CN111229084B - 一种带落锤式粘度计的调胶罐及其工作方法 - Google Patents

Abstract

一种带落锤式粘度计的调胶罐，所述落锤式粘度计插装调胶罐，落锤式粘度计能自动检测调胶后胶的粘度，其中，调胶筒中的叶轮结构与调胶筒底部结构的配合，使胶液的各种成份得到快速并充分的混合，提高搅拌速率，在调胶筒中落锤式粘度计，可以对胶液不间断的监测；落锤式粘度计结构简单、使用或维修放方便、更加耐用；通过将调胶罐与落锤式粘度计结合在一起，可以不直接提取胶液到实验室检测，较少胶液的浪费，还减少了胶液刺激性气味给工人带来的影响，并且减少胶液中的溶剂的挥发，通过粘度检测来控制溶液的含量从而有效地控制产品的质量、化学反应过程，减少原材料消耗，可以把原材料的浪费减少到最低限度，减低成本。

Description

一种带落锤式粘度计的调胶罐及其工作方法

技术领域

本发明属于自动化控制技术领域，具体涉及一种带落锤式粘度计的调胶罐及其工作方法。

背景技术

粘度检测设备对于生产过程的重要性主要取决于生产的产品。粘度参数十分重要，通常粘度与溶液的含量有直接的关系，粘度控制在工业生产中得到广泛的应用，在树脂制造行业，对于粘度连续地监视，使得控制树脂反应达到所希望的聚合程度；在覆铜板生产过程中，对树脂粘度实施有效地控制，可保证半固化片的厚度均匀一致，确保产品质量的稳定性；粘度发生变化直接影响到产品的质量；采用粘度控制仪进行间断地测控，在适当的时候自动添加来替代（或补偿）由于挥发失去的有机溶剂，更能减少不合格产品的出现。树脂胶液粘度与固体含量是成正比的，胶液的固体含量越高，胶液的粘度越大。如果胶液的粘度太大，也影响到胶液对玻璃布的渗透性。通过粘度检测来控制溶液的含量从而有效地控制产品的质量、化学反应过程，减少原材料消耗。因此需要出现一种可以自动检测调胶粘度的调胶罐，使胶液的各种成份得到快速并充分的混合，可以把原材料的浪费减少到最低限度。

发明内容

发明目的：本发明的目的是为了解决现有技术中的不足，提供一种带落锤式粘度计的调胶罐及其工作方法，解决上述问题。

技术方案：本发明所述的一种带落锤式粘度计的调胶罐，所述落锤式粘度计插装调胶罐，可以自动检测调胶后胶的粘度，所述调胶罐是由调胶筒、搅拌叶轮、转轴、筒盖、固定座、联轴器以及电机组成，所述调胶筒底部为圆弧形过渡，调胶筒底部的中心设有出胶口，所述筒盖盖装在调胶筒开口位置，筒盖上设有法兰孔，所述搅拌叶轮是由搅拌棒和叶轮组成，所述转轴设置在转筒的中心线上，转轴的一端设置在调胶筒中与搅拌棒和叶轮连接，转轴的另一端从调胶筒顶端的筒盖中心伸出与联轴器输出端连接，所述联轴器通过固定座固定在桶盖上，所述电机与联轴器的输入端连接；

所述落锤式粘度计插装在筒盖上的法兰孔中，落锤式粘度计与转轴平行，落锤式粘度计是由落锤、连接杆、安装筒、升降气缸、水平仪、安装座、接近开关传感器、挡板、轴套、固定板、限位套、溶剂管组成，所述轴套嵌装在安装筒底部，轴套的最大安装高度小于等于进胶口的最低高度，所述落锤设置轴套中，落锤与轴套之间设有间隙，落锤的最小高度大于进胶口的最大高度，所述落锤顶部与连接杆连接，所述连接杆的顶部伸出的安装筒，连接杆伸出安装筒的部分上设有挡板，所述固定板设置在安装筒外部，并位于挡板的下方，固定板与安装筒垂直连接，所述接近开关传感器和水平仪、升降气缸安装在固定板上，所述升降气缸中的伸缩杆位于挡板的正下方，所述接近开关传感器检测端与挡板之间相互垂直，所述安装座设置在安装筒的外部，并位于固定板的下方，安装座与调胶罐中的法兰孔固定连接，所述溶剂管设置在固定板与安装座之间安装筒的侧壁上，溶剂管中的空腔与安装筒中的空腔相互连通。

