基于智能Agent螺旋不连续定量加料系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种基于智能Agent螺旋不连续定量加料系统；该该系统包括螺旋加料装置及料仓和测控系统，所述微机用于通过温度湿度检测电路检测温度和湿度，通过转角和转速检测电路检测转角和转速,通过内置的智能控制模块计算螺杆转动角度α，并通过伺服电机驱动电路驱动螺杆转动α。该系统取消了传统定量方法中计量和投料环节,简化了结构，降低了粉粒粘结、吸附和飞溅等对不连续定量影响。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种螺旋不连续定量加料系统，属于固体物料加料
，用于固体物料配料和包装时定量加料。
技术介绍
不连续定量是大量粉粒物料重要生产环节，如粉末冶金零件、陶瓷、建材、化工原料等成品或半成品，化肥农药及农副产品进行的定量配料和定量包装等。粉粒不连续定量传统有容积式和称量式，新型有混合式和组合式，它们共同点是均有加料、计量和投料三部分组成，一方面通过微机控制加料机向计量容器或称量秤加料，另一方面按照体积或质量要求进行计量检测，达到要求后停止加料并投料。三部分之间协调要求高、费时，工作效率较低；装置总体结构复杂，细粉粒物料易吸湿粘结、吸附和飞溅，定量受环境和结构影响大，飞溅污染引起尘肺、化学物中毒等职业病严重。研究实现粉粒不连续定量加料是彻底解决不连续定量难题有效方法之一，也是粉粒定量主要发展方向之一。目前粉粒加料形式有螺旋式、振动式、皮带式、重力自流式和负气压式等。其中，螺旋加料通过螺旋叶片旋转将物料沿料槽向前推移，具有结构简单、密封性强、流量控制方便等优点，广泛应用于耐挤压的粉粒和小块状物料输送或连续加料。多种加料形式对比分析发现螺旋加料更易实现定量加料控制，且可降低人体与粉粒、粉粒与粉粒之间交叉污染。这对食品、药品及有毒有害物料安全生产尤其重要。尽管螺旋输送机作为提水工具大约在两千年以前由阿基米德专利技术，作为工农业中散装固体物料的输送、提升和装卸装置也已有百年历史.。但是直到上世纪90年代国外才有研究人员根据螺旋输送机原理研制了定量螺旋加(给)料机，并在粉洗精制盐生产线上得到应用。对定量螺旋加(给)料机研究，国外代表性有Y. Yu等在“Theoretical modelling of torque requirements for single screw feeders”(PowderTechnology, 1997, 93 (2) :151 162)中建立单螺杆送料器扭矩理论模型，对不同物料、不同螺旋叶片送料扭矩测试；A. W. Roberts.在“The influence of granular vortexmotion on the volumetric performance of enclosed screw conveyors” (PowderTechnology, 1999，104:56 67)中建立封闭螺旋输送机容积效率表达式，分析容积对颗粒运动影响；Jianjun Dai 等在 “A model for biomass screw feeding”(PowderTechnology, 2008, 186 (I) :40^55)中提出生物质螺杆加料新模型，依据螺旋输送堵塞原理，预测加料扭矩等。国内代表性有张杰等在“微细微量螺旋加料器的试验研究”(热能动力工程，2004, 19(3) :278^280)中通过典型微细微量固体颗粒加料器试验，表明螺旋给粉稳定，可调范围大，可以作为粉粒定量加料装置；王顺森等在“颗粒加料器流量脉动产生的机理及抑制新方法”(西安交通大学学报，2005, 39(11) :1199^1202)中通过螺杆加料器主要参数测试，得到转速对流量影响的基本规律，提出一种有效抑制脉动的双螺杆加料方法；李振亮等在“定量螺旋给料机在粉洗盐生产中的应用研究”(盐业与化工，2008, 37(2) :7，8，19)中给出了定量螺旋给(加)料机的送料效率和送料量的计算方、法，验证了在卸料口加双头螺旋方法能降低送料量脉动；朱登洁等在“双螺旋精确给料称重设备的研制”(轻工机械，2010，28(2):33 35)中提出基于双头螺旋机构的给(加)料称重机构。目前提高螺旋加料流量稳定性方法主要有两大类一是提高螺旋进料口物料流动稳定性。通常是控制料仓内物料的高度，降低料仓内物料压力对螺杆输送的影响。申请号为201020 580083. 