TWM576564U - Automatic powder filling scale device - Google Patents

Abstract

本創作係為一自動化的給料及量秤裝置，其包含一基座，基座設有至少一盛料單元、一磅秤、一給料單元、一搬運單元及一控制單元；控制單元控制搬運單元將盛料單元上的盛料容器搬運至磅秤上，由給料單元進行填充作業，藉由磅秤回傳的重量數據給控制單元，控制出料的開始或停止；填充完成後，搬運單元會將盛料容器搬運回原本的或其他指定的位置，並接續搬運、填充與量秤其他盛料容器；本創作藉由全自動化作業方式提升人工作業效率，透過監控設備，可精確地控制份量，避免人工誤差。

Description

自動粉料填充量秤裝置

本創作是關於一種自動化的給料及量秤裝置，特別是關於一種用於染布機的自動粉料填充量秤裝置。

在染布產業裡，依據不同的染製作業有不同的調色配方，而且在不同的製程與時間點上也要適時地加入不同的染料與藥劑，因此要準備的配方繁多，然而現有技術中，於分裝、量秤該等染料與藥劑時，通常採取的手段是以人工量取的作業方式，而以人工量取的作業方式具有以下缺點：

第一，人工量秤出來的份量有較大的誤差值，嚴重時會影響每次染布的成色效果。

第二，因應不同的製程，要準備的配方繁多，以人工量取的作業方式較耗時費工，且出錯的機率也會增加。

第三，人工量取的作業方式下，需要在一定的開放空間內進行作業；如此一來當欲分裝、量秤粉狀物料時所產生的粉料飄散現象，有汙染作業環境以及其他原料的疑慮；且作業人員要穿著各項防護裝備，若是可重複使用的防護裝備，則還需要加以清潔與維護，若是一次性的防護配備，則會增加垃圾量以及生產成本。

因此，以人工量取的作業方式實有待加以改良。

有鑑於前述現有技術的缺點及不足，本創作提供一種自動填充量秤裝置，其可透過自動化充填與量秤的方式避免人為量秤上的誤差、並可大大地提升工作效率。

為達上述之創作目的，本創作所採用的技術手段為設計一種自動粉料填充量秤裝置，其中包含： 一基座； 一盛料單元，其設於該基座上，且包含 至少一盛載台，其設於該基座上； 複數個盛料容器，其放置於該至少一盛載台上； 一磅秤，其設於該基座上； 一給料單元，其設於該基座上，且包含 一物料暫存桶； 一出料裝置，其與該物料暫存桶相連通，且可排出該物料暫存桶內的物料，該出料裝置具有一出料口，該出料口的位置對應於該磅秤的位置； 一搬運單元，其設於該基座上，且可將其中一該盛料容器自該至少一盛載台移動至該磅秤上； 一控制單元，其電連接該磅秤、該給料單元及該搬運單元。

本創作的優點在於，本創作為全自動的作業方式，藉由搬運單元自動地將置於抽取盤上的盛料容器搬運至磅秤上，接著給料單元的出料裝置對磅秤上的盛料容器進行填充物料，經由磅秤所量測到的重量回饋給控制單元，當到達所設定的重量後，出料裝置會自動停止給料，之後搬運單元會再自動地將置於磅秤上已經填充完物料的盛料容器搬運回原本的位置或其他指定的位置，並且接續著搬運、填充與量秤其他空的盛料容器，本創作藉由全自動化的作業方式可相較於現有技術的人工作業大幅提升效率。並且藉由控制單元來接收磅秤回饋的重量數據，再透過出料裝置來進行給料的控制，如此一來可精確地控制給料的份量，避免人工量秤的誤差，確保每次染布的成色效果。

進一步而言，所述之自動粉料填充量秤裝置，其中該給料單元進一步包含一開關裝置，其連接該出料裝置的該出料口，並選擇性地開啟及關閉該出料口，且電連接該控制單元。

進一步而言，所述之自動粉料填充量秤裝置，其中該開關裝置包含一壓缸及一斷粉板，該斷粉板可滑動地貼合於該出料裝置的該出料口，該壓缸連接該斷粉板，且可推動及拉動該斷粉板，使該斷粉板選擇性地遮蔽或開啟該出料口。

