CN1172697A - 等流率出料装置和方法 - Google Patents

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Abstract

采用一个泵装置在压力下吸抽容纳在一容器中的高粘性物料,并将物料泵送到一个喷嘴。与该泵装置相连一个执行物料的吸抽和泵送的轴件。该轴件在供给一作动筒的空气的压力作用下,可沿轴向滑动,当轴件下降时造成的压力增加,使得吸抽入泵装置的物料从喷嘴排出。在轴件附近装有一传感器,传感器的探测结果传给一控制器。在控制器中预置一个实现等流率操作时的参照速度。通过将实际的轴件移动速度与参照速度相比较,进行压力修正。

Description

等流率出料装置和方法
本发明涉及一种等流率出料装置和方法，尤其是涉及一种能够控制从装置中放出的高粘性材料的流率的等流率出料装置和方法。
目前，硅橡胶、环氧树指、滑脂等高粘性材料由于具有高密封和能做到低成本的优点，被越来越大量用作机械部件间密封材料或润滑材料。这类材料置于一出料装置的容器中，可以通过与该容器连接的泵装置的驱动，从喷嘴出料。
然而，在传统的出料装置中，压力的调节仅仅靠操作者的手动操作，通过调节驱动泵装置的作动筒的压力，使材料的出料率保持恒定。由此产生的问题是，操作者应总在监视压力表，而且基于监视结果进行压力调节还需要操作者的经验。尤其是，由于环境温度的变化和不同的批量，高粘性材料的粘性也有变化。经过一段时间，材料的出料流率很容易改变。所以，给操作者带来很大负担。
为进行上述物料的等流率出料，已有采用伺服电机的压力泵送装置，这种装置带来制造成本高和结构复杂的缺陷。而且，整个出料装置的重量增加。如果出料装置与控制机器人相联，则会给机器人外加不利的过量负荷。
本发明的目的是，提供一种等流率出料装置和方法，从而能够通过探测或监视由于物料粘性的变化而造成的出料速率的改变，来自动控制出料压力，克服现有技术的上述缺陷。
为实现上述目的，本发明提供的等流率出料装置包括一个容纳粘性材料的容器，一个把该材料送到喷嘴的泵，一个驱动使泵工作的轴件的作动筒，当轴件被作动筒驱动时，泵中的材料可从喷嘴排出，其特征在于，在轴件附近装有一个探测轴件运动速度的传感器，还装有一个控制器，该控制器根据传感器的输出信号，进行作动筒的压力调节。利用这样一种结构，如果物料的粘性因某种原因而变化，则物料流动阻力相应变化。这些变化导致轴件的运动速度增高或降低时，根据传感器探测到的轴件运动速度与总是以恒定速率出料的参考速度的比较结果，给作动筒施加一个适当的压力。参考速度可以基于给定的出料速率的轴件速度来确定。
最好该作动筒包括一个气筒，从而可以通过控制供给作动筒的空气量来控制轴件的运动速度。通过利用气筒，结构简单，可以降低出料装置制造成本，而且容易进行维修检查。
图1是本发明的等速率出料装置的实例的总体结构示意图。
现参照附图描述本发明的一个实施例。
图1示意地给出了本发明的一个实施例的装置整体结构。图中的等速率出料装置10包括主体11。主体11包括置于一可移动框架12的下部的容器13，通过一物料出口套筒14与容器13相连的泵装置15，通过一软管与泵装置15相连的喷嘴16，以及一个气压缸18，通过泵装置15的作用，物料从喷嘴16排出，气压缸18驱动处于垂直方向的轴件，以使泵装置15工作。
高粘性物料M(如硅等)置于容器13中，在物料M上置有滑板20，滑板20中心有物料通口，滑板20周边有凸缘21，凸缘21可沿容器13内壁表面滑动，从而能下落把粘附在容器13内壁表面的物料M刮落。滑板20还起到利用滑板20上方的泵装置15和气压缸18等的重量而使容器13内部一直处于受压状态的作用。
物料出口套筒14安装在滑板20的物料通口中。在物料出口套筒14的外缘装有固定不动的法兰25，在法兰25和滑板20上表面之间装有密封圈24。在物料出口套筒14上方的泵装置15在轴件17被气压缸18向上移动时吸抽物料M，在轴件17被气压缸18向下移动时，把物料泵压到喷嘴16而从喷嘴16排出。泵装置15还包括一个止回阀(未示出)防止当轴件17下降时可能发生的物料回流到容器13。
在轴件17旁边置有传感器30。本实施例采用激光传感器。此外也可采用其他各种可以探测轴件17的移动的传感器，当然还可用接触式的传感器。
气压缸18的上部和下部分别有气门18A和18B，这两个气门18A、18B通过电磁阀32、控制器33和空气过滤器34与气源36相连。从而，气压缸18的空气供应和所供空气量的调节(即气压缸18内的空气压力的调节)可以在控制器33的控制下实现。控制器33与传感器30相连，因而可以根据传感器30的输出信号适当调节施加给气压缸18的空气压力。控制器33配有各种预置开关、dip开关、一个显示压力值的液晶显示以及指示各种报警状态和轴件移动速度的指示灯，以便操作者可以目视监测等流率出料装置10的工作状态。
图中的标号38表示控制机器人39动作的密封控制盘，机器人39操纵喷嘴16以及对包括控制器33在内的其它部件进行统一控制。标号40表示空气放气软管。
现描述本实施例的装置的整个操作过程。
首先，由手动进行压力调节，以便根据将施加该物料的机件和该物料的粘性等获得最佳出料率。然后把物料受到适当作用时的轴件17的移动速度储存和预置在控制器33中，作为参照速度。不断将轴件17的实际移动速度与所储存的参照移动速度作比较，当这两个速度之间的差距超出给定的范围时，便调节压力，使得轴件17的实际移动速度接近参照移动速度。压力的修正并不是急剧的，而是很少量地进行修正，以便对物料几次馈给后，实际移动速度能被调回到合适的数值。在本实施例中，预置的压力最大修正量为0.05千克力/厘米2，如果实际移动速度与参照速度差别很大，就按最大修正量进行压力修正。随着轴件17的移动速度接近参照速度，控制轴件17的移动速度，以减少修正量，尽可能精确地和尽早地使移动速度接近参照速度。修正量是根据N次取样的平均值确定的。取样次数N是可变的。
以这种方式进行初始预置后，供给气压缸18的空气开始启动出料操作时，轴件17向上移动。轴件17的这种移动使得泵装置15内产生负压，以致物料M被吸抽入泵装置15，当轴件17下降时，止回阀(未示出)关闭。由于轴件17下降导致的泵装置15内的压力升高使得物料M在压力下被泵送到喷嘴16。
在出料操作过程中，传感器按预定时间探测轴件17的移动速度。探测结果送给控制器33。如果探测的速度与参照速度的比较结果确定出轴件的实际移动速度低于参照速度，则进行增大压力的压力修正。反之，如果确定出轴件17的移动速度高于参照速度，则进行减小压力的修正。操作是不间断的，这是因为即使速度的比较表明有偏差，调节仍是逐步进行的。
上述操作是自动进行的，在本实施例中，也可由操作者进行手动修正。在这种情况下，将轴件17的实际移动速度与参照速度相比较，根据偏差连续调节压力。这样就有可能在短时间内将该等流率出料装置预置到一个适当的起始状态，并更容易适应要出料的物料的实验数据未知的情况。
上述描述中，仅仅示范了操作的条件。理想的取样次数、要修正的压力量以及失常的确定标准等条件，要根据每种物料的适用条件来确定。虽然压力的修正是基于多次取样获得的平均值来作的，但如果确定出发生了极端反常，也可以立即发出报警。
虽然作动筒18是气压缸，它也可以是液压缸。为实现结构的简化和制造及维护成本的降低，采用气压缸较为有利。
虽然本实施例中图示和描述的装置是竖式安置的，但本发明并不限于本实施例。本发明同样可以作为横式安置的装置实施。
在上述实施例中，物料是处于压力下被吸抽然后由泵送到喷嘴16，或者，也可由滑板对容器13内部施压而直接排出物料。
以上描述了本发明的构造和部件配置。从而可以通过探测或监测由于物料粘性变化所引起的出料量的变化来自动实现压力调节，以维持等流率出料。与现有的由操作者进行的手动调节相比，提供了一种能以非常简单和精确的方式实现等流率出料的装置。
由于测量出料率变化的装置是由测量轴件的移动速度的传感器组成的，该装置使得有可能采用现有的物料出料装置所用的传感器。这就增强了本装置的适应性，能做到有效利用现有设备。
与采用液压的情况相比，采用气压缸可使结构更为简单并减轻出料装置的重量。使整个装置的运输和操作容易。

