CN210526895U - 一种三轴移动垂直式粉体高精度定量给料装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种定量给料技术领域，特别涉及一种适用于精细化工、新能源、食品、医药行业的三轴移动垂直式粉体高精度定量给料装置，包括框架，框架上方设有储料仓，储料仓顶部设有进料口，储料仓底部设有出料口，框架在靠近出料口位置设有用于将出料口封闭或开启的开关门机构，储料仓内设有用于将物料输出的下料单元，储料仓下方具有用于将容器输送至储料仓的出料口位置的输送单元，框架上设有用于承载输送单元的输送平台，输送单元下方设有用于将整个输送单元从输送平台顶起并移动的移动顶升单元，本实用新型采用内部垂直螺旋给料，配合外部搅拌破拱的双轴形式，内外双轴由双电机分别驱动，结构独立。

Description

一种三轴移动垂直式粉体高精度定量给料装置

技术领域

本实用新型涉及一种定量给料技术领域，特别涉及一种适用于精细化工、新能源、食品、医药行业的三轴移动垂直式粉体高精度定量给料装置。

背景技术

粉体材料自动定量称重装置广泛应用在精细化工、新能源、食品、医药等行业中，一般应用要求该装置能够满足运行稳定、称量精准、运行快速，结构防尘，输送无残留等条件。目前现有装置按照布置结构主要分为水平及垂直两种形式，给料控制又分为螺旋给料、震动给料和阀门给料等多种形式，其中水平式螺旋给料装置因为结构简易，方便制作，控制简单等特点而在市场上最为常见。但这种结构的缺点也很明显：(1)螺旋底部物料易残留，长时间会影响产品质量，比如食品粉体长时间变质，功能性粉体长时间性质变化等；(2)对不同料性粉体适用性不强，比如对于流动性不好物料容易发生称重偏差；甚至对黏性强物料因物料架桥或贴壁难以正常下料；(3)另外水平螺旋出料口常规结构很难做到精确下料控制，因此普遍称重精度不高；(4)现有水平螺旋装置也存在因出料口距离较高造成的扬尘较大等问题。因此水平式螺旋给料装置仅能针对特定物料种类，对物料残留无要求，对称重精度要求不高(一般＞200g 以上)的工况应用。

而垂直螺旋给料装置相对于水平螺旋，解决了物料堆积残留问题，下料速度更快，下料控制也更为精确，在高精度的工况下应用较多。然而传统的螺旋给料装置同样存在许多弊端：(1) 功能单一，仅针对某种特定料性粉体有效，适用性差；(2)给料螺旋的驱动机构不稳定，不具备更高精度给料的条件；(3)驱动电机安装在料仓下方，结构复杂不稳定，检修困难；(4)传统式旋转防漏料关门机构，对于流动性较好的物料，由于下料速度过快，关门机构无法及时关闭或关闭不彻底，易扑粉和扬尘；旋转过程中存在磨损现象，金属杂质易落入物料造成污染； (5)结构复杂，易干涉；运行不稳定，易卡滞。

实用新型内容

为了解决现有技术存在的容易干涉，稳定性差的问题，本实用新型提供一种结构设计合理、稳定，可以X、Y、Z三方向同时任意移动不干涉的三轴移动垂直式粉体高精度定量给料装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种三轴移动垂直式粉体高精度定量给料装置，包括框架，所述的框架上方设有储料仓，储料仓顶部设有进料口，储料仓底部设有出料口，所述的框架在靠近出料口位置设有用于将出料口封闭或开启的开关门机构，所述的储料仓内设有用于将物料输出的下料单元，

所述的储料仓下方具有用于将容器输送至储料仓的出料口位置的输送单元，所述的框架上设有用于承载输送单元的输送平台，所述的输送单元下方设有用于将整个输送单元从输送平台顶起并移动的移动顶升单元。

进一步的，所述的下料单元包括位于中心的螺旋给料组件和套在螺旋给料组件外的拨料杆组件，所述的螺旋给料组件连接有驱动其转动的第一驱动机构，所述的拨料杆组件连接有驱动其转动的第二驱动机构。

进一步的，所述的螺旋给料组件包括主转轴和固定连接在主转轴下方的螺旋送料轴，所述的第一驱动机构包括安装在主转轴上方的送料电机，所述拨料杆组件包括套在主转轴外侧的拨料转轴筒和固定连接在拨料转轴筒下方的搅拌杆组件，所述的第二驱动机构包括安装在拨料转轴侧边的拨料电机，所述的拨料电机与拨料转轴筒通过锥齿轮传动连接。

