CN105466533A - 多工位称重机及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了多工位称重机及方法，所述多工位称重机设有送料装置组、输送装置、物料称重容器组及控制***；送料装置组设有至少两个送料装置，每个送料装置均设有入料口和出料口；输送装置设有若干个沿着出料口排布方向依次输送的输送工位；物料称重容器组由若干个物料称重容器组成，每个物料称重容器均对应安装在一个输送工位上；控制***设有控制模块及与控制模块电性连接的传感器组，所述控制模块均电性连接于送料装置组和输送装置。本发明具有称重速度快、称重精度高、不溢料、体积小、成本低、容易操作、结构简单、维护简单等优点。
Description
技术领域
本发明涉及多工位称重机及方法。
背景技术
刹车片制造行业，摩擦材料为多种材料混合，即有易飞扬的微小颗粒，又有比重大的矿物质，还有纤维与树脂材料。因此，摩擦材料为一种流动性差，压缩比较大、视比重差异较大的混合材料。统一、稳定的刹车片上摩擦材料的重量，是制约刹车片品质的因素之一。
以前本行业对摩擦材料的称重，采取人工在电子称作业平台上进行。这一作业模式，品质受制于操作者的作业习惯与心态，同时，由于作业所引起的灰尘，给操作者带来职业病的安全隐患。实现自动化称重喂料，替代人工称重的作业模式，一直是各生产企业与专业自动化公司探索、研讨的主题。
根据刹车片摩擦边球材料的物性，目前各专业自动化公司主要采取变频电机驱动螺杆送料、通过控制器（PLC或工控机）与称重传感器形成闭环控制。
目前市场上各专业自动化公司提供的自动化称重喂料机，无论是单螺杆结构，还是双螺杆结构，或是一大一小双螺杆结构，都无法完美地解决称重精度与喂料速度这一互相制约的技术瓶颈：喂料速度快了，就没有称重精度；有了称重的精度，就没有喂料的速度，同时在在螺杆管口还存在溢料与漏料的不良现场。
在现实作业中，为了保障刹车的品质（称重统一），操作者常常是自动称重喂料机提供摩擦材料，操作者再将装有材料的料杯放在电子称上去核称实，通过对料杯的加、减料来落实生产品质的要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种多工位称重机及方法，具有称重速度快、称重精度高、不溢料、体积小、成本低、容易操作、结构简单、维护简单等优点。
本发明所采用的技术方案是：多工位称重机，其设有：
送料装置组，其设有至少两个送料装置，每个送料装置均设有入料口和出料口；
输送装置，其设于出料口下方，且其设有若干个沿着出料口排布方向依次输送的输送工位；
物料称重容器组，其由若干个物料称重容器组成，每个物料称重容器均对应安装在一个输送工位上；
控制***，其设有控制模块及与控制模块电性连接的传感器组，所述控制模块均电性连接于送料装置组和输送装置，所述传感器组由至少两个称重传感器组成，且每个称重传感器均与输送装置固定连接，每个传感器均与对应出料口下方位置的物料称重容器底部相接触。
进一步，所述送料装置为蜗杆式送料装置，所述蜗杆式送料装置设有与控制模块电性连接的驱动电机、与驱动电机传动连接的蜗杆及与驱动电机固定连接且套设在蜗杆外部的送料筒；入料口设于送料筒一端，出料口设于送料筒另一端；所述入料口、送料筒及出料筒配合形成送料通道。
作为优选，所述驱动电机为步进电机；所述送料筒内部孔径大小自一端往另一端等大。
作为优选吗，所述出料口处安装有导料弯管，该导料弯管一端与出料口固定连接，导料弯管另一端口朝向物料称重容器。
作为最有选，所述送料装置还包括有料斗，所述料斗底部设有若干个下料口；每个入料口均对应安装在一个下料口处；所述料斗安装有搅拌装置，所述搅拌装置设有安装在料斗内部的搅拌刀及与搅拌刀传动连接的搅拌电机，所述搅拌电机与料斗固定连接；所述搅拌刀设有铰轴及若干片整列分布在铰轴上的刀片，所述铰轴两端分别通过设置轴承与料斗两端连接。
所述输送装置为分度盘式输送装置，或者所述输送装置为链条式输送装置，或者所述输送装置为同步带式输送装置。