Claims (6)

1、一种等流率出料装置，包括一个容纳有一定粘性的物料的容器，一个将该物料输送到一喷嘴的泵装置，以及一个驱动一轴件的作动筒，该轴件使泵装置工作，当轴件被作动筒驱动时，将泵装置中的物料从喷嘴排出，其特征在于，在轴件附近装有一个用于探测轴件移动速度的传感器，还配有一个根据传感器的输出进行作动筒压力调节的控制器。
2、根据权利要求1所述的等流率出料装置，其特征在于，所说的作动筒包括一个气压缸，通过控制供给该气压缸的空气的流率来调节轴件的移动速度。
3、一种等流率出料方法，包括一个容纳有一定粘性的物料的容器、一个将该物料输送到一喷嘴的泵装置、一个驱动一个使泵装置工作的轴件的作动筒，当轴件被作动筒驱动时泵装置内的物料被从喷嘴排出，其特征在于，探测轴件的移动速度，将探测到的轴件移动速度与一参照速度相比较，调节作动筒中的压力，以使探测到的移动速度与该参照速度相同。
4、根据权利要求3所述的等流率出料方法，其特征在于，所述参照速度是根据通过手动压力调节进行适当的物料馈给时轴件移动速度来确定的，以便根据施加该物料的机件和物料的粘性获得最佳出料率，并且，当物料被施加至所述机件时将轴件的移动速度与该参照速度相比较，当参照速度与实际移动速度之间的偏差超出一定的范围时，修正轴件的速度，使之趋近参照速度。
5、根据权利要求4所述的等流率出料方法，其特征在于，压力的修正是很少量进行的，以便经若干次对物料馈给后，压力能被调回到适当的值。
6、根据权利要求4所述的等流率出料方法，其特征在于，当实际移动速度大大偏离参照速度时，按最大修正量进行压力修正，随着移动速度接近参照速度，压力的修正量减少。
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