CN110877761B - 小剂量原料配料系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种小剂量原料配料系统，包括投料装置、喂料装置，称重下料装置、夹袋装置、载袋装置、上袋装置、封袋装置和输送装置，投料装置由围绕称重下料装置均匀摆放的多台人工投料站组成，喂料装置由围绕称重下料装置均匀摆放的多台喂料器组成，人工投料站与喂料器的数量相同，人工投料站的底部通过管道与相应的喂料器的顶部相连，喂料器的底部通过导料管与称重下料装置相连，称重下料装置的下方设有夹袋装置，夹袋装置的上游设有上袋装置和载袋装置，夹袋装置的下游设有封袋装置和输送装置。本发明的小剂量原料配料系统，通过设置自动化结构，实现了配料全自动化，解决了人力成本高、效率低的问题。

Description

小剂量原料配料系统

技术领域

本发明涉及配料机械设备技术领域，具体地，涉及一种小剂量原料配料系统。

背景技术

在化工、石油化工、食品和医药等行业生产过程中，有些工艺所需原料种类较多，每种原料的计量要求较少，需要小剂量原料配料中心，它所针对的是多批次、多组分、小剂量的原料配料工艺。目前常用的配料中心还处于半自动化状态，投料及喂料计量都是相同的过程，但是前端的送袋及后端的封口分拣还需要人工操作，效率不高且容易出错。同时喂料器的数量常用的是6-8个，如果遇到复杂的生产工艺，原料种类大于喂料数量时就需要频繁去清洗喂料器，生产效率不高。

经过对现有技术的检索，申请公布号为CN 106268400 A的发明专利公开了一种自动配料系统，包括配料槽，所述配料槽内设置有搅拌机，在配料槽的上方设置有若干物料输送带，每个物料输送带上方对应设置有原料储斗，所述配料槽的下端设置有称重传感器，所述配料槽上设置出料口，在出料口上设置有料门插板，所述料门插板通过伸缩装置控制打开和关闭，所述出料口的下方设置有混合料输送皮带。该配料系统对于原料种类多的配料工艺，生产效率不高。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种小剂量原料配料系统。

根据本发明提供的一种小剂量原料配料系统，包括投料装置、喂料装置，称重下料装置、夹袋装置、载袋装置、上袋装置、封袋装置和输送装置，所述投料装置由围绕称重下料装置均匀摆放的多台人工投料站组成，所述喂料装置由围绕称重下料装置均匀摆放的多台喂料器组成，所述人工投料站与所述喂料器的数量相同，所述人工投料站的底部通过管道与相应的喂料器的顶部相连，所述喂料器的底部通过导料管与所述称重下料装置相连，所述称重下料装置的下方设有夹袋装置，所述夹袋装置的上游设有上袋装置和载袋装置，所述夹袋装置的下游设有封袋装置和输送装置。

进一步地，所述人工投料站包括投料筒体、轴流风机、振动电机和筛板，所述投料筒体分为相互连通的上筒体和锥形筒体，所述上筒体和锥形筒体之间设有筛板，所述筛板旁边设有振动电机，所述上筒体的顶部设有轴流风机，所述锥形筒体的侧壁设有助流气碟。

进一步地，所述喂料器包括计量料仓、喂料仓、螺杆、电机和减速箱，所述计量料仓、喂料仓和螺杆从上至下依次连接，所述电机和减速箱设置在所述喂料仓的一侧并与螺杆的一端连接，所述螺杆的另一端穿过喂料仓的底部与称重下料装置相连。

进一步地，所述称重下料装置包括称重装置、称重料仓和下料装置，所述称重装置包括外框、安装板、重量传感器，所述外框上设有安装板，所述安装板上设置重量传感器，所述称重料仓通过定位销与称重装置的安装板连接；所述称重料仓包括仓盖和仓体，所述仓体的顶部为仓盖，所述仓盖带有一个滤芯用于过滤和排气，仓盖的边缘上设有多个均匀分布的进料口用于收集喂料器的给料，所述下料装置包括气动单开阀、转换法兰和下料管，所述气动单开阀与转换法兰连接，所述下料管的顶部通过转换法兰与仓体底部连接，所述下料管的底部与夹袋装置配合。

进一步地，所述夹袋装置包括底板、直线导轨安装板、直线导轨、梯形丝杆、活动板以及气缸，所述底板安装在称重装置上，底板上设置夹袋电机和夹袋减速机，所述直线导轨安装板固定在底板下方，所述直线导轨固定在直线导轨安装板上，所述活动板的一端与直线导轨连接并沿直线导轨上下滑动，所述气缸安装在活动板底部，所述梯形丝杆的一端连接夹袋减速机，另一端穿过活动板与直线导轨安装板固定。

