CN117507171A - 一种聚烯烃自动混料方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种聚烯烃自动混料方法及装置，将自动破包组件两侧分别间隔设置有废袋料斗和破包料斗，破包料斗的输出端通过第一输料组件与原料仓适配连接，原料仓的输出端与色母配料机的输入端连通，色母配料机的输出端与配料中转仓的输入端连通，配料中转仓的输出端通过第二输料组件与配料成品仓适配连接。本发明解决了人工手动破包投料，大幅减少员工工作量并减少人工支出，降低企业加工制造成本；同时设置的配料成品仓有利于企业根据电力需求对聚烯烃原料实现错峰混料，降低能耗，实现绿色环保生产。

Description

一种聚烯烃自动混料方法及装置

技术领域

本发明是涉及注塑原料混料技术领域，具体地说是涉及一种聚烯烃自动混料方法及装置。

背景技术

目前，聚烯烃管材挤出所用原料为聚烯烃树脂(PE、PPR)及色母按一定比例共混。目前行业普遍的混料方式为员工根据配方手动破包投入所需重量的树脂及色母，吸料机吸入混料锅后开始拌料，达到规定时间后，再将混好的料转移至储料斗，员工再进行手动投料，如此往复。混料方式简单，但员工不能离开工作岗位，人工浪费较大，且工作效率低，一天混料量仅40吨左右。

且目前国内对企业在用电高峰期、低峰期内的电价不一样，高峰期电量高，不利于企业成本控制，很多企业进行错峰生产。而聚烯烃原有混料方式单次混料量有限，且无储料仓，不能错峰用电。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种聚烯烃自动混料方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、循环取料：将聚烯烃原料放置至机械手前端，机械手通过3D相机定位聚烯烃原料袋，驱使与活动夹具连接的针筒垂直插入聚烯烃原料袋内，针筒旋转90°，使针筒平行夹住聚烯烃原料袋；

机械手旋转至破包料斗上方，使聚烯烃原料袋底部与破包刀片接触1-10mm深，随后机械手旋转对聚烯烃原料袋进行破包，破包后的聚烯烃原料落入破包料斗内，而机械手继续旋转至废袋料斗上方，针筒回位至垂直角度，破损的聚烯烃原料袋落入废袋料斗内，机械手可重新返回3D相机定位聚烯烃原料袋处进行重复取料；

S2、基于S1，破包料斗内的聚烯烃原料顺势落入第一接料口，第一斗式提升机内的第一小斗在第一轨道的运作下装入聚烯烃原料向上进行运输，运输至第一倒料口处时，朝上的第一小斗在第一轨道的带动下翻转将聚烯烃原料从第一倒料口倒入原料仓内，第一小斗再继续运动回第一接料口处进行下一轮的接料；

当原料仓内的聚烯烃原料高度超过最高料位计时，报警器触发警报，第一轨道和机械手均停止动作，直到原料仓内的聚烯烃原料高度低于最低料位计时，报警器触发警报，第一轨道和机械手继续工作；

S3、基于S2，原料仓内的聚烯烃原料从下料口进入螺旋加料机，被螺旋加料机送入搅拌仓内，同时喂料机内的色母料根据预先设定的比例连续投入搅拌仓内，螺旋桨持续对聚烯烃原料和色母料进行搅拌混合形成混配料，混配料顺着出料口落入配料中转仓内；

S4.1、基于S3，当用电低峰期时，配料中转仓内的混配料直接通过第二抽料口将混配料进行输送至外部聚烯烃挤出机处进行生产；

S4.2、基于S3，当用电高峰期时，配料中转仓内的混配料经过第二接料口落入第二斗式提升机内，由第二小斗在第二轨道的运输下将混配料运输至第二倒料口处，倒入配料成品仓内进行储存；

