CN111332820B - 一种基于工业自动化的固体粉末自动分配设备 - Google Patents

一种基于工业自动化的固体粉末自动分配设备 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种基于工业自动化的固体粉末自动分配设备，涉及地热管道领域，包括上料斗，所述上料斗底端与上圆盘上设置的下料口边缘固定连接，所述上圆盘与下圆盘之间通过限位板固定连接，位于上圆盘与下圆盘之间设置有若干以上圆盘轴线为中心呈环形阵列的分料筒，所述分料筒通过伸缩杆与伺服电机的输出轴连接，所述伺服电机与下圆盘同轴固定连接，所述分料筒外侧与下圆盘边缘的顶板相抵触，本发明中，通过分料筒携带定量的物料相度与上圆盘转动至一定角度后弹出实现自动分配，单个设备可多点分料，成本较低，结构简单。

Description

一种基于工业自动化的固体粉末自动分配设备
技术领域
本发明涉及物料输送领域，尤其涉及一种基于工业自动化的固体粉末自动分配设备。
背景技术
在化工、环保、电力等工业生产过程中，固体粉末物料定量分配输送应用较为广泛，现有的技术只能通过多组装置进行分配输送，而且每组装置中都需要配设复杂昂贵的称重装置进行分配，导致固体粉末物料定量分配输送系统结构复杂，成本高，且复杂的系统由于运转部件多，易发生损坏，影响企业的正常生产。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于工业自动化的固体粉末自动分配设备，以解决上述技术问题。
本发明为解决上述技术问题，采用以下技术方案来实现：一种基于工业自动化的固体粉末自动分配设备，包括上料斗，所述上料斗底端与上圆盘上设置的下料口边缘固定连接，所述上圆盘与下圆盘之间通过限位板固定连接，位于上圆盘与下圆盘之间设置有若干以上圆盘轴线为中心呈环形阵列的分料筒，所述分料筒通过伸缩杆与伺服电机的输出轴连接，所述伺服电机与下圆盘同轴固定连接，所述分料筒外侧与下圆盘边缘的顶板相抵触；
上料斗底端与上圆盘上的上料口连接，并在上圆盘、下圆盘之间设置转动的分料筒，通过分料筒的转动带动物料分别由上圆盘不同的角度排出，达到物料分配的目的，通过伸缩杆连接分料筒，使分料筒能够相对于上圆盘径向滑动，并在下圆盘边缘设置顶板，使分料筒在特定的位置排出。
所述顶板有若干个，若干顶板呈环形阵列于下圆盘边缘，由上料斗与上圆盘连通处左侧起两个相邻的顶板间距渐增；
顶板之间的间距逐渐增大，使分料筒能够由相对应的两个顶板之间的间隙滑出，从而将其中所携带的物料排出。
位于所述分料筒外侧固定连接有弧型板，所述弧型板外侧与顶板端部相抵触，呈环形阵列的分料筒上弧形板的弧长渐增；
弧形板端部与顶板相抵触，弧型板弧长渐增与间距渐增的顶板配合，使分料筒按照端部固定连接的弧型板弧长由小到大的顺序依次弹出上圆盘所在竖平面，实现下料。
优选的，所述限位板包括与上圆盘、下圆盘相切的斜板，所述斜板上端通过平板与上圆盘固定连接，位于所述斜板内侧设有斜棱；
在上圆盘、下圆盘边缘设置限位板，且斜板与上圆盘、下圆盘相切，使弹出后的分料筒能够在电机带动下沿斜板滑动回复到上圆盘与下圆盘之间，斜板内设置斜棱使分料筒在回复过程中不断震动，将内部粘附的粉末抖落。
优选的，所述斜棱呈线性阵列于限位板上半段，斜棱横截面为直角三角形，位于所述限位板下方固定连接有下料斗；
斜棱与分料筒外壁直接接触，直角三角形的斜棱能够使分料筒在与斜半相对滑动的过程中阶梯式地震动，下料斗用于将定量的粉末材料集中排出。
优选的，所述伸缩杆包括与伺服电机的输出轴转动连接的杆套，所述杆套与滑杆滑动连接，位于杆套内置有压缩弹簧；
杆套内部设置压缩弹簧，压缩弹簧的弹性势能作为分料筒弹出的动力，由电机转动带动分料筒与限位板相对滑动积蓄压缩弹簧的弹性势能。
优选的，所述滑杆位于杆套外的一端固定连接有螺纹轴，所述螺纹轴与螺纹套螺纹连接，所述螺纹套与分料筒转动连接，所述分料筒横截面为U形，且分料筒侧面与L形板滑动连接，所述L形板与螺纹套转动连接；
通过转动螺纹套的方式可调整相应的分料筒的容积，从而调整分料筒单次携带的粉末量。
优选的，所述杆套通过销钉与伺服电机的输出轴转动连接，伺服电机的输出轴固定有位于输出轴侧面限位架，所述限位架上固定连接有限位弹簧；
