WO2024027324A1 - 全自动香精配料机 - Google Patents
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Abstract
一种全自动香精配料机，包括香精料筒（6）、注料阀（12）、注料筒固定盘（23）、固定盘支撑架（25）、注料阀固定盘（26）、转盘伺服电机（28）、电子秤（29）和控制中心（41），在注料筒固定盘（23）上固定设置有确定数量的香精料筒（6），在注料阀固定盘（26）上固定设置有与注料筒固定盘（23）上的香精料筒（6）数量相对应的注料阀（12），注料筒固定盘（23）通过固定盘支撑架（25）与注料阀固定盘（26）固定连动，在注料阀（12）的圆周运动轨迹下的确定位置独立固定安装电子秤（29）；每一香精料筒（6）都通过独立的注料输送管（7）与其对应的注料阀（12）连通，在香精料筒（6）上设有单向进气阀（39），单向进气阀（39）和注料阀（12）与控制中心（41）信号控制连接。
Description
本发明涉及一种自动化香精配制设备技术领域，特别是一种全自动香精配料机。
香料香精行业是国民经济中科技含量高、配套性强、与其他行业关联度高的行业，其产品广泛应用于食品、医药、日化、烟草、饲料等加香产品中，而香精香料生产加工的过程中往往首先需要进行实验室小样配料作业，目前国内外香精的小样几乎都是在实验室内采用千分之一或万分之一精度的天平秤用人工将香精物料一一称重进行配置，这种实验室人工称重所配制的小样，称样繁琐，时间长，且易出现较多问题，也经常导致出样与标样及大货不一致，配料效率低。
中国专利CN202110763836.7公开了一种自动配料系统及烟用香精配料机，该自动配料系统，将称重装置设置在配料底座上，配料底座由配料底座驱动装置驱动沿导轨运行，由此使配料底座带动配料容器移动至相应不同位置的原料容器的出料嘴下方，再由控制系统控制出料阀门以向配料容器内添加设定质量的物料。这种通过移动包含有称重装置和配料容器的配料底座至每个原料容器下进行自动配料的系统，由于称重装置在自动配料过程中被不断移动，移动后该称重装置又需要花费很多的时间来进行对其矫正或归零，并且由于其需要移动，导致其无法在封闭环境中称重，由此导致其无法达到高精度配料要求。因此这种采用移动称重装置的香精自动配样设备，其称重精度往往只能在百分之一精度范围内，因此该公开技术，也无法应用于实验室小样所需的高精度称重的自动配制，只能用于工业生产的香精自动化大货生产中。
事实上，至目前，在香精自动配样或配料中所采用的自动化设备，其基本原理都是如上述公开的专利技术一样，都是通过移动称重装置至原料筒下再自动称重计量配制，而这种设计主要在于自动配料设备中的香精原料筒往往有上百只以上，上百只以上的香精原料筒也往往通过阵列排序，在自动给料时，要选择所需的原料筒移动至称重设备上，目前对该领域的技术人员来说要改变其一贯的理念比较困难，所以目前国内外采用自动设备配样或配制的，无一例外都不是采用移动原料筒的，所以其称重精度几乎都只能在百分之一精度级，用于工业大样生产，如要实现千分之一精度的，那对于载有电子称的移动装置，其机械加工和安装精度要求就非常高，国外最先进的能实现千分之一精度的这类设备，售价也往往在几百万甚至上千万元人民币一套，而且经过一段时间使用，受到使用环境的影响其精度也会大大下降。所以对于实验室香精小样的配置，目前在国内外尚未有自动化设备可替代。
本发明的目的是为了解决上述现有技术的不足而提供一种能实现降低人工操作，实现自动化高精度精准称重配比，减少误差，提高配料效率的全自动香精配料机。