S5、基于S4.2，第三抽料口将配料成品仓内的混配料通过抽料管道运输至外部聚烯烃挤出机处进行生产。

优选地，所述步骤S1中机械手旋转对聚烯烃原料袋进行破包后，继续旋转至破包料斗的正上方，暂停5s-1min，待聚烯烃原料完全落入破包料斗内，活动夹具左右往返摆动45°两次，机械手再旋转至废袋料斗上方。

本发明还提供了一种聚烯烃自动混料装置，其特征在于：包括自动破包组件、废袋料斗、破包料斗、原料仓、色母配料机、配料中转仓和配料成品仓，所述自动破包组件两侧分别间隔设置有废袋料斗和破包料斗，所述破包料斗的输出端通过第一输料组件与原料仓适配连接，所述原料仓的输出端与色母配料机的输入端连通，所述色母配料机的输出端与配料中转仓的输入端连通，所述配料中转仓的输出端通过第二输料组件与配料成品仓适配连接。

优选地，所述自动破包组件包括安装架、3D相机、机械手、活动夹具、针筒和破刀片，所述安装架上端通过直线导轨滑动安装有3D相机，所述3D相机下方设有机械手，所述机械手一端固定安装有活动夹具，所述活动夹具下端适配安装有多个针筒；所述破包料斗上端设有破刀片。

优选地，所述色母配料机包括机架、喂料机、搅拌仓和螺旋加料机，所述原料仓与配料中转仓之间夹设有机架，所述机架上端固设有喂料机，所述喂料机正下方设有搅拌仓，所述搅拌仓的输入端与螺旋加料机的输出端连通，所述螺旋加料机的输入端与所述原料仓连通；所述搅拌仓内设有螺旋桨，所述螺旋桨下方设有出料口，所述出料口一端伸入所述配料中转仓上端。

优选地，所述原料仓表面由上至下依次设有料位深度计、最高料位计、报警器和最低料位计，所述料位深度计与深度显示器电性连接，所述深度显示器贴设于所述原料仓表面。

优选地，所述第一输料组件包括第一斗式提升机、第一接料口和第一倒料口，所述第一斗式提升机内设有可往复循环的第一轨道，所述第一轨道上均匀布设有至少2个第一小斗；所述第一斗式提升机的下端设有第一接料口，所述第一接料口与所述破包料斗下方连通；所述第一斗式提升机的上端设有第一倒料口，所述第一倒料口与所述原料仓上端连通。

优选地，所述第二输料组件包括第二斗式提升机、第二接料口和第二倒料口，所述第二斗式提升机内设有可往复循环的第二轨道，所述第二轨道上均匀布设有至少2个第二小斗；所述第二斗式提升机的下端设有第二接料口，所述第二接料口与所述配料中转仓下方连通；所述第二斗式提升机的上端设有第二倒料口，所述第二倒料口与所述配料成品仓上端连通。

优选地，所述原料仓底部设有第一抽料口，所述第一抽料口可与抽料管道连通，所述第一抽料口斜上方设有下料口，所述下料口与所述螺旋加料机连通。

优选地，所述配料中转仓底部设有第二抽料口，所述配料成品仓底部设有第三抽料口，所述第二抽料口和第三抽料口可分别与抽料管道通过活口连接。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

(1)本发明的聚烯烃自动混料方法通过自动破包组件及原料仓解决了人工手动破包投料，大幅减少员工工作量并减少人工支出，降低企业加工制造成本，一天可混料80吨左右；同时设置的配料成品仓有利于企业根据电力需求对聚烯烃原料实现错峰混料，降低能耗，实现绿色环保生产。

(2)本发明的聚烯烃自动混料装置将自动破包组件两侧分别间隔设置有废袋料斗和破包料斗，破包料斗的输出端通过第一输料组件与原料仓适配连接，原料仓的输出端与色母配料机的输入端连通，色母配料机的输出端与配料中转仓的输入端连通，配料中转仓的输出端通过第二输料组件与配料成品仓适配连接。本发明合理使用原料仓和配料成品仓做相关物料的结存，无需在拌料间堆放过多整板料，工作现场整体整洁干净，方便工作人员对混料生产过程进行观察，并且第一斗式提升机和第二斗式提升机的能耗较螺旋抽料机能耗低，进一步降低了能耗，同时可保障混配料的均匀性。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的部分结构示意图之一。

