CN112607448A - 一种上料设备、控制方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种上料设备、控制方法及系统，该上料设备包括：喂料机、皮带秤、传动组件和驱动组件，其中，喂料机包括第一转轴；皮带秤包括第二转轴；第一转轴和第二转轴通过传动组件传动连接；驱动组件与第一转轴和/或所述第二转轴驱动连接。本发明中，皮带秤用于承接喂料机输送的物料并称量所述物料的重量，由于驱动组件与喂料机和/或皮带秤驱动连接，驱动组件通过调速能够调节物料的输送量，相比于通过喂料机进行粗略的控制，本发明的上料设备增加了皮带秤，能够较为精准地获取物料的输送量，从而根据需求进行物料比例的控制，提高了后续成品料的良品率，避免了浪费物料。

Description

一种上料设备、控制方法及系统
技术领域
本发明涉及物料运输技术领域，具体而言，涉及一种上料设备、控制方法及系统。
背景技术
在热再生设备等搅拌站设备中，为了控制搅拌物料的质量，需要控制各规格再生料的添加比例，并可以方便地进行调整，从而按照不同配方进行作业。目前，上料系统一般是通过调控喂料机的输送速度来进行粗略的比例控制，存在较大误差，从而导致搅拌出的成品料质量不够稳定，质量无法控制，导致浪费物料，提高了成产成本。
发明内容
本发明解决的问题是如何实现物料的级配比例控制，从而提高搅拌出的成品料的良品率。
为解决上述问题，本发明提供一种上料设备，包括：
喂料机，其包括第一转轴；
皮带秤，其包括第二转轴，所述皮带秤用于承接所述喂料机输送的物料并称量所述物料的重量；
传动组件，所述第一转轴和所述第二转轴通过所述传动组件传动连接；
驱动组件，其与所述第一转轴和/或所述第二转轴驱动连接，所述驱动组件用于驱动所述喂料机和所述皮带秤共同运动，所述驱动组件还用于调节所述物料的输送量。
这样，皮带秤用于承接喂料机输送的物料并称量所述物料的重量，由于驱动组件与喂料机和/或皮带秤驱动连接，驱动组件通过调速能够调节物料的输送量，相比于通过喂料机进行粗略的控制，本发明的上料设备增加了皮带秤，能够较为精准地获取物料的输送量，从而根据需求进行物料比例的控制，提高了后续成品料的良品率，避免了浪费物料；同时，喂料机的第一转轴和皮带秤的第二转轴通过传动组件传动连接，在工作时，喂料机和皮带秤通过一个驱动组件进行驱动，结构简单，成本低廉。
可选地，所述皮带秤还包括皮带、称重组件和第三转轴；所述皮带的两端环套于所述第二转轴和所述第三转轴上以实现张紧配合，所述称重组件支撑所述第三转轴，所述称重组件用于获取所述物料的瞬时重量。
这样，喂料机输送的物料落于皮带上后，皮带运动的过程中，由于称重组件支撑第三转轴，称重组件能够实时获取物料的瞬时重量。
可选地，所述称重组件包括第一支架和称重传感器，所述称重传感器设置于所述第一支架上，所述称重传感器浮动支撑所述第三转轴。
这样，由于第一支架和称重传感器的设置，其能够在实现第三转轴支撑的同时，能够实时获取物料的瞬时重量。
可选地，所述传动组件包括传动带或者传动链，所述传动带或者所述传动链端环套于所述第一转轴和所述第二转轴上以实现张紧配合。
这样，第一转轴和第二转轴实现带传动或者链传动，当第一转轴和第二转轴中的一个转动时，另一个会跟随进行转动。
可选地，所述传动组件包括相互啮合的第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮套设于所述第一转轴上，所述第二齿轮套设于所述第二转轴上，所述第一转轴通过所述第一齿轮和所述第二齿轮与所述第二转轴传动连接。
可选地，所述驱动组件包括变频电机，所述变频电机设置于所述喂料机上，所述变频电机的输出轴与所述第一转轴驱动连接。
这样，变频电机设置在喂料机上并与第一转轴驱动连接，变频电机能够实现变频控制以调节转速，从而带动第一转轴以不同的转速进行转动，最终调节物料的输送速度以实现物料输送量的控制。
