TWI396952B - 連續計量輸出製造自動化生產系統及其方法 - Google Patents

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連續計量輸出製造自動化生產系統及其方法
  本發明係有關於一種連續計量輸出製造自動化生產系統及其方法,尤其是指一種供應補料的設備,以在與工作機同時運作的狀態下,可正確且連續計量補充各種不同原料劑量的自動化生產系統及其方法為首先發明應用者。
  按,現今界業中多使用體積式計量,因而導致計量不準或配方錯誤,而造成原料的損失;自動化失重式計量設備主要由日本與德國、美國廠商提供,國內投入相關機組的研發製造甚少,而且粉體種類特性繁多,傳統輸送計量方式未能因配方改變而調整其操作運轉方式,而導致自動化的效能大幅降低,目前市場上先進的自動化失重式計量機組仍有許多設計與系統上的缺點,包括計量方式計量精度、計量效率、配方種類應用、換料功能以及操作維護等方面有創新改進的空間。
  因失重式計量屬於各主要生產制程中關鍵程序(如專利配方、產品品質增進配方等),本發明人多年來專注於配方計量系統之研究研發與製造,在領域中不斷研發改進,研發一式可快速又精確的失重式計量系統為目標,配合工作機連續製出成品,減少人為操作產生的缺料及規格不相容,不同組合而產生的不適應性以提升自動化計量、自動化生產之經濟效能,掌握關鍵技術深耕地方的精神,增進國內產業在國際上的競爭力。
  緣是,本發明人有鑑於此,秉持多年該相關行業之豐富設計開發及實際製作經驗,針對現有之結構及缺失再予以研究改良,特再提供一種連續計量輸出製造自動化生產系統及其方法,以期達到更佳實用價值性之目的者。
  基於上述目的,本發明之主要即是為提供一種連續計量輸出製造自動化生產系統,其主要係包含一組以上的送料計量組對應供料給工作機者,其中該送料計量組,包括有:
  儲料桶,為依該生產製程的各原料配方比例,經由倉儲真空吸取原料的暫存桶;
  計量料桶,乃對應設置於儲料桶下方,在低料位時,用以承接由儲料桶落下的補充原料並予以計重;
  輸出送料機,係設於計量料桶下方,用以將計量料桶內的原料依生產製程所佔的配方比例,作重量式流量控制輸出給予工作機,結合由電子程序控制器之偵測運算即時快速回饋到送料機隨時調整轉速以達到均衡供料量與工作機的製出量相同比例。
  而該工作機上設有料斗,用以承接各送料計量組計量後由輸出送料機輸出的原料,並由螺旋輸送機連續輸出製出成品。
  本發明揭露的連續計量輸出製造自動化生產方法,係包括以下之步驟:
(A)儲料桶經由倉儲真空吸取原料入儲料桶存放;
(B)計量料桶於低料位時,開啟儲料桶使原料補充入計量料桶;
(C)計量料桶以荷重元件秤重;
(D)輸出送料機將各計量料桶內的原料依目標製程所佔的配方比例,作重量式流量控制輸出給予工作機,結合由電子程序控制器之偵測運算即時快速回饋到送料機隨時調整轉速以達到均衡供料量與工作機的製出量相同比例;
(E)工作機將混入的原料由螺旋輸送機連續輸出製出成品。
  本發明揭露一種連續計量輸出製造自動化生產系統及其方法,利用失重式送料計量組對原料秤重計量,配合工作機連續製出成品的速度,即時調整其供料機的相同比例供應輸出量,以達到連續計量、連續輸出製造自動化生產者。
  為令本發明之技術手段、發明目的及達成功效有更完整及清楚的揭露,茲詳細說明如下:
  首先,請參閱第一圖所示,為本發明連續計量輸出製造自動化系統及其方法之示意圖,其主要設有一組以上的送料計量組(2),該送料計量組(2)包含一儲備原料的儲料桶(21)與一承接儲料桶(21)落料且可進行秤重的計量料桶(22),由送料計量組(2)之輸出送料機(24)對應輸送原料給予工作機(3)的料斗(31),以供應工作機(3)混合原料,經螺旋輸送機(32)送料輸出製出成品者;其中,假設工作機(3)為滿載工作製出成品,各計量料桶(22)內的原料依目標製程所佔的配方比例分別為50%、30%、15%、5%,各計量料桶(22)下方的輸出送料機(24)配合其管徑及單位時間轉速,即能計算出各輸出送料機(24)輸出的重量式流量,由電子程序控制器〔圖中未示〕,以落入料斗(31)給工作機(3);