图3为本发明的部分结构示意图之二。

图4为本发明的图1中A处放大图。

具体实施方式

如图1至图4所示，一种聚烯烃自动混料方法及装置，包括自动破包组件1、废袋料斗2、破包料斗3、原料仓4、色母配料机5、配料中转仓6、配料成品仓7、第一输料组件8、第二输料组件9、安装架10、3D相机11、机械手12、活动夹具13、针筒14、破刀片15、机架16、喂料机17、搅拌仓18、螺旋加料机19、螺旋桨20、出料口21、料位深度计22、最高料位计23、报警器24、最低料位计25、深度显示器26、第一斗式提升机27、第一接料口28、第一倒料口29、第一轨道30、第一小斗31、第二斗式提升机32、第二接料口33、第二倒料口34、第二轨道35、第二小斗36、第一抽料口37、抽料管道38、下料口39、第二抽料口40和第三抽料口41。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1至图4所示，自动破包组件1两侧分别间隔设置有废袋料斗2和破包料斗3，破包料斗3的输出端通过第一输料组件8与原料仓4适配连接，原料仓4的输出端与色母配料机5的输入端连通，色母配料机5的输出端与配料中转仓6的输入端连通，配料中转仓6的输出端通过第二输料组件9与配料成品仓7适配连接。

自动破包组件1包括安装架10、3D相机11、机械手12、活动夹具13、针筒14和破刀片15，安装架10上端通过直线导轨滑动安装有3D相机11，3D相机11下方设有机械手12，机械手12一端固定安装有活动夹具13，活动夹具13下端适配安装有多个针筒14；破包料斗3上端设有破刀片15。本实施例中，安装架10的一侧是固定在墙上，本实施例附图未示出相关固定墙。本实施例的机械手12采用4轴协作机械臂，比市面上的常规破包采用的6轴协作机械臂要节省很多成本，并且自动破包组件1与破包料斗3配合的工作速度和安全性都比市面上好。

原料仓4表面由上至下依次设有料位深度计22、最高料位计23、报警器24和最低料位计25，最高料位计23和最低料位计25都与报警器24电性连接，当最高料位计23/最低料位计25检测到聚烯烃原料超过/低于此高度时，均会提示报警器24发出警报，进行相关提醒。料位深度计22与深度显示器26电性连接，深度显示器26贴设于原料仓4表面，可实时显示原料仓4内的聚烯烃原料高度，方便工作人员进行查看。

原料仓4底部设有第一抽料口37，第一抽料口37可与抽料管道38连通，第一抽料口37斜上方设有下料口39，下料口39与螺旋加料机19连通。配料中转仓6底部设有第二抽料口40，配料成品仓7底部设有第三抽料口41，第二抽料口40和第三抽料口41可分别与抽料管道38通过活口连接。若购买的聚烯烃挤出机是自带有色母配料机5，则原料仓4底部的第一抽料口37直接通过抽料管道38连接聚烯烃挤出机供机台生产。

色母配料机5包括机架16、喂料机17、搅拌仓18和螺旋加料机19，原料仓4与配料中转仓6之间夹设有机架16，机架16上端固设有喂料机17，喂料机17正下方设有搅拌仓18，搅拌仓18的输入端与螺旋加料机19的输出端连通，螺旋加料机19的输入端与原料仓4连通；搅拌仓18内设有螺旋桨20，螺旋桨20下方设有出料口21，出料口21一端伸入配料中转仓6上端。