可选地，上料设备还包括控制器，所述控制器分别与所述皮带秤和所述驱动组件通信连接，所述控制器用于接收所述皮带秤传递的重量信号，所述控制器还用于根据所述重量信号计算出第一时间内输送所述物料的总质量；所述控制器还用于根据所述总质量控制所述驱动组件运动以调节所述物料的输送量。
这样，控制器能够根据皮带秤传递的重量信号来计算第一时间内输送物料的总质量，从而根据输送物料的总质量来控制驱动组件的转动速度，最终达到调节物料的输送量的目的。
本发明的另一目的在于提供一种上料方法，采用如上所述的上料设备，包括：
获取所述上料设备的喂料机输送的物料的重量并生成重量信号；
根据所述重量信号计算出第一时间内输送所述物料的总质量；
根据所述总质量控制所述上料设备的驱动组件运动以调节所述物料的输送量。
可选地，所述根据所述总质量控制所述上料设备的驱动组件运动以调节所述物料的输送量包括：
将所述总质量与预设总量进行对比；
若所述总质量小于所述预设总量，则控制所述驱动组件增加转速，以提高单位时间内所述物料的输送量；
若所述总质量大于所述预设总量，则控制所述驱动组件减小转速或者停止，以减小单位时间内所述物料的输送量。
本发明的再一目的在于提供一种上料系统，包括如上所述的上料设备，还包括送料输送带和多个料斗，每个所述料斗均适于通过一个所述上料设备将物料运输至所述送料输送带上。
这样，多个料斗能够分别运输不同的物料，在每个料斗通过各自的上料设备向送料输送带运输物料时，由于上料设备的驱动组件能够通过改变转速调节物料输送量，最终能够实现物料间的级配比例控制。
附图说明
图1为本发明中上料设备的一种实施方式的结构示意图；
图2为本发明中第一转轴、第二转轴和传动组件的结构示意图；
图3为本发明中皮带秤一种实施方式的结构示意图；
图4为本发明中上料系统的一种实施方式的结构示意图。
附图标记说明：
1、上料设备；11、喂料机；111、第一转轴；12、皮带秤；121、第二转轴；122、皮带；123、第三转轴；124、称重组件；1241、第一支架；1242、称重传感器；13、传动组件；14、驱动组件；2、料斗；3、送料输送带。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
在本发明的描述中，需要理解的是，附图中“X”的正向代表右方，相应地，“X”的反向代表左方；“Z”的正向代表上方，相应地，“Z”的反向代表下方，术语“X”、“Y”、“Z”等指示的方位或位置关系为基于说明书附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
在本发明的描述中，应当说明的是，各实施例中的术语名词例如“上”、“下”、“前”、“后”等指示方位的词语，只是为了简化描述基于说明书附图的位置关系，并不代表所指的元件和装置等必须按照说明书中特定的方位和限定的操作及方法、构造进行操作，该类方位名词不构成对本发明的限制。
如图1、2所示，本发明的实施例提供一种上料设备1，包括喂料机11、皮带秤12，传动组件13和驱动组件14；其中，所述喂料机11包括第一转轴 111；所述皮带秤12包括第二转轴121，所述皮带秤12用于承接所述喂料机 11输送的物料并称量所述物料的重量；所述第一转轴111和所述第二转轴121 通过所述传动组件13传动连接；所述驱动组件14与所述第一转轴111和/或所述第二转轴121驱动连接，所述驱动组件14用于驱动所述喂料机11和所述皮带秤12共同运动，所述驱动组件14还用于调节所述物料的输送量。
