CN111498423A - 自动上料装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种自动上料装置及控制方法。该自动上料装置包括物料运输模块、检测模块及控制模块。物料运输模块将上料位置处的物料运输至位于下料位置处待装料容器中，检测模块获取待装料容器中物料的高度信息，并输出至控制模块；然后控制模块根据高度信息，输出控制信号来控制物料运输模块运输物料或停止运输物料。本发明实施例的上料装置具有自动化、智能化的控制方式，有利于降低人力成本，提高物料运输效率以及运行安全性和稳定性。

Description

自动上料装置及其控制方法

技术领域

本发明实施例涉及自动控制技术，尤其涉及一种自动上料装置及其控制方法。

背景技术

钒氮合金作为一种新型钢铁添加剂，它添加于钢中能提高钢的强度、韧性、延展性及抗热疲劳性等综合机械性能，并使钢具有良好的可焊性。

目前采用推板窑生产钒氮合金的方法已经在我国被广泛利用。钒氮合金通常采用制球工艺进行加工生产，在制成球形结构后，需要送入高温匣钵中进行高温煅烧，通常现有技术中，钒氮合金工序生球装入匣钵时，由岗位人员在装料小车处人工操作上料，会存在岗位员工装卸效率较低，增加员工劳动强度，存在较大的人身安全风险及运行成本高等问题。

发明内容

本发明实施例提供一种自动上料装置及其控制方法，以实现提高上料系统的自动化水平，降低运行成本等效果。

第一方面，本发明实施例提供了一种自动上料装置，该自动上料装置包括：物料运输模块、检测模块及控制模块。

所述物料运输模块用于将上料位置处的物料运输至位于下料位置处待装料容器中；

所述检测模块的输出端与所述控制模块的输入端电连接；所述检测模块用于获取所述待装料容器中物料的高度信息，并输出至所述控制模块；

所述控制模块的控制信号输出端与所述物料运输模块的控制端电连接；所述控制模块用于根据所述高度信息，输出控制信号，以控制所述物料运输模块运输物料或停止运输物料。

可选的，所述检测模块包括光电传感器。

可选的，所述光电传感器设置于所述物料运输模块上且所述光电传感器的发射光束能够传输至所述待装料容器的装料开口的中心区域。

可选的，所述物料运输模块包括电机传送机构和物料运输容器；

所述物料运输容器用于盛放所述物料；所述电机传送机构用于带动所述物料运输容器往返于所述上料位置处与所述下料位置处；

所述电机传送机构的控制端与所述控制模块的控制信号输出端电连接；所述电机传送机构还用于根据所述控制信号启动或停止。

可选的，所述物料运输模块还包括电磁振动器和位置检测传感器；

所述位置检测传感器的输出端与所述控制模块电连接，所述位置检测传感器用于检测所述物料运输容器的位置信息，并输出至所述控制模块；

所述控制模块的振动信号输出端与所述电磁振动器电连接；所述控制模块还用于根据所述位置信息输出控制信号至所述电机传送机构，控制所述电机传送机构的启停；以及用于根据所述位置信息输出振动信号至所述电磁振动器，控制所述电磁振动器的启停；

所述电磁振动器设置于所述物料运输容器内；所述电磁振动器用于在启动时，带动所述物料运输容器发生振动，以将所述物料运输容器中的物料转运至所述待装料容器中。

可选的，所述控制模块包括可编程逻辑控制器和控制电路；

所述可编程逻辑控制器的输入端与所述检测模块的输出端电连接，所述可编程逻辑控制器的输出端与所述控制电路的控制端电连接；所述可编程逻辑控制器用于根据所述高度信息输出控制信号至所述控制电路；

所述控制电路的第一端与所述物料运输模块电连接，所述控制电路的第二端与供电电源电连接；所述控制电路用于根据所述控制信号控制所述供电电源提供电源信号至所述物料运输模块。