为了实现上述目的，本发明所设计的全自动香精配料机，它包括香精料筒、注料阀、注料筒固定盘、固定盘支撑架、注料阀固定盘、转盘伺服电机、电子秤和控制中心，在注料筒固定盘上固定设置有确定数量的香精料筒，在注料阀固定盘上固定设置有与注料筒固定盘上的香精料筒数量相对应的注料阀，注料筒固定盘通过固定盘支撑架与注料阀固定盘固定连动，转盘伺服电机驱动注料筒固定盘或固定盘支撑架或注料阀固定盘进行可旋转运转，在注料阀的圆周运动轨迹下的确定位置独立固定安装电子秤；每一香精料筒都通过独立的注料输送管与其对应的注料阀连通，在香精料筒上设有单向进气阀，单向进气阀和注料阀与控制中心信号控制连接；工作时单向进气阀上连接加压气源，以供香精料筒内所需加压。
为了更有效的控制注料阀的注料精度和速度，在注料阀上设有进气电磁阀，所述注料阀与控制中心信号控制连接是控制中心通过控制进气电磁阀的启闭来控制注料阀的启闭。在实施时，在进气电磁阀上连接有供压气源，以供开启注料阀所用；所述注料阀，其内可设有注料阀通道、出料口，在出料口上设有出料口密封撞针，出料口密封撞针上连接有活塞，活塞的一侧设有弹簧，活塞的另一侧设有进气通道，在注料阀上设有进气块，进气通道与进气块相通；在进气通道与注料阀通道之间的出料口密封撞针段上分别设有气密封圈和料密封圈；在进气电磁阀上设有进气密封垫，通过进气密封垫与进气块的离合密封连接实现注料阀和进气电磁阀的离合密封连接。
为了更方便控制香精料筒内的气压，以便能实现在不同气压下让香精料筒对外注料，在香精料筒上可设有单向排气阀，在单向排气阀内设有排气阀芯和排气口，在排气阀芯上设有通过控制排气阀芯打开或关闭排气口并与排气阀芯离合连接的料压排气自动控制装置；为了实现采用一条气路可以给予不同香精料筒注气加压，单向进气阀上设有与单向进气阀离合对接的料压进气对接自动控制装置，所述与单向进气阀离合对接是在料压进气对接自动控制装置上连接设置有料压进气块，在料压进气块上还设有料压进气口和橡胶对接头，料压进气对接自动控制装置通过驱动橡胶对接头与单向进气阀离合对接。
为了便于以离合方式提供注料阀启闭所需气压，在进气电磁阀上设有电磁阀进气口，注料阀气对接伸缩气缸与进气电磁阀固定连接，注料阀气对接夹紧气缸驱动进气电磁阀对进气密封垫与进气块作离合密封连接。
本发明提供的全自动香精配料机，采用固定电子秤和电子秤上的配料桶，通过转动香精料筒及注料阀的方式，再采用加压气源和供压气源分别与香精料筒和注料阀密封离合连接，从而实现香精在配料过程中的自动化精准配料，并且一套加压气源通过伸缩移动实现与多只香精料筒的离合连接加压；一套供压气源实现与多只注料阀的离合连接注料供气，由此有效降低了人工操作产生的称重误差，减去人工操作的繁琐步骤，提升了配料效率，由于电子称的独立固定静止安装，保证了称重的精确度，由此可以采用万分之一精度级别的电子秤对香精配料的自动称重，从而使本发明提供的全自动香精配料机，不但可以用于工业生产，更可以用于实验室的自动香精小样配制，实现了本领域从未实现过的香精实验室精准小样的自动化配制。
图1是本发明实施例整体结构示意图；
图2是实施例香精料筒和料压进气对接自动控制装置分离状态结构示意图；
图3是实施例香精料筒进气和注料对接状态结构示意图；
图4是图1的俯视状态结构示意图。
其中：其中：料压排气自动控制装置1、排气阀芯2、排气口3、单向排气阀4、料筒盖5、香精料筒6、注料管7、进料块8、注料阀通道9、出料口10、出料口密封撞针11、注料阀12、进气块13、进气密封垫14、进气电磁阀15、弹簧16、活塞17、气密封圈18、料密封圈19、料压进气对接自动控制装置20、气动模组21、料压对接伺服电机22、注料筒固定盘23、固定盘支撑架25、注料阀固定盘26、小齿轮27、转盘伺服电机28、电子秤29、配料桶30、电磁阀进气口31、注料阀气对接伸缩气缸32、注料阀气对接夹紧气缸33、上下对接固定座34、外齿回转支撑轴承35、料压进气块36、料压进气口37、橡胶对接头38、单向进气阀39、配料架40、控制中心41、进气通道42、放料口61、压力传感器62。