进一步地，所述载袋装置包括框架、载袋平台、吸袋结构，所述载袋平台和吸袋结构设置在框架上，所述吸袋结构用于吸取并撑开载袋平台上的空袋，所述框架的侧部安装有电器盒，所述载袋平台的下方设有电机减速器驱动载袋平台上下运动。

进一步地，所述吸袋结构包括第一水平气缸、第一垂直气缸、上吸盘和下吸盘，所述载袋平台和下吸盘左右设置在框架上，所述下吸盘上方为上吸盘，所述上吸盘与第一垂直气缸连接，所述第一垂直气缸与第一水平气缸连接，所述第一水平气缸固定在框架的顶部。

进一步地，所述上袋装置包括立柱框架、第二水平气缸、第二垂直气缸、第三垂直气缸、摆动气缸、开袋气缸和开袋叉，所述立柱框架上设置第二水平气缸，所述第二水平气缸的一端连接第二垂直气缸，所述第二垂直气缸、摆动气缸、第三垂直气缸、开袋气缸、开袋叉依次连接，所述摆动气缸、开袋气缸和开袋叉均为两个。

进一步地，所述封袋装置包括热封加热板、热封泡沫板、夹紧气缸、支撑框架、移动电机和直线导轨，所述热封加热板和热封泡沫板相对设置并分别通过夹紧气缸与支撑框架连接，所述支撑框架滑动设置在直线导轨上，所述移动电机设置在支撑框架上并驱动支撑框架滑动。

进一步地，所述输送装置包括相互连接的水平输送机和提升输送机，输送机正向运转将配料合格的原料袋输送至合格品区域，输送机反向运转将配料不合格的原料袋输送至不合格品区域。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、本发明的小剂量原料配料系统，通过采用多台备用喂料器快速切换的结构，解决了实际生产过程中经常需要清洗设备的问题。

2、本发明的小剂量原料配料系统，通过自动载袋平台、上袋装置、封口装置等自动化结构，实现了配料全自动化，解决了人力成本高、效率低的问题。

3、本发明的小剂量原料配料系统，通过重量传感器及软件控制实现自动称量及数据分析系统，解决了传统半自动配料需要人为判断是否合格的问题。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明投料装置的结构示意图；

图3为本发明喂料装置的结构示意图；

图4为本发明称重下料装置的结构示意图；

图5为本发明称重装置的结构示意图；

图6为本发明下料装置的结构示意图；

图7为本发明夹袋装置的结构示意图；

图8为本发明载袋装置的结构示意图；

图9为本发明上袋装置的结构示意图；

图10为本发明封袋装置的结构示意图；

图11为本发明输送装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

本发明提供了小剂量原料配料系统，通过称重下料装置的重量传感器，利用数字式技术，能够精确地测量并控制每一组分喂料装置的喂料量，配合带刹车电机对流量的高精度控制，可以保证每一批次混合料的配方准确，精度可达±0.3％，同时节约原料成本提高产品质量。

在称重下料装置上游设计有空袋运输装置，在下游设计有封装运输装置，在配料工艺上游设计有投料站和喂料器，以实现产线的自动化生产工作。

接下来对本发明做进一步详细的描述。

如图1至图11所示，一种小剂量原料配料系统，包括投料装置1、喂料装置2，称重下料装置3、夹袋装置4、载袋装置5、上袋装置6、封袋装置7和输送装置8，投料装置1由围绕称重下料装置均匀摆放的十二台人工投料站组成，喂料装置2由围绕称重下料装置均匀摆放的十二台台螺杆喂料器组成，十二台人工投料站的出料口分别对准十二台螺杆喂料器的进料口，用于人工加料，螺杆喂料器的出料口分别对准称重下料装置3的十二个进料口，用于控制每一种小料的喂料精度，人工投料站1的底部通过可快速拆卸的不锈钢管道与相应的喂料器的顶部相连，喂料器的底部通过橡胶变径导料管与称重下料装置3相连，称重下料装置3的下方设有夹袋装置4，夹袋装置4的上游设有上袋装置6和载袋装置5，夹袋装置4的下游设有封袋装置7和输送装置8。

