一种连续下料装置及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种连续下料装置及其控制方法，连续下料装置包括底板、压力传感器、阻尼器、称重支架、送料驱动电机、搅拌桨、搅拌桨驱动电机、流量阀、送料机构、储料桶、机架、引导槽、中间桶、输送螺杆、连续收料输送装置、控制系统。本发明专利技术通过压力传感器的实时监测中间桶内粉体原料质量变化并反馈给控制系统，通过控制系统对送料机构、流量阀、输送螺杆的协同控制,实现了粉体原料从原料仓库－储料桶－中间桶－连续收料输送装置的精确连续下料，保证了最终产品的配方合成工艺质量；本发明专利技术结构简单，操作方便，制作成本低，可广泛适用于制药、食品、生物、化工行业大量的产品生产过程中加工原料进行精确下料，值得推广应用。值得推广应用。值得推广应用。

【技术实现步骤摘要】
一种连续下料装置及其控制方法


[0001]本专利技术涉及连续下料
，尤其涉及一种可以精确下料的连续下料装置及其控制方法。

技术介绍

[0002]对目前制药、食品、生物、化工行业大量的产品生产过程中，要求对产品生产的前端对加工粉体原料进行精确下料。目前市场上粉体原料的下料设备普遍下料的粉体原料质量偏差过大，影响最终产品的配方质量。