本实施例中，第一转轴111和第二转轴121均为滚筒轴，其是带传输设备常用的部件。采用本实施例的上料设备1后，皮带秤12用于承接喂料机11 输送的物料并称量所述物料的重量，由于驱动组件14与喂料机11和/或皮带秤12驱动连接，驱动组件14通过调速能够调节物料的输送量，相比于通过喂料机11进行粗略的控制，本实施例的上料设备1增加了皮带秤12，能够较为精准地获取物料的输送量，从而根据需求进行物料比例的控制，提高了后续成品料的良品率，避免了浪费物料；同时，喂料机11的第一转轴111和皮带秤12的第二转轴121通过传动组件13传动连接，在工作时，喂料机11和皮带秤12通过一个驱动组件14进行驱动，结构简单，成本低廉。
本实施例的上料设备1，除了应用于再生设备中实现不同规格物料的级配控制，也可以应用在沥青搅拌站、水泥搅拌站等其他通过不同料斗2供应物料的工程机械设备或者矿山设备中。
本实施例中，喂料机11为板式喂料机11，其适于位于料斗2的下方，工作时，料斗2的物料落于板式喂料机11上，经由板式喂料机11传输后，最终从出料端落下直至位于皮带秤12上。
如图3所示，所述皮带秤12还包括皮带122、称重组件124和第三转轴 123；所述皮带122的两端环套于所述第二转轴121和所述第三转轴123上以实现张紧配合，所述称重组件124支撑所述第三转轴123，所述称重组件124 用于获取所述物料的瞬时重量。这样，喂料机11输送的物料落于皮带122上后，皮带122运动的过程中，由于称重组件124支撑第三转轴123，称重组件 124能够实时获取物料的瞬时重量。
本实施例中，浮动支撑也称自位支撑，在支撑过程中，支承点可以自动调整其位置以适应被支撑面的变化，也就是说，称重组件124一方面起到辅助支撑的作用，另一方面起到获取物料瞬时重量的作用。
本实施例中，第三转轴123也为滚筒轴，其是从动轴，通过第二支架固定支撑，由此，当第二转轴121转动时，由于第二转轴121和第三转轴123通过皮带122张紧，第三转轴123会跟随第二转轴121进行转动，从而实现物料的运输。
具体地，所述称重组件124包括第一支架1241和称重传感器1242，所述称重传感器1242设置于所述第一支架1241上，所述称重传感器1242浮动支撑所述第三转轴123。这样，在实现第三转轴123支撑的同时，能够实时获取物料的瞬时重量。
可选地，所述喂料机11的出料端在所述皮带秤12上的投影位于所述皮带122的范围内。这样，当喂料机11向皮带秤12输送物料时，物料直接落于皮带122上，避免出现物料散落的概率。
如图1所示，喂料机11和皮带秤12上下依次设置，且喂料机11的出料端在皮带秤12上的投影位于皮带122的范围内，当喂料机11运输物料至出料端时，在重力的作用下，物料做自由落体运动直至位于皮带122上，然后再通过皮带122进行物料的运输。
可选地，所述传动组件13包括传动带或者传动链，所述传动带或者所述传动链端环套于所述第一转轴111和所述第二转轴121上以实现张紧配合。这样，第一转轴111和第二转轴121实现带传动或者链传动，当第一转轴111 和第二转轴121中的一个转动时，另一个会跟随进行转动。
一种实施方式中，第一转轴111的直径等于第二转轴121的直径，第一转轴111和第二转轴121的传动比为1:1，即喂料机11和皮带秤12的转速相同，从而实现物料的稳定运输。另一种实施方式中，第一转轴111的直径大于第二转轴121的直径，第一转轴111和第二转轴121的传动比为1:1.5，即喂料机11的转速小于皮带秤12的转速，在其他实施方式中，第一转轴111和第二转轴121的传动比还可以为其他比例系数，例如1:1.2或者1:1.4等，根据实际需求进行选择，由此，物料落于皮带122上后，皮带122能够快速地将物料运走，避物料在皮带122上堆积。
可选地，所述传动组件13包括相互啮合的第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮套设于所述第一转轴111上，所述第二齿轮套设于所述第二转轴121 上，所述第一转轴111通过所述第一齿轮和所述第二齿轮与所述第二转轴121 传动连接。这样，第一转轴111和第二转轴121实现齿轮传动，当第一转轴 111和第二转轴121中的一个转动时，另一个会跟随进行转动。