优选的，所述升降气缸的最小行程大于进胶口到安装筒的最小距离。

优选的，所述限位套设置在安装筒的顶端，限位套的中心设有通孔，伸出安装筒部分的连接杆从限位套中伸出。

优选的，所述调胶筒侧壁上设有多个进胶孔。

优选的，所述调胶筒出胶口上设有电磁阀门。

优选的，所述安装筒上还设有多个通气孔，所述通气孔设置在进胶口与安装座之间安装筒的侧壁上，所述位于最下方的通气孔距离进胶口的最小距离大于落锤的高度。

优选的，所述叶轮中的叶片相对转轴呈圆周均匀分布，所述叶轮是由多个叶片以及对应的支撑杆组成，所述叶片为L型结构，其L型弯折部分成呈圆弧型固定， L型叶片与调胶筒底部搅拌区域的筒壁相互平行，所述支撑杆一端固定在叶片上另一端固定在转轴上。

优选的，所述安装筒底部为可拆卸机构，安装筒侧壁与底部通过螺纹机构连接。

一种带落锤式粘度计的调胶罐的工作方法，所述工作方法如下：

步骤一、预准备：

在实验室中，调制好需要调制的胶液的比例，并且在实验室中通过落锤式粘度检测方法，用烧杯取定量的胶液，采用实验室落锤检测出落锤在胶液中下落的时间，所述烧杯大小与落锤式粘度计中的轴套形状、大小、容积相同，所述实验室落锤与落锤式粘度计中的形状、大小、重量相同，所述实验室落锤上的连接杆等于落锤式粘度计中连接杆及安装在连接杆上的其他部件的重量；

步骤二、混胶：

将粘度计安装于调胶罐上的法兰口中，并通过水平仪调整粘度计位置，使粘度计与水平面垂直，将需要的不同种类胶液通过调胶罐侧壁上的进胶孔送入调胶罐中，其中，调胶罐中胶液高度必须超过粘度计下方的进胶口的最低高度，启动电机，电机通过驱动转轴带动叶轮和搅拌棒旋转，对调胶罐中的胶液进行混合，搅拌一段时间后，停止电机；

步骤三、粘度检测：

粘度计工作，控制升降气缸工作，使升降气缸伸缩杆伸出将挡板顶起，挡板依次带动连接杆及落锤向上移动，当检测到接近开关下降沿时，计时开始，当升降气缸身中的伸缩杆到达行程终点后，伸缩杆快速回落，挡板、连接杆及落锤失重自由下落，因调胶筒中一直存有胶液，伸缩杆因为胶液的阻力会停留一会儿才下落，下落的过程中胶液通过轴套跟轴之间的间隙挤压出来，当落锤装配体下落至接近开关获得上升沿时，计时停止，此时完成了一次粘度的检测，只要调胶罐中的还有胶液存在，粘度计就不间断进行粘度检测；

步骤四、计算：

通过公式：落锤实测时间×矫正倍率值=粘度杯测出来的秒数，其中，粘度杯测出来的秒数为粘度设定值，落锤实测时间为一次粘度检测的落锤下落时间，等距离等重量等体积的物体在胶液里面下落速度、相对运动引起的剪切流动都相同，即粘度越大下落时间越长，粘度越小下落时间就越短，当测得的下落时间与设置的测量时间相同时，允许在一定的误差范围内，则该胶液符合要求，当测得的下落时间大于设定时间并且超出误差设定范围，则该胶液不合格，通过其中一个进胶孔中加入相应的溶剂重复步骤二至步骤四，直至粘度值低于设定值，从而保证了胶液粘度。