伺服电机的输出轴与杆套转动连接，并设置限位弹簧与限位架连接，使分料筒在弹出过程中电机能够持续转动。
本发明的有益效果是：
1、通过伺服电机转动带动其输出轴通过伸缩杆连接的分料筒在上圆盘、下圆盘之间转动，通过分料筒携带定量的物料相度与上圆盘转动至一定角度后弹出实现自动分配，单个设备可多点分料，成本较低，结构简单；
2、在分料筒上设置弧型板与下圆盘上的顶板配合，使连接有特定长度的弧型板由特定顶板之间的间歇弹出，实现应的分料筒由相应的角度弹出，从而实现粉末定点分配；
3、在限位板的斜板侧面设置斜棱，使分料筒在复位过程中相对于斜板滑动过程中产生震动，从而使分料筒内粘附的粉末抖落；
4、分料筒与L形板连接，且L形板与螺纹轴通过螺纹套连接，使L形板能够相对于螺纹轴滑动，实现分料筒容量的变化，能够定量分配；
5、在伸缩杆端部设置限位架连接限位弹簧，使伸缩杆能够相对于电机的输出轴转动一定角度，保证在分料筒弹出过程中，伺服电机能够持续转动，避免分料筒与下圆盘上的顶板侧面卡死导致伺服电机超负载运行而烧坏。
附图说明
图1为本发明 的结构示意图；
图2为本发明的横剖视图；
图3为本发明挡架的立体结构示意图；
图4为本发明下圆盘的局部结构示意图；
图5为本发明顶板的结构示意图；
图6为本发明分料筒、L形板的爆炸图；
图7为本发明伺服电机输出轴的横剖视图；
附图标记：1、上料斗；2、上圆盘；3、下圆盘；4、分料筒；401、弧形板；5、伸缩杆；501、杆套；502、滑杆；503、压缩弹簧；6、限位板；601、斜棱；602、斜板；603、平板；7、下料斗；8、伺服电机；9、挡架；901、挡板；902、固定环；903、轴孔；10、限位架；1001、限位弹簧；11、L形板；12、螺纹轴；13、顶板；14、螺纹套；15、销钉。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例和附图，进一步阐述本发明，但下述实施例仅仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本发明的保护范围。
下面结合附图描述本发明的具体实施例。
实施例1
如图1-3所示，一种基于工业自动化的固体粉末自动分配设备，包括上料斗1，上料斗1底端与上圆盘2上设置的下料口边缘固定连接，上圆盘2与下圆盘3之间通过限位板6固定连接，位于上圆盘2与下圆盘3之间设置有若干以上圆盘2轴线为中心呈环形阵列的分料筒4，分料筒4通过伸缩杆5与伺服电机8的输出轴连接，伺服电机8与下圆盘3同轴固定连接，分料筒4外侧与下圆盘3边缘的顶板13相抵触，顶板13有若干个，若干顶板13呈环形阵列于下圆盘3边缘，由上料斗1与上圆盘2连通处左侧起两个相邻的顶板13间距渐增，位于分料筒4外侧固定连接有弧型板，弧型板外侧与顶板13端部相抵触，呈环形阵列的分料筒4上弧形板401的弧长渐增。
在伺服电机8的输出轴上连接呈线性阵列的伸缩杆5，通过伸缩杆5连接分料筒4，电机转动时带动分料筒4在上圆盘2与下圆盘3之间的分料筒4转动，当上料斗1与上圆盘2底部是连通的，当分料筒4转动至上料斗1下方时，上料斗1中的物料在自身重力作用下进入分料筒4斗内，之后由电机带动携带有物料的分料筒4转动，当分料筒4转动至一定角度后，由伸缩杆5将分料筒4推出上圆盘2、下圆盘3所在竖平面，完成单次分料，之后分料筒4持续转动，并在限位板6的限位作用下重新进入上圆盘2、下圆盘3所在竖平面内，如此反复可将一定量的物料多次分送到固定位置，环形阵列的分料筒4将不同量的物料分别运送到不同位置，能够实现定比分配；