進一步而言，所述之自動粉料填充量秤裝置，其中該出料裝置包含：一送料導管，其與該物料暫存桶相連通，且該出料裝置的該出料口位於該送料導管上；一送料螺桿，其可轉動地設於該送料導管內；一送料伺服馬達，其連接並可轉動該送料螺桿，且與該控制單元電連接。

進一步而言，所述之自動粉料填充量秤裝置，其中該出料裝置的該送料導管是上下傾斜設置，該送料導管較低的一端的頂側連接該物料暫存桶，該出料裝置的該出料口設於該送料導管較高的一端的底側；該送料螺桿延伸至該出料口的上方。

進一步而言，所述之自動粉料填充量秤裝置，其中該給料單元進一步包含：一給料軌道架，其可移動地設於該基座上，該物料暫存桶及該出料裝置設於該給料軌道架；一給料動力裝置，其設於該基座上，且可相對該基座移動該給料軌道架，並與該控制單元電連接。

進一步而言，所述之自動粉料填充量秤裝置，其中該搬運單元包含：一第二軌道架，其可移動地設於該至少一第一軌道架上，且可沿該至少一第一軌道架的延伸方向移動，該第二軌道架的延伸方向垂直於該至一第一軌道架的延伸方向；一移動裝置，其可移動地設於該第二軌道架上，且可沿該第二軌道架的延伸方向移動；一取物裝置，其可相對該移動裝置上下移動，並可抓取其中一該盛料容器。

進一步而言，所述之自動粉料填充量秤裝置，其中該盛料單元的各該至少一盛載台包含：一軌道板，其設於該基座上；一抽取盤，其可分離地設置於該軌道板上，且可自該軌道板的一端被抽取分離；該等盛料容器放置於該抽取盤上。本創作的抽取盤為可完全抽離出軌道板的設計，當抽取盤上的複數盛料容器填充完成後，作業人員可以將抽取盤整個抽出，搬送至儲放位置，進一步提升了作業效率。

進一步而言，所述之自動粉料填充量秤裝置，其中該盛料單元的該軌道板上設有複數滾輪，該等滾輪分別貼靠於該抽取盤的相對兩側。

進一步而言，所述之自動粉料填充量秤裝置，其中進一步包含有一外殼，其設於該基座上，且罩設該盛料單元、該磅秤、該給料單元及該搬運單元，該外殼上設有至少一可開啟的門板。本創作於一個可封閉的外殼內進行粉狀物料的填充作業，在一個相對狹小，且封閉的環境下作業，可大幅降低粉料填充過程中的飄散現象。

請參閱圖1至圖2所示，本創作之自動粉料填充量秤裝置包含有一基座10、一外殼70、一盛料單元20、一磅秤30、一給料單元40、一搬運單元50及一控制單元60。

請參閱圖1所示，基座10在本實施例中為一框架結合複數板體而形成，並形成一容置空間，但不以此為限。

請參閱圖1所示，外殼70罩設於基座10上，且用以與基座10一同包覆盛料單元20、磅秤30、給料單元40及搬運單元50，藉以提供了一個封閉的作業環境，以大幅降低粉料填充過程中的飄散現象；但不以此為限，亦可視情形而未設置外殼70，即讓盛料單元20、磅秤30、給料單元40及搬運單元50外露，如此方便進行維修保養；在本實施例中，外殼70包含有至少一可選擇性地開啟或關閉的門板71及複數透明窗板72，可使作業人員觀察本創作的作業狀況；在本實施例中，該複數窗板72為可選擇性地開啟與關閉的設計，但不以此為限，亦可為封閉不可開啟的窗板72。

請參閱圖1至圖3所示，盛料單元20設置於基座10上，盛料單元20包含有至少一盛載台21及複數盛料容器22，盛載台21設於基座10上，且用以放置該等盛料容器22，在本實施例中具有兩盛載台21，且相互間隔設置，該兩盛載台21可分別用於放置填充前及填充後的盛料容器22，但不以此為限，盛料容器22填充前後亦可放置於同樣的位置，如此一來兩盛載台21便可增加盛料容器22的放置空間；但不以此為限，亦可僅有單一盛載台21。