可选的，所述控制模块还包括切换开关；

所述切换开关与所述控制电路电连接；所述切换开关用于接收切换指令，并根据所述切换指令控制所述控制电路的工作状态；

其中，所述控制电路的工作状态包括所述可编程逻辑控制器的自动控制状态和用户的手动控制状态；

所述控制电路用于根据所述控制信号控制所述供电电源提供电源信号至所述物料运输模块，或者根据所述用户的控制指令控制所述供电电源提供电源信号至所述物料运输模块。

第二方面，本发明实施例还提供了一种自动上料控制方法，该控制方法应用于上述第一方面所述的自动上料装置，所述方法包括，

所述物料运输模块将上料位置处的物料运输至位于下料位置处待装料容器中；

所述检测模块获取所述待装料容器中物料的高度信息；

所述控制模块获取所述高度信息，并根据所述高度信息输出控制信号，以控制所述物料运输模块运输物料或停止运输物料。

可选的，所述据所述高度信息输出控制信号，以控制所述物料运输模块运输物料或停止运输物料，包括：

根据所述高度信息判断，所述待装料容器中的物料高度是否达到预设高度；

若是，控制所述物料运输模块停止运输物料；

若否，控制所述物料运输模块继续运输物料。

可选的，所述物料运输模块包括电机传送机构、电磁振动器、位置检测传感器和物料运输容器；所述方法还包括：

所述控制模块获取所述位置检测传感器检测的所述物料运输容器的位置信息；

所述控制模块还根据所述位置信息，控制所述电机传送机构和所述电磁振动器的启停。

本发明实施例采用物料运输模块将上料位置处的物料运输至位于下料位置处待装料容器中，通过检测模块获取待装料容器中物料的高度信息，并输出至控制模块，使得控制模块根据高度信息，输出控制信号来控制物料运输模块运输物料或停止运输物料。如此，通过检测模块实时检测装料容器中的物料高度信息以及时反馈控制模块，控制模块控制物料运输模块运输物料或停止运输物料，能够解决现有技术中由岗位人员在上料位置处人工操作上料，增加员工劳动强度，岗位员工装卸效率较低存在较大的人身安全风险及运行成本高的技术问题，从而使上料装置具有自动化和智能化的控制方式，达到降低人力成本，提高物料运输效率以及运行安全性和稳定性的技术效果。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种自动上料装置的结构框图；

图2是本发明实施例提供的又一种自动上料装置的结构框图；

图3是本发明实施例提供的一种自动上料控制方法的流程示意图；

图4是本发明实施例提供的又一种自动上料控制方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

本发明实施例提供一种自动上料装置，该自动上料装置可在钒氮合金的制程中，运输钒氮合金原料。图1是本发明实施例提供的一种自动上料装置的结构框图，如图1所示，该自动上料装置包括物料运输模块10、检测模块20及控制模块30。物料运输模块10用于将上料位置处的物料运输至位于下料位置处待装料容器中。检测模块20的输出端与控制模块30的输入端电连，检测模块20用于获取待装料容器中物料的高度信息，并输出至控制模块30。控制模块30的控制信号输出端与物料运输模块10的控制端电连接，控制模块30用于根据高度信息，输出控制信号，以控制物料运输模块10运输物料或停止运输物料。

具体的，在实际的生产钒氮合金的工艺中，钒氮合金通常采用制球工艺进行加工生产，在制成球形结构后，需要送入高温匣钵中进行高温煅烧，即待装料容器例如可以为高温匣钵。采用物料运输模块10将上料位置处用于制备钒氮合金的制球结构运输至高温匣钵所在的下料位置处，并将运输至下料位置处的钒氮合金的制球结构转至高温匣钵中，该下料位置处可以为物料运输模块10与高温匣钵的开口相对的位置处，如此可将物料运输模块10运输的物料装入高温匣钵内；在物料运输模块10装料过程和/或装料完成后，检测模块20会实时获取高温匣钵内的物料的高度信息并输出高度信息至控制模块30，控制模块30则根据该高度信息输出控制信号至物料传输模块10，以控制物料运输模块10运输物料或停止运输物料。

示例性的，当检测模块20检测到高温匣钵内的物料的高度信息小于预设高度信息时，控制物料传输模块10运输物料；当检测模块20检测到高温匣钵内的物料的高度信息大于预设高度信息时，为防止物料溢出高温匣钵，控制物料传输模块10停止运输物料；如此，能够使自动上料装置具有智能化、自动化的控制方式，提高了自动上料装置的物料运输和装料的效率，节省了人工上料的成本，减少了装料时间，提高了自动上料装置的安全性和可靠性。