当分料筒4转动时，分料筒4外端固定连接的弧型板与顶板13相抵触，顶板13为一端固定在下圆盘3上、且另一端翘起位于下圆盘3上方的板状限位组件，顶板13具有弹性，即顶板13在压力作用下能够与下圆盘3的上表面相平齐，顶板13之间的距离逐渐增加，当弧长较长的弧型板位于连个顶板13之间时，若弧型板的弧长大于两个顶板13之间的距离，则弧型板连接的分料筒4无法弹出，因此分料筒4持续在上圆盘2、下圆盘3之间转动，当弧型板的长度小于两个顶板13之间的长度时，在伸缩杆5的推送下，分料筒4弹出上圆盘2、下圆盘3所在平面，使其中的物料排出，完成分料动作，随着伺服电机8的转动、分料筒4与限位板6内侧相抵触，使分料筒4回复至上圆盘2与下圆盘3之间，由于顶板13间的间隙渐增，卸料完成的分料筒4在之后的顶板13之间会重复弹出与回缩，即弧型板的弧长较大的分料筒4卸料卸料晚，弧型板弧长较小的分料筒4卸料较早，当卸料后的分料筒4转动至上料斗1下方时重新上料，再次运料、卸料，在分料筒4之间连接挡架9，挡架9由两个相邻的分料筒4之间的挡板901与固定环902连接组成，使分料筒4在接料后，上料斗1与上圆盘2之间的通道闭合，固定环902上设置轴孔903与分料筒4连接。
实施例2
如图1-5所示，一种基于工业自动化的固体粉末自动分配设备，包括上料斗1，上料斗1底端与上圆盘2上设置的下料口边缘固定连接，上圆盘2与下圆盘3之间通过限位板6固定连接，位于上圆盘2与下圆盘3之间设置有若干以上圆盘2轴线为中心呈环形阵列的分料筒4，分料筒4通过伸缩杆5与伺服电机8的输出轴连接，伺服电机8与下圆盘3同轴固定连接，分料筒4外侧与下圆盘3边缘的顶板13相抵触，限位板6包括与上圆盘2、下圆盘3相切的斜板602，斜板602上端通过平板603与上圆盘2固定连接，位于斜板602内侧设有斜棱601，斜棱601呈线性阵列于限位板6上半段，斜棱601横截面为直角三角形，位于限位板6下方固定连接有下料斗7。
限位板6中的斜板602与上圆盘2、下圆盘3边缘相切，使分料筒4在与斜板602接触后，能够相对于斜板602滑动，至分料筒4完全回缩进入上圆盘2与下圆盘3之间，同时平板603与斜板602连接，使上圆盘2与下圆盘3相对固定，保证上圆盘2与下圆盘3之间的距离等于分料筒4的高度，分料筒4上、下分别与上圆盘2下侧、下圆盘3上侧贴合，避免粉末物料在运送过程中流失，在斜板602上内侧设置斜棱601，当分料筒4与斜棱601接触时相对于斜棱601滑动，至与斜棱601分离后，在伸缩杆5的推力下与斜板602撞击震动，使分料筒4内附着的粉末物料抖落，在限位板6下方连接下料斗7，用于收集分料筒4运送的粉末物料，同时分料筒4由于沿斜板602滑动，分料筒4与顶板13外侧接触，使顶板13受到压力而与下圆盘3平齐，避免阻挡分料筒4复位。
实施例3
如图1-6所示，一种基于工业自动化的固体粉末自动分配设备，包括上料斗1，上料斗1底端与上圆盘2上设置的下料口边缘固定连接，上圆盘2与下圆盘3之间通过限位板6固定连接，位于上圆盘2与下圆盘3之间设置有若干以上圆盘2轴线为中心呈环形阵列的分料筒4，分料筒4通过伸缩杆5与伺服电机8的输出轴连接，伺服电机8与下圆盘3同轴固定连接，分料筒4外侧与下圆盘3边缘的顶板13相抵触，伸缩杆5包括与伺服电机8的输出轴转动连接的杆套501，杆套501与滑杆502滑动连接，位于杆套501内置有压缩弹簧503，滑杆502位于杆套501外的一端固定连接有螺纹轴12，螺纹轴12与螺纹套14螺纹连接，螺纹套14与分料筒4转动连接，分料筒4横截面为U形，且分料筒4侧面与L形板11滑动连接，L形板11与螺纹套14转动连接。
由杆套501内部设置压缩弹簧503配合滑杆502形成的伸缩杆5始终具有将滑杆502向外部推动的趋势，当滑杆502连接的分料筒4能够弹出时，在压缩弹簧503弹性势能作用下，使分料筒4弹出，至滑杆502相对于杆套501滑动至极限位置，分料筒4完全弹出，将粉末物料卸下，之后伺服电机8持续转动，在限位板6作用下，分料筒4回缩，使压缩弹簧503重新被压缩，积蓄弹性势能，在滑杆502外端连接螺纹轴12，并在螺纹轴12上连接螺纹套14，通过转动螺纹套14可使与螺纹套14转动连接的L形板11相对于U形的分料筒4滑动，从而改变分料筒4的容积，L形板11上部同时能够减小或增大上料斗1与上圆盘2连接处的面积，改变单次运量，能够根据需要定点、定量分配。
实施例4