第一输料组件8包括第一斗式提升机27、第一接料口28和第一倒料口29，第一斗式提升机27内设有可往复循环的第一轨道30，第一轨道30上均匀布设有至少2个第一小斗31；第一斗式提升机27的下端设有第一接料口28，第一接料口28与破包料斗3下方连通；第一斗式提升机27的上端设有第一倒料口29，第一倒料口29与原料仓4上端连通。

第二输料组件9包括第二斗式提升机32、第二接料口33和第二倒料口34，第二斗式提升机32内设有可往复循环的第二轨道35，第二轨道35上均匀布设有至少2个第二小斗36；第二斗式提升机32的下端设有第二接料口33，第二接料口33与配料中转仓6下方连通；第二斗式提升机32的上端设有第二倒料口34，第二倒料口34与配料成品仓7上端连通。

本发明的聚烯烃自动混料方法包括以下步骤：

S1、循环取料：将聚烯烃原料放置至机械手12前端，机械手12通过3D相机11定位聚烯烃原料袋，驱使与活动夹具13连接的针筒14垂直插入聚烯烃原料袋内，针筒14旋转90°，使针筒14平行夹住聚烯烃原料袋；

机械手12旋转至破包料斗3上方，使聚烯烃原料袋底部与破包刀片接触1-10mm深，随后机械手12旋转对聚烯烃原料袋进行破包，具体地，破包后的机械手12继续旋转至破包料斗3的正上方，暂停5s-1min，待聚烯烃原料完全落入破包料斗3内，活动夹具13左右往返摆动45°两次，机械手12再旋转至废袋料斗2上方，针筒14回位至垂直角度，破损的聚烯烃原料袋落入废袋料斗2内，机械手12可重新返回3D相机11定位聚烯烃原料袋处进行重复取料；

S2、基于S1，破包料斗3内的聚烯烃原料顺势落入第一接料口28，第一斗式提升机27内的第一小斗31在第一轨道30的运作下装入聚烯烃原料向上进行运输，运输至第一倒料口29处时，朝上的第一小斗31在第一轨道30的带动下翻转将聚烯烃原料从第一倒料口29倒入原料仓4内，第一小斗31再继续运动回第一接料口28处进行下一轮的接料；

当原料仓4内的聚烯烃原料高度超过最高料位计23时，报警器24触发警报，第一轨道30和机械手12均停止动作，直到原料仓4内的聚烯烃原料高度低于最低料位计25时，报警器24触发警报，第一轨道30和机械手12继续工作；

S3、基于S2，原料仓4内的聚烯烃原料从下料口39进入螺旋加料机19，被螺旋加料机19送入搅拌仓18内，同时喂料机17内的色母料根据预先设定的比例连续投入搅拌仓18内，螺旋桨20持续对聚烯烃原料和色母料进行搅拌混合形成混配料，混配料顺着出料口21落入配料中转仓6内；

S4.1、基于S3，当用电低峰期时，配料中转仓6内的混配料直接通过第二抽料口40将混配料进行输送至外部聚烯烃挤出机处进行生产；

S4.2、基于S3，当用电高峰期时，配料中转仓6内的混配料经过第二接料口33落入第二斗式提升机32内，由第二小斗36在第二轨道35的运输下将混配料运输至第二倒料口34处，倒入配料成品仓7内进行储存；

S5、基于S4.2，第三抽料口41将配料成品仓7内的混配料通过抽料管道38运输至外部聚烯烃挤出机处进行生产。

本发明的聚烯烃自动混料方法自动破包组件1及原料仓4解决了人工手动破包投料，一天可混料80吨左右，大幅减少员工工作量并减少人工支出，降低企业加工制造成本；同时设置的配料成品仓7有利于企业根据电力需求对聚烯烃原料实现错峰混料，降低能耗，实现绿色环保生产。

