据信号,通过运行M-V配比算法分析计算需要添加的碳化硼量、水量和悬浮液量。所述PLC控制器501通过输出模块分别控制电磁阀202、抽水泵301和蠕动泵401的开启或关停,定量向配料桶101中添加碳化硼、水和悬浮液。所述PLC控制器501控制搅拌电机102进行混合搅拌。
本实施例能够实现以下四种状态的快速自动配比功能:一是回收物料(成分为碳化硼和水)浓度偏高的快速自动配比;二是回收物料(成分为碳化硼和水)浓度偏低的快速自动配比;三是快速自动配比定量水的研磨液;四是快速配比定量碳化硼的研磨液。
实施例2:
本实施例公开一种基础的碳化硼研磨液自动配比系统,包括搅拌配料装置1、碳化硼添加装置2、水添加装置3、悬浮液添加装置4和控制系统5。
所述控制系统5包括控制面板、PLC控制器501、测距仪502和两个称重仪503。所述PLC控制器501和控制面板通过电路系统通联。所述PLC控制器501内置M-V配比算法。
所述搅拌配料装置1包括置于称重仪503上的配料桶101,以及搅拌器103和搅拌电机102。所述配料桶101顶部开设有进料口。所述搅拌电机102安装在配料桶101上方。所述测距仪502布置在配料桶101上方。所述测距仪502通过超声测量配料桶101内空高,并将数据信号传至PLC控制器501。所述搅拌器103位于配料桶101内。所述搅拌器103的上端与搅拌电机102的输出轴连接。
所述碳化硼添加装置2包括置于称重仪503上的碳化硼磨料桶201。所述碳化硼磨料桶201的底部设置有出料口。所述碳化硼磨料桶201的出料口通过电磁阀202及碳化硼进料管203与进料口相通。碳化硼的定量加入,是通过电磁阀202放出碳化硼,称重仪503实时称重,当到达放出量时,反馈信号,PLC控制器501控制电磁阀202关闭,实现定量物料的倾倒。
所述水添加装置3包括储水桶302和抽水泵301。所述抽水泵301的进水口通过管路与储水桶302相通,出水口通过进水管与配料桶101相通。
所述悬浮液添加装置4包括储悬浮液桶402和蠕动泵401。所述蠕动泵401的进液口通过管路与储悬浮液桶402相通,出液口通过悬浮液进液管与配料桶101相通。
所述电磁阀202、搅拌电机102、抽水泵301和蠕动泵401电性连接PLC控制器501。工作时,通过控制面板设置需要配比的浓度。所述PLC控制器501接收称重仪503和测距仪502的数据信号,通过运行M-V配比算法分析计算需要添加的碳化硼量、水量和悬浮液量。所述PLC控制器501通过输出模块分别控制电磁阀202、抽水泵301和蠕动泵401的开启或关停,定量向配料桶101中添加碳化硼、水和悬浮液。所述PLC控制器501控制搅拌电机102进行混合搅拌。
实施例3:
本实施例主要结构同实施例2,其中,所述控制面板具有触摸显示屏。
实施例4:
本实施例主要结构同实施例2,其中,所述M-V配比算法通过测距仪502和称重仪503测出待配比的搅拌配料装置1的总质量和总体积。计算推导出搅拌配料装置1内水和碳化硼各自的质量和体积。进而计算推导得出现有物料的浓度。比较现有物料的浓度与目标配比的浓度值,计算推导出需要添加的碳化硼或水的相应质量。最后根据目标配比的浓度值推导计算出悬浮液的对应质量。
实施例5:
本实施例主要结构同实施例2,其中所用抽水泵301的型号为CSP38120X。所用蠕动泵401为YT600-1J-A型号的大流量蠕动泵。所述称重仪503为S型拉压力传感器称重传感器。
实施例6:
本实施例公开一种采用实施例1所述配比系统的碳化硼研磨液自动配比方法,包括以下步骤:
1)在控制面板设置配比方法、目标配比浓度、混合搅拌时间和搅拌速率。当使用纯品新碳化硼物料时,配比方法设为新磨料配比。当使用回收的旧碳化硼物料时,配比方法设为回收磨料配比。其中,新磨料配比研磨液中各物料配比的加注顺序为工业纯水、碳化硼磨料和悬浮液。回收磨料配比研磨液中各物料配比的加注顺序为工业纯水、悬浮液和碳化硼新磨料。当使用纯品新碳化硼物料时,研磨液中各物料的质量比例为工业纯水:碳化硼纯品新磨料:悬浮液=30:2:15时,效果最佳。当使用回收的旧碳化硼物料时,研磨液中各物料的质量比例为工业纯水:悬浮液:碳化硼纯品新磨料=87:29:15时,效果最佳。