如图1-7所示，一种基于工业自动化的固体粉末自动分配设备，包括上料斗1，上料斗1底端与上圆盘2上设置的下料口边缘固定连接，上圆盘2与下圆盘3之间通过限位板6固定连接，位于上圆盘2与下圆盘3之间设置有若干以上圆盘2轴线为中心呈环形阵列的分料筒4，分料筒4通过伸缩杆5与伺服电机8的输出轴连接，伺服电机8与下圆盘3同轴固定连接，分料筒4外侧与下圆盘3边缘的顶板13相抵触，伸缩杆5包括与伺服电机8的输出轴转动连接的杆套501，杆套501与滑杆502滑动连接，位于杆套501内置有压缩弹簧503，杆套501通过销钉15与伺服电机8的输出轴转动连接，伺服电机8的输出轴固定有位于输出轴侧面限位架10，限位架10上固定连接有限位弹簧1001。
当分料筒4的宽度刚好大于两个顶板13之间的长度时，分料筒4弹出，尽管压缩弹簧503弹力能够使分料筒4弹出，弹出过程仍需要时间，此过程中伺服电机8是持续转动的，为保证分料筒4侧面与顶板13侧面不会在此过程中相互抵触导致变形或电机烧坏，将杆套501的端部与伺服电机8的输出轴通过销钉15转动连接，并在销钉15的两侧设置限位架10，限位架10上固定连接限位弹簧1001分别与杆套501的两侧相抵触，当分料筒4与顶板13抵触时，分料筒4连接的伸缩杆5能够相对于伺服电机8的输出轴转动一定角度，避免分料筒4、顶板13变形或伺服电机8负载过大而烧坏。
工作原理：本发明在分配粉末时，将一定量的粉末置于上料斗1中，伺服电机8转动带动上圆盘2与下圆盘3之间的分料筒4转动，携带有粉末的分料筒4转动一定角度后弹出，将定量的物料定点运输至相应的下料斗7中，实现粉末固体分配，单台设备能够多点分配，结构简单，节约成本，能够根据所需配比调整分料筒4的大小，进行定比分配。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之 “上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种基于工业自动化的固体粉末自动分配设备，包括上料斗（1），其特征在于：所述上料斗（1）底端与上圆盘（2）上设置的下料口边缘固定连接，所述上圆盘（2）与下圆盘（3）之间通过限位板（6）固定连接，位于上圆盘（2）与下圆盘（3）之间设置有若干以上圆盘（2）轴线为中心呈环形阵列的分料筒（4），所述分料筒（4）通过伸缩杆（5）与伺服电机（8）的输出轴连接，所述伺服电机（8）与下圆盘（3）同轴固定连接，所述分料筒（4）外侧与下圆盘（3）边缘的顶板（13）相抵触；
所述顶板（13）有若干个，若干顶板（13）呈环形阵列于下圆盘（3）边缘，由上料斗（1）与上圆盘（2）连通处左侧起两个相邻的顶板（13）间距渐增；
位于所述分料筒（4）外侧固定连接有弧型板，所述弧型板外侧与顶板（13）端部相抵触，呈环形阵列的分料筒（4）上弧形板（401）的弧长渐增。
2.根据权利要求1所述的一种基于工业自动化的固体粉末自动分配设备，其特征在于：所述限位板（6）包括与上圆盘（2）、下圆盘（3）相切的斜板（602），所述斜板（602）上端通过平板（603）与上圆盘（2）固定连接，位于所述斜板（602）内侧设有斜棱（601）。
3.根据权利要求2所述的一种基于工业自动化的固体粉末自动分配设备，其特征在于：所述斜棱（601）呈线性阵列于限位板（6）上半段，斜棱（601）横截面为直角三角形，位于所述限位板（6）下方固定连接有下料斗（7）。
4.根据权利要求1所述的一种基于工业自动化的固体粉末自动分配设备，其特征在于：所述伸缩杆（5）包括与伺服电机（8）的输出轴转动连接的杆套（501），所述杆套（501）与滑杆（502）滑动连接，位于杆套（501）内置有压缩弹簧（503）。
5.根据权利要求4所述的一种基于工业自动化的固体粉末自动分配设备，其特征在于：所述滑杆（502）位于杆套（501）外的一端固定连接有螺纹轴（12），所述螺纹轴（12）与螺纹套（14）螺纹连接，所述螺纹套（14）与分料筒（4）转动连接，所述分料筒（4）横截面为U形，且分料筒（4）侧面与L形板（11）滑动连接，所述L形板（11）与螺纹套（14）转动连接。
6.根据权利要求5所述的一种基于工业自动化的固体粉末自动分配设备，其特征在于：所述杆套（501）通过销钉（15）与伺服电机（8）的输出轴转动连接，伺服电机（8）的输出轴固定有位于输出轴侧面限位架（10），所述限位架（10）上固定连接有限位弹簧（1001）。
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