进一步，所述分度盘式输送装置设有固定板、安装在固定板的旋转驱动电机及与旋转驱动电机输出轴传动连接的转盘；输送工位为穿孔结构，且输送工位圆形整列分布在转盘上，物料称重容器套设在穿孔结构内；每个传感器上方均通过设置一个支撑托板与对应位置的物料称重容器底部相接触。
进一步，所述支撑托板为由金属材料制成的支撑托板，或者所述支撑托板为由塑胶材料制成的支撑托板；所述物料称重容器下端外轮廓为呈自下往上逐渐放大的锥形轮廓。作为优选，所述支撑托板为由铝合金材料制成的支撑托板。
作为优选，所述工位的间距与相邻两个出料口的间距相等；所述送料装置组由三个送料装置组成的送料装置组，分别为第一送料装置、第二送料装置及第三送料装置；所述传感器组由三个传感器组成，分别为与第一送料装置位置相对应的第一称重传感器、与第二送料装置位置相对应的第二称重传感器及与第三送料装置位置相对应的第三称重传感器。
多工位称重机的方法，其包括以下步骤：
A、控制***控制输送装置运行，输送装置步进一个工位的距离后控制***控制输送装置停止，实现将物料称重容器传送到下一个工位位置的目的；
B、控制***接收来自传感器组的信号，并根据信号进行内部分析判断，得出两类结果，分别为送料装置对应位置有物料称重容器和送料装置对应位置没有物料称重容器，控制***控制有物料称重容器相对应位置的送料装置正方向旋转下料，同时控制***控制没有物料称重容器相对应位置的送料装置反方向旋转收料或停止旋转；
C、控制***持续接收来自传感器组的信号，并根据信号进行内部分析判断，得出两类结果，分别为物料称重容器增加的重量达到预设值和物料称重容器增加的重量没有达到预设值，控制***控制物料称重容器增加重量达到预设值对应的送料装置进行反转收料，同时控制***控制物料称重容器增加重量没有达到预设值对应的送料装置保持正转下料工作；
D、控制***持续接收来自传感器组的信号，并根据信号进行内部分析判断，当得出结果为所有送料装置对应位置的物料称重容器增加的重量均达到预设值时，控制***控制所有送料装置保持反转收料或者停止旋转工作；
E、控制***控制输送装置运行，当输送装置步进一个工位的距离后控制***控制输送装置停止。
本发明的有益效果是：三个送料装置实现分级称重，先进行初步的粗称重，然后精称重，最后实现超精称重，通过多级称重实现了精准称重的目的，同时通过多级称重的方式缩短了称重的时间，提高了称重速度；通过输送装置输送物料称重容器实现自动送料的目的，提高了称重速度；通过传感器组不断反馈给控制***实现不断调节下料速度，达到超精准称重的目的；通过支撑托板实现物料称重容器的均匀受力，实现降低称重误差，提高称重精度；通过控制***控制送料装置反转收料，避免了溢料现象发生。
附图说明
图1是本发明多工位称重机的结构示意图；
图2是本发明多工位称重机的结构另一示意图；
图3是本发明多工位称重机的电子控制原理方框示意图；
图4是本发明多工位称重机的方法步骤流程示意图。
具体实施方式
如图1至图4所示，本发明多工位称重机，其设有：
送料装置组1，其设有至少两个送料装置，每个送料装置均设有入料口和出料口；
输送装置2，其设于出料口下方，且其设有若干个沿着出料口排布方向依次输送的输送工位；
物料称重容器组，其由若干个物料称重容器3组成，每个物料称重容器3均对应安装在一个输送工位上；
控制***，其设有控制模块及与控制模块电性连接的传感器组4，所述控制模块均电性连接于送料装置组1和输送装置2，所述传感器组4由至少两个称重传感器组成，且每个称重传感器均与输送装置2固定连接，每个传感器均与对应出料口下方位置的物料称重容器3底部相接触。
进一步，所述送料装置为蜗杆式送料装置，所述蜗杆式送料装置设有与控制模块电性连接的驱动电机、与驱动电机传动连接的蜗杆及与驱动电机固定连接且套设在蜗杆外部的送料筒；入料口设于送料筒一端，出料口设于送料筒另一端；所述入料口、送料筒及出料筒配合形成送料通道。
