CN112937942A - 一种定容定量的投料控制装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种定容定量的投料控制装置及方法。其中，定容定量的投料控制装置包括：储料仓；分料装置，储料仓设置在分料装置的上方位置，储料仓与分料装置连通设置；投料装置，分料装置设置在投料装置的上方位置；PLC控制系统；分料装置包括：定量电机、定量投料腔体、定量分料拨片；定量分料拨片设置在储料仓出料口位置，定量电机设置成驱动定量投料腔体和定量分料拨片旋转，将储料仓内的物料定量拨动到定量投料腔体内；投料装置包括：投料电机；定量投料腔体上设置有投料口，投料口用于将定量投料腔体内的物料从投料口投出；投料电机设置成控制驱动投料口的开闭；PLC控制系统与定量电机、投料电机电连接，控制定量电机与投料电机的运动状态。

Description

一种定容定量的投料控制装置及方法

技术领域

本发明实施例涉及物料储存投放领域，具体涉及一种定容定量的投料控制装置及方法。

背景技术

现有的技术方案未能解决多品种、柔性生产、个性定制的新零售行业市场需求，技术缺陷在于单一装置或设备仅为处理一种物料，只能连续生产，无法处理单笔订单固体物料的填充及个性化定量投料。当每单笔订单间隔时间不固定时，高流动性的固体物料在出料口或导料槽会出现积料现象，对定量分拨机构和出料口产生过大压力，在下一笔订单执行时，高流动性固体物料出料过快，难以实现精准定量控制出料量。而低流动性的固体物料在料仓内则会出现粘粘或粘壁现象，导致下一笔订单执行时，物料填充不足，机构空转，投料不足。

同时固体物料包括干性固体物料、具一定含水量的固体物料，以及粘稠状且带有含水量的固体物料等多种形态。具有含水量的固体物料在存储和定量填充环节的密封性是行业普遍面临的技术难点。

发明内容

为此，本发明实施例提供一种定容定量的投料控制装置及方法，以解决现有技术中物料投放的自动化程度低，投料量控制精度低，难以定量的问题。

为了实现上述目的，本发明的实施方式提供如下技术方案：

在本发明的实施方式一个方面中，提供了一种定容定量的投料控制装置，包括：储料仓，用于存储物料；分料装置，储料仓设置在分料装置的上方位置，储料仓与分料装置连通设置，为分料装置提供物料；投料装置，分料装置设置在投料装置的上方位置；PLC控制系统，用于控制分料装置和投料装置的运行状态；其中，分料装置包括：定量电机、定量投料腔体、定量分料拨片；定量分料拨片设置在储料仓出料口位置，定量投料腔体用于存储定量分料拨片分出的储料仓的物料，定量电机设置成驱动定量投料腔体和定量分料拨片旋转，将储料仓内的物料定量拨动到定量投料腔体内；投料装置包括：投料电机；定量投料腔体上设置有投料口，投料口用于将定量投料腔体内的物料从投料口投出；投料电机设置成控制驱动投料口的开闭；PLC控制系统与定量电机、投料电机电连接，控制定量电机与投料电机的运动状态。

进一步地，PLC控制系统通过控制定量电机驱动定量分料拨片的转动时间，实现对分入定量投料腔体内的物料量的控制。

进一步地，定容定量的投料控制装置还包括：管理系统，管理系统与PLC控制系统电连接，向PLC控制系统输入指令信号，从而控制定量电机与投料电机的运行状态。

进一步地，管理系统还包括：人机交互界面，管理系统根据储料仓内物料量控制人机交互界面显示提示信息。

进一步地，储料仓仓体呈筒状，其中筒壁至少部分采用带有刻度的透明材料制成，实现对储料仓仓体内物料情况的可视化。

进一步地，储料仓与定容定量的投料控制装置主体可拆卸地连接，在储料仓筒壁上设置有把手结构。

根据本发明的实施例的另一方面，提供了一种控制方法，包括：S1：PLC控制系统接收分料启动信号，控制定量电机驱动定量投料腔体和定量分料拨片旋转，将储料仓内的物料定量拨动到定量投料腔体内；S2：PLC控制系统接收投料启动信号，控制投料电机转动，投料电机驱动投料口的打开，定量投料腔体内的物料从投料口流出，开始投料操作；S3：PLC控制系统接收投料停止信号，控制投料电机转动，投料电机驱动投料口的关闭，结束投料操作。