进一步的，所述的拨料杆组件包括错开设置的第一搅拌杆和第二搅拌杆，所述的第一搅拌杆和第二搅拌杆的端部均呈L 型，且第一搅拌杆端部延伸方向与螺旋送料轴相交，第二搅拌杆端部延伸方向与螺旋送料轴远离。

进一步的，所述的储料仓上端固定有轴承座，所述的拨料转轴筒和轴承座之间设有油封和轴承，轴承之间具有带吹气口的轴承间隔套。

进一步的，储料仓下方设有称重模块，所述的储料仓通过称重模块支撑。

进一步的，所述的输送单元包括基座，所述的基座上设有称重传感器，所述的称重传感器上设有用于承托容器的承托支座，所述的承托支座上方设有安装槽架，所述的安装槽架上转动设有若干用于运输容器的驱动辊，所述的安装槽架在容器两侧还设有导向轮，所述的安装槽架在储料仓下方设有用于阻挡到位容器的阻挡板，阻挡板处设有接近开关。

进一步的，移动顶升单元包括XYZ三轴移动模组，所述XYZ 三轴移动模组的连接端为Z轴升降端，Z轴升降端还安装有用于顶升输送单元的顶升气缸，所述的顶升气缸将称重传感器以上部件顶起或放下。

进一步的，所述的开关门机构包括水平转轴，所述的水平转轴连接有驱动其转动的摆缸，所述的水平转轴的轴心线与储料仓下料口的中心错开，所述的水平转轴端部固定有接料盒，所述的接料盒上带有用于将出料口密封的密封垫。

进一步的，所述的框架上设有将储料仓出料口及以下部件与外界密封的密封罩。

有益效果：

(1)本实用新型采用内部垂直螺旋给料，配合外部搅拌破拱的双轴形式，内外双轴由双电机分别驱动，结构独立。

双轴驱动稳定，配合精密轴承，确保了双轴各自始终处于中心位置平稳转动，保证螺旋给料轴给料稳定性，提高给料精度；

同时外部搅拌破拱防止物料堆积，保证流动性差的粉体可正常下料；搅拌轴驱动可调速，可根据实时粉料料性各自不同调节搅拌速度，适用性强；

设有油封进行密封，再加上轴承间隔套上设有吹气口自动吹气防尘，确保轴承运行稳定、顺畅不卡滞；

(2)双驱动电机安装在储料仓上方，以供双轴独立转动的实现；安装、检修方便；

(3)出料口设有开关门机构，动作简单迅速，干净利落，密封性好，可及时封住出料口，防止漏料，对于流动性强的粉体同样适用；

(4)采用双称重感应，分别位于称重储料仓和接料平台(或接料容器)，双称重感应共同作用精准称重，确保高精度给料；同时储料仓称重模块还可与上方工序连锁，保证储料仓合理进料；

(5)接料平台采用X、Y、Z三轴移动接料，驱动稳定，行程精准，三轴移动运行平稳；X、Y、Z三轴可同时移动，在X、 Y轴移动接料过程中配合Z轴移动，保证接料点与出料口间距不变，此运动机制可更加有效填充接料容器，保证容器内部粉料均匀，表面平整；其中Z轴可控制缩小接料高度，减少扬尘；

(6)输送单元驱动可正反转，整个装置可完全适应不同输送方向工况；

(7)装置整体框架密封，防止外界灰尘污染同时有效防止粉尘污染环境。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为本实用新型定量给料装置的主视图；

图2为图1中沿A-A处的剖视图；

图3为框架的结构图；

图4为移动顶升单元结构图；

图5为输送单元正视图；

图6为输送单元俯视图；

图7为开关门机构的俯视图；

图8为下料单元的结构图；

其中，1、框架，11、密封罩，2、储料仓，21、进料口， 22、出料口，3、开关门机构，31、水平转轴，32、摆缸，33、接料盒，34、密封垫，4、下料单元，41、螺旋给料组件，411、主转轴，412、螺旋送料轴，413、送料电机，42、拨料杆组件， 421、拨料转轴筒，422、拨料电机，423、第一搅拌杆，424、第二搅拌杆，43、轴承间隔套，44.油封，5、输送单元，51、基座，52、称重传感器，53、承托支座，54、安装槽架，55、驱动辊，56、导向轮，57、阻挡板，6、输送平台，7、移动顶升单元，71、XYZ三轴移动模组，72、顶升气缸，8、称重模块。

具体实施方式

如图1～2，一种三轴移动垂直式粉体高精度定量给料装置，包括框架1，框架1上方设有储料仓2，储料仓2顶部设有进料口21，储料仓2底部设有出料口22，框架1在靠近出料口22 位置设有用于将出料口22封闭或开启的开关门机构3，储料仓 2内设有用于将物料输出的下料单元4。