有益效果：本发明优点如下：调胶筒中的叶轮结构与调胶筒底部结构的配合，使胶液的各种成份得到快速并充分的混合，提高搅拌速率，在调胶筒中落锤式粘度计，可以对胶液不间断的监测；落锤式粘度计结构简单、使用或维修放方便、更加耐用；通过将调胶罐与落锤式粘度计结合在一起，可以不直接提取胶液到实验室检测，较少胶液的浪费，还减少了胶液刺激性气味给工人带来的影响，并且减少胶液中的溶剂的挥发，通过粘度检测来控制溶液的含量从而有效地控制产品的质量、化学反应过程，减少原材料消耗，可以把原材料的浪费减少到最低限度，减低成本。

附图说明

图1为发明的结构示意图；

图2为发明的落锤式粘度计结构示意图；

图3为图2的左剖视结构示意图；

图4为图3局部放大图；

图5为图4局部放大图；

图6为触摸屏中测粘操作界面；

1、调胶筒；101、进胶孔；102、出胶口；2、搅拌叶轮；201、搅拌棒；202、叶轮；2021、叶片；2022、支撑杆；3、转轴；4、筒盖；5、固定座；6、联轴器；7、电机；8、落锤；9、连接杆；10、安装筒；1001、进胶口；1002、通气孔；11、升降气缸；12、水平仪；13、安装座；14、接近开关传感器；15、挡板；16、轴套；17、固定板；18、限位套；19、溶剂管。

具体实施方式

如图1到6所示的一种带落锤式粘度计的调胶罐，所述落锤式粘度计插装调胶罐，落锤式粘度计自动检测调胶后胶的粘度，所述调胶罐是由调胶筒1、搅拌叶轮2、转轴3、筒盖4、固定座5、联轴器6以及电机7组成，所述调胶筒1底部为圆弧形过渡，调胶筒1底部的中心设有出胶口102，所述筒盖4盖装在调胶筒1开口位置，筒盖4上设有法兰孔，所述搅拌叶轮2是由搅拌棒201和叶轮202组成，所述转轴3设置在转筒的中心线上，转轴3的一端设置在调胶筒1中与搅拌棒201和叶轮202连接，转轴3的另一端从调胶筒1顶端的筒盖4中心伸出与联轴器6输出端连接，所述联轴器6通过固定座5固定在桶盖上，所述电机7与联轴器6的输入端连接；

所述落锤8式粘度计插装在筒盖4上设有法兰孔中，落锤8式粘度计与转轴3平行，落锤8式粘度计是由落锤8、连接杆9、安装筒10、升降气缸11、水平仪12、安装座13、接近开关传感器14、挡板15、轴套16、固定板17、限位套18、溶剂管19组成，所述轴套16嵌装在安装筒10底部，轴套16的最大安装高度小于等于进胶口1001的最低高度，所述落锤8设置轴套16中，落锤8与轴套16之间设有间隙，落锤8的最小高度大于进胶口1001的最大高度，所述落锤8顶部与连接杆9连接，所述连接杆9的顶部伸出的安装筒10，连接杆9伸出安装筒10的部分上设有挡板15，所述固定板17设置在安装筒10外部，并位于挡板15的下方，固定板17与安装筒10垂直连接，所述接近开关传感器14和水平仪12、升降气缸11安装在固定板17上，所述升降气缸11中的伸缩杆位于挡板15的正下方，所述接近开关传感器14检测端与挡板15之间相互垂直，所述安装座13设置在安装筒10的外部，并位于固定板17的下方，安装座13与调胶罐中的法兰孔固定连接，所述溶剂管19设置在固定板17与安装座13之间安装筒10的侧壁上，溶剂管19中的空腔与安装筒10中的空腔相互连通。