作为优选，所述驱动电机为步进电机；所述送料筒内部孔径大小自一端往另一端等大。
作为优选吗，所述出料口处安装有导料弯管，该导料弯管一端与出料口固定连接，导料弯管另一端口朝向物料称重容器3。
作为最有选，所述送料装置还包括有料斗14，所述料斗14底部设有若干个下料口；每个入料口均对应安装在一个下料口处；所述料斗14安装有搅拌装置，所述搅拌装置设有安装在料斗内部的搅拌刀15及与搅拌刀15传动连接的搅拌电机，所述搅拌电机与料斗14固定连接；所述搅拌刀15设有铰轴及若干片整列分布在铰轴上的刀片，所述铰轴两端分别通过设置轴承与料斗14两端连接。
所述输送装置2为分度盘式输送装置，或者所述输送装置为链条式输送装置，或者所述输送装置为同步带式输送装置。
进一步，所述分度盘式输送装置设有固定板22、安装在固定板22的旋转驱动电机21及与旋转驱动电机21输出轴传动连接的转盘23；输送工位为穿孔结构，且输送工位圆形整列分布在转盘23上，物料称重容器3套设在穿孔结构内；每个传感器上方均通过设置一个支撑托板5与对应位置的物料称重容器3底部相接触。
进一步，所述支撑托板5为由金属材料制成的支撑托板，或者所述支撑托板5为由塑胶材料制成的支撑托板；所述物料称重容器3下端外轮廓为呈自下往上逐渐放大的锥形轮廓。作为优选，所述支撑托板5为由铝合金材料制成的支撑托板。
多工位称重机的方法，其包括以下步骤：
A、控制***控制输送装置运行，输送装置2步进一个工位的距离后控制***控制输送装置2停止，实现将物料称重容器3传送到下一个工位位置的目的；
B、控制***接收来自传感器组4的信号，并根据信号进行内部分析判断，得出两类结果，分别为送料装置对应位置有物料称重容器和送料装置对应位置没有物料称重容器，控制***控制有物料称重容器3相对应位置的送料装置正方向旋转下料，同时控制***控制没有物料称重容器3相对应位置的送料装置反方向旋转收料或停止旋转；
C、控制***持续接收来自传感器组4的信号，并根据信号进行内部分析判断，得出两类结果，分别为物料称重容器增加的重量达到预设值和物料称重容器增加的重量没有达到预设值，控制***控制物料称重容器3增加重量达到预设值对应的送料装置进行反转收料，同时控制***控制物料称重容器3增加重量没有达到预设值对应的送料装置保持正转下料工作；
D、控制***持续接收来自传感器组4的信号，并根据信号进行内部分析判断，当得出结果为所有送料装置对应位置的物料称重容器增加的重量均达到预设值时，控制***控制所有送料装置保持反转收料或者停止旋转工作；
E、控制***控制输送装置运行，当输送装置步进一个工位的距离后控制***控制输送装置停止。
实施例一
送料装置组1由两个送料装置组成，输送装置设于送料装置下方，传感器组4由两个称重传感器组成，每个称重传感器设于对应一个送料装置下方，每个称重传感器均安装在输送装置2的固定板22上。当输送装置2步进一个工位距离的时候，均会有一个物料称重容器3设于一个称重传感器上，支撑托板5将物料称重容器3的重力均匀传递至称重传感器上；控制***通过监测称重传感器上的重量即可分析出上方是否有物料称重容器3及增加的重量是否达到预设值；当第一个物料称重容器3被输送到第一个送料装置11出料口下方的时候，控制***控制第一个送料装置11正转下料，当控制***通过第一个称重传感器监测到下料重量达到预设值时，控制***控制第一个送料装置反转收料，防止溢料现象发生，然后控制***控制输送装置继续步进一个工位距离之后停止，第二个送料装置对刚被输送过来的物料称重容器3进行正转下料，当控制***通过第二个称重传感器检测到下料重量达到预设值时，控制***控制第二个送料装置反转收料，防止溢料现象发生，依次规律对每一个输送工位上的物料称重容器进行称重。
实施例二