人工投料站包括投料筒体11、轴流风机12、振动电机13和筛板14，投料筒体11分为相互连通的上筒体111和锥形筒体112，上筒体111和锥形筒体112之间设有筛板14，可用于分离异物和放置原料袋，筛板旁边设有振动电机13，用于提供振动功能，防止原料在筛板14上出现架桥，上筒体111的顶部设有轴流风机12，锥形筒体112的侧壁设有助流气碟15。

螺杆喂料器包括计量料仓21、喂料仓22、螺杆23、电机24和减速箱25，计量料仓21、喂料仓22和螺杆23从上至下依次连接，电机24和减速箱25设置在喂料仓22的一侧并与螺杆23的一端连接，螺杆23的另一端穿过喂料仓22的底部与称重下料装置3相连。电机24驱动减速箱25进而驱动螺杆23进行喂料，计量料仓21用于存储原料(计量料仓通过料仓容积实现计量功能)；通过螺杆23转动，完成喂料功能。

称重下料装置3包括称重装置31、称重料仓32和下料装置33，称重装置31上方是称重料仓32，称重装置31与称重料仓32通过定位销连接，称重装置31可以给称重料仓32提供称重功能，用于输出重量信号，通过软件监控喂料器给料的比例和重量，以达到精确控制每一批次混合料的配方精度。称重装置31包括外框311、安装板312、重量传感器313，外框311上设有安装板312，安装板312上设置重量传感器313，称重料仓32通过定位销与称重装置的安装板312连接；称重料仓32包括仓盖321和仓体322，仓体322的顶部为仓盖321，仓盖带有一个滤芯,用于过滤和排气，仓盖321边缘上设有十二个均匀分布的进料口用于收集喂料器的给料，仓体322用于储存喂料器的给料，仓体322的底部设有下料装置33，下料装置33包括气动单开阀331、转换法兰332和下料管333，用于控制仓体内原料的灌装，由称重装置控制气动单开阀的开闭，转换法兰332下端用重型卡箍连接一个直径100mm的下料管333，与夹袋装置4的120mm×120mm下料管相互配合，前者作为内层下料管，后者作为外层下料管。

夹袋装置4用于将空袋固定在灌装的位置，并且按照实际需求可以带动袋子以合适的速度上下移动，夹袋装置有一个120mm×120mm的外层下料管与称重下料装置的内层下料管配合。夹袋装置4包括底板41、直线导轨安装板42、直线导轨43、梯形丝杆44、夹袋电机45、夹袋减速机46、活动板47、气缸48，底板安装在称重装置的外框311上，底板41上设置夹袋电机45、夹袋减速机46，底板下方固定直线导轨安装板42，直线导轨43固定在直线导轨安装板42上，活动板47的一端与直线导轨43连接并沿直线导轨43上下滑动，梯形丝杆44的一端连接夹袋减速机46，另一端穿过活动板47与直线导轨安装板42固定，气缸48安装在活动板底部可加紧活动板底部的外层下料管49。夹袋电机45驱动夹袋减速机46进而驱动梯形丝杠44旋转，实现活动板47和气缸48的上下移动，气缸48则完成夹袋和送袋的功能。

载袋装置5包括框架51、载袋平台52、吸袋结构53，载袋平台52和吸袋结构53设置在框架51上，框架51用于整个载袋装置5的支撑及安装；载袋平台52用于放置空袋，设计预载200-500只空袋，将一定数量的空袋放置在载袋平台52上并跟随载袋平台向上移动，载袋平台52边缘有限位开关，用来规定载袋平台上下移动的安全范围，避免载袋平台上下移动距离过多，与机架或传感器等部位发生碰撞。框架51的侧部安装有电器盒54，电器盒54用于整个装置的控制，使该装置各个运动有序进行；载袋平台52的下方设有电机减速器55驱动载袋平台52上下移动；吸袋结构53用于吸取并撑开载袋平台上的空袋。

吸袋结构53包括第一水平气缸531、第一垂直气缸532、上吸盘533和下吸盘534，载袋平台52和下吸盘534左右设置在框架51上，下吸盘534上方为上吸盘533，上吸盘533与第一垂直气缸532连接，第一垂直气缸532与第一水平气缸531连接，第一水平气缸531固定在框架51的顶部。第一水平气缸531用于驱动第一垂直气缸532和上吸盘533的水平移动，上吸盘533将载袋平台52上面的空袋吸起后放置在下吸盘534上；第一垂直气缸532用于驱动上吸盘533的上下移动；当袋子移动到下吸盘534上时，上下两组吸盘相互配合，将空袋的袋口拉开。吸盘可以分组控制，开袋时上半部分只有袋口边缘的吸盘工作，下半部分所有吸盘同时工作，上下吸盘远离时就可以轻易的将袋口拉开。载袋装置将袋子撑开后，通过上袋装置6前端的开袋叉将袋子撑开移走。

