CN112224803B - 一种定时控制的受料系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种定时控制的受料系统及方法,包括抓斗和位于所述抓斗出口下方的计量斗，所述计量斗出口下方设有缓冲仓，所述缓冲仓出口下方设有皮带机，所述计量斗仓壁外侧设有至少一个重量传感器，所述计量斗出口设有定时开关的闸门，所述闸门利用设于所述计量斗仓壁外侧的驱动缸一驱动；所述缓冲仓出口处设有利用驱动缸二驱动的限量门，使用中所述闸门的开关次数至少是两次，所述计量斗内的物料以所述闸门的开关次数分次投放到所述缓冲仓内，所述缓冲仓的物料通过所述限量门连续向所述皮带机输送物料。采用能够定时的闸门，使整个受料系统在分时分段均匀受料，从而使得皮带机负载均匀，易于实现皮带机的流量控制。

Description

一种定时控制的受料系统及方法

技术领域

本发明涉及一种定时控制的受料系统及方法，属于皮带机受料领域。

背景技术

申请号为201520206209.3的对比文件，提出了一种自动化配米器，公开了以下技术特征：包括进料斗，进料斗下端的出口上设有进料闸门，进料斗下方设有用于大米计量的计量机构，计量机构下方设有缓冲仓，物料缓冲仓出口下方设有具有料位监测开关的出料机构；计量机构包括计量斗，计量斗上侧周部设有重量传感器，计量斗下方设有出料口，出料口上设有卸料闸门，计量斗上方设有进料斗；出料机构包括设有物料缓冲仓出口下方的出料斗，出料斗的进料口侧壁身上设有料位监测开关，出料斗出口设有出料闸门。

对比文件的工作流程：1、设备运行时，步进电机控制出料闸门开启，进料闸门打开向计量斗内进料，当重量传感器达到预设值时，进料闸门关闭。2、计量斗的卸料闸门打开，加量斗内的大米放到物料缓冲仓内，当计量斗内的大米放完后，卸料闸门关闭。3、物料缓冲斗放料，并开启进料斗的进料阀门，进料斗再次称重。4、物料缓冲斗放料至料位检测开关的检测点处检测到无料时，重复步骤二，计量斗放料；并根据上次物料重量与时间的关系计算出当前流量，对比设定流量值，并调节出料闸门大小。

对比文件存在以下几个问题：1、在工作流程4中，物料重量是根据重量传感器预设值进行计算，称重结果存在误差，并不准确，在重量传感器长时间工作后，称重的结果误差将会越来越大。2、整个配米器是利用垂直放料，控制流量的方式进行物料输送，因物料的粘度，存量不一样，下落的速度不一样，而闸门的启闭的速度慢，很难做到瞬间反应，精确控制。3、在输送粘性大的物料时，往往会产生悬料现象。

因此，需要提出一种新的受料系统及方法，用以解决以上问题。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提出了一种定时控制的受料系统及方法，用于解决以下技术问题：1、采用流量控制的方式输送物料，导致控制精度差。2、因物料粘度大，受料系统产生悬料现象。3、称重结果不准确，误差大。

本发明为了解决上述技术问题，提出的技术方案是：一种定时控制的受料系统,包括抓斗和位于所述抓斗出口下方的计量斗，所述计量斗出口下方设有缓冲仓 ，所述缓冲仓出口下方设有皮带机，所述计量斗仓壁外侧设有至少一个重量传感器，所述计量斗出口设有按照设定时间开关的闸门，所述闸门利用设于所述计量斗仓壁外侧的驱动缸一驱动；所述缓冲仓出口处设有利用驱动缸二驱动的限量门。

使用中所述闸门的开关次数至少是两次，所述计量斗内的物料以所述闸门的开关次数分次投放到所述缓冲仓内，所述缓冲仓的物料通过所述限量门连续向所述皮带机输送物料。

本发明的有益效果是：闸门按照设定时间多次开关，保证物料能够随着闸门的开关，有节奏的向缓冲仓内流动，使得整个受料过程能够受控制，受料更加稳定。

进一步，所述受料系统还包括信号灯。信号灯用于检测计量斗内是否还有物料。

进一步，所述计量斗仓壁外侧还设有至少一个振荡器，并位于所述重量传感器下方。计量斗上的振荡器受前一次计量斗出量料的控制，当前一次的出料量值小时，下一次放料闸门打开的同时，振荡器才动作，避免了传统的振荡器在每次打开闸门均动作，有效减少了振荡器的工作次数，提高了振荡器的工作效率，且减少了振荡器工作时对设备产生的冲击和破坏。

进一步，所述缓冲仓下部设有上限位开关和下限位开关。限位开关的设定用来限位限量门的开度，保证整个受料系统的受料流量平稳。

同时还提出一定时控制的受料方法，包括以下步骤：

步骤一、启动所述皮带机；

步骤二、所述计量斗称重；

步骤三、根据所述步骤二中的所述计量斗称重结果进行空斗判断；若是空斗，允许所述抓斗放料，然后执行步骤二；若是非空斗，所述闸门在所述驱动缸一的作用下打开，进行放料并执行步骤四；