一种实施方式中，第一齿轮的直径等于第二齿轮的直径，第一齿轮和第二齿轮的传动比为1:1，即喂料机11和皮带秤12的转速相同，从而实现物料的稳定运输。另一种实施方式中，第一齿轮的直径大于第二齿轮的直径，第一齿轮和第二齿轮的传动比为1:1.3，即喂料机11的转速小于皮带秤12的转速，在其他实施方式中，第一齿轮和第二齿轮的传动比还可以为其他比例系数，例如1:1.1或者1:1.5等，根据实际需求进行选择，由此，物料落于皮带122上后，皮带122能够快速地将物料运走，避物料在皮带122上堆积。
可选地，所述驱动组件14包括变频电机，所述变频电机设置于所述喂料机11上，所述变频电机的输出轴与所述第一转轴111驱动连接。这样，变频电机设置在喂料机11上并与第一转轴111驱动连接，变频电机能够实现变频控制以调节转速，从而带动第一转轴111以不同的转速进行转动，最终调节物料的输送速度以实现物料输送量的控制。
本实施例中，喂料机11上设有电机安装架，变频电机通过紧固件安装于电机安装架上，具体地，电机安装架上设有第一安装孔，变频电机设有带第二安装孔的法兰盘，紧固件包括螺栓和螺母，在安装变频电机时，先将第一安装孔和第二安装孔对准，然后螺栓依次穿过第一安装孔和第二安装孔并通过螺母锁紧，由此，实现电机在喂料机11上的固定。
本实施例中，变频电机的输出轴与第一转轴111驱动连接。一种实施方式中，变频电机的输出轴与第一转轴111通过联轴器连接，由此，在变频电机工作时，通过联轴器的传动，能够实现第一转轴111的传动。另一种实施方式中，变频电机的输出轴与第一转轴111齿轮传动，具体地，变频电机的输出轴设有第三齿轮，第一转轴111上设有与第三齿轮啮合传动的第四齿轮，变频电机的输出轴通过第三齿轮和第四齿轮与第一转轴111驱动连接，由此，在变频电机工作时，由于第三齿轮和第四齿轮的传动，第一转轴111能够实现转动。
可选地，上料设备还包括控制器，所述控制器分别与所述皮带秤12和所述驱动组件14通信连接，所述控制器用于接收所述皮带秤12传递的重量信号，所述控制器还用于根据所述重量信号计算出第一时间内输送所述物料的总质量；所述控制器还用于根据所述总质量控制所述驱动组件14运动以调节所述物料的输送量。这样，控制器能够根据皮带秤12传递的重量信号来计算第一时间内输送物料的总质量，从而根据输送物料的总质量来控制驱动组件 14的转动速度，最终达到调节物料的输送量的目的。
本实施例中，通讯连接可以是有线连接，也可以是无线连接，具体地，控制器分别与称重传感器1242和变频电机有线连接，控制器接收称重传感器 1242传递的数据后，通过几何换算得出某一时刻皮带122上的物料重量，并且通过积分的方法得出输送带某段时间内的物料总量。在得到某段时间内的物料总量后，将其与预设总量进行对比，若其小于所述预设总量，增大变频电机的转速，提高单位时间内物料的输送量；若其大于预设总量，减小变频电机的转速或者停止变频电机，减小单位时间内物料的输送量。
本实施例中，某一时刻皮带122上物料重量的计算公式为：
Figure BDA0002853696370000081
其中，ΔM为皮带上的瞬时物料重量；M0为在检测时刻时皮带秤的重量显示数；L1为皮带运输物料的总长度；L2为皮带运输物料的总长度的一半长度。
本实施例中，某段时间内物料总量的计算公式为：
Figure BDA0002853696370000082
其中，M为时间t内物料总量；ΔM为皮带上的瞬时物料重量；t为物料运输的时间。
本发明的实施例还提供一种上料方法，采用如上所述的上料设备，包括：
获取所述上料设备1的喂料机11输送的物料的重量并生成重量信号；