进一步地，PLC控制系统接收投料启动信号，控制投料电机转动，投料电机驱动投料口的打开，定量投料腔体内的物料从投料口流出，开始投料操作，还包括：PLC控制系统通过控制定量电机驱动定量分料拨片的转动时间，实现对分入定量投料腔体内的物料量的控制。

进一步地，PLC控制系统根据不同物料通过投料口的流速不同，控制投料口的启停时间，控制物料从投料口的流出量。

进一步地，投料控制方法，还包括：PLC控制系统反馈投料结束信号；管理系统接收投料信息，计算投料量，管理系统根据投料量计算储料仓内的剩余物料量；确认剩余物料量小于预设值时，反馈补料提醒信号至人机交互界面。

本发明的实施方式具有如下优点：

本发明实施例公开了一种定容定量的投料控制装置及方法，其中在定容定量的投料控制装置中将储料仓、分料装置、投料装置一体结合设置，节省了占用空间，并通过PLC控制系统对分料装置和投料装置进行控制，实现了对分料量和投料量的精准控制，并提高了自动化程度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引申获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本发明的实施例提供的一种定容定量的投料控制装置的俯视方向结构示意图；

图2为图1提供的一种定容定量的投料控制装置A-A方向的剖视图；

图3为图1提供的一种定容定量的投料控制装置B-B方向的剖视图；

图4为本发明的实施例提供的一种控制方法的流程图。

图中：100-定容定量的投料控制装置、10-储料仓、11-顶盖、12-凸台结构、20-分料装置、21-密封圈、22-定量电机、23-定量分料拨片、24-定量投料腔体、30-投料装置、31-投料电机、32-投料口开启开关、33-投料口、34-投料口关闭开关。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

实施例

参考图1、2、3所示的一种定容定量的投料控制装置100的结构示意图，本发明的实施例提供了一种定容定量的投料控制装置100，包括：储料仓10，用于存储物料；分料装置20，储料仓10设置在分料装置20的上方位置，储料仓10与分料装置20连通设置，为分料装置20提供物料；投料装置30，分料装置20设置在投料装置30的上方位置；PLC控制系统，用于控制分料装置20和投料装置30的运行状态。

其中，分料装置20包括：定量电机22、定量投料腔体24、定量分料拨片23；定量分料拨片23设置在储料仓10出料口位置，定量投料腔体24用于存储定量分料拨片23分出的储料仓10的物料，定量电机22设置成驱动定量投料腔体24和定量分料拨片23旋转，将储料仓10内的物料定量拨动到定量投料腔体24内，可选的，定量投料腔体24自身可以作为定量容器，定量测量从储料仓10进入投料腔体24内的物料体积。

具体地，定量分料拨片23设置在储料仓10出料口，定量分料拨片23伸进储料仓10内，通过旋转带动仓体内的物料进入定量投料腔体24内，定量分料拨片的设计可解决储料仓的边角积料问题，同时解决高粘稠度物料粘粘或粘壁问题，分散高流动性物料和高含水量物料沉淀堆积出料口的问题。

投料装置30包括：投料电机31；定量投料腔体24上设置有投料口33，投料口33用于将定量投料腔体24内的物料从投料口33投出；投料电机31设置成控制驱动投料口33的开闭，可选的，投料口33设置在定量投料腔体24的底部。

其中，PLC控制系统与定量电机22、投料电机31电连接，控制定量电机22与投料电机31的运动状态。

在本发明的实施例中，投料装置30还包括：投料口开启开关32和投料口关闭开关34；其中，投料口开启开关32和投料口关闭开关34分别与PLC控制系统电连接，PLC控制系统控制投料口开启开关32和投料口关闭开关34控制投料口33的开合与关闭。其中，PLC控制系统根据高流动性物料与高粘稠度物料出料速度不同，控制投料口开启开关32和投料口关闭开关34状态，进而控制投到接料装置上的物料的多少。