技术实现思路

[0003]为解决上述现有粉体原料下料设备普遍存在下料的粉体原料质量偏差过大，影响最终产品的配方质量的问题，本专利技术提供了一种连续下料装置，同时匹配相应的控制方法，来实现对该物料的精确下料，为下一道的配方合成工艺提供前提。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供了一种连续下料装置，其特征在于包括底板、压力传感器、阻尼器、称重支架、螺杆驱动电机、搅拌桨、搅拌桨驱动电机、流量阀、送料机构、储料桶、机架、引导槽、中间桶、输送螺杆、连续收料输送装置、控制系统，所述底板安装于工作平台上，所述压力传感器安装于底板上平面上中间，用于实时监测中间桶内粉体原料的质量，所述阻尼器设有4件，4件阵列均布安装于底板上平面上，所述称重支架安装于压力传感器上端，所述阻尼器上端与称重支架固定连接，所述中间桶设于称重支架上，中间桶右侧壁下端设有出料管，所述输送螺杆设于出料管内，左端水平穿过中间桶左侧壁，与安装于称重支架上的螺杆驱动电机连接，螺杆驱动电机带动输送螺杆旋转，从而将中间桶内的粉体原料从出料管出料，所述中间桶内于输送螺杆上端设有搅拌桨，所述搅拌桨的搅拌轴从中间桶上端口伸出，并与安装于称重支架上的搅拌桨驱动电机输出轴连接，搅拌桨用于搅拌中间桶内的粉体原料，方便出料，所述中间桶上端设有储料桶，所述储料桶下端出料口与流量阀固定连接，所述流量阀出料口连接引导槽，所述引导槽与中间桶同轴，且设于中间桶正上方，所述引导槽下端出料口与中间桶上端口之间设有5～10mm的间距，所述储料桶左侧壁上端设有进料口，所述进料口与送料机构密封连接，送料机构用于向储料桶内输送粉体原料，所述储料桶右外侧壁与机架固定连接，所述机架下端与工作平台固定连接，所述连续收料输送装置设于工作平台上出料管右端口下方，与粉体原料下一工序加工设备相连；
[0005]所述送料机构、流量阀、螺杆驱动电机、搅拌桨驱动电机、压力传感器和连续收料输送装置均与控制系统相联。
[0006]作为本技术的进一步改进，所述阻尼器上端通过球形关节部件与称重支架连接，所述球形关节部件包括球头连接套和球头座，所述球头座设于称重支架下端面上与阻尼器对应位置，下端面上设有矩形槽，所述球头连接套一端设为轴套与阻尼器上端套接固定连接，另一端设为球头与矩形槽相插接。
[0007]作为本技术的进一步改进，所述搅拌桨驱动电机的输出轴与搅拌桨的搅拌轴上端
通过涡轮涡杆传动连接或通过锥齿轮传动连接。
[0008]作为本技术的进一步改进，所述输送螺杆与中间桶左侧壁之间采用动态密封结构，所述中间桶左侧壁外侧面上与输送螺杆对应位置设有轴承套，所述轴承套内设有滚动轴承，所述输送螺杆左端轴外侧面与滚动轴承内圈紧固。
[0009]作为本技术的进一步改进，所述送料机构设为螺杆输送机或真空输送机。
[0010]作为本技术的进一步改进，所述底板采用SAE1055优质碳素钢材质，经过余温正火工艺热处理，厚度20～30mm。
[0011]本专利技术还提供了上述连续下料装置的控制方法，其特征在于包括如下步骤：
[0012]S1、储料：送料机构将粉体原料输送至储料桶内，向储料桶输送粉体原料是间歇性的，由控制系统设定送料机构首次输送流速V1和输送时间t1来确定储料桶内粉体原料质量m1，当送料机构输送时间达到设定的t1时暂停；
[0013]S2、落料：开启流量阀，储料桶中的粉体原料垂直落料，经过引导槽的引导进入正下方的中间桶中，由控制系统设定流量阀开启的通道面积S与开启时间t2来确定落于中间桶中的粉体原料质量m2，所述m2为能保证连接下料的中间桶中粉体原料质量，当流量阀开启时间达到了设定的t2时，关闭流量阀；
[0014]S3、储料桶补料：在中间桶内粉体原料质量达到m2时，压力传感器将感应质量增加m2，并将检测数据m2发送给控制系统，控制系统向送料机构发出送料指令，送料机构按照步骤S1控制模式向储料桶补料，补充粉体原料质量
△
m1与m2接近，质量偏差在5％以内；
[0015]S4、搅拌输送粉体原料：在中间桶接收到质量为m2的粉体原料后，分别启动搅拌桨驱动电机和螺杆驱动电机以n1与n2转速旋转，搅拌桨驱动电机驱动搅拌桨旋转，推动粉体原料不断向竖直方向发生运动，螺杆驱动电机驱动输送螺杆旋转，持续地把粉体原料向连续收料输送装置内输送；
[0016]S5、中间桶补料：随着中间桶中粉体原料的不断输出，中间桶中的粉体原料质量不断减少，压力传感器动态监测该质量的减少，在减少过程中，由控制程序设定一个门槛质量值m3，当中间桶的粉体原料质量减少至低于m3时，控制系统将向流量阀发出指令，打开流量阀阀门，并按照步骤S2的模式控制流量阀的开启通道面积S与开启时间t2，从而补充持续下料中所损失的(m2‑
m3)质量，当中间桶中粉体原料质量再次达到m2时，关闭流量阀；
[0017]S6、循环往复工作：重复步骤S3～S5，可实现对粉体原料的连续精准下料,重复步骤S3时，向储料桶补充粉体原料质量
△
m1与(m2‑
m3)接近,质量偏差在5％以内。
[0018]由此可见，压力传感器2对于全程的测量与动作控制执行至关重要，其测量的结果是控制系统指令发出的源头。