本发明合理使用原料仓4和配料成品仓7做相关物料的结存，无需在拌料间堆放过多整板料，工作现场整体整洁干净，方便工作人员对混料生产过程进行观察，并且第一斗式提升机27和第二斗式提升机32的能耗较螺旋抽料机能耗低，进一步降低了能耗，同时可保障混配料的均匀性。

上述的实施例仅为本发明的优选实施例，不能以此来限定本发明的权利范围，因此，依本发明申请专利范围所作的修改、等同变化、改进等，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种聚烯烃自动混料方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、循环取料：将聚烯烃原料放置至机械手(12)前端，机械手(12)通过3D相机(11)定位聚烯烃原料袋，驱使与活动夹具(13)连接的针筒(14)垂直插入聚烯烃原料袋内，针筒(14)旋转90°，使针筒(14)平行夹住聚烯烃原料袋；

机械手(12)旋转至破包料斗(3)上方，使聚烯烃原料袋底部与破包刀片接触1-10mm深，随后机械手(12)旋转对聚烯烃原料袋进行破包，破包后的聚烯烃原料落入破包料斗(3)内，而机械手(12)继续旋转至废袋料斗(2)上方，针筒(14)回位至垂直角度，破损的聚烯烃原料袋落入废袋料斗(2)内，机械手(12)可重新返回3D相机(11)定位聚烯烃原料袋处进行重复取料；

S2、基于S1，破包料斗(3)内的聚烯烃原料顺势落入第一接料口(28)，第一斗式提升机(27)内的第一小斗(31)在第一轨道(30)的运作下装入聚烯烃原料向上进行运输，运输至第一倒料口(29)处时，朝上的第一小斗(31)在第一轨道(30)的带动下翻转将聚烯烃原料从第一倒料口(29)倒入原料仓(4)内，第一小斗(31)再继续运动回第一接料口(28)处进行下一轮的接料；

当原料仓(4)内的聚烯烃原料高度超过最高料位计(23)时，报警器(24)触发警报，第一轨道(30)和机械手(12)均停止动作，直到原料仓(4)内的聚烯烃原料高度低于最低料位计(25)时，报警器(24)触发警报，第一轨道(30)和机械手(12)继续工作；

S3、基于S2，原料仓(4)内的聚烯烃原料从下料口(39)进入螺旋加料机(19)，被螺旋加料机(19)送入搅拌仓(18)内，同时喂料机(17)内的色母料根据预先设定的比例连续投入搅拌仓(18)内，螺旋桨(20)持续对聚烯烃原料和色母料进行搅拌混合形成混配料，混配料顺着出料口(21)落入配料中转仓(6)内；

S4.1、基于S3，当用电低峰期时，配料中转仓(6)内的混配料直接通过第二抽料口(40)将混配料进行输送至外部聚烯烃挤出机处进行生产；

S4.2、基于S3，当用电高峰期时，配料中转仓(6)内的混配料经过第二接料口(33)落入第二斗式提升机(32)内，由第二小斗(36)在第二轨道(35)的运输下将混配料运输至第二倒料口(34)处，倒入配料成品仓(7)内进行储存；

S5、基于S4.2，第三抽料口(41)将配料成品仓(7)内的混配料通过抽料管道(38)运输至外部聚烯烃挤出机处进行生产。

2.根据权利要求1所述的一种聚烯烃自动混料方法，其特征在于：所述步骤S1中机械手(12)旋转对聚烯烃原料袋进行破包后，继续旋转至破包料斗(3)的正上方，暂停5s-1min，待聚烯烃原料完全落入破包料斗(3)内，活动夹具(13)左右往返摆动45°两次，机械手(12)再旋转至废袋料斗(2)上方。