本实例中优选的，所述升降气缸11的最小行程大于进胶口1001到安装筒10的最小距离，可以保证轴套16充满胶液，提高其测量的精准度。

本实例中优选的，所述限位套18设置在安装筒10的顶端，限位套18的中心设有通孔，伸出安装筒10部分的连接杆9从限位套18中伸出，可以限定落锤的下落的偏移角度，进一步提测量的精准度。

本实例中优选的，所述调胶筒1侧壁上设有多个进胶孔101，可以对多种胶液进行混合，其中一个进胶管与装有稀释溶剂的输送装置连接。

本实例中优选的，所述调胶筒1出胶口102上设有电磁阀门，便于后续工艺对胶液的使用并控制输送量。

本实例中优选的，落锤式粘度计在安装时，通过水平仪要保证竖直，以免影响测量粘度值的准确性。

本实例中优选的，所述安装筒10上还设有多个通气孔1002，所述通气孔1002设置在进胶口1001与安装座13之间安装筒10的侧壁上，所述位于最下方的通气孔1002距离进胶口1001的最小距离大于落锤8的高度，在落锤8上升的过程中将多余的胶液或空气排出，并在保证落锤8下降的过程中速度的一致性，防止出现因落锤8下落，导致落锤8上端和胶液与安装筒10位置形成真空，造成落锤8下落的不一致性。

本实例中优选的，所述叶轮201中的叶片2021相对转轴3呈圆周均匀分布，所述叶轮是由多个叶片以及对应的支撑杆2022组成，所述叶片2021为L型结构，其L型弯折部分成呈圆弧型固定， L型叶片2021与调胶筒1底部搅拌区域的筒壁相互平行，所述支撑杆一端固定在叶片2021上另一端固定在转轴3上，可以快速的对调胶筒1中胶液进行混合搅拌，提高搅拌速率。

本实例中优选的，所述安装筒10底部为可拆卸机构，安装筒10侧壁与底部通过螺纹机构连接，便于后期落锤8式粘度计的维修与保养。

一种带落锤式粘度计的调胶罐的工作方法，所述工作方法如下：

步骤一、预准备：

在实验室中，调制好需要调制的胶液的比例，并且在实验室中通过落锤8式粘度检测方法，用烧杯取定量的胶液，采用实验室落锤8检测出落锤8在胶液中下落的时间，所述烧杯大小与落锤8式粘度计中的轴套16形状、大小、容积相同，所述实验室落锤8与落锤8式粘度计中的形状、大小、重量相同，所述实验室落锤8上的连接杆9等于落锤8式粘度计中连接杆9及安装在连接杆9上的其他部件的重量；

步骤二、混胶：

将粘度计安装于调胶罐上的法兰口中，并通过水平仪12调整粘度计位置，使粘度计与水平面垂直，将需要的不同种类胶液通过调胶罐侧壁上的进胶孔101送入调胶罐中，其中，调胶罐中胶液高度必须超过粘度计下方的进胶口1001的最低高度，启动电机7，电机7通过驱动转轴3带动叶轮和搅拌棒旋转，对调胶罐中的胶液进行混合，搅拌一段时间后，停止电机7；

步骤三、粘度检测：

粘度计工作，控制升降气缸11工作，使升降气缸11伸缩杆伸出将挡板15顶起，挡板15依次带动连接杆9及落锤8向上移动，当检测到接近开关下降沿时，计时开始，当升降气缸11身中的伸缩杆到达行程终点后，伸缩杆快速回落，挡板15、连接杆9及落锤8失重自由下落，因调胶筒1中一直存有胶液，伸缩杆因为胶液的阻力会停留一会儿才下落，下落的过程中胶液通过轴套16跟轴之间的间隙挤压出来，当落锤8装配体下落至接近开关获得上升沿时，计时停止，此时完成了一次粘度的检测，只要调胶罐中的还有胶液存在，粘度计就不间断进行粘度检测；当调胶罐中的胶液用完需要从溶液管中通入稀释溶剂对落锤8进行清洗；