送料装置组由三个送料装置组成，分别为第一送料装置11、第二送料装置12和第三送料装置13，输送装置2设于送料装置下方，传感器组4由两个称重传感器组成，分别为第二称重传感器42和第三称重传感器43，第二称重传感器42设于对应第二送料装置12下方，第三称重传感器43设于对应第三送料装置13下方，每个称重传感器均安装在输送装置2的固定板22上。当输送装置2步进一个工位距离的时候，均会有一个物料称重容器3设于一个称重传感器上，支撑托板5将物料称重容器3的重力均匀传递至称重传感器上；控制***通过监测称重传感器上的重量即可分析出上方是否有物料称重容器3及增加的重量是否达到预设值；当第一个物料称重容器3被输送到第一送料装置11出料口下方的时候，控制***控制第一送料装置11正转下料，当控制***经过预设时间后第一送料装置11旋转了预设圈数，控制***控制第一送料装置11反转收料，防止溢料现象发生，然后控制***控制输送装置2继续步进一个工位距离之后停止，第二送料装置12对刚被输送过来的物料称重容器3进行正转下料，当控制***通过第二称重传感器42检测到下料重量达到预设值时，控制***控制第二送料装置12反转收料，防止溢料现象发生，控制***控制输送装置2继续进步一个工位距离之后停止，第三送料装置13正转下料，当控制***通过第三称重传感器43检测到物料称重容器3增加重量达到预设值时，控制***控制第三送料装置13反转收料，防止溢料现象发生，依次规律对每一个输送工位上的物料称重容器3进行称重。
实施例三
所述送料装置组1由三个送料装置组成的送料装置组，分别为第一送料装置11、第二送料装置12及第三送料装置13；所述传感器组4由三个传感器组成，分别为与第一送料装置11位置相对应的第一称重传感器、与第二送料装置12位置相对应的第二称重传感器42及与第三送料装置13位置相对应的第三称重传感器43。控制***控制输送装置2间隔式步进一个工位距离，当物料称重容器3被输送到第一送料装置11出料口下方位置时，控制***控制第一送料装置11正转下料，控制***通过第一称重传感器检测物料称重容器3增加的重量，当物料称重容器3增加重量达到预设值时实现了粗称重的目的，控制***控制第一送料装置11反转收料，防止溢料现象发生，控制***控制输送装置2步进一个工位距离后停止工作，第二送料装置12对刚被输送过来的物料称重容器3进行正转下料，控制***通过第二称重传感器42检测第二送料装置12下料的重量及物料称重容器3增加的重量，当物料称重容器3内部的重量增加值达到预设值时，控制***控制第二送料装置12反转收料实现精称重的目的，防止溢料现象发生，控制***控制输送装置2步进一个工位距离后停止，控制***控制第三送料装置13正转对物料称重容器3进行下料，控制***通过第三称重传感器43检测物料增加的重量，当增加值达到预设值时，控制***控制第三送料装置13反转收料实现超精称重。
本发明的有益效果是：三个送料装置实现分级称重，先进行初步的粗称重，然后精称重，最后实现超精称重，通过多级称重实现了精准称重的目的，同时通过多级称重的方式缩短了称重的时间，提高了称重速度；通过输送装置输送物料称重容器实现自动送料的目的，提高了称重速度；通过传感器组不断反馈给控制***实现不断调节下料速度，达到超精准称重的目的；通过支撑托板实现物料称重容器的均匀受力，实现降低称重误差，提高称重精度。
Claims (10)
1.多工位称重机，其特征在于设有：
送料装置组（1），其设有至少两个送料装置，每个送料装置均设有入料口和出料口；
输送装置（2），其设于出料口下方，且其设有若干个沿着出料口排布方向依次输送的输送工位；
物料称重容器组，其由若干个物料称重容器（3）组成，每个物料称重容器（3）均对应安装在一个输送工位上；
控制***，其设有控制模块及与控制模块电性连接的传感器组，所述控制模块均电性连接于送料装置组(1)和输送装置(2)，所述传感器组(4)由至少两个称重传感器组成，且每个称重传感器均与输送装置(2)固定连接，每个传感器均与对应出料口下方位置的物料称重容器（3）底部相接触。