可选的，继续参考图1，检测模块20可以包括光电传感器。该光电传感器中设置有光电元件，该光电元件能够发射测量光束，并接受测量光束的反射光束，以将反射光束转换为电信号，使得控制模块能够根据该电信号获知待装料容器内物料的当前高度。光电传感器具有检测距离长、响应时间短以及能够实现非接触检测等特点，从而在检测模块20包括光电传感器时，能够实时获取对待装料容器内物料的当前高度，进一步提高自动上料装置的运用安全性和可靠性。

可选的，继续参考图1，检测模块20的光电传感器设置于物料运输模块10上且光电传感器的发射光束能够传输至待装料容器的装料开口的中心区域。

具体的，检测模块20可以采用光电传感器，光电传感器中的发送器对准待装料容器的装料开口的中心区域处不间断地发射光束，光束经过待装料容器中物料的反射，接收器接收反射的光束，然后检测电路滤出有效的光信号，将有效的光信号转化为电信号，以反映出待装料容器中物料的不同的高度信息。在实际的推板窑球制球结构送入高温匣钵中的过程中，光电传感器能实时检测高温匣钵中的物料的高度信息，将高温匣钵中的物料信息发送至控制模块30，控制模块30进一步控制物料运输模块10的启停，减少了依靠人力判断物料高度的不准确性及效率低的问题，在自动加料的基础上，还提高了加料高度的精确控制。

在上述实施例的基础上，进一步优化，可选的，图2是本发明实施例提供的又一种自动上料装置的结构框图，如图2所示，物料运输模块10包括电机传送机构11和物料运输容器(图中未示意出)。可以理解的是，物料运输容器用于盛放物料；电机传送机构11用于带动物料运输容器往返于上料位置处与下料位置处。电机传送机构11的控制端与控制模块30的控制信号输出端电连接。电机传送机构11还用于根据控制信号启动或停止。

具体的，在实际的钒氮合金制球工艺中，电机传送机构可以为小车的左右轮电机传送机构，当控制模块30控制电机传送机构启动时，小车的左右轮电机传送机构带动物料运输容器往返于上料装置处和下料装置处，从而将物料从上料装置处运输到下料装置处，以完成后续的向待装料容器的装料过程。而当控制模块30控制电机传送机构停止时，小车的左右轮电机传送机构不进行物料的传输。

可选的，继续参考图2所示，物料运输模块10还包括电磁振动器13和位置检测传感器14。位置检测传感器14的输出端与控制模块30电连接，位置检测传感器14用于检测物料运输容器12的位置信息，并输出至控制模块30。控制模块30的振动信号输出端与电磁振动器13电连接。控制模块30还用于根据位置信息输出控制信号至电机传送机构11，控制电机传送机构11的启停；以及用于根据位置信息输出振动信号至电磁振动器13，控制电磁振动器13的启停。

电磁振动器13设置于物料运输容器12内；电磁振动器13用于在启动时，带动物料运输容器12发生振动，以将物料运输容器12中的物料转运至待装料容器中。

具体的，电机传送机构11在带动物料运输容器往返于上料装置处和下料装置处过程中，当位置传感器14检测到物料运输容器的位置与待装料容器的中心处相对时，将位置信息输出给控制模块30，控制模块30输出振动信号给电磁振动器13(例如，电磁振动器为电磁振动给料机)，此时，控制电磁振动器13的启动，电磁振动器13控制物料运输容器发生振动以将物料运输容器的物料运输到高温匣钵内，完成整个装料过程。

可选的，继续参考图2，控制模块30包括可编程逻辑控制器31和控制电路32。可编程逻辑控制器31的输入端与检测模块32的输出端电连接，可编程逻辑控制器31的输出端与控制电路32的控制端电连接；可编程逻辑控制器31用于根据高度信息输出控制信号至控制电路32；控制电路32的第一端与物料运输模块10电连接，控制电路32的第二端与供电电源电连接；控制电路32用于根据控制信号控制供电电源提供电源信号至物料运输模块10。

其中，在检测模块20获取到待装料容器中的高度信息时，可编程逻辑控制器31会根据高度信息输出控制信号给控制电路32，控制电路32控制物料运输模块10上电，物料运输模块10完成上料过程。