步骤四、所述闸门开启，所述闸门开关的设定时间为S1，所述计量斗向所述缓冲仓放料；

步骤五、再次对所述计量斗称重,并进行本次放料量△G的计算；

步骤六、设定所述步骤五中的放料量△G的物料投放到皮带机的时间为S2，计算本次皮带机的受料流量i=△G/S2；

步骤七、将所述步骤六中计算的受料流量i与程序中受料流量最大预设值和受料流量最小预设值进行比较；

如果受料流量i大于受料流量最大预设值，则将所述设定时间S1调小，所述限量门处于所述上限位开关的位置；

如果受料流量i小于受料流量最小预设值，则将所述设定时间S1调大,同时执行步骤二；

如果受料流量i介于受料流量最大预设值和受料流量最小预设值之间，则所述设定时间S1不变，所述限量门处于所述下限位开关的位置；

步骤八、皮带机输料时间为所述S2后，执行步骤二。

本发明的有益效果是：采用能够定时的闸门，使整个受料系统在分时分段均匀受料，从而使得皮带机负载均匀，易于实现皮带机的流量控制，特别是利于对皮带机瞬时流量控制，避免了物料在短时间内大量拥入缓冲仓内，并在缓冲仓内出现挤压而产生悬料现象发生；避免了皮带的撒料及跑偏现象发生。采用差值法计算物料的重量，能够减少称重误差。

进一步，设置所述非空斗连续次数的阈值，若所述非空斗的连续次数大于所述阈值，判定所述计量斗堵料。

附图说明

图1是定时控制的受料系统结构示意图。

图2是定时控制的受料方法的流程图。

图中：1-抓斗、2-信号灯、3-计量斗、4-重量传感器、5-振荡器、6-驱动缸一、7-闸门、8-缓冲仓、9-驱动缸二、10-限量门、11-皮带机、12-下限位开关、13-上限位开关。

具体实施方式

本实施例一提供了一种如图1所示定时控制的受料系统, 包括抓斗1和位于所述抓斗1出口下方的计量斗3，所述计量斗3出口下方设有缓冲仓8，所述缓冲仓8出口下方设有皮带机11；所述计量斗3仓壁外侧设有至少于一个重量传感器4，所述计量斗3出口处设有定时开关的闸门7，所述闸门7利用设于所述计量斗3仓壁外侧的驱动缸一6驱动；所述缓冲仓8下部设有上限位开关13和下限位开关12，所述缓冲仓8出口处设有利用驱动缸二9驱动的限量门10；所述受料系统还包括信号灯2；所述计量斗3仓壁外侧还设有至少一个振荡器5，并位于所述重量传感器4下方。

受料系统的工作原理：

抓斗1从料堆抓料至计量斗3的上部，并根据信号灯2的指示，决定是否往计量斗3内放料。本实施例一中，当信号灯2为绿色或绿闪时，表示允许抓斗1往计量斗3内投料；当信号灯2为红色或红闪时，表示不允许抓斗1往计量斗3内投料。计量斗3通过重量传感器4进行支撑及料重的计量。振荡器5布置在计量斗3的仓壁外侧。放料闸门7为计量斗3的底部闸门，并通过放料驱动缸一6的动作进行启闭，配合振荡器5的动作，实现对计量斗3的放料控制。缓冲仓8放置在计量斗3的下部，当放料闸门7打开时，计量斗3内部的物料进入缓冲仓8。缓冲仓8的底部出口设有限量门10、驱动缸二9，驱动缸二9可以控制限量门10的开启高度，本实施例限量门10的高度有两个位置，分别由下限位开关12和上限位开关13进行控制。皮带机11布置在缓冲仓8的正下方，缓冲仓8里面的物料通过限量门10由皮带机11拉出，完成物料的输送。

本实施例二还提供一种如图2所示恒定时间控制的受料方法。

步骤一、启动所述皮带机11。

步骤二、所述计量斗3称重。

步骤三、根据所述步骤二的所述计量斗3称重结果进行空斗判断；若是空斗，则所述信号灯2发出绿灯或绿闪信号，此时允许所述抓斗1放料，然后执行步骤二；若是非空斗，则所述信号灯2发出红灯或红闪信号，所述闸门7在所述驱动缸一6的作用下打开，进行放料并执行步骤四；本实施例二中，抓斗1满斗放料称重量约为7吨至8吨。

步骤四、所述闸门7开启，设定所述闸门开关的时间为S1，所述计量斗3向所述缓冲仓放料；本实施例二中，放料闸门7打开时间设定为3秒，之后闸门7关闭。

步骤五、再次对所述计量斗3称重,并进行本次放料量△G的计算；设前一次称重量为G0，本次的称重量为G1,则此次放料闸门7打开的放料量△G= G0-G1 。本实施例二中，例如，抓斗1满斗放料后，重量为7.6吨，放料闸门7 开关的时间S1为3秒，然后关闭，通过重量传感器4再次对计量斗3进行称量，如称重量为4吨，则本次3秒钟的放料量为7.6吨减去4吨，等于2.6吨。