3的技术专利“一种螺旋定量加料装置”和申请号为201010522365. 2的专利技术专利“一种螺旋定量加料装置及稳定加料方法”提出在料仓与螺旋进料口之间设置自动进料调节装置，确保螺旋进料口物料充填均匀完整，减少料仓内物料量波动对螺旋加料的影响.。二是在螺旋出料段采用变螺距或双头螺旋、双螺杆方法，提高出料口物料充填完整性，抑制加料量脉动.。但该方法同时也会导致出料口颗粒密度均匀性变差。张建在“粉体定量加料器及应用研究”(江苏大学硕士学位论文，2008:20 33，37 38，43飞1)中提出在出料口采用均匀推进分料和切料方法，将压实粘结成团料块切碎，解决成团下落和惯性卸料问题。实验分析发现，目前螺旋加料装置连续加料时旋转速度稳定，能保证流量的一定稳定性；但不连续加料时，随螺旋叶片旋转位置和速度变化，物料充填疏密不均、充填率不稳定，引起落料量周期性脉动变化，导致在一定旋转角度下加料量不稳定，常常不能满足定量加料要求。
技术实现思路
本技术的另一目的是提供一种结构简单、受环境影响小、稳定性高的基于智能Agent螺旋不连续定量加料系统。本技术的技术方案是基于智能Agent螺旋不连续定量加料系统，包括安装于机架上的螺旋加料装置及料仓和测控系统，所述螺旋加料装置及料仓包括螺旋输送器、料仓、伺服电机和转角转速传感器；所述螺旋输送器的一侧伸出螺杆轴，所述螺杆轴通过同步带传动机构与所述伺服电机连接，通过联轴器与所述转角转速传感器连接；所述螺旋输送器的另一侧为螺旋出料口 ；所述料仓安装在螺旋输送器远离螺旋出料口的上方，其上方为进料口 ；所述测控系统分别通过与转角转速传感器、温度湿度传感器和伺服电机连接。所述测控系统包括微机、I/O接口、温度湿度检测电路、转角和转速检测电路、伺服电机驱动电路、键盘和显示器；所述微机用于通过温度湿度检测电路检测温度和湿度，通过转角和转速检测电路检测转角和转速，通过内置的智能控制模块计算螺杆转动角度α，并通过伺服电机驱动电路驱动螺杆转动α。本专利技术所述的基于智能Agent螺旋不连续定量加料系统与其它定量系统比较特点是取消了传统定量系统中计量和投料环节，简化了结构，降低了粉粒粘结、吸附和飞溅等对不连续定量影响，同时提高了定量加料的准确性和生产效率。可广泛应用于大量的粉末冶金零件、陶瓷、建材、化工等原料成品及半成品，化肥农药及农副产品的定量配料和定量包装等生产。以下结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细说明。图I是本专利技术的工作原理结构示意图。图2是本专利技术中智能Agent控制原理示意图。图3是本专利技术中螺旋加料装置结构示意图主视图。图4是本专利技术中螺旋加料装置结构示意图俯视图。图5是本专利技术中测控系统硬件组成结构示意图。图6是本专利技术中测控系统软件组成结构示意图。图7是本专利技术中螺旋加料量控制功能程序流程图。其中1.螺旋加料装置；2.料仓；3.伺服电机；4.同步带传动机构；5.转角转速传感器；6.安装件；7.联轴器；8.机架；9.螺旋出料口 ；10.进料口 ；11.螺杆轴；12.测控系统控制箱；13温度湿度传感器；31.伺服电机输出轴；51.转角转速传感器的输入轴。具体实施方式如图f 2所示，本专利技术所述的基于智能Agent螺旋不连续定量加料系统特征是，把螺旋加料装置及其测控系统看作Agent智能体，通过温度湿度传感器感知环境状态，通过转角本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于智能Agent螺旋不连续定量加料系统，包括安装于机架(8)上的螺旋加料装置及料仓和测控系统，其特征在于所述螺旋加料装置及料仓包括螺旋输送器(I)、料仓(2)、伺服电机(3)和转角转速传感器(5);所述螺旋输送器(I)的一侧伸出螺杆轴(11)，所述螺杆轴(11)通过同步带传动机构(4)与所述伺服电机(3)连接，通过联轴器(7)与所述转角转速传感器(5)连接；所述螺旋输送器(I)的另一侧为螺旋出料口(9);所述料仓(2)安装在螺旋输送器(I)远离螺旋出料口...

【专利技术属性】
技术研发人员：张西良，罗胜，许俊，路欣，李伯全，徐云峰，马奎，张世庆，顾建，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：实用新型
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