  當連續生產其中一送料計量組(2)供給原料給工作機(3)之計量料桶(22)位於低料位時,會開啟儲料桶(21)閥門,使儲料桶(21)內的原料於一單位時間迅速落入至計量料桶(22)中,且經計量料桶(22)周圍所懸吊之至少三點支撐的荷重元件(23)進行重量式計量秤重,本發明系統中,電子程序控制器〔圖中未示〕會隨時監控工作機(3)之螺旋輸送機(32),以及送料計量組(2)之輸出送料機(24)的流量,當工作機(3)之螺旋輸送機(32)的輸出速率(流量)有變動時,輸出送料機(24)的流量亦會相對隨之依比例變動,且各輸出送料機(24)的輸料總合量需不可大於工作機(3)的製出量,讓原料的落入料斗(31)的料量與製出量達到平衡狀態,不會有料量過多的之擠壓產生物料分離,及架橋空洞現象或落料不足供應的狀態,以可達到連續計量且可均衡不產生物料分離的自動化生產系統者。
  另外,請一併參閱第二圖所示,本發明使用時,其一工作機(3)所製作之物品需使用到多種原料,以致一工作機(3)可對應數組送料計量組(2),該送料計量組(2)之儲料桶(21)內可對應盛裝單一原料或為混合原料,係輸送管經由真空吸引的方式由儲備原料吸引至儲料桶(21)內,而其混合原料係事先經由混料機構(1)對應置設在儲料桶(21)前置程序中,利用混料機構(1)將數種微量原料混合,再經真空輸送至其一儲料桶(21)中。
  請再一併參考第三圖所示,其為本發明依據上述連續計量輸出製造自動化生產系統之實施例流程圖,其方法步驟包括:
(A)儲料桶經由倉儲真空吸取原料入儲料桶存放;
(B)計量料桶於低料位時,開啟儲料桶使原料補充入計量料桶;
(C)計量料桶以荷重元件秤重;
(D)輸出送料機將各計量料桶內的原料依目標製程所佔的配方比例,作重量式流量控制輸出給予工作機;
(E)工作機將混入的原料由螺旋輸送機連續輸出製出成品;而上述步驟進行中,其係可進一步:
  於(B)步驟中,在計量料桶(22)於低料位時,儲料桶(21)開啟一設定時間(約10~20秒),使原料迅速補充入計量料桶(22),如此可在輸出送料機(24)一方面輸出原料時,電子程序控制器能依輸出送料機(24)的現行輸料之速度定速,計算出儲料桶(21)開啟落料這段時間,計量料桶(22)內尚有多少料量;而(C)步驟中,其計量料桶(22)於補料完成後,再以周圍所懸吊之至少三點支撐的荷重元件(23)進行重量式計量秤重,能精確計算出計量料桶(22)內共有多少料量;進而在(D)、(E)步驟中,各輸出送料機(24)及螺旋輸送機(32)乃依其管徑及單位時間轉速,能夠精算出重量式流量,並使各輸出送料機(24)的輸料總合量不可大於工作機(3)的製出量,當螺旋輸送機(32)的輸出速率(流量)有變動時,輸出送料機(24)的流量亦會相對隨之依比例變動。
  藉由以上說明,可了解本發明在設定的固定短時間內完成補料,可大幅減少傳統現有磅秤補料過程的失真誤算,並依記帳方式提供固定重量式流量,在補料完成後再以重量式磅秤計量,如此可大幅提高其計量精度,又無人為操作產生的缺料及規格不相容,不同組合而產生的不適應性,由於為一體化設計可減少污染產生和成本的浪費。
  以上所舉者僅係本發明之部份實施例,並非用以限制本發明,致依本發明之創意精神及特徵,稍加變化修飾而成者,亦應包括在本專利範圍之內。  
  綜上所述,本發明實施例確能達到所預期之使用功效,又其所揭露之系統及其方法,不僅未曾見諸於同類產品中,亦未曾公開於申請前,誠已完全符合專利法之規定與要求,爰依法提出發明專利之申請,懇請惠予審查,並賜准專利,則實感德便。
(1)‧‧‧混料機構
(2)‧‧‧送料計量組
(21)‧‧‧儲料桶
(22)‧‧‧計量料桶