步骤四、计算：

通过公式：落锤8实测时间×矫正倍率值=粘度杯测出来的秒数，其中，粘度杯测出来的秒数为粘度设定值，落锤8实测时间为一次粘度检测的落锤8下落时间，等距离等重量等体积的物体在胶液里面下落速度、相对运动引起的剪切流动都相同，即粘度越大下落时间越长，粘度越小下落时间就越短，当测得的下落时间与设置的测量时间相同时，允许在一定的误差范围内，则该胶液符合要求，当测得的下落时间大于设定时间并且超出误差设定范围，则该胶液不合格，从进胶孔中加入稀释溶剂并重复步骤二至步骤四，直至粘度值低于设定值，从而保证了胶液粘度。

电气设置：所述调胶罐上的进胶孔101上还设有电磁阀门，所述电磁阀门与装有胶液的送胶机构连接，所述调胶罐出胶口102上的电磁阀门与覆铜机进胶口1001连接，所述落锤8粘度计上的溶剂管19外部通过电磁阀与装有溶剂稀释溶剂的输送装置连接，整个控制过程通过PLC进行控制，升降气缸11通过电磁阀与气源连接，还设有触摸屏用于操作和监控整个过程的控制，所述电机7电源通过继电器与供电电源连接；

所述PLC通讯端口直接与触摸屏连接，所述PLC的输入端接触开关连接，所述调胶罐进胶孔101上的电磁阀门线圈、调胶罐出胶口102电磁阀门线圈、电机7的接触器线圈、溶剂管19电磁阀线圈、气缸电磁阀线圈均与PLC输出端连接，本实例中的装有胶液的送胶机构、稀释溶剂的输送装置上设有计量装置有效控制输送量，并反馈给PLC中。

触摸屏中测粘操作界面如图4所示。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (4)

1.一种带落锤式粘度计的调胶罐，其特征在于：所述落锤式粘度计插装调胶罐上，落锤式粘度计能自动检测调胶后胶的粘度，所述调胶罐是由调胶筒、搅拌叶轮、转轴、筒盖、固定座、联轴器以及电机组成，所述调胶筒底部为圆弧形过渡，调胶筒底部的中心设有出胶口，所述筒盖盖装在调胶筒开口位置，筒盖上设有法兰孔，所述搅拌叶轮是由搅拌棒和叶轮组成，所述转轴设置在转筒的中心线上，转轴的一端设置在调胶筒中与搅拌棒和叶轮连接，转轴的另一端从调胶筒顶端的筒盖中心伸出与联轴器输出端连接，所述联轴器通过固定座固定在桶盖上，所述电机与联轴器的输入端连接；

所述落锤式粘度计插装在筒盖上的法兰孔中，落锤式粘度计与转轴平行，落锤式粘度计是由落锤、连接杆、安装筒、升降气缸、水平仪、安装座、接近开关传感器、挡板、轴套、固定板、限位套、溶剂管组成，所述轴套嵌装在安装筒底部，轴套的最大安装高度小于等于进胶口的最低高度，所述落锤设置轴套中，落锤与轴套之间设有间隙，落锤的最小高度大于进胶口的最大高度，所述落锤顶部与连接杆连接，所述连接杆的顶部伸出的安装筒，连接杆伸出安装筒的部分上设有挡板，所述固定板设置在安装筒外部，并位于挡板的下方，固定板与安装筒垂直连接，所述接近开关传感器和水平仪、升降气缸安装在固定板上，所述升降气缸中的伸缩杆位于挡板的正下方，所述接近开关传感器检测端与挡板之间相互垂直，所述安装座设置在安装筒的外部，并位于固定板的下方，安装座与调胶罐中的法兰孔固定连接，所述溶剂管设置在固定板与安装座之间安装筒的侧壁上，溶剂管中的空腔与安装筒中的空腔相互连通；