上袋装置6包括立柱框架61、第二水平气缸62、第二垂直气缸63、第三垂直气缸64、摆动气缸65、开袋气缸66和开袋叉67，立柱框架61上设置第二水平气缸62，第二水平气缸62的一端连接第二垂直气缸63，第二垂直气缸63、摆动气缸65、第三垂直气缸64、开袋气缸66、开袋叉67依次连接，摆动气缸65、开袋气缸66和开袋叉67均为两个。上袋装置6用于将载袋装置的袋子运送到下一个装置处。

封袋装置7包括热封加热板71、热封泡沫板72、夹紧气缸73、支撑框架74、移动电机75和直线导轨76，热封加热板71和热封泡沫板72相对设置并分别通过夹紧气缸73与支撑框架74连接，支撑框架74滑动设置在直线导轨76上，移动电机75设置在支撑框架74上并驱动支撑框架74滑动。热封加热板71和热封泡沫板72主要用于对袋子进行热封，通过对袋子进行加热、夹紧，从而达到封口的效果；夹紧气缸73对封袋部分的夹紧提供动力；支撑框架74为各个组件提供定位及安装位置；移动电机75用于控制整个封袋装置的前进和后退；直线导轨76为封袋装置的前后移动提供导引。

封袋装置7初始位置位于夹袋装置4正下方，装袋完成后封袋装置7开始工作，通过夹紧气缸73将热封加热板71和热封泡沫板72压合、贴紧，并对袋子进行加热、封袋，此过程需要几秒钟；在封口过程中底部移动电机开始工作，驱动封袋装置7向前移动；封袋装置7移动到设定位置时，停止移动；此时封袋完成，夹紧气缸73松开，封装完成的原料袋子放置在输送装置8的传送带上；以上运动完成后，电机驱动载袋装置重新退回到夹袋装置正下方，等待下一批次封袋。

输送装置8包括相互连接的水平输送机81和提升输送机82，用于输送封口后的原料袋子，能够将合格品与不合格品分别运输到相应的区域。输送机正向运转将配料合格的原料袋输送至合格品区域，输送机反向运转将配料不合格的原料袋输送至不合格品区域。

人工投料站用于将25kg包装的原料投入下游的喂料器料仓内，同时确保粉尘不会扩散至空气中；喂料器通过螺杆或者皮带将料仓内的原料输送到下游的称重仓内，投料站和喂料器料仓之间通过可快速拆卸的不锈钢管道连接，一套配料中心可以同时使用12套投料站及喂料器，同时还额外配有24套备用喂料器，可通过导轨快速切换至配料中心进行配料工作。

具体工作过程如下：

(1)12个喂料器按照预先设定的配比轮流下料到称重料仓中，称重装置通过高精度重量检测单元检测每一批次中每一个喂料器的下料量，根据预先设定值控制喂料器的运行时间，确保每个工位的实际下料量符合预先设定值。

(2)在配料过程中，上袋装置将预先放置在载袋平台上的一定规格的PE袋撑开并移动到称重料仓附近，当前一批次的循环结束后，将撑开的PE袋送至称重料仓出口下方并套在出口的下料管上，同时下料管两侧的夹袋装置将PE袋夹紧在下料管上，夹紧完成后上袋机构回到载袋平台进行下一次的开袋及送袋过程，称重料仓排料阀打开将料仓内配好的原料排放至PE袋中。

(3)排料完成后PE袋正好落在下方的封袋装置上，封袋装置在向输送装置移动过程中将袋口封好，封袋完成，夹紧气缸松开，封装完成的原料袋子放置在输送装置的传送带上。如果配料过程正常且符合预先设定比例，系统判断此次配料合格，输送机的输送带正向运转将配料的原料输送至合格品区域，若判断为不合格，输送带将反向运转将原料输送至不合格品区域。

(4)输送机的输送带将配好的原料输送至对应的区域后即可认为当前这一批次循环结束。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (8)