在本實施例中，盛載台21更進一步包含有一軌道板211及一抽取盤212，軌道板211較佳為長條狀，且具有一端開口及一上方開口，且軌道板211的一端開口對應於外殼的其中一門板71；抽取盤212可分離地設置於該軌道板211上，且可自軌道板211的一端開口被抽取分離，並進而從外殼70的開啟後的門板71抽出，抽取盤212用以供盛料容器22放置於其上，且抽取盤212的容置空間的形狀對應於複數個盛料容器22之外型，此一可被抽取分離之設計，使作業人員能一次大量搬運複數盛料容器22；本實施例中，在軌道板211的頂面進一步設有複數滾輪2111，該等滾輪2111分別貼靠於該抽取盤212的相對兩側，該複數的滾輪2111滑動承載著該抽取盤212，使該抽取盤212能更順暢省力地抽離出該軌道板211，在本實施例中，滾輪2111是軸承，但不以此為限。

請參閱圖2及圖3所示，磅秤30設置於基座10上，其與控制單元60電連接，使控制單元60得以取得磅秤30所量秤到的重量數據。

請參閱圖2及圖4至圖7所示，給料單元40設置於基座10上，且包含有一給料軌道架44、一給料動力裝置45、一物料暫存桶41、一出料裝置42及一開關裝置43。

給料軌道架44可移動地設置於基座10上，且具體來說係相對接近或遠離該磅秤30地移動，在本實施例中，基座10上設有兩軌道以供給料軌道架44結合及移動。

給料動力裝置45設於基座10上，且選擇性地推動或拉動給料軌道架44，使給料軌道架44相對於磅秤30做出接近或遠離的水平移動，給料動力裝置45電連接控制單元60，並可受控制單元60的控制而作動；在本實施例中，給料動力裝置45為伺服馬達，但不以此為限。

在本實施例中，物料暫存桶41固設於給料軌道架44的頂端，並可隨著給料軌道架44一同移動，但不以此為限，給料單元40亦可不包含給料軌道架44及給料動力裝置45，物料暫存桶41則直接固設於基座10上；在本實施例中，物料暫存桶41為一加蓋容器，且物料暫存桶41的頂端可移動地結合於外殼70上，藉以穩固設置物料暫存桶41。

出料裝置42與物料暫存桶41相連通，且可排出物料暫存桶41內的物料，出料裝置42具有一出料口4212，出料口4212的位置對應於磅秤30的位置，且具體而言，係指出料裝置42從出料口4212出料後，會落下至磅秤30；在本實施例中，出料裝置42固設於給料軌道架44上，因此可隨著給料軌道架44一同移動，但不以此為限，出料裝置42亦可固設於物料暫存桶41等其他裝置，如此同樣可達到被一同移動的功能。

在本實施例中，出料裝置42更包含了一送料導管421、一送料螺桿422及一送料伺服馬達423，其係針對粉狀物料做填充，送料導管421為上下傾斜設置的一中空的圓柱形管體，該送料導管421較低的一端的頂側設有一進料口4211，進料口4211連接給料軌道架44，且相連通地連接物料暫存桶41，送料導管421較高的一端的底側則設有前述的出料口4212。送料螺桿422可轉動地設置於送料導管421的內部空間裡，送料螺桿422的外徑與送料導管421的內徑相配合，且在本實施例中，送料螺桿422延伸至出料口4212的上方及進料口4211的下方；送料伺服馬達423設置於送料導管421的一端部，且與送料螺桿422相連結，並驅動送料螺桿422，使其於送料導管421的內部空間裡旋轉，但送料伺服馬達423不以設置於該送料導管421的一端部為限，亦可設置於他處，再透過其他傳動裝置驅動送料螺桿422於送料導管421的內部空間裡旋轉即可，送料伺服馬達423電連接控制單元60，並可受控制單元60的控制而作動；此外，在本實施例中，係透過送料螺桿422轉動將物料斜向上地推動至出料口4212，但送料導管421不以上下傾斜設置為限，送料導管421亦可水平設置，如此一來縱使送料螺桿422的長度小於送料導管421的長度，也同樣可將物料從送料導管421的一端推動至另一端而排出；此外，出料裝置42亦不以前述的送料導管421及送料螺桿422為限，亦可改為其他構造。