所述升降气缸的最小行程大于进胶口到安装筒的最小距离；

所述限位套设置在安装筒的顶端，限位套的中心设有通孔，伸出安装筒部分的连接杆从限位套中伸出；

所述调胶筒侧壁上设有多个进胶孔；

所述调胶筒出胶口上设有电磁阀门；

所述安装筒上还设有多个通气孔，所述通气孔设置在进胶口与安装座之间安装筒的侧壁上，所述位于最下方的通气孔距离进胶口的最小距离大于落锤的高度。

2.根据权利要求1所述的一种带落锤式粘度计的调胶罐，其特征在于：所述叶轮中的叶片相对转轴呈圆周均匀分布，所述叶轮是由多个叶片以及对应的支撑杆组成，所述叶片为L型结构，其L型弯折部分成呈圆弧型固定，L型叶片与调胶筒底部搅拌区域的筒壁相互平行，所述支撑杆一端固定在叶片上另一端固定在转轴上。

3.根据权利要求1所述的一种带落锤式粘度计的调胶罐，其特征在于：所述安装筒底部为可拆卸机构，安装筒侧壁与底部通过螺纹机构连接。

4.一种根据权利要求1所述的带落锤式粘度计的调胶罐的工作方法，其特征在于：所述工作方法如下：

步骤一、预准备：

在实验室中，调制好需要调制的胶液的比例，并且在实验室中通过落锤式粘度检测方法，用烧杯取定量的胶液，采用实验室落锤检测出落锤在胶液中下落的时间，所述烧杯大小与落锤式粘度计中的轴套形状、大小、容积相同，所述实验室落锤与落锤式粘度计中的形状、大小、重量相同，所述实验室落锤上的连接杆等于落锤式粘度计中连接杆及安装在连接杆上的其他部件的重量；

步骤二、混胶：

将粘度计安装于调胶罐上的法兰口中，并通过水平仪调整粘度计位置，使粘度计与水平面垂直，将需要的不同种类胶液通过调胶罐侧壁上的进胶孔送入调胶罐中，其中，调胶罐中胶液高度必须超过粘度计下方的进胶口的最低高度，启动电机，电机通过驱动转轴带动叶轮和搅拌棒旋转，对调胶罐中的胶液进行混合，搅拌一段时间后，停止电机；

步骤三、粘度检测：

粘度计工作，控制升降气缸工作，使升降气缸伸缩杆伸出将挡板顶起，挡板依次带动连接杆及落锤向上移动，当检测到接近开关下降沿时，计时开始，当升降气缸身中的伸缩杆到达行程终点后，伸缩杆快速回落，挡板、连接杆及落锤失重自由下落，因调胶筒中一直存有胶液，伸缩杆因为胶液的阻力会停留一会儿才下落，下落的过程中胶液通过轴套跟轴之间的间隙挤压出来，当落锤装配体下落至接近开关获得上升沿时，计时停止，此时完成了一次粘度的检测，只要调胶罐中的还有胶液存在，粘度计就不间断进行粘度检测；

步骤四、计算：

通过公式：落锤实测时间×矫正倍率值＝粘度杯测出来的秒数，其中，粘度杯测出来的秒数为粘度设定值，落锤实测时间为一次粘度检测的落锤下落时间，等距离等重量等体积的物体在胶液里面下落速度、相对运动引起的剪切流动都相同，即粘度越大下落时间越长，粘度越小下落时间就越短，当测得的下落时间与设置的测量时间相同时，允许在一定的误差范围内，则该胶液符合要求，当测得的下落时间大于设定时间并且超出误差设定范围，则该胶液不合格，通过其中一个进胶孔中加入相应的溶剂重复步骤二至步骤四，直至粘度值低于设定值，从而保证了胶液粘度。

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