1.一种小剂量原料配料系统，其特征在于，包括投料装置、喂料装置、称重下料装置、夹袋装置、载袋装置、上袋装置、封袋装置以及输送装置；

所述投料装置由围绕称重下料装置均匀摆放的多台人工投料站组成，所述喂料装置由围绕称重下料装置均匀摆放的多台喂料器组成所述人工投料站与所述喂料器的数量相同；

所述人工投料站的底部通过管道与相应的喂料器的顶部相连，所述喂料器的底部通过导料管与所述称重下料装置相连，所述称重下料装置的下方设有夹袋装置，所述夹袋装置的上游设有上袋装置和载袋装置，所述夹袋装置的下游设有封袋装置和输送装置；

所述喂料器包括计量料仓、喂料仓、螺杆、电机以及减速箱；

所述计量料仓、喂料仓和螺杆从上至下依次连接，所述电机和减速箱设置在所述喂料仓的一侧并与螺杆的一端连接，所述螺杆的另一端穿过喂料仓的底部与称重下料装置相连；

所述称重下料装置包括称重装置、称重料仓以及下料装置；

所述称重装置包括外框、安装板和重量传感器，所述外框上设有安装板，所述安装板上设置重量传感器，所述称重料仓通过定位销与称重装置的安装板连接；

所述称重料仓包括仓盖和仓体，所述仓体的顶部为仓盖，所述仓盖带有一个滤芯用于过滤和排气，仓盖的边缘上设有多个均匀分布的进料口用于收集喂料器的给料；

所述下料装置包括气动单开阀、转换法兰和下料管，所述气动单开阀与转换法兰连接，所述下料管的顶部通过转换法兰与仓体底部连接，所述下料管的底部与夹袋装置配合。

2.根据权利要求1所述的小剂量原料配料系统，其特征在于，所述人工投料站包括投料筒体、轴流风机、振动电机以及筛板；

所述投料筒体分为相互连通的上筒体和锥形筒体，所述上筒体和锥形筒体之间设有筛板，所述筛板旁边设有振动电机，所述上筒体的顶部设有轴流风机，所述锥形筒体的侧壁设有助流气碟。

3.根据权利要求1所述的小剂量原料配料系统，其特征在于，所述夹袋装置包括底板、直线导轨安装板、直线导轨、梯形丝杆、活动板以及气缸；

所述底板安装在称重装置上，底板上设置夹袋电机和夹袋减速机，所述直线导轨安装板固定在底板下方，所述直线导轨固定在直线导轨安装板上；

所述活动板的一端与直线导轨连接并沿直线导轨上下滑动，所述气缸安装在活动板底部，所述梯形丝杆的一端连接夹袋减速机，另一端穿过活动板与直线导轨安装板固定。

4.根据权利要求1所述的小剂量原料配料系统，其特征在于，所述载袋装置包括框架、载袋平台以及吸袋结构；

所述载袋平台和吸袋结构设置在框架上，所述吸袋结构用于吸取并撑开载袋平台上的空袋，所述框架的侧部安装有电器盒，所述载袋平台的下方设有电机减速器驱动载袋平台上下运动。

5.根据权利要求4所述的小剂量原料配料系统，其特征在于，所述吸袋结构包括第一水平气缸、第一垂直气缸、上吸盘和下吸盘；

所述载袋平台和下吸盘左右设置在框架上，所述下吸盘上方为上吸盘，所述上吸盘与第一垂直气缸连接，所述第一垂直气缸与第一水平气缸连接，所述第一水平气缸固定在框架的顶部。

6.根据权利要求1所述的小剂量原料配料系统，其特征在于，所述上袋装置包括立柱框架、第二水平气缸、第二垂直气缸、第三垂直气缸、摆动气缸、开袋气缸以及开袋叉；

所述立柱框架上设置第二水平气缸，所述第二水平气缸的一端连接第二垂直气缸，所述第二垂直气缸、摆动气缸、第三垂直气缸、开袋气缸、开袋叉依次连接，所述摆动气缸、开袋气缸和开袋叉均为两个。

7.根据权利要求1所述的小剂量原料配料系统，其特征在于，所述封袋装置包括热封加热板、热封泡沫板、夹紧气缸、支撑框架、移动电机和直线导轨；

所述热封加热板和热封泡沫板相对设置并分别通过夹紧气缸与支撑框架连接，所述支撑框架滑动设置在直线导轨上， 所述移动电机设置在支撑框架上并驱动支撑框架滑动。

8.根据权利要求1所述的小剂量原料配料系统，其特征在于，所述输送装置包括相互连接的水平输送机和提升输送机，输送机正向运转将配料合格的原料袋输送至合格品区域，输送机反向运转将配料不合格的原料袋输送至不合格品区域。