請參閱圖5至圖7所示，開關裝置43設置於出料裝置42的出料口4212上，並選擇性地開啟及關閉出料口4212，開關裝置43電連接控制單元60，因此控制單元60可透過開關裝置43即時地關閉出料口4212來精準控制出料；在本實施例中，開關裝置43包含一壓缸431及一斷粉板432，並透過壓缸431推動斷粉板432來控制出料或停止出料；具體而言，斷粉板432可滑動地貼合於出料裝置42的出料口4212，壓缸431連接斷粉板432，且可推動及拉動斷粉板432，使斷粉板432選擇性地遮蔽或開啟出料口4212；壓缸431透過一架體433結合於出料裝置42上，但不以此為限，亦可設置於他處，只要能使斷粉板432可選擇性地開啟或關閉出料口4212的功能即可；另外，開關裝置43亦可為電磁閥門等具有可選擇性地開啟或關閉出料口4212之功能的其他裝置。

在本實施例中，可透過開關裝置43開啟及關閉出料口4212來控制出料及停止出料，但不以此為限，給料單元40亦可沒有開關裝置43，而直接透過出料裝置42內的機構來控制出料及停止出料，例如僅透過送料螺桿422來控制亦可。

請參閱圖2及圖8所示，搬運單元50設於基座10上，且可將其中一盛料容器22自盛載台21移動至磅秤30上，在本實施例中，搬運單元50亦可將盛料容器22自磅秤30移動回同一盛載台21，或移動至另一盛載台21，但不以此為限，亦可將磅秤30上的盛料容器22移動至盛載台21以外的其他地方；

在本實施例中，搬運單元50包含有一至少一第一軌道架51、一第二軌道架52、一移動裝置53及一取物裝置54；第一軌道架51固設於基座10上；第二軌道架52可移動地設於第一軌道架51上，並且係沿第一軌道架51的延伸方向移動，第二軌道架52的延伸方向垂直於至一第一軌道架51的延伸方向；移動裝置53可移動地設於第二軌道架52上，並且係沿第二軌道架52的延伸方向移動；取物裝置54連接移動裝置53，且可被移動裝置53上下移動，取物裝置54用以抓取盛料容器22；在本實施例中，取物裝置54為一個三爪式抓取裝置，其爪子可選擇性地開啟或閉合，但不以此為限，該取物裝置54只要具有可抓取盛料容器22之功能即可。

在本實施例中，第二軌道架52透過馬達及皮帶傳動而可相對第一軌道架51移動，且移動裝置53同樣透過馬達及皮帶傳動而可相對第二軌道架52移動，但其傳動方式不以馬達及皮帶傳動為限；搬運單元50在本實施例中為三軸的移動夾爪，可進行橫向、直向及上下移動，但不以此為限，亦可為機械手臂或其他裝置，僅要能將盛料容器22自盛載台21移動至磅秤30上即可。

另外，由於在搬運單元50在本實施例中為三軸移動的裝置，因此為避免給料單元40與搬運單元50在作動上產生干涉，給料單元40在本實施例中係設計成可移動的形式(給料軌道架44及給料動力裝置45)，但搬運單元50若改為機械手臂或其他不會與給料單元40干涉的裝置，則給料單元40可直接固設於基座10上而不需具有可移動的設計。

請參閱圖1及圖2所示，控制單元60電連接磅秤30、給料單元40及搬運單元50；透過使用者設定好欲分裝之物料的重量、數量等參數之後，搬運單元50會自動地將盛料容器22搬運至磅秤30上，透過給料單元40進行填充作業，當到達所設定之重量後，再搬運至指定的位置放置；在本實施例中，控制單元60設置於基座10上，且設於外殼70上，並且於外殼70上具有一顯示螢幕，但不以此為限，控制單元60亦可設於基座10及外殼70外，再透過有線或無線來電連接外殼70內的前述元件。

請參閱圖9至圖13所示，在本實施例中，作業開始前先透過控制單元60完成給料相關設定，即輸入每一盛料容器22所需的重量以及所需的盛料容器22的數量，即開始自動化地進行填充與量秤作業；

請參閱圖9所示，首先，取物裝置54透過搬運單元50的第一軌道架51及第二軌道架52，水平二維移動至待取之一盛料容器22的上方，然後透過取物裝置54向下去抓取待取之一盛料容器22；