2)测距仪502测量搅拌配料装置1内空高。称重仪503称取搅拌配料装置1内物料质量。
3)PLC控制器501分别运算得出搅拌配料装置1内水和碳化硼各自的质量和体积。
4)PLC控制器501运算出的待配比物料浓度。并对待配比研磨液浓度与目标配比浓度进行逻辑判断。
5)根据待配比研磨液浓度的高低,调整碳化硼、水的量比关系达到要求,并根据需要添加一定量的悬浮液。当使用纯品新碳化硼物料时,配比所用的悬浮液型号为AQUALAPTTV。当使用回收的旧碳化硼物料时,所用的悬浮液型号为SHINEPOL100SC。
6)PLC控制器501控制搅拌一定时间,碳化硼研磨液自动配比完成。当使用纯品新碳化硼物料时,配比搅拌时间为28~35分钟。当使用回收的旧碳化硼物料时,配比搅拌时间为18~25分钟。当使用纯品新碳化硼物料时,配比搅拌转速为180~210r/min。当使用回收的旧碳化硼物料时,配比搅拌转速为130~150r/min。
实施例7:
本实施例公开一种采用实施例1所述配比系统的碳化硼研磨液自动配比方法,以蓝宝石粗磨工艺中的研磨液回收物料的配比浓度参数,碳化硼:水:悬浮液三者质量比为15:29:87为例,其中悬浮液的密度为1.76g/cm3,则可知目标配比的碳化硼和水的混合浓度为34%。另外,假设搅拌配料装置桶的直径为40cm,高度为80cm;所用抽水泵以CSP38120X型号的抽水泵(流量为12L/min)为例;所用蠕动泵以YT600-1J-A型号的大流量蠕动泵(流量为11L/min)为例,称重仪采用S型拉压力传感器称重传感器(量程上限300kg)。包括以下步骤:
1)在控制面板设置配比方法、目标配比浓度、混合搅拌时间和搅拌速率。在本实施例中,配比方法设为回收磨料配比。回收磨料配比研磨液中各物料配比的加注顺序为工业纯水、悬浮液和碳化硼新磨料。
2)测距仪502测量搅拌配料装置1内空高。称重仪503称取搅拌配料装置1内物料质量。去桶皮厚物料总质量为44107.96g,空高距离(即桶顶至液面的高度距离)为53cm。
3)PLC控制器501分别运算得出搅拌配料装置1内水和碳化硼各自的质量和体积。待配比混合物的总体积为33929.2cm3即33.93L约40L,其中碳化硼的质量为16964.6g,水的质量为27143.36g,此时的浓度为38%高于34%(目标配比浓度),浓度高,需要加水,加水质量可计算得知,为5654.87g即约为5.65L。最后计算得出添加悬浮液质量为98394.68g即约为55.9L(悬浮液密度为1.76g/cm3)。
4)PLC控制器501运算出的待配比物料浓度。并对待配比研磨液浓度与目标配比浓度进行逻辑判断。
5)本实施例针对在工业生产实际中,研磨液清洗筛分的回收物料(成分碳化硼和水)浓度高再配比问题,即搅拌配料桶内已有回收的部分碳化硼和水,且碳化硼浓度高于目标配比浓度(34%)如何实现自动配比的问题。
5.1)PLC控制器501控制抽水泵301抽取约5.65L水,CSP38120X抽水泵流量为12L/min,则抽取水的时间控制约为29秒即可完成水的定量添加。
5.2)PLC控制器501控制蠕动泵401抽取约55.9L悬浮液,YT600-1J-A型号的蠕动泵流量为11L/min,则抽取悬浮液的时间控制约为305秒即可完成悬浮液的定量添加。所用的悬浮液型号为SHINEPOL100SC。
6)PLC控制器501控制搅拌一定时间,碳化硼研磨液自动配比完成。其中,电机转速为180r/min,搅拌时间为20分钟。研磨液便可取走直接应用于蓝宝石衬底基片的研磨工序中去。
实施例8:
本实施例公开一种采用实施例1所述配比系统的碳化硼研磨液自动配比方法,包括以下步骤:
