TW201321266A

TW201321266A - 顆粒定量給料裝置

Info

Publication number: TW201321266A
Application number: TW101140554A
Authority: TW
Inventors: Francesco Puliga; Matias Sacristan Erriquez; Antoli Fauria Torrent; Francisco Javier Planta Torralba
Original assignee: Ultrasion S L
Priority date: 2011-11-14
Filing date: 2012-11-01
Publication date: 2013-06-01

Abstract

一種顆粒定量給料裝置，包含送料斗(10)，用於將顆粒(1)倒至斜槽(30)上，其中使用震動裝置(3)震動斜槽(30)以使顆粒(1)沿著斜槽(30)移動直至使顆粒(1)從排出端(30a)落下。設置計數裝置(20)，用於計數從斜槽(30)的排出端(30a)落入計量容器(4)的顆粒(1)的數量。顆粒(1)保留在計量容器(4)內，直至其量達到對應於預定劑量的量才藉由傳送裝置傳送，其中對應於預定劑量的量由控制裝置基於接收自計數裝置(20)的計數信號來決定。然後，控制裝置控制傳送裝置將顆粒從計量容器傳送至出口管。

Description

顆粒定量給料裝置

本發明主要涉及一種顆粒定量給料系統，特別地，涉及一種提供有計數給料顆粒數量的計數裝置，可程式邏輯控制器(programmable logic controller)裝置以及多個電及機械系統的顆粒定量給料裝置，從而使控制給料顆粒的量按計量供應至後續程序成為可能。該等顆粒，通常由塑膠材料製成，可用於成形製程。

有許多關於成分計量的發明。現有給料系統具有兩個特徵要素：一方面，用於傳輸即將被處理的成分，例如，顆粒的傳輸系統，以及另一方面，用於控制該成分的量的控制系統。該等顆粒起初位於送料斗或槽內。藉由傳輸系統，該等顆粒從送料斗移至另一容器內，在該容器中累積至即將用於成形製程的成分的量。

美國專利第6877933B2號描述了一種顆粒給料系統，在該系統中，該等顆粒藉由真空產生吸入而被傳輸。該等顆粒被傳向送料斗，在送料斗內累積該等顆粒。當位準偵測器測定其完全填滿時，該送料斗傾倒出其內含物。

日本專利第2010149894號公開了一種顆粒給料系統，該系統具有複數個開口的盤，由於重力作用而從送料斗落下的該等顆粒留在該盤中。該具有複數個開口的盤被水平地置於送料斗之下，用以助於該等顆粒進入開口。一檢測系統檢驗該等開口含有顆粒並且所含物最終被倒入第二送料斗。

中國專利第1474189號和第101148224號公開了給料系統，該等給料系統使用震動元件實現顆粒的移動。該等顆粒在水平盤上，且提供震動至該水平盤。該等顆粒在震動盤上任意移動直到顆粒移至輸出口，該輸出口將該等顆粒送至傳送帶。

鑒於上述背景，提出一種根據需求允許計量一特定但可變數量的成分的系統是必須且有用的。在美國專利第6877933B2號及日本專利第2010149894號中，所得成分的數量被固定，因為在第一種情況中，其由送料斗的容量所確定，以及在第二種情況中，其由盤的開口的數量所確定。顯而易見地，藉由使用其他不同尺寸或數量的開口替換該等元件，可得到不同量的劑量，但更方便的是具有可變劑量而無需改變機器。

本發明人已證實藉由控制震動導致該等顆粒的移動為有效的選擇，並且藉由電子檢測裝置補充顆粒的認證提高了給料裝置的功能性。

在上述中國專利第1474189號和第101148224號中，所述震動系統為連續地運作。將最理想的是，控制該裝置的操作並僅在適當的時間引起震動而不是貫穿整個給料過程。

本發明涉及一種顆粒定量給料裝置，且尤其涉及一種用於配給由塑膠材料製成的顆粒的顆粒定量給料裝置，該顆粒定量給料裝置包括一計數裝置。該顆粒定量給料裝置包括一基座，該基座用於支撐一送料斗，其中該送料斗內裝填有顆粒。在一實施例中，該送料斗在上部分具有一較大的開口以及在下部分具有一較小的開口。該上開口允許該等顆粒進入該送料斗內，反之，該下開口將該等顆粒倒在一斜槽上，該斜槽將該等顆粒導向一給料系統。