储料仓2下方具有用于将容器输送至储料仓2的出料口22 位置的输送单元5，框架1上设有用于承载输送单元5的输送平台6，输送单元5下方设有用于将整个输送单元5从输送平台6 顶起并移动的移动顶升单元7。

如图8,下料单元4包括位于中心的螺旋给料组件41和套在螺旋给料组件41外的拨料杆组件42，螺旋给料组件41连接有驱动其转动的第一驱动机构，拨料杆组件42连接有驱动其转动的第二驱动机构。

如图8，螺旋给料组件41包括主转轴411和固定连接在主转轴411下方的螺旋送料轴412，第一驱动机构包括安装在主转轴411上方的送料电机413，所述拨料杆组件42包括套在主转轴411外侧的拨料转轴筒421和固定连接在拨料转轴筒421下方的搅拌杆组件，第二驱动机构包括安装在拨料转轴筒421侧边的拨料电机422，拨料电机422与拨料转轴筒421通过锥齿轮传动连接。

如图8，拨料杆组件42包括错开设置的第一搅拌杆423和第二搅拌杆424，第一搅拌杆423和第二搅拌杆424的端部均呈L型，且第一搅拌杆423端部延伸方向与螺旋送料轴412相交，第二搅拌杆424端部延伸方向与螺旋送料轴412远离。

所述的储料仓2上端固定有轴承座，拨料转轴筒421和轴承座之间设有油封44和和轴承，轴承之间具有带吹气口的轴承间隔套43。

储料仓2下方设有称重模块8，储料仓2通过称重模块8 支撑。

如图5～6，输送单元5包括基座51，基座51中央设有称重传感器52，称重传感器52上设有用于承托容器的承托支座53，承托支座53上方设有安装槽架54，安装槽架54上转动设有若干用于运输容器的驱动辊55，安装槽架54在容器两侧还设有导向轮56，安装槽架54在储料仓2下方设有用于阻挡到位容器的阻挡板57，阻挡板57处设有接近开关。

如图4，移动顶升单元7包括XYZ三轴移动模组71，XYZ 三轴移动模组71可以采用现有技术中的移动模组，本实用新型中，XYZ三轴移动模组71的传动采用滑块丝杆传动形式，并通过电机和同步带带动，XYZ三轴移动模组71的连接端为Z轴升降端，Z轴升降端还安装有用于顶升输送单元5的顶升气缸72，顶升气缸72将称重传感器52以上部件顶起或放下。

如图7，开关门机构3包括水平转轴31，水平转轴31连接有驱动其转动的摆缸32，水平转轴31的轴心线与储料仓2下料口的中心错开，水平转轴31端部固定有接料盒33，接料盒33 上带有用于将出料口22密封的密封垫34。

如图3，框架1上设有将储料仓2出料口22及以下部件与外界密封的密封罩11。储料仓2设有透气帽组件，通过透气、过滤和反吹释放料仓压力，并把过滤得的粉尘反吹回料仓。料仓盖上部配备压力表，实时监测料仓内部压力大小

工作原理：

当给料装置收到装料的信号时，输送单元5开启，从与之对接的输送线上接过接料容器运送到输送平台6上，接料容器输送到阻挡板57到位后，输送停止。顶升气缸72顶起基座51，通过称重传感器52将接料容器顶起与输送平台6分离。随后XYZ 三轴移动模组71的Z移动单元移动将整个输送单元5抬起，稳定地将接料容器移到与出料口22距离合适的位置开始装料。下料单元4开启，内部螺旋送料轴412和外部拨料杆组件42同时转动，进行先粗加料后细加料的垂直螺旋给料，第一搅拌杆423 和第二搅拌杆424靠近仓壁转动使料仓内粉料搅拌均匀并且下料顺畅不堆积。料仓由三个称重模块8承托，实时检测储料仓2 内重量及储料仓2内重量上下限。在垂直螺旋给料时，XYZ三轴移动模组71带动整个输送单元5，带动接料容器同时沿X、Y 方向按预先设定的路线进行交替移动，同时沿Z方向始终保持接料点与出料口22间距，进行螺旋接料。称重传感器52实时检测接料容器内装料量，当达到一定装料量时，粗加料变为细加料；当达到设定装料量时，给料结束。随后XYZ三轴移动模组71的Z移动单元下降复位。开关门机构3开启，摆缸32旋转180°，接料盒33迅速翻转180°密封至出料口22处。随后顶升气缸72下降复位，接料容器回到输送平台6。接收到输出信号，输送单元5上的阻挡板57下降，输送单元5开启，将容器输出到与之对接的输送线上，给料结束。