如图1、图2所示，本实施例提供的一种全自动香精配料机，它包括香精料筒6、注料阀12、注料筒固定盘23、固定盘支撑架25、注料阀固定盘26、转盘伺服电机28、电子秤29和控制中心41，注料筒固定盘23上固定设置有确定数量的香精料筒6，在注料阀固定盘26上固定设置有与注料筒固定盘23上的香精料筒6数量相对应的注料阀12，注料筒固定盘23通过固定盘支撑架25与注料阀固定盘26固定连动，转盘伺服电机28驱动注料筒固定盘23或固定盘支撑架25或注料阀固定盘26进行可旋转运转，在注料阀12的圆周运动轨迹下的确定位置独立固定安装电子秤29；每一香精料筒6都通过独立的注料输送管7与其对应的注料阀12连通，在香精料筒6上设有单向进气阀39，单向进气阀39和注料阀12与控制中心41信号控制连接。
工作时，单向进气阀39上连接有加压气源，以供香精料筒6内所需加压；工作过程中，当转盘伺服电机28接受控制中心41的控制信号驱动香精料筒6和注料阀12作圆周运动，将所需香精料筒6对应的注料阀12运转到电子秤29位置上方，电子秤29上放置配料桶30，控制中心41根据该香精料筒6中应注出的香精量的设置数据和电子秤29的称重信号控制香精料筒6内的进气压力和注料阀12的启闭，从而实现对配料桶30内注入所需量的香精；香精料筒6和注料阀12在转盘伺服电机28驱动下运转时，由于电子秤29是独立固定安装，所以电子秤29仍保持静止状态，也不会受到机械振动和环境的干扰，由此保证电子秤称重的精度不受影响，从而实现在注料阀12运转到电子秤29上的配料桶30位置上方进行香精注入时，能将该香精料筒6内的香精精准注入到配料桶内。本发明提供的电子秤29，其精度可采用万分之一级或以上，以用于实验室的高精度所需应用场合，当然本发明提供的技术方案所实现的全自动香精配料机，也可以根据工厂化的大货生产要求，配制千分之一或其它精度要求的电子秤，以满足各种生产的需要。在此，所述控制中心41根据该香精料筒6中应注出的香精量的设置数据和电子秤29的称重信号控制香精料筒6内的进气压力和注料阀12的启闭所采用的控制软件，在本发明的提示下普通软件工程师都能实现的，在此不作详细描述。
实施例2
本实施例提供的一种全自动香精配料机，在实施例1的基础上在注料阀12上设有进气电磁阀15，所述注料阀12与控制中心41信号控制连接是控制中心41通过控制进气电磁阀15的启闭来控制注料阀12的启闭；本实施例所提供的注料阀12，其内设有注料阀通道9、出料口10、在出料口10上设有出料口密封撞针11，出料口密封撞针11上连接有活塞17，活塞17的一侧设有弹簧16，活塞17的另一侧设有进气通道42，在注料阀12上设有进气块13，进气通道42与进气块13相通；在进气通道42与注料阀通道9之间的出料口密封撞针11段上分别设有气密封圈18和料密封圈19；在进气电磁阀15上设有进气密封垫14，通过进气密封垫14与进气块13的离合密封连接实现注料阀12和进气电磁阀15的离合密封连接。
本实施例提供的一种全自动香精配料机，在进气电磁阀15上设有电磁阀进气口31，电磁阀进气口31上连接供压气源，以供开启注料阀12所用；工作时，进气电磁阀15通过进气密封垫14与进气块13密封连接后，当进气电磁阀15打开后，供压气源的气压通过进气通道42对活塞17产生压力，推动活塞17挤压弹簧16，同时带动出料口密封撞针11上行并打开出料口10，即打开注料阀12，香精料筒6内的香精通过注料阀通道9再从出料口10注出；当进气电磁阀15关闭供压气源后，进气通道42断气，弹簧16推动活塞17带动出料口密封撞针11关闭出料口10，即关闭注料阀12，实现进气电磁阀15对注料阀12的注料控制；进气电磁阀15可采用高频电磁阀，通过高频的变化快速控制出料口密封撞针11的快速运动，从而控制注料阀12的快速启闭。