3.一种聚烯烃自动混料装置，其特征在于：包括自动破包组件(1)、废袋料斗(2)、破包料斗(3)、原料仓(4)、色母配料机(5)、配料中转仓(6)和配料成品仓(7)，所述自动破包组件(1)两侧分别间隔设置有废袋料斗(2)和破包料斗(3)，所述破包料斗(3)的输出端通过第一输料组件(8)与原料仓(4)适配连接，所述原料仓(4)的输出端与色母配料机(5)的输入端连通，所述色母配料机(5)的输出端与配料中转仓(6)的输入端连通，所述配料中转仓(6)的输出端通过第二输料组件(9)与配料成品仓(7)适配连接。

4.根据权利要求3所述的一种聚烯烃自动混料装置，其特征在于：所述自动破包组件(1)包括安装架(10)、3D相机(11)、机械手(12)、活动夹具(13)、针筒(14)和破刀片(15)，所述安装架(10)上端通过直线导轨滑动安装有3D相机(11)，所述3D相机(11)下方设有机械手(12)，所述机械手(12)一端固定安装有活动夹具(13)，所述活动夹具(13)下端适配安装有多个针筒(14)；所述破包料斗(3)上端设有破刀片(15)。

5.根据权利要求4所述的一种聚烯烃自动混料装置，其特征在于：所述色母配料机(5)包括机架(16)、喂料机(17)、搅拌仓(18)和螺旋加料机(19)，所述原料仓(4)与配料中转仓(6)之间夹设有机架(16)，所述机架(16)上端固设有喂料机(17)，所述喂料机(17)正下方设有搅拌仓(18)，所述搅拌仓(18)的输入端与螺旋加料机(19)的输出端连通，所述螺旋加料机(19)的输入端与所述原料仓(4)连通；所述搅拌仓(18)内设有螺旋桨(20)，所述螺旋桨(20)下方设有出料口(21)，所述出料口(21)一端伸入所述配料中转仓(6)上端。

6.根据权利要求5所述的一种聚烯烃自动混料装置，其特征在于：所述原料仓(4)表面由上至下依次设有料位深度计(22)、最高料位计(23)、报警器(24)和最低料位计(25)，所述料位深度计(22)与深度显示器(26)电性连接，所述深度显示器(26)贴设于所述原料仓(4)表面。

7.根据权利要求5或6所述的一种聚烯烃自动混料装置，其特征在于：所述第一输料组件(8)包括第一斗式提升机(27)、第一接料口(28)和第一倒料口(29)，所述第一斗式提升机(27)内设有可往复循环的第一轨道(30)，所述第一轨道(30)上均匀布设有至少2个第一小斗(31)；所述第一斗式提升机(27)的下端设有第一接料口(28)，所述第一接料口(28)与所述破包料斗(3)下方连通；所述第一斗式提升机(27)的上端设有第一倒料口(29)，所述第一倒料口(29)与所述原料仓(4)上端连通。

8.根据权利要求7所述的一种聚烯烃自动混料装置，其特征在于：所述第二输料组件(9)包括第二斗式提升机(32)、第二接料口(33)和第二倒料口(34)，所述第二斗式提升机(32)内设有可往复循环的第二轨道(35)，所述第二轨道(35)上均匀布设有至少2个第二小斗(36)；所述第二斗式提升机(32)的下端设有第二接料口(33)，所述第二接料口(33)与所述配料中转仓(6)下方连通；所述第二斗式提升机(32)的上端设有第二倒料口(34)，所述第二倒料口(34)与所述配料成品仓(7)上端连通。

9.根据权利要求8所述的一种聚烯烃自动混料装置，其特征在于：所述原料仓(4)底部设有第一抽料口(37)，所述第一抽料口(37)可与抽料管道(38)连通，所述第一抽料口(37)斜上方设有下料口(39)，所述下料口(39)与所述螺旋加料机(19)连通。

10.根据权利要求8所述的一种聚烯烃自动混料装置，其特征在于：所述配料中转仓(6)底部设有第二抽料口(40)，所述配料成品仓(7)底部设有第三抽料口(41)，所述第二抽料口(40)和第三抽料口(41)可分别与抽料管道(38)通过活口连接。