步骤六、设定所述步骤五中的放料量△G的物料投放到皮带机11的时间为S2，计算本次皮带机11的受料流量i=△G/S2。

步骤七、将所述步骤六中计算的受料流量i与程序中受料流量最大预设值和受料流量最小预设值进行比较；若受料流量i小于等于受料流量最小预设值，说明本次投料量过小，则将所述设定时间S1调大，则执行步骤二，并重复步骤二至步骤七；若受料流量i大于受料流量最小预设值且小于等于受料流量最大预设值，则将所述设定时间S1不变，所述限量门10处于所述下限位开关12的位置保持不变；若受料流量i大于受料流量最大预设值，则将所述设定时间S1调小，所述限量门10处于所述上限位开关13的位置保持不变；限量门10常开，开度在上限位开关13和下限位开关12之间变化，使得缓冲仓8均匀的输出物料，其全部出料控制在时间S2内完成。本实施例二中，受料流量最小预设值imin设定为0.03吨/秒，受料流量最大预设值imax设定为0.2吨/秒；以上述步骤五为例，放料量△G为2.6吨，设定的S2时间为16秒，则本次皮带机11受料流量i=2.6/16=0.178吨/秒大于受料流量最小预设值0.03吨/秒，小于受料流量最大预设值0.2吨/秒，则限量门10保持在下限位开关12的位置不变，缓冲仓8以小流量放料，皮带机11以小流量输送料。

步骤八、皮带机11输料时间为所述S2后，从步骤二开始执行程序。

在实施例二如图2所示定时控制的受料方法中，程序连续执行步骤三返回步骤二的循环数，即程序判定计量斗3连续为非空斗的次数设定一个阈值，然后通过计数器对连续非空斗次数进行计数；若连续非空斗次数大于非空斗次数设定的阈值，可判断出现计量斗3堵料无法排出故障，则系统报故障显示，避免程序无效循环。做为一种优选，连续非空斗的循环设定数为4。

S1与S2的时间设定的依据为S1+S2的总和乘以步骤二至步骤八重复次数，其乘积小于等于抓斗1完成从抓料至放料的一个完整动作周期的时间。做为一种优选，步骤二至步骤八重复三次后，计量斗2中的物料正好完全放空，可以接受抓斗1的下一次放料。

程序中S1的时间设定根据整个系统的受料情况可以进行不断调节，直到整个受料系统运行情况最佳为止。

在实施例二如图2所示恒定时间控制的受料方法中，对步骤六中受料流量i小于等于受料流量最小预设值，说明本次投料量过小，则在下一次的放料闸门7打开的同时，计量斗3的仓壁振荡器5启动，程序中设定振荡器5每次启动的工作时间为S3，且S3小于等于放料闸门7开关的时间S1，即振荡器5在放料闸门7关闭前停止工作。

本发明不局限于上述实施例所述的具体技术方案，除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。对于本领域的技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等形成的技术方案，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种定时控制的受料方法，利用的受料系统包括抓斗和位于所述抓斗出口下方的计量斗，所述计量斗出口下方设有缓冲仓 ，所述缓冲仓出口下方设有皮带机，所述计量斗出口设有按照设定时间开关的闸门，所述缓冲仓出口处设有限量门, 所述缓冲仓下部设有上限位开关和下限位开关，所述计量斗仓壁外侧设有驱动缸一；其特征在于包括以下步骤：

步骤一、启动所述皮带机；

步骤二、所述计量斗称重；

步骤三、根据所述步骤二中的所述计量斗称重结果进行空斗判断；若是空斗，允许所述抓斗放料，然后执行步骤二；若是非空斗，所述闸门在所述驱动缸一的作用下打开，进行放料并执行步骤四；

步骤四、所述闸门开启，所述闸门开关的设定时间为S1，所述计量斗向所述缓冲仓放料；

步骤五、再次对所述计量斗称重，并进行本次放料量△G的计算；

步骤六、设定所述步骤五中的放料量△G的物料投放到皮带机的时间为S2，计算本次皮带机的受料流量i=△G/S2；

步骤七、将所述步骤六中计算的受料流量i与程序中受料流量最大预设值和受料流量最小预设值进行比较；

如果受料流量i大于受料流量最大预设值，则将所述设定时间S1调小，所述限量门处于所述上限位开关的位置；

如果受料流量i小于受料流量最小预设值，则将所述设定时间S1调大，同时执行步骤二；

如果受料流量i介于受料流量最大预设值和受料流量最小预设值之间，则所述设定时间S1不变，所述限量门处于所述下限位开关的位置；

步骤八、皮带机输料时间为所述S2后，执行步骤二。

2.根据权利要求1所述定时控制的受料方法，其特征在于：设置所述非空斗连续次数的阈值，若所述非空斗的连续次数大于所述阈值，判定所述计量斗堵料。

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