如图1、2、3所示，PLC控制系统通过控制定量电机22驱动定量分料拨片23的转动时间，实现对分入定量投料腔体24内的物料量的控制。

如图1、2、3所示的定容定量的投料控制装置100还包括：管理系统，管理系统与PLC控制系统电连接，向PLC控制系统输入指令信号，从而控制定量电机22与投料电机31的运行状态。可选的，管理系统为MES系统，本领域的技术人员可知，MES系统为工业生产中通用的制造企业生产过程执行管理系统。

具体地，管理系统还包括：人机交互界面，管理系统根据储料仓10内物料量控制人机交互界面显示提示信息。

根据本发明的实施例，PLC控系统反馈完成信号至MES系统，由MES系统记录定量出料数量，从储料仓10储料总量中自动扣除。当储料仓10内余料到达安全库存最低水位时，MES系统自动发送补料通知信号至人机交互界面，由屏幕显示、告警蜂鸣或移动端的消息提示人员进行补料；此时储料仓10内余料仍可支持后续工单执行。当储料仓10内余料到达缺料水位时，MES系统自动发送缺料告警信号至人机交互界面，同时停止执行后续工单，并将拒收工单信号反馈至CRM订单管理系统。

如图1、2、3所示，储料仓10仓体呈筒状，其中筒壁至少部分采用带有刻度的透明材料制成，实现对储料仓10仓体内物料情况的可视化。

如图1、2、3所示的定容定量的投料控制装置100，储料仓10与定容定量的投料控制装置100主体可拆卸地连接，在储料仓10筒壁上设置有把手结构。

如图1、2、3所示的定容定量的投料控制装置100，储料仓10包括顶盖11，顶盖11用于密封储料仓10的顶部开口，在储料仓10的顶部开口上架设有凸台结构12，凸台结构12与顶盖11底部的槽配合设置，方便顶盖11的安装。

其中，在所述储料仓10的出料口一周设置有密封圈21，当储料仓10拆卸时，密封圈21起到保护作用，避免物料下落，污染定量电机22。

可选地，定容定量的投料控制装置100与物料接触的全部机构均采用免螺丝设计，材料采用耐腐蚀、耐高温的食品级PP材质或铁氟龙塑料，耐高温耐腐蚀，内壁光滑，圆角设计，便于清洗及高温的强碱强酸离线消毒。

可选地，在本发明的实施例中，定量分料拨片23、定量投料腔体24为可拆卸的机构件，在物料变更或产品配方参数变更时，如程式控制无法实现的，可置换不同形状或数量的定量分料拨片23，以及不同容量的定量投料腔体24，以实现精密定量控制的调整。

如图4所示的控制方法流程图，本发明的实施例提供了一种控制方法，包括：S1：PLC控制系统接收分料启动信号，控制定量电机22驱动定量投料腔体24和定量分料拨片23旋转，将储料仓10内的物料定量拨动到定量投料腔体24内；S2：PLC控制系统接收投料启动信号，控制投料电机31转动，投料电机31驱动投料口33的打开，定量投料腔体24内的物料从投料口33流出，开始投料操作；S3：PLC控制系统接收投料停止信号，控制投料电机31转动，投料电机31驱动投料口33的关闭，结束投料操作。

具体地，在S2中PLC控制系统接收投料启动信号，控制投料电机31转动，投料电机31驱动投料口33的打开，定量投料腔体24内的物料从投料口33流出，开始投料操作，还包括：PLC控制系统通过控制定量电机22驱动定量分料拨片23的转动时间，实现对分入定量投料腔体24内的物料量的控制。

具体地，PLC控制系统根据不同物料通过投料口33的流速不同，控制投料口33的启停时间，控制物料从投料口33的流出量。

定容定量的投料控制方法还包括：PLC控制系统反馈投料结束信号；管理系统接收投料信息，计算投料量，管理系统根据投料量计算储料仓10内的剩余物料量；确认剩余物料量小于预设值时，反馈补料提醒信号至人机交互界面。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明做了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种定容定量的投料控制装置(100)，其特征在于，包括：