在一實施例中，該斜槽具有一「V」型截面，並且沿著其長度，其寬度逐漸減小，從而實現排列該等顆粒直至其達到一排出端。該斜槽的最寬區域位於該送料斗的下面，且該斜槽的最窄區域位於其相對端，終止於所述的排出端。將該斜槽略微傾斜放置，用以助於該等顆粒的傳送。由於該傾斜不足以引起靠重力作用朝向排出端之該等顆粒的向前移動，該等顆粒的所述向前移動是藉由一震動該斜槽的震動裝置來激發。在一實施例中，該震動裝置包含，例如，移動一偏心物質的電動馬達。較佳地，在大體上平行於斜槽的縱軸的方向上，由該震動裝置所提供的震動包含一前後方向來回的移動。

當該等顆粒達到該斜槽的排出端時，該等顆粒靠重力作用落入一計量容器，並且設置一計數裝置，用於計數從該斜槽的排出端落入該計量容器的顆粒的數量。在一實施例中，在該等顆粒下落期間，該等顆粒阻斷一特定計數系統，該特定計數系統可為，例如，由一裝置或一機械裝置發出的光束。該計數裝置可包含，例如，用於發出該光束的裝置以及每次該光束被阻斷時用於產生一計數信號的裝置。該光束可為，例如，一雷射光束。該計數信號可為，例如，一數位信號，其被發送至控制裝置，該控制裝置包含，例如，具有記憶體的可程式邏輯控制器，其中在該記憶體中記錄下落顆粒的數量。

在任何情況下，所述計數裝置提供確定計數的顆粒，從而其可作為一給料計數器或開關，並且該等計數裝置可為機械的、電的、磁的、電磁的(微波的)及光的(紅外線的、雷射的)等裝置，而不限於所述實例。

在顆粒下落至計量容器的動作結束時，該等顆粒沉積在所述計量容器內，該計量容器具有與其相連的傳送裝置，從而該傳送裝置在一保持狀態與一傳送狀態之間變化，其中在該保持狀態中該等顆粒保留在計量容器內，在傳送狀態中該等顆粒從計量容器被傳送至一輸出管。基於接收自該計數裝置的該計數信號所確定之計量容器內所含顆粒的數量，該控制裝置控制該傳送裝置。

藉由計數該等顆粒，可提供對應於預定劑量的顆粒的量。假設該等顆粒的尺寸為規則的且已知的，則可自顆粒的對應數量而精確確定預定劑量。

在一實施例中，該計量容器藉由一秤重裝置被支撐在該基座上，該秤重裝置配置以秤重計量容器內所含的顆粒。在這種情況下，基於接收自該秤重裝置的一秤重信號結合接收自該計數裝置的該計數信號，該控制裝置控制該傳送裝置。因此，如果該等顆粒的尺寸不規則及/或未知，則可從顆粒數量與其重量之間的比率而精確確定該預定劑量，並且該控制裝置可改變其參數以適應該等顆粒的實際重量。藉由結合該等顆粒的計數及秤重，可高精度提供對應於預定劑量的顆粒量。

在一實施例中，當該計量容器內的顆粒已達到對應於該預定劑量的量時，該控制裝置進一步配置以立即停止震動裝置的運作，從而當該等顆粒從該計量容器傳送至該輸出管時防止該等顆粒接著落入該計量容器。

在一實施例中，所述傳送裝置包含一閘門裝置，該閘門裝置安裝在該計量容器下端出口處。該閘門裝置包含一閘門，該閘門由一電動馬達驅動。在另一實施例中，該計量容器被鉸鏈連接，並且當接收顆粒的所需量時，一電動馬達使該計量容器傾斜並將顆粒倒入該輸出管。

為了開始上述過程，操作員引入所需數量的顆粒以在與該控制裝置有關的一數位螢幕上形成該預定劑量，然後開始該過程。此時，藉由該斜槽傳送該等顆粒的該震動裝置被啟動。隨著該等顆粒從該斜槽落至該計量容器，藉由該計數裝置計數該等顆粒。當該計數裝置達到預先引入的量時，停止該震動裝置，並將由容納在該計量容器內的該等顆粒所形成的該預定劑量傳送至該輸出管，該輸出管將該等顆粒引至，例如，一模具。

第1圖和第2圖顯示了根據本發明實施例的顆粒定量給料裝置，該顆粒定量給料裝置包括送料斗10，該送料斗10固定至支撐元件6，該支撐元件6固定至基座2。送料斗10用於容納顆粒1，顆粒1稍後將用於，例如，在成形機45(第2圖)內進行的成形製程，其中成形機45不構成本發明部分。送料斗10具有上開口11以及下開口12。上開口11具有大於下開口12的尺寸，並且使顆粒1進入送料斗10內，反之，下開口12排出自送料斗10藉由重力作用的顆粒1。