(23)‧‧‧荷重元件
(24)‧‧‧輸出送料機
(3)‧‧‧工作機
(31)‧‧‧料斗
(32)‧‧‧螺旋輸送機
第一圖:本發明流程示意圖(一)
第二圖:本發明流程示意圖(二)
第三圖:本發明步驟示意圖
(2)‧‧‧送料計量組
(21)‧‧‧儲料桶
(22)‧‧‧計量料桶
(23)‧‧‧荷重元件
(24)‧‧‧輸出送料機
(3)‧‧‧工作機
(31)‧‧‧料斗
(32)‧‧‧螺旋輸送機

Claims (10)

  1. 一種連續計量輸出製造自動化生產系統,其主要係包含一組以上的送料計量組(2)對應供料給工作機(3)者,其中該送料計量組(2),包括有:
      一儲料桶(21),為依該生產製程的各原料配方比例,經由倉儲真空吸取原料的暫存桶;
      一計量料桶(22),乃對應設置於儲料桶(21)下方,在低料位時,用以承接由儲料桶(21)落下的補充原料並予以計重;   
      一輸出送料機(24),係設於計量料桶(22)下方,用以將計量料桶(22)內的原料依生產製程所佔的配方比例,作重量式流量控制輸出給予工作機(3);
      而該工作機(3)上設有料斗(31),用以承接各送料計量組(2)計量後由輸出送料機(24)輸出的原料,並由螺旋輸送機(32)連續輸出製出成品。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之連續計量輸出製造自動化生產系統,其中係設有混料機構(1)對應置設在儲料桶(21)前置程序中,以利用混料機構(1)將數種微量原料混合,再經真空輸送至其一儲料桶(21)中者。
  3. 如申請專利範圍第1或第2項所述之連續計量輸出製造自動化生產系統,其中,計量料桶(22)周圍所懸吊有至少三點支撐的荷重元件(23)進行重量式計量秤重。
  4. 一種連續計量輸出製造自動化生產方法,其步驟包括:
    (A)儲料桶經由倉儲真空吸取原料入儲料桶存放;
    (B)計量料桶於低料位時,開啟儲料桶使原料補充入計量料桶;
    (C)計量料桶以荷重元件秤重;
    (D)輸出送料機將各計量料桶內的原料依目標製程所佔的配方比例,作重量式流量控制輸出給予工作機;
    (E)工作機將混入的原料由螺旋輸送機連續輸出製出成品。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之連續計量輸出製造自動化生產方法,其中於(B)步驟中,計量料桶於低料位時,儲料桶開啟一設定時間,使原料迅速補充入計量料桶。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之連續計量輸出製造自動化生產方法,其中該儲料桶開啟設定時間約為10~20秒。
  7. 如申請專利範圍第4或5項所述之連續計量輸出製造自動化生產方法,其中於(B)步驟中,在落料時,輸出送料機呈依現行輸料之速度提供固定速率。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之連續計量輸出製造自動化生產方法,其中於(D)、(E)步驟中,各輸出送料機及螺旋輸送機乃依其管徑及單位時間轉速,作重量式流量控制輸出。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之連續計量輸出製造自動化生產方法,各輸出送料機的輸料總合量不可大於工作機的製出量,當螺旋輸送機的輸出速率(流量)有變動時,輸出送料機的流量亦會相對隨之依比例變動。
  10. 如申請專利範圍第4項所述之連續計量輸出製造自動化生產方法,其於(D)、(E)步驟中,各輸出送料機的輸料總合量不可大於工作機的製出量,當螺旋輸送機的輸出速率(流量)有變動時,輸出送料機的流量亦會相對隨之依比例變動。
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