1)在控制面板设置配比方法、目标配比浓度以及混合搅拌时间。
2)测距仪502测量搅拌配料装置1内空高。称重仪503称取搅拌配料装置1内物料质量。
3)PLC控制器501分别运算得出搅拌配料装置1内水和碳化硼各自的质量和体积。
4)PLC控制器501运算出的待配比物料浓度。并对待配比研磨液浓度与目标配比浓度进行逻辑判断。
5)本实施例针对研磨液清洗筛分的回收物料(成分碳化硼和水)浓度低再配比问题,即搅拌配料桶内已有回收的部分碳化硼和水,且碳化硼浓度低于目标配比浓度(0.34)如何实现自动配比的问题。
5.1)PLC控制器501控制投放碳化硼磨料的定量添加。
5.2)PLC控制器501控制完成悬浮液的定量添加。
6)PLC控制器501控制搅拌一定时间,碳化硼研磨液自动配比完成。
实施例9:
本实施例公开一种采用实施例1所述配比系统的碳化硼研磨液自动配比方法,包括以下步骤:
1)在控制面板设置配比方法、目标配比浓度以及混合搅拌时间。
2)测距仪502测量搅拌配料装置1内空高。称重仪503称取搅拌配料装置1内物料质量。
3)PLC控制器501分别运算得出搅拌配料装置1内水和碳化硼各自的质量和体积。
4)PLC控制器501运算出的待配比物料浓度。并对待配比研磨液浓度与目标配比浓度进行逻辑判断。
5)根据待配比研磨液浓度的高低,调整碳化硼、水的量比关系达到要求,并根据需要添加一定量的悬浮液。本实施例针对已有定量水的配比问题,即搅拌配料桶内已有一定量的水,如何自动配比的问题。
5.1)根据M-V算法程序的运算结果,数模转换,控制投放碳化硼磨料。
5.2)完成悬浮液的定量添加。
6)PLC控制器501控制搅拌一定时间,碳化硼研磨液自动配比完成。
实施例10:
本实施例针对已有定量碳化硼的配比问题,即搅拌配料桶内已有一定量的碳化硼,如何自动配比的问题。本实施例提供的一种碳化硼研磨液自动配比方法及系统可以解决定量碳化硼的配比问题。特别需要注意的是,此实例对前期准备工作的操作要求较高,尤其是碳化硼放置在搅拌配料桶底部务必使其均匀平铺,才能保证M-V配比算法的有效。该实例的方法原理与上述各实例类似,优选地,可参照实例1浓度高加水,只是M-V配比算法得出的需要加水的数据不同而已,其它过程步骤均相同。
Claims (8)
1.一种碳化硼研磨液自动配比系统,其特征在于:包括搅拌配料装置(1)、碳化硼添加装置(2)、水添加装置(3)、悬浮液添加装置(4)和控制系统(5);
所述控制系统(5)包括控制面板、PLC控制器(501)、测距仪(502)和两个称重仪(503);所述PLC控制器(501)和控制面板通过电路系统通联;所述PLC控制器(501)内置M-V配比算法;所述M-V配比算法通过测距仪(502)和称重仪(503)测出待配比的搅拌配料装置(1)的总质量和总体积;计算推导出搅拌配料装置(1)内水和碳化硼各自的质量和体积;进而计算推导得出现有物料的浓度;比较现有物料的浓度与目标配比的浓度值,计算推导出需要添加的碳化硼或水的相应质量;最后根据目标配比的浓度值推导计算出悬浮液的对应质量;
所述搅拌配料装置(1)包括置于称重仪(503)上的配料桶(101),以及搅拌器(103)和搅拌电机(102);所述配料桶(101)顶部开设有进料口;所述搅拌电机(102)安装在配料桶(101)上方;所述测距仪(502)布置在配料桶(101)上方;所述测距仪(502)通过超声测量配料桶(101)内空高,并将数据信号传至PLC控制器(501);所述搅拌器(103)位于配料桶(101)内;所述搅拌器(103)的上端与搅拌电机(102)的输出轴连接;
所述碳化硼添加装置(2)包括置于称重仪(503)上的碳化硼磨料桶(201);所述碳化硼磨料桶(201)的底部设置有出料口;所述碳化硼磨料桶(201)的出料口通过电磁阀(202)及碳化硼进料管(203)与进料口相通;工作时,电磁阀(202)开启放出碳化硼,称重仪(503)实时称重;当到达放出量时,反馈信号;PLC控制器(501)控制电磁阀(202);关闭,实现定量物料的倾倒;