2.根据权利要求1所述的多工位称重机，其特征在于：所述送料装置（1）为蜗杆式送料装置，所述蜗杆式送料装置设有与控制模块电性连接的驱动电机、与驱动电机传动连接的蜗杆及与驱动电机固定连接且套设在蜗杆外部的送料筒；入料口设于送料筒一端，出料口设于送料筒另一端；所述入料口、送料筒及出料筒配合形成送料通道。
3.根据权利要求2所述的多工位称重机，其特征在于：所述驱动电机为步进电机；所述送料筒内部孔径大小自一端往另一端等大。
4.根据权利要求2所述的多工位称重机，其特征在于：所述出料口处安装有导料弯管，该导料弯管一端与出料口固定连接，导料弯管另一端口朝向物料称重容器（3）。
5.根据权利要求1所述的多工位称重机，其特征在于：所述送料装置还包括有料斗（14），所述料斗（14）底部设有若干个下料口；每个入料口均对应安装在一个下料口处；所述料斗安装有搅拌装置，所述搅拌装置设有安装在料斗内部的搅拌刀（15）及与搅拌刀（15）传动连接的搅拌电机，所述搅拌电机与料斗（14）固定连接；所述搅拌刀（15）设有铰轴及若干片整列分布在铰轴上的刀片，所述铰轴两端分别通过设置轴承与料斗两端连接。
6.根据权利要求1所述的多工位称重机，其特征在于：所述输送装置（2）为分度盘式输送装置（2），或者所述输送装置为链条式输送装置，或者所述输送装置为同步带式输送装置。
7.根据权利要求6所述的多工位称重机，其特征在于：所述分度盘式输送装置（2）设有固定板（22）、安装在固定板（22）的旋转驱动电机（21）及与旋转驱动电机（21）输出轴传动连接的转盘（23）；输送工位为穿孔结构，且输送工位圆形整列分布在转盘（23）上，物料称重容器（3）套设在穿孔结构内；每个传感器上方均通过设置一个支撑托板（5）与对应位置的物料称重容器（3）底部相接触。
8.根据权利要求7所述的多工位称重机，其特征在于：所述支撑托板（5）为由金属材料制成的支撑托板，或者所述支撑托板（5）为由塑胶材料制成的支撑托板；所述物料称重容器（5）下端外轮廓为呈自下往上逐渐放大的锥形轮廓。
9.根据权利要求1所述的多工位称重机，其特征在于：所述工位的间距与相邻两个出料口的间距相等；所述送料装置组（1）由三个送料装置组成的送料装置组，分别为第一送料装置（11）、第二送料装置（12）及第三送料装置（13）；所述传感器组（4）由三个传感器组成，分别为与第一送料装置（11）位置相对应的第一称重传感器、与第二送料装置（12）位置相对应的第二称重传感器42）及与第三送料装置（13）位置相对应的第三称重传感器（43）。
10.一种如权利要求1至9任意一项所述的多工位称重机的方法，其特征在于包括以下步骤：
A、控制***控制输送装置(2)运行，输送装置(2)步进一个工位的距离后控制***控制输送装置(2)停止，实现将物料称重容器(3)传送到下一个工位位置的目的；
B、控制***接收来自传感器组(4)的信号，并根据信号进行内部分析判断，得出两类结果，分别为送料装置对应位置有物料称重容器和送料装置对应位置没有物料称重容器，控制***控制有物料称重容器（3）相对应位置的送料装置正方向旋转下料，同时控制***控制没有物料称重容器（3）相对应位置的送料装置反方向旋转收料或停止旋转；
C、控制***持续接收来自传感器组的信号，并根据信号进行内部分析判断，得出两类结果，分别为物料称重容器增加的重量达到预设值和物料称重容器增加的重量没有达到预设值，控制***控制物料称重容器（3）增加重量达到预设值对应的送料装置进行反转收料，同时控制***控制物料称重容器（3）增加重量没有达到预设值对应的送料装置保持正转下料工作；
D、控制***持续接收来自传感器组（4）的信号，并根据信号进行内部分析判断，当得出结果为所有送料装置对应位置的物料称重容器（3）增加的重量均达到预设值时，控制***控制所有送料装置保持反转收料或者停止旋转工作；
E、控制***控制输送装置运行，当输送装置步进一个工位的距离后控制***控制输送装置停止。
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