在送料斗10下，安置斜槽30，該斜槽30接收自送料斗10排出的顆粒1。斜槽30具有根據特定幾何形狀的截面，例如，「V」或「U」型，斜槽30具有在計數系統之前排列顆粒且使該等顆粒落入計量容器4的主要功能。

斜槽30，在實施例中其為「V」型，具有一寬度，該寬度從位於送料斗10下的最寬區域至鄰近該排出端30a的最窄區域，沿著其長度方向而逐漸減小，如第1A圖所示。

斜槽30支撐在基座2上，使其相對於水平方向略微傾斜。該傾斜位置有助於顆粒1沿著斜槽30移動，並且所述“V”截面結合斜槽30逐漸減小的寬度利於隨著顆粒1朝向排出端30a移動而排列顆粒1。

斜槽30的微傾斜不足以靠重力作用引起顆粒1的位移，因此該顆粒定量給料裝置包含震動裝置3，該震動裝置3固定至斜槽30並配置以震動斜槽30，從而導致顆粒1朝向排出端30a傳送。較佳地，在大體上平行於斜槽30的縱軸方向的方向上，震動裝置3配置提供前後方向來回的震動，如第1圖中雙箭頭所示。震動裝置3可包含移動偏心物質的電動馬達。

當顆粒1到達斜槽30的端部時，該等顆粒靠重力作用從排出端30a落入計量容器4內，其中，計量容器4支撐在基座2上。在下落期間(又見第3圖)，顆粒1阻斷光束21，如雷射光束，其中光束21由置於基座2內合適位置處的計數裝置20產生。每次光束21被顆粒阻斷時，計數裝置20產生計數信號，該計數信號被發送至控制裝置，其中該控制裝置可包含，例如，具有記憶體的可程式邏輯控制器，配置以計數下落顆粒1的數量。一旦通過光束21，顆粒1最終沉積於計量容器4內。

計量容器4藉由秤重裝置42支撐在基座2上，其中秤重裝置42配置以秤重計量容器4內所含的顆粒1。秤重裝置42可包含，例如，一個或多個伸長量測量器並產生一秤重信號，該秤重信號被送至控制裝置。

如第3圖更好地顯示，在計量容器4的下端處，有一出口，其中由電動馬達5驅動的閘門裝置40構成的傳送裝置安裝於此。閘門裝置40包含閘門43，其中藉由電動馬達5，閘門43在保持位置(未顯示)與傳送位置(第3圖)之間移動，其中，在保持位置處顆粒1藉由閘門43留在計量容器4內，在傳送位置處閘門43允許顆粒從計量容器4傳送至輸出管41，該輸出管41將顆粒1導至，例如，成形機45的模具44(第2圖)。在一可選實施例中(未顯示)，計量容器4可搖晃並且傳送裝置包括電動馬達，設置以使計量容器4傾斜並從而將顆粒1從計量容器4倒至輸出管41。

當容納在計量容器4內的顆粒1達到對應於預定劑量的量時，控制裝置控制閘門裝置40的電動馬達5將閘門43從保持位置移至傳送位置，其中對應於預定劑量的量由控制裝置基於接收自秤重裝置42的秤重信號結合接收自計數裝置20的計數信號來決定。此外，當計量容器4內的顆粒1已達到對應於預定劑量的量時以及閘門43處於傳送位置期間，該控制裝置被配置以立即停止震動裝置3的運作。一旦閘門43返回至保持位置，計數裝置20設定為零並且震動裝置3被再次開啟。

對於熟悉本領域的技術人員能夠在不脫離本發明及所附專利申請範圍而對所述及所示實施例進行修飾及變更。

1‧‧‧顆粒

2‧‧‧基座

3‧‧‧震動裝置

4‧‧‧計量容器

5‧‧‧電動馬達

6‧‧‧支撐元件

10‧‧‧送料斗

11‧‧‧上開口

12‧‧‧下開口

20‧‧‧計數裝置

21‧‧‧光束

30‧‧‧斜槽

30a‧‧‧排出端

40‧‧‧閘門裝置

42‧‧‧秤重裝置

43‧‧‧閘門

44‧‧‧模具

45‧‧‧成形機

藉由結合附圖對本發明的示例實施例進行詳細描述，本發明的上述和其他優點及特性將會變得更加清楚，其中：第1圖為根據本發明實施例的顆粒定量給料裝置的側視圖；第1A圖為第1圖的細節A的放大平面圖；第2圖為顆粒定量給料裝置的正視圖；以及第3圖為顆粒定量給料裝置的元件部分的部分立體圖。