为了进一步实现进气电磁阀15通过进气密封垫14与进气块13密封连接，进气电磁阀15固定连接在注料阀气对接伸缩气缸32上，在注料阀气对接伸缩气缸32上连接有注料阀气对接夹紧气缸33，注料阀气对接夹紧气缸33驱动进气电磁阀15对进气密封垫14与进气块13作离合密封连接。工作时，电磁阀进气口31与供压气源连通，以提供注料阀12启闭所需气压，控制中心41根据原先设置工况参数，控制转盘转到需要的位置停止，注料阀气对接伸缩气缸32伸出把进气电磁阀15送到注料阀12的位置后，注料阀气对接夹紧气缸33驱动进气电磁阀15，推动进气密封垫14与进气块13紧密结合,因进气密封垫14是橡胶材质，具有弹性，所以达到密封不漏气，从而实现注料阀12进气对接功能。
实施例3
]如图2所示，本实施例提供的一种全自动香精配料机，是在香精料筒6上设有单向排气阀4，在单向排气阀4内设有排气阀芯2和排气口3，在排气阀芯2上设有通过控制排气阀芯2打开或关闭排气口3并与排气阀芯2离合连接的料压排气自动控制装置1；单向进气阀39上设有与单向进气阀39离合对接的料压进气对接自动控制装置20，所述与单向进气阀39离合对接是在料压进气对接自动控制装置20上连接设置有料压进气块36，在料压进气块36上还设有料压进气口37和橡胶对接头38，料压进气对接自动控制装置20通过驱动橡胶对接头38与单向进气阀39离合对接。
工作时，料压进气对接自动控制装置20(可以是一种气缸形式)连接在气动模组21上，气动模组21上连接有料压对接伺服电机22，料压对接伺服电机22驱动气动模组21运动到相应位置后，料压进气对接自动控制装置20伸出使橡胶对接头38与单向进气阀39进行紧密贴合。由于橡胶对接头38是橡胶材质从而实现密封；单向进气阀39通过料压进气口37连接有加压气源，以供香精料筒6获得工作所需高压，由于给香精料筒6内加压的气体会直接和香精接触，所以该加压气源的气体可采用惰性气体或氮气，香精料筒6在通过单向进气阀39注入气压时，可通过设置在香精料筒6上的压力传感器62进行压力传感并控制。
实施例4
本实施例提供的一种全自动香精配料机，在实施例1、实施例2和实施例3的基础上，其转盘伺服电机28驱动注料阀固定盘26进行旋转，如图1、图4所示，转盘伺服电机28可设置在配料架40上；在转盘伺服电机28输出上设置小齿轮27，配料架40上固定设有一外齿回转支撑轴承35；小齿轮27与外齿回转支撑轴承35外齿啮合；注料阀固定盘26设置在外齿回转支撑轴承上35。工作时，转盘伺服电机28带动小齿轮27与外齿回转支撑轴35啮合转动，通过控制中心41控制实现注料阀固定盘26带动注料筒固定盘23的任意角度旋转。控制中心41控制要求注料阀固定盘26转到需要的位置停止，注料阀气对接伸缩气缸32伸出把进气电磁阀15送到注料阀12的位置后，注料阀气对接夹紧气缸33动作使进气密封垫14与进气块13密封结合，因进气密封垫14是橡胶材质，具有弹性所以达到密封不漏气，从而实现注料阀12进气对接功能。另外，料压对接伺服电机22驱动气动模组21运动到相应位置后，料压进气对接自动控制装置20伸出使橡胶对接头38与单向阀39进行紧密贴合。由于橡胶对接头38是橡胶材质从而实现密封。对接完成后，按控制中心41的控制要求，0.4MP气体通过料压进气口37打开，加压气源气体经过单向阀39进入香精料筒6里给香精进行加压。不工作状态下，出料口密封撞针11与出料口10通过弹簧16的压力处于密封状态，注料阀12关闭；当进气电磁阀15接到控制中心41的打开控制指令后打开，供压气源的压缩空气把活塞17向上移动打开注料阀12，由此带高压的香精从出料口10射出进入配料桶30内。由于料受到压力高,所以会以射流形式不间断射出,即实现了快速注料；当电子秤29接收到其称重重量接近目标时，控制中心41控制使进气电磁阀15关闭，压缩弹簧16使出料口密封撞针11将注料阀通道9与出料口10密封，注料阀12关闭；控制中心41控制完成快速注料后需进行精准注料，此时需要将香精料筒6内的压力切换低压模式，这时需要把香精料筒6里的高压通过料压排气自动控制装置1(本实施例可以是一种气缸，下面简称料压排气气缸)伸出顶压单向排气阀4的排气阀芯2使高压气体通过排气口3排出，当压力传感器62检测到香精料筒6里的气压低于0.1MP的低压时，料压排气气缸1缩回，单向排气阀芯2复位，排气口3关闭，料压进气口37打开向不锈钢料筒6里充0.1MP的低压气体，此时，进气电磁阀15以100HZ频率开关控制出料口密封撞针11开关，这样就使出料口10以小点形式对外注出香精，从而达到微量精准注料。