储料仓(10)，用于存储物料；

分料装置(20)，所述储料仓(10)设置在所述分料装置(20)的上方位置，所述储料仓(10)与所述分料装置(20)连通设置，为所述分料装置(20)提供物料；

投料装置(30)，所述分料装置(20)设置在所述投料装置(30)的上方位置；

PLC控制系统，用于控制所述分料装置(20)和所述投料装置(30)的运行状态；

其中，所述分料装置(20)包括：定量电机(22)、定量投料腔体(24)、定量分料拨片(23)；所述定量分料拨片(23)设置在所述储料仓(10)出料口位置，所述定量投料腔体(24)用于存储所述定量分料拨片(23)分出的所述储料仓(10)的物料，所述定量电机(22)设置成驱动所述定量投料腔体(24)和所述定量分料拨片(23)旋转，将所述储料仓(10)内的物料定量拨动到所述定量投料腔体(24)内；

所述投料装置(30)包括：投料电机(31)；所述定量投料腔体(24)上设置有投料口(33)，所述投料口(33)用于将所述定量投料腔体(24)内的物料从所述投料口(33)投出；所述投料电机(31)设置成控制驱动所述投料口(33)的开闭；

所述PLC控制系统与所述定量电机(22)、所述投料电机(31)电连接，控制所述定量电机(22)与所述投料电机(31)的运动状态。

2.根据权利要求1所述的定容定量的投料控制装置，其特征在于，

所述PLC控制系统通过控制所述定量电机(22)驱动所述定量分料拨片(23)的转动时间，实现对分入所述定量投料腔体(24)内的物料量的控制。

3.根据权利要求1所述的定容定量的投料控制装置，其特征在于，还包括：

管理系统，所述管理系统与所述PLC控制系统电连接，向所述PLC控制系统输入指令信号，从而控制所述定量电机(22)与所述投料电机(31)的运行状态。

4.根据权利要求3所述的定容定量的投料控制装置，其特征在于，所述管理系统还包括：

人机交互界面，所述管理系统根据所述储料仓(10)内物料量控制所述人机交互界面显示提示信息。

5.根据权利要求1所述的定容定量的投料控制装置，其特征在于，

所述储料仓(10)仓体呈筒状，其中筒壁至少部分采用带有刻度的透明材料制成，实现对所述储料仓(10)仓体内物料情况的可视化。

6.根据权利要求5所述的定容定量的投料控制装置，其特征在于，

所述储料仓(10)与所述定容定量的投料控制装置(100)主体可拆卸地连接，在所述储料仓(10)筒壁上设置有把手结构。

7.一种控制方法，其特征在于，包括：

S1：PLC控制系统接收分料启动信号，控制定量电机(22)驱动定量投料腔体(24)和定量分料拨片(23)旋转，将储料仓(10)内的物料定量拨动到所述定量投料腔体(24)内；

S2：PLC控制系统接收投料启动信号，控制投料电机(31)转动，所述投料电机(31)驱动所述投料口(33)的打开，所述定量投料腔体(24)内的物料从所述投料口(33)流出，开始投料操作；

S3：PLC控制系统接收投料停止信号，控制投料电机(31)转动，所述投料电机(31)驱动所述投料口(33)的关闭，结束投料操作。

8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述PLC控制系统接收投料启动信号，控制投料电机(31)转动，所述投料电机(31)驱动所述投料口(33)的打开，所述定量投料腔体(24)内的物料从所述投料口(33)流出，开始投料操作，还包括：

所述PLC控制系统通过控制所述定量电机(22)驱动所述定量分料拨片(23)的转动时间，实现对分入所述定量投料腔体(24)内的物料量的控制。

9.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，

所述PLC控制系统根据不同物料通过所述投料口(33)的流速不同，控制所述投料口(33)的启停时间，控制物料从所述投料口(33)的流出量。

10.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，还包括：

所述PLC控制系统反馈投料结束信号；

管理系统接收投料信息，计算投料量，管理系统根据所述投料量计算所述储料仓(10)内的剩余物料量；

确认剩余物料量小于预设值时，反馈补料提醒信号至人机交互界面。

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