可选的，如图2所示，控制模块30还包括切换开关33；切换开关33与控制电路32电连接；切换开关33用于接收切换指令，并根据切换指令控制控制电路32的工作状态。其中，控制电路的工作状态包括可编程逻辑控制器的自动控制状态和用户的手动控制状态。控制电路32用于根据控制信号控制供电电源提供电源信号至物料运输模块10，或者根据用户的控制指令控制供电电源提供电源信号至物料运输模块10。

其中，在实际的运输物料过程中，切换开关33设置于控制电路32及可编程逻辑控制器31之间，切换开关33可切换控制控制电路32的工作状态，从而可以灵活切换加料方式。

示例性的，当控制电路32根据可编程逻辑控制器输出的控制信号控制物料运输模块10上电，完成自动上料方式，全自动加料，不需人工看护，降低了自动上料的成本；当控制电路32根据用户的控制指令控制物料运输模块10上电，完成手动上料方式，由岗位人员看护加料。

本发明实施例还提供了一种自动上料控制方法，该控制方法用于控制本发明实施例提供的自动上料装置，同样具备本发明实施例提供的自动上料装置的有益效果，相同之处可参照上述对自动上料装置的描述，在此不再赘述。图3是本发明实施例提供的一种自动上料控制方法的流程示意图，该自动上料控制方法适用于在钒氮合金的制程中，运输钒氮合金原料的场景中。该方法包括，

S110、物料运输模块将上料位置处的物料运输至位于下料位置处待装料容器中。

S120、检测模块获取待装料容器中物料的高度信息。

S130、控制模块获取高度信息，并根据高度信息输出控制信号，以控制物料运输模块运输物料或停止运输物料。

具体的，在实际的生产钒氮合金的工艺中，钒氮合金原料需要送入高温匣钵中进行高温煅烧，即高温匣钵为待装料容器，采用物料运输模块10将上料位置处用于制备钒氮合金的制球结构运输至高温匣钵所在的下料位置处，并将运输至下料位置处的钒氮合金的制球结构转至高温匣钵中，该下料位置处可以为物料运输模块10与高温匣钵的开口相对的位置处，如此可将物料运输模块运输的物料装入高温匣钵内；在物料运输模块10装料过程和/或装料完成后，检测模块20会实时获取高温匣钵内的物料的高度信息并输出高度信息至控制模块30，控制模块30则根据该高度信息输出控制信号至物料传输模块10，以控制物料运输模块10运输物料或停止运输物料。如此，该自动控制方法实现了智能化、自动化控制上料，提高了自动上料的效率，节省了人工上料的成本，减少了装料时间，提高了自动上料的安全性和可靠性。

在上述实施例的基础上，进一步优化的说明了物料运输模块中物料运输容器的物料运输到待装料容器的过程，图4是本发明实施例提供的又一种自动上料的控制方法的流程示意图，如图4所示，该控制方法包括：

S210、物料运输模块将上料位置处的物料运输至位于下料位置处待装料容器中。

S220、控制模块获取物料位置检测传感器检测的物料运输容器的位置信息，还根据位置信息控制物料运输模块中电机传送机构和电磁振动器的启停。

其中，物料运输模块包括电机传送机构、电磁振动器、位置检测传感器和物料运输容器。

需要说明的是，电机传送机构在带动物料运输容器往返于上料装置处和下料装置处过程中，当位置传感器检测到物料运输容器的位置与待装料容器的中心处相对时，将位置信息输出给控制模块，控制模块输出振动信号给电磁振动器(例如，电磁振动器为电磁振动给料机)，此时，控制电磁振动器的启动，电磁振动器控制物料运输容器发生振动将物料运输容器的物料运输到高温匣钵内。

S230、检测模块获取待装料容器中物料的高度信息。

S240、控制模块获取高度信息，并根据高度信息判断，待装料容器中的物料高度是否达到预设高度；若是，控制物料运输模块停止运输物料；若否，控制物料运输模块继续运输物料。

本实施例进一步说明了物料运输模块中物料运输容器的物料运输到待装料容器的过程，依靠电磁振动的方式物料运输模块完成待装料容器的装料过程，然后检测模块检测待装料容器中的物料的高度信息，控制模块获取到高度信息并判断高度信息，实现了整个装料过程的自动化、降低了运行成本，还实现了待装料容器装料高度的精准控制。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种自动上料装置，其特征在于，包括：物料运输模块、检测模块及控制模块；