本实施例提供的一种全自动香精配料机，有效降低了人工操作产生的称重误差，减去人工操作的繁琐步骤，提升了配料效率。在此，本实施例中提到的控制中心41所需的软件控制，是本领域技术人员根据实际需要能够编制或修改的，在此不再详细描述
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Claims (5)
- 一种全自动香精配料机，它包括香精料筒(6)、注料阀(12)、注料筒固定盘(23)、固定盘支撑架(25)、注料阀固定盘(26)、转盘伺服电机(28)、电子秤(29)和控制中心(41)，其特征是在注料筒固定盘(23)上固定设置有确定数量的香精料筒(6)，在注料阀固定盘(26)上固定设置有与注料筒固定盘(23)上的香精料筒(6)数量相对应的注料阀(12)，注料筒固定盘(23)通过固定盘支撑架(25)与注料阀固定盘(26)固定连动，转盘伺服电机(28)驱动注料筒固定盘(23)或固定盘支撑架(25)或注料阀固定盘(26)进行可旋转运转，在注料阀(12)的圆周运动轨迹下的确定位置独立固定安装电子秤(29)；每一香精料筒(6)都通过独立的注料输送管(7)与其对应的注料阀(12)连通，在香精料筒(6)上设有单向进气阀(39)，单向进气阀(39)和注料阀(12)与控制中心(41)信号控制连接。
- 根据权利要求1所述的一种全自动香精配料机，其特征是在注料阀(12)上设有进气电磁阀(15)，所述注料阀(12)与控制中心(41)信号控制连接是控制中心(41)通过控制进气电磁阀(15)的启闭来控制注料阀(12)的启闭。
- 根据权利要求2所述的一种全自动香精配料机，其特征是所述注料阀(12)，其内设有注料阀通道(9)、出料口(10)、在出料口(10)上设有出料口密封撞针(11)，出料口密封撞针(11)上连接有活塞(17)，活塞(17)的一侧设有弹簧(16)，活塞(17)的另一侧设有进气通道(42)，在注料阀(12)上设有进气块(13)，进气通道(42)与进气块(13)相通；在进气通道(42)与注料阀通道(9)之间的出料口密封撞针(11)段上分别设有气密封圈(18)和料密封圈(19)；在进气电磁阀(15)上设有进气密封垫(14)，通过进气密封垫(14)与进气块(13)的离合密封连接实现注料阀(12)和进气电磁阀(15)的离合密封连接。
- 根据权利要求1或2或3所述的一种全自动香精配料机，其特征是在香精料筒(6)上设有单向排气阀(4)，在单向排气阀(4)内设有排气阀芯(2)和排气口(3)，在排气阀芯(2)上设有通过控制排气阀芯(2)打开或关闭排气口(3)并与排气阀芯(2)离合连接的料压排气自动控制装置(1)；单向进气阀(39)上设有与单向进气阀(39)离合对接的料压进气对接自动控制装置(20)，所述与单向进气阀(39)离合对接是在料压进气对接自动控制装置(20)上连接设置有料压进气块(36)，在料压进气块(36)上还设有料压进气口(37)和橡胶对接头(38)，料压进气对接自动控制装置(20)通过驱动橡胶对接头(38)与单向进气阀(39)离合对接。
- 根据权利要求2所述的一种全自动香精配料机，其特征是在进气电磁阀(15)上设有电磁阀进气口(31)，注料阀气对接伸缩气缸(32)与进气电磁阀(15)固定连接，注料阀气对接夹紧气缸(33)驱动进气电磁阀(15)对进气密封垫(14)与进气块(13)作离合密封连接。
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