所述水添加装置(3)包括储水桶(302)和抽水泵(301);所述抽水泵(301)的进水口通过管路与储水桶(302)相通,出水口通过进水管与配料桶(101)相通;
所述悬浮液添加装置(4)包括储悬浮液桶(402)和蠕动泵(401);所述蠕动泵(401)的进液口通过管路与储悬浮液桶(402)相通,出液口通过悬浮液进液管与配料桶(101)相通;
所述电磁阀(202)、搅拌电机(102)、抽水泵(301)和蠕动泵(401)电性连接PLC控制器(501);工作时,通过控制面板设置需要配比的浓度;所述PLC控制器(501)接收称重仪(503)和测距仪(502)的数据信号,通过运行M-V配比算法分析计算需要添加的碳化硼量、水量和悬浮液量;所述PLC控制器(501)通过输出模块分别控制电磁阀(202)、抽水泵(301)和蠕动泵(401)的开启或关停,定量向配料桶(101)中添加碳化硼、水和悬浮液;所述PLC控制器(501)控制搅拌电机(102)进行混合搅拌。
2.根据权利要求1所述的一种碳化硼研磨液自动配比系统,其特征在于:所述控制面板具有触摸显示屏。
3.根据权利要求1所述的一种碳化硼研磨液自动配比系统,其特征在于:所用抽水泵(301)为CSP38120X型号的抽水泵;所用蠕动泵(401)为YT600-1J-A型号的大流量蠕动泵;所述称重仪(503)为S型拉压力传感器称重传感器。
4.一种采用权利要求1所述配比系统的碳化硼研磨液自动配比方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)在控制面板设置配比方法、目标配比浓度、混合搅拌时间和搅拌速率;当使用纯品新碳化硼物料时,配比方法设为新磨料配比;当使用回收的旧碳化硼物料时,配比方法设为回收磨料配比;其中,新磨料配比研磨液中各物料配比的加注顺序为工业纯水、碳化硼磨料和悬浮液;回收磨料配比研磨液中各物料配比的加注顺序为工业纯水、悬浮液和碳化硼新磨料;
2)测距仪(502)测量搅拌配料装置(1)内空高;称重仪(503)称取搅拌配料装置(1)内物料质量;
3)PLC控制器(501)分别运算得出搅拌配料装置(1)内水和碳化硼各自的质量和体积;
4)PLC控制器(501)运算出的待配比物料浓度;并对待配比研磨液浓度与目标配比浓度进行逻辑判断;
5)根据待配比研磨液浓度的高低,调整碳化硼、水的量比关系达到要求,并根据需要添加一定量的悬浮液;
6)PLC控制器(501)控制搅拌一定时间,碳化硼研磨液自动配比完成。
5.根据权利要求4所述的一种碳化硼研磨液自动配比方法,其特征在于:步骤5)中,当使用纯品新碳化硼物料时,配比所用的悬浮液型号为AQUALAPTTV;当使用回收的旧碳化硼物料时,所用的悬浮液型号为SHINEPOL100SC。
6.根据权利要求4所述的一种碳化硼研磨液自动配比方法,其特征在于:步骤1)中,当使用纯品新碳化硼物料时,研磨液中各物料的质量比例为工业纯水:碳化硼纯品新磨料:悬浮液=30:2:15;当使用回收的旧碳化硼物料时,研磨液中各物料的质量比例为工业纯水:悬浮液:碳化硼纯品新磨料=87:29:15。
7.根据权利要求4所述的一种碳化硼研磨液自动配比方法,其特征在于:步骤1)和步骤6)中,当使用纯品新碳化硼物料时,配比搅拌时间为28~35分钟;当使用回收的旧碳化硼物料时,配比搅拌时间为18~25分钟。
8.根据权利要求4所述的一种碳化硼研磨液自动配比方法,其特征在于:步骤1)和步骤6)中,当使用纯品新碳化硼物料时,配比搅拌转速为180~210r/min;当使用回收的旧碳化硼物料时,配比搅拌转速为130~150r/min。
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