根据所述重量信号计算出第一时间内输送所述物料的总质量；
根据所述总质量控制所述上料设备1的驱动组件14运动以调节所述物料的输送量。
采用本实施例的上料方法后，在获取重量信号后，能够根据该重量信号来计算第一时间内输送物料的总质量，从而根据输送物料的总质量来控制驱动组件14的转动速度，最终达到调节物料的输送量的目的。
可选地，所述根据所述总质量控制所述上料设备的驱动组件运动以调节所述物料的输送量包括：
将所述总质量与预设总量进行对比；
若所述总质量小于所述预设总量，则控制所述驱动组件增加转速，以提高单位时间内所述物料的输送量；
若所述总质量大于所述预设总量，则控制所述驱动组件减小转速或者停止，以减小单位时间内所述物料的输送量。
本实施例中，预设总量是提前设置在控制器中的，其可以根据不同的配比需求进行更改，将第一时间内物料的总质量与预设总量进行对比后，根据比对结果能够实现驱动组件的控制，从而调整物料的输送量。
本发明的另一实施例在于提供一种上料系统，如图4所示，包括如上所述的上料设备1。
采用本实施例的上料系统后，皮带秤12用于承接喂料机11输送的物料并称量所述物料的重量，由于驱动组件14与喂料机11和/或皮带秤12驱动连接，驱动组件14通过调速能够调节物料的输送量，相比于通过喂料机11进行粗略的控制，本实施例的上料设备1增加了皮带秤12，能够较为精准地获取物料的输送量，从而根据需求进行物料比例的控制，提高了后续成品料的良品率，避免了浪费物料；同时，喂料机11的第一转轴111和皮带秤12的第二转轴121通过传动组件13传动连接，在工作时，喂料机11和皮带秤12通过一个驱动组件14进行驱动，结构简单，成本低廉。
可选地，如图4所示，上料系统还包括送料输送带3和多个料斗2，每个所述料斗2均适于通过一个所述上料设备1将物料运输至所述送料输送带3 上。这样，多个料斗2各自通过上料设备1输送不同的物料至送料输送带3，由此，在每个料斗2通过各自的上料设备1向送料输送带3运输物料时，由于上料设备1的驱动组件能够通过改变转速调节物料输送量，最终能够实现配方各成分的比例控制，从而促使成品料质量稳定。
本实施例中，料斗2的数量可以为两个、三个或者多个等，根据具体地实际需求而定，如图4所示，料斗2的数量设有两个，两个料斗2的物料通过上料设备1输送至送料输送带3上，最后由送料输送带3运输至目标地。
一种实施方式中，料斗2固定在喂料机11上，两者组合形成料斗2喂料机11，在其他实施方式中，料斗2与喂料机11分离，两者是单独的部件。根据实际需求而定。如图所示，料斗2和喂料机11组合形成料斗2喂料机11，两者通过支架进行悬空支撑，具体地，支架与料斗2的外侧壁通过紧固件(例如螺栓)固定连接。
下面以两个料仓的物料输送至搅拌机进行搅拌为例进行举例说明。
系统启动后，每个料仓的物料均通过一个上料设备1输送至送料输送带3 上，工作原理为：料仓的物料落于喂料机11后，喂料机11带动物料运输直至从出料端落于下方的皮带秤12上，再由皮带秤12输送至送料输送带3上，此过程中，称重传感器1242实时检测皮带122出料端的物料重量，控制器接收称重传感器1242传递的数据后，通过几何换算得出某一时刻皮带122上的物料重量，并且通过积分的方法得出输送带某段时间内的物料总量，在得到某段时间内的物料总量后，将其与预设的总量进行对比，若其小于预设的总量，增大变频电机的转速，提高单位时间内物料的输送量；若其大于预设的总量，减小变频电机的转速或者停止变频电机，减小单位时间内物料的输送量，直至物料达到预设的输送量；又或者，将两个料斗2得到的物料总量进行比较，判断是否达到合理的配比，若未达到合理的配比，控制两者变频电机的转速，进而对物料总量进行调控，以使两者达到合理的配比；在两个料仓的物料配比完成且通过送料输送带3运输至搅拌机后，搅拌机工作，将多种物料混合制成成品。
虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种上料设备(1)，其特征在于，包括：
喂料机(11)，其包括第一转轴(111)；
皮带秤(12)，其包括第二转轴(121)，所述皮带秤(12)用于承接所述喂料机(11)输送的物料并称量所述物料的重量；
传动组件(13)，所述第一转轴(111)和所述第二转轴(121)通过所述传动组件(13)传动连接；
驱动组件(14)，其与所述第一转轴(111)和/或所述第二转轴(121)驱动连接，所述驱动组件(14)用于驱动所述喂料机(11)和所述皮带秤(12)共同运动，所述驱动组件(14)还用于调节所述物料的输送量。
2.根据权利要求1所述的上料设备(1)，其特征在于，所述皮带秤(12)还包括皮带(122)、称重组件(124)和第三转轴(123)；所述皮带(122)的两端环套于所述第二转轴(121)和所述第三转轴(123)上以实现张紧配合，所述称重组件(124)支撑所述第三转轴(123)，所述称重组件(124)用于获取所述物料的瞬时重量。
3.根据权利要求2所述的上料设备(1)，其特征在于，所述称重组件(124)包括第一支架(1241)和称重传感器(1242)，所述称重传感器(1242)设置于所述第一支架(1241)上，所述称重传感器(1242)浮动支撑所述第三转轴(123)。
4.根据权利要求1所述的上料设备(1)，其特征在于，所述传动组件(13)包括传动带或者传动链，所述传动带或者所述传动链端环套于所述第一转轴(111)和所述第二转轴(121)上以实现张紧配合。
5.根据权利要求1所述的上料设备(1)，其特征在于，所述传动组件(13)包括相互啮合的第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮套设于所述第一转轴(111)上，所述第二齿轮套设于所述第二转轴(121)上，所述第一转轴(111)通过所述第一齿轮和所述第二齿轮与所述第二转轴(121)传动连接。
6.根据权利要求1所述的上料设备(1)，其特征在于，所述驱动组件(14)包括变频电机，所述变频电机设置于所述喂料机(11)上，所述变频电机的输出轴与所述第一转轴(111)驱动连接。
7.根据权利要求1所述的上料设备(1)，其特征在于，还包括控制器，所述控制器分别与所述皮带秤(12)和所述驱动组件(14)通信连接，所述控制器用于接收所述皮带秤(12)传递的重量信号，所述控制器还用于根据所述重量信号计算出第一时间内输送所述物料的总质量；所述控制器还用于根据所述总质量控制所述驱动组件(14)运动以调节所述物料的输送量。
8.一种上料控制方法，采用如权利要求1-7中任一项所述的上料设备，其特征在于，包括：
获取所述上料设备(1)的喂料机(11)输送的物料的重量并生成重量信号；
根据所述重量信号计算出第一时间内输送所述物料的总质量；
根据所述总质量控制所述上料设备(1)的驱动组件(14)运动以调节所述物料的输送量。
9.根据权利要求8所述的上料控制方法，其特征在于，所述根据所述总质量控制所述上料设备(1)的驱动组件(14)运动以调节所述物料的输送量包括：
将所述总质量与预设总量进行对比；
若所述总质量小于所述预设总量，则控制所述驱动组件(14)增加转速，以提高单位时间内所述物料的输送量；
若所述总质量大于所述预设总量，则控制所述驱动组件(14)减小转速或者停止，以减小单位时间内所述物料的输送量。
10.一种上料系统，其特征在于，包括如权利要求1至7中任一项所述的上料设备(1)，还包括送料输送带(3)和多个料斗(2)，每个所述料斗(2)均适于通过一个所述上料设备(1)将物料运输至所述送料输送带(3)上。
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