請參閱圖10所示，接著將取物裝置54將盛料容器22向上取出，並透過第一軌道架51及第二軌道架52水平移動至磅秤30上方之裝卸位置，接著將盛料容器22平緩向下放置於磅秤30上；當一盛料容器22被放置於磅秤30上時，磅秤30會傳輸一訊號給該控制單元60，使進入下一動作。

請參閱圖11所示，當盛料容器22被放置於磅秤30上後，取物裝置54會從盛料容器22上方的裝卸位置，朝著遠離給料單元40的方向移動一定的距離至待機位置，以避免與給料單元40碰撞接觸，而同一時間，給料動力裝置45會將給料單元40朝著靠近磅秤30的方向水平移動至給料位置後停止，使出料裝置42的開關裝置43移動至盛料容器22杯口正上方，這時，若磅秤30上被量測到有未充填的一盛料容器22時，便開始進行給料作業，即開關裝置43開啟出料裝置42的出料口4212，而出料裝置42的送料螺桿422開始轉動以將物料斜向上地推動至出料口4212而落下於盛料容器22內。

請參閱圖12所示，當磅秤30偵測到給料到達所設定的重量時，即透過開關裝置43停止給料，送料螺桿422也停止轉動；並透過給料動力裝置45將給料單元40退回到初始位置，同時將取物裝置54從待機位置移動至裝卸位置，並向下移動及抓取填充好物料之盛料容器22。

請參閱圖13所示，最後取物裝置54將填充好物料之盛料容器22搬運回至原來或是其他指定的位置；接著重複上述步驟，直到填充完成指定數量的盛料容器22。

本創作藉此透過全自動化的作業方式可大幅提升效率，除此之外，藉由控制單元60來接收磅秤30回饋的重量數據，再透過出料裝置42來進行給料的控制，如此一來可精確地控制給料的份量，避免人工量秤的誤差，確保每次染布的成色效果。

請參閱圖7所示，前述過程中，當出料裝置42進行出料時，由於送料導管421上下傾斜設置，且進料口4211及出料口4212分別位於較低的一端及較高的一端，即出料口4212的位置高於該進料口4211，如此，當粉料被斜向上地推送至出料口4212時，粉料不會受重力作用影響，一次從出料口4212落下預期之外的份量，而是會依照送料螺桿422的旋推速度穩定地出料；再搭配開關裝置43控制斷粉板432的開啟或關閉，藉此可更精準地控制給料的份量。

請參閱圖1及圖3所示，再者，本創作的抽取盤212為可完全抽離出軌道板211的設計，當抽取盤212上的複數盛料容器22填充完成後，作業人員可以將抽取盤212整個抽出，搬送至儲放位置，進一步提升了作業效率。

最後，本創作於一個可封閉的外殼70內進行粉狀物料的填充作業，在一個相對狹小，且封閉的環境下作業，可大幅降低粉料填充過程中的飄散現象，避免汙染作業環境。

以上所述僅是本創作的較佳實施例而已，並非對本創作做任何形式上的限制，雖然本創作已以較佳實施例揭露如上，然而並非用以限定本創作，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本創作技術方案的範圍內，當可利用上述揭示的技術內容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本創作技術方案的內容，依據本創作的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本創作技術方案的範圍內。

10‧‧‧基座

20‧‧‧盛料單元

21‧‧‧盛載台

211‧‧‧軌道板

2111‧‧‧滾輪

212‧‧‧抽取盤

22‧‧‧盛料容器

30‧‧‧磅秤

40‧‧‧給料單元

41‧‧‧物料暫存桶

42‧‧‧出料裝置

421‧‧‧送料導管

4211‧‧‧進料口

4212‧‧‧出料口

422‧‧‧送料螺桿

423‧‧‧送料伺服馬達

43‧‧‧開關裝置

431‧‧‧壓缸

432‧‧‧斷粉板

433‧‧‧架體

44‧‧‧給料軌道架

45‧‧‧給料動力裝置

50‧‧‧搬運單元

51‧‧‧第一軌道架

52‧‧‧第二軌道架

53‧‧‧移動裝置

54‧‧‧取物裝置

60‧‧‧控制單元

70‧‧‧外殼

71‧‧‧門板

72‧‧‧窗板

圖1係本創作之立體外觀圖。 圖2係本創作之主要元件之立體外觀圖。 圖3係本創作之主要元件分解圖。 圖4係本創作之給料單元之立體外觀圖。 圖5係本創作之給料單元之部分元件立體外觀圖。 圖6係本創作之給料單元之部分元件分解圖。 圖7係本創作之給料單元之部分元件剖面圖。 圖8係本創作之搬運單元立體外觀圖。 圖9至13係本創作之作動流程狀態圖。