[0019]作为本技术的进一步改进，在连续下料装置连续下料过程中，对于压力传感器的标定校准尤为重要，所述压力传感器的标定方法：1)首先保持中间桶内无任何物料或灰尘粘附，再完成对阻尼器的安装后，使阻尼器之上的零部件重量均被阻尼器承担，然后再安装压力传感器，通过调整安装高度，使得压力传感器分担一部分阻尼器承担的重量，使压力传感器初始状态处于受一定的预压状态；
[0020]2)接通压力传感器的电气线路，此时压力传感器输出模拟量电压为U，对该电压值进行清零；
[0021]3)根据中间桶的容积V和粉体原料的密度ρ，可确定中间桶容纳粉体原料的最大质
量M＝ρV；用量筒称取该最大质量M至少10等份的粉体原料，称取的每份质量为M/10；
[0022]4)向中间桶逐个添加等份质量M/10的粉体原料，每添加一份，记录压力传感器的电压值，依次记录结果为U1、U2、U3
……
U10，即中间桶内粉体原料每添加一份后的质量为M/10、2M/10、3M/10、4M/10、5M/10、6M/10、7M/10、8M/10、9M/10、10M/10，对应的压力传感器的电压值分别为U1、U2、U3、U4、U5、U6、U7、U8、U9、U10；
[0023]5)以电压值为纵坐标，以中间桶内粉体原料的质量为横坐标画出直角坐本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种连续下料装置，其特征在于包括底板、压力传感器、阻尼器、称重支架、螺杆驱动电机、搅拌桨、搅拌桨驱动电机、流量阀、送料机构、储料桶、机架、引导槽、中间桶、输送螺杆、连续收料输送装置、控制系统，所述底板安装于工作平台上，所述压力传感器安装于底板上平面上中间，用于实时监测中间桶内粉体原料的质量，所述阻尼器设有4件，4件阵列均布安装于底板上平面上，所述称重支架安装于压力传感器上端，所述阻尼器上端与称重支架固定连接，所述中间桶设于称重支架上，中间桶右侧壁下端设有出料管，所述输送螺杆设于出料管内，左端水平穿过中间桶左侧壁，与安装于称重支架上的螺杆驱动电机连接，螺杆驱动电机带动输送螺杆旋转，从而将中间桶内的粉体原料从出料管出料，所述中间桶内于输送螺杆上端设有搅拌桨，所述搅拌桨的搅拌轴从中间桶上端口伸出，并与安装于称重支架上的搅拌桨驱动电机输出轴连接，搅拌桨用于搅拌中间桶内的粉体原料，方便出料，所述中间桶上端设有储料桶，所述储料桶下端出料口与流量阀固定连接，所述流量阀出料口连接引导槽，所述引导槽与中间桶同轴，且设于中间桶正上方，所述引导槽下端出料口与中间桶上端口之间设有5～10mm的间距，所述储料桶左侧壁上端设有进料口，所述进料口与送料机构密封连接，送料机构用于向储料桶内输送粉体原料，所述储料桶右外侧壁与机架固定连接，所述机架下端与工作平台固定连接，所述连续收料输送装置设于工作平台上出料管右端口下方，与粉体原料下一工序加工设备相连；所述送料机构、流量阀、螺杆驱动电机、搅拌桨驱动电机、压力传感器和连续收料输送装置均与控制系统相联。2.根据权利要求1所述的一种连续下料装置，其特征在于： 所述阻尼器上端通过球形关节部件与称重支架连接，所述球形关节部件包括球头连接套和球头座，所述球头座设于称重支架下端面上与阻尼器对应位置，下端面上设有矩形槽，所述球头连接套一端设为轴套与阻尼器上端套接固定连接，另一端设为球头与矩形槽相插接。3.根据权利要求1所述的一种连续下料装置及其控制方法，其特征在于：所述搅拌桨驱动电机的输出轴与搅拌桨的搅拌轴上端通过涡轮涡杆传动连接或通过锥齿轮传动连接。4.根据权利要求1所述的一种连续下料装置，其特征在于：所述输送螺杆与中间桶左侧壁之间采用动态密封结构，所述中间桶左侧壁外侧面上与输送螺杆对应位置设有轴承套，所述轴承套内设有滚动轴承，所述输送螺杆左端轴外侧面与滚动轴承内圈紧固。5.根据权利要求1所述的一种连续下料装置，其特征在于：所述送料机构设为螺杆输送机或真空输送机。6.根据权利要求1所述的一种连续下料装置，其特征在于：所述底板采用SAE1055优质碳素钢材质，经过余温正火工艺热处理，厚度20～30mm。7.一种权利要求1至6任一项所述的连续下料装置的控制方法，其特征在于包括如下步骤：S1、储料：送料机构将粉体原料输送至储料桶内，向储料桶输送粉体原料是间歇性的，由控制系统设定送料机构首次输送流速V1和输送时间t1来确定储料桶内粉体原料质量m1，当送料机构输送时间达到设定的t1时暂停；S2、落料：开启流量阀，储料桶中的粉体原料垂直落料，经过引导槽的引导进入正下方的中间桶中，由控制系统设定流量阀开启的通道面积S与开启时间t2来确定落于中间桶中的粉体原料质量m2，所述m2为能保证连接下料的中间桶中粉体原料质量，当流量阀开启时间
达到了设定的t2时，关闭流量阀；S3、储料桶补料：在中间桶内粉体原料质量达到m2时，压力传感器将感应质量增加m2，并将检测数据m2发送给控制系统，控制系统向送料机构发出送料指令，送料机构按照步骤S1控制模式向储料桶补料，补充粉体原料质量
△
m1与m2接近，质量偏差在5%以内；S4、搅拌输送粉体原料：在中间桶接收到质量为m2的粉体原料后，分别启动搅拌桨驱动电机和螺杆驱动电机以n1与n2转速旋转，搅拌桨驱动电机驱动搅拌桨旋转，推动粉体原料不断向竖直方向发生运动，螺杆驱动电机驱动输送螺杆旋转...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘振峰，黄德杰，王峰，彭云龙，周国发，伍振峰，
申请(专利权)人：宜春万申制药机械有限公司，
类型：发明
国别省市：