所述物料运输模块用于将上料位置处的物料运输至位于下料位置处待装料容器中；

所述检测模块的输出端与所述控制模块的输入端电连接；所述检测模块用于获取所述待装料容器中物料的高度信息，并输出至所述控制模块；

所述控制模块的控制信号输出端与所述物料运输模块的控制端电连接；所述控制模块用于根据所述高度信息，输出控制信号，以控制所述物料运输模块运输物料或停止运输物料。

2.根据权利要求1所述的自动上料装置，其特征在于，所述检测模块包括光电传感器。

3.根据权利要求2所述的自动上料装置，其特征在于，所述光电传感器设置于所述物料运输模块上且所述光电传感器的发射光束能够传输至所述待装料容器的装料开口的中心区域。

4.根据权利要求1所述的自动上料装置，其特征在于，所述物料运输模块包括电机传送机构和物料运输容器；

所述物料运输容器用于盛放所述物料；所述电机传送机构用于带动所述物料运输容器往返于所述上料位置处与所述下料位置处；

所述电机传送机构的控制端与所述控制模块的控制信号输出端电连接；所述电机传送机构还用于根据所述控制信号启动或停止。

5.根据权利要求4所述的自动上料装置，其特征在于，所述物料运输模块还包括电磁振动器和位置检测传感器；

所述位置检测传感器的输出端与所述控制模块电连接，所述位置检测传感器用于检测所述物料运输容器的位置信息，并输出至所述控制模块；

所述控制模块的振动信号输出端与所述电磁振动器电连接；所述控制模块还用于根据所述位置信息输出控制信号至所述电机传送机构，控制所述电机传送机构的启停；以及用于根据所述位置信息输出振动信号至所述电磁振动器，控制所述电磁振动器的启停；

所述电磁振动器设置于所述物料运输容器内；所述电磁振动器用于在启动时，带动所述物料运输容器发生振动，以将所述物料运输容器中的物料转运至所述待装料容器中。

6.根据权利要求1所述的自动上料装置，其特征在于，所述控制模块包括可编程逻辑控制器和控制电路；

所述可编程逻辑控制器的输入端与所述检测模块的输出端电连接，所述可编程逻辑控制器的输出端与所述控制电路的控制端电连接；所述可编程逻辑控制器用于根据所述高度信息输出控制信号至所述控制电路；

所述控制电路的第一端与所述物料运输模块电连接，所述控制电路的第二端与供电电源电连接；所述控制电路用于根据所述控制信号控制所述供电电源提供电源信号至所述物料运输模块。

7.根据权利要求6所述的自动上料装置，所述控制模块还包括切换开关；

所述切换开关与所述控制电路电连接；所述切换开关用于接收切换指令，并根据所述切换指令控制所述控制电路的工作状态；

其中，所述控制电路的工作状态包括所述可编程逻辑控制器的自动控制状态和用户的手动控制状态；

所述控制电路用于根据所述控制信号控制所述供电电源提供电源信号至所述物料运输模块，或者根据所述用户的控制指令控制所述供电电源提供电源信号至所述物料运输模块。

8.一种自动上料控制方法，其特征在于，应用于上述权利要求1～7所述的自动上料装置，所述方法包括，

所述物料运输模块将上料位置处的物料运输至位于下料位置处待装料容器中；

所述检测模块获取所述待装料容器中物料的高度信息；

所述控制模块获取所述高度信息，并根据所述高度信息输出控制信号，以控制所述物料运输模块运输物料或停止运输物料。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据所述高度信息输出控制信号，以控制所述物料运输模块运输物料或停止运输物料，包括：

根据所述高度信息判断，所述待装料容器中的物料高度是否达到预设高度；

若是，控制所述物料运输模块停止运输物料；

若否，控制所述物料运输模块继续运输物料。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述物料运输模块包括电机传送机构、电磁振动器、位置检测传感器和物料运输容器；所述方法还包括：

所述控制模块获取所述位置检测传感器检测的所述物料运输容器的位置信息；

所述控制模块还根据所述位置信息，控制所述电机传送机构和所述电磁振动器的启停。

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