Claims (10)

1. 一種自動粉料填充量秤裝置，其中包含： 一基座； 一盛料單元，其設於該基座上，且包含 至少一盛載台，其設於該基座上； 複數個盛料容器，其放置於該至少一盛載台上； 一磅秤，其設於該基座上； 一給料單元，其設於該基座上，且包含 一物料暫存桶； 一出料裝置，其與該物料暫存桶相連通，且可排出該物料暫存桶內的物料，該出料裝置具有一出料口，該出料口的位置對應於該磅秤的位置； 一搬運單元，其設於該基座上，且可將其中一該盛料容器自該至少一盛載台移動至該磅秤上； 一控制單元，其電連接該磅秤、該給料單元及該搬運單元。
2. 如請求項1所述之自動粉料填充量秤裝置，其中該給料單元進一步包含一開關裝置，其連接該出料裝置的該出料口，並選擇性地開啟及關閉該出料口，且電連接該控制單元。
3. 如請求項2所述之自動粉料填充量秤裝置，其中該開關裝置包含一壓缸及一斷粉板，該斷粉板可滑動地貼合於該出料裝置的該出料口，該壓缸連接該斷粉板，且可推動及拉動該斷粉板，使該斷粉板選擇性地遮蔽或開啟該出料口。
4. 如請求項2所述之自動粉料填充量秤裝置，其中該出料裝置包含： 一送料導管，其與該物料暫存桶相連通，且該出料裝置的該出料口位於該送料導管上； 一送料螺桿，其可轉動地設於該送料導管內； 一送料伺服馬達，其連接並可轉動該送料螺桿，且與該控制單元電連接。
5. 如請求項4所述之自動粉料填充量秤裝置，其中該出料裝置的該送料導管是上下傾斜設置，該送料導管較低的一端的頂側連接該物料暫存桶，該出料裝置的該出料口設於該送料導管較高的一端的底側；該送料螺桿延伸至該出料口的上方。
6. 如請求項1至5中任一項所述之自動粉料填充量秤裝置，其中該給料單元進一步包含： 一給料軌道架，其可移動地設於該基座上，該物料暫存桶及該出料裝置設於該給料軌道架； 一給料動力裝置，其設於該基座上，且可相對該基座移動該給料軌道架，並與該控制單元電連接。
7. 如請求項1至5中任一項所述之自動粉料填充量秤裝置，其中該搬運單元包含： 至少一第一軌道架，其設於該基座上，且延伸至該盛料單元及該磅秤； 一第二軌道架，其可移動地設於該至少一第一軌道架上，且可沿該至少一第一軌道架的延伸方向移動，該第二軌道架的延伸方向垂直於該至一第一軌道架的延伸方向； 一移動裝置，其可移動地設於該第二軌道架上，且可沿該第二軌道架的延伸方向移動； 一取物裝置，其可相對該移動裝置上下移動，並可抓取其中一該盛料容器。
8. 如請求項1至5中任一項所述之自動粉料填充量秤裝置，其中該盛料單元的各該至少一盛載台包含： 一軌道板，其設於該基座上； 一抽取盤，其可分離地設置於該軌道板上，且可自該軌道板的一端被抽取分離；該等盛料容器放置於該抽取盤上。
9. 如請求項8所述之自動粉料填充量秤裝置，其中該盛料單元的該軌道板上設有複數滾輪，該等滾輪分別貼靠於該抽取盤的相對兩側。
10. 如請求項1至5中任一項所述之自動粉料填充量秤裝置，其中進一步包含有一外殼，其設於該基座上，且罩設該盛料單元、該磅秤、該給料單元及該搬運單元，該外殼上設有至少一可開啟的門板。