应当理解，以上所描述的具体实施例仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。由本实用新型的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种三轴移动垂直式粉体高精度定量给料装置，其特征在于:

包括框架(1)，所述的框架(1)上方设有储料仓(2)，储料仓(2)顶部设有进料口(21)，储料仓(2)底部设有出料口(22)，所述的框架(1)在靠近出料口(22)位置设有用于将出料口(22)封闭或开启的开关门机构(3)，所述的储料仓(2)内设有用于将物料输出的下料单元(4)；

所述的储料仓(2)下方具有用于将容器输送至储料仓(2)的出料口(22)位置的输送单元(5)，所述的框架(1)上设有用于承载输送单元(5)的输送平台(6)，所述的输送单元(5)下方设有用于将整个输送单元(5)从输送平台(6)顶起并移动的移动顶升单元(7)。

2.根据权利要求1所述的一种三轴移动垂直式粉体高精度定量给料装置，其特征在于：所述的下料单元(4)包括位于中心的螺旋给料组件(41)和套在螺旋给料组件(41)外的拨料杆组件(42)，所述的螺旋给料组件(41)连接有驱动其转动的第一驱动机构，所述的拨料杆组件(42)连接有驱动其转动的第二驱动机构。

3.根据权利要求2所述的一种三轴移动垂直式粉体高精度定量给料装置，其特征在于：所述的螺旋给料组件(41)包括主转轴(411)和固定连接在主转轴(411)下方的螺旋送料轴(412)，所述的第一驱动机构包括安装在主转轴(411)上方的送料电机(413)，所述拨料杆组件(42)包括套在主转轴(411)外侧的拨料转轴筒(421)和固定连接在拨料转轴筒(421)下方的搅拌杆组件，所述的第二驱动机构包括安装在拨料转轴筒(421)侧边的拨料电机(422)，所述的拨料电机(422)与拨料转轴筒(421)通过锥齿轮传动连接。

4.根据权利要求3所述的一种三轴移动垂直式粉体高精度定量给料装置，其特征在于：所述的拨料杆组件(42)包括错开设置的第一搅拌杆(423)和第二搅拌杆(424)，所述的第一搅拌杆(423)和第二搅拌杆(424)的端部均呈L型，且第一搅拌杆(423)端部延伸方向与螺旋送料轴(412)相交，第二搅拌杆(424)端部延伸方向与螺旋送料轴(412)远离。

5.根据权利要求3所述的一种三轴移动垂直式粉体高精度定量给料装置，其特征在于：所述的储料仓(2)上端固定有轴承座，所述的拨料转轴筒(421)和轴承座之间设有油封(44)和轴承，轴承之间具有带吹气口的轴承间隔套(43)。

6.根据权利要求1所述的一种三轴移动垂直式粉体高精度定量给料装置，其特征在于：储料仓(2)下方设有称重模块(8)，所述的储料仓(2)通过称重模块(8)支撑。

7.根据权利要求1所述的一种三轴移动垂直式粉体高精度定量给料装置，其特征在于：所述的输送单元(5)包括基座(51)，所述的基座(51)中央设有称重传感器(52)，所述的称重传感器(52)上设有用于承托容器的承托支座(53)，所述的承托支座(53)上方设有安装槽架(54)，所述的安装槽架(54)上转动设有若干用于运输容器的驱动辊(55)，所述的安装槽架(54)在容器两侧还设有导向轮(56)，所述的安装槽架(54)在储料仓(2)下方设有用于阻挡到位容器的阻挡板(57)，阻挡板(57)处设有接近开关。

8.根据权利要求7所述的一种三轴移动垂直式粉体高精度定量给料装置，其特征在于：移动顶升单元(7)包括XYZ三轴移动模组(71)，所述XYZ三轴移动模组(71)的连接端为Z轴升降端，Z轴升降端还安装有用于顶升输送单元(5)的顶升气缸(72)，所述的顶升气缸(72)将称重传感器(52)以上部件顶起或放下。

9.根据权利要求1所述的一种三轴移动垂直式粉体高精度定量给料装置，其特征在于：所述的开关门机构(3)包括水平转轴(31)，所述的水平转轴(31)连接有驱动其转动的摆缸(32)，所述的水平转轴(31)的轴心线与储料仓(2)下料口的中心错开，所述的水平转轴(31)端部固定有接料盒(33)，所述的接料盒(33)上带有用于将出料口(22)密封的密封垫(34)。

10.根据权利要求1所述的一种三轴移动垂直式粉体高精度定量给料装置，其特征在于：所述的框架(1)上设有将储料仓(2)出料口(22)及以下部件与外界密封的密封罩(11)。

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