CN113984168A - 高精度多级振动供料装置及方法 - Google Patents

高精度多级振动供料装置及方法 Download PDF

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CN113984168A CN202111263056.2A CN202111263056A CN113984168A CN 113984168 A CN113984168 A CN 113984168A CN 202111263056 A CN202111263056 A CN 202111263056A CN 113984168 A CN113984168 A CN 113984168A
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Abstract

本发明提供的一种高精度多级振动供料装置和方法，包括固定板、多个振动组件和多个安装于振动组件上方的供料槽，供料槽包括用于承接和运送物料的一级供料槽以及靠近称量斗一端的用于调控精准下料的微调供料槽，振动组件通过支撑部安装于固定板上，多个支撑部的支撑高度自高而低阶梯分布，形成多级阶梯式供料槽结构；通过设置多级振动供料槽，将物料下料送料的步骤和下料至称量斗内进行称量分料的步骤分开进行阶梯状送料，同时控制不同步骤内的振动频率和工作时间，在接近预设值时采用低频率振动同时停止送料供料槽的工作，有效的控制称重误差，高效实用。

Description

高精度多级振动供料装置及方法
技术领域
本发明涉及配料称量装置技术领域，尤其涉及一种高精度多级振动供料装置及方法。
背景技术
在工业生产、特别是医药生产中，经常会遇到多种物料配比控制的情况，大多数情况下是工人按要求的配比对不同的原材料分别进行称量，再将称量好的原材料依次加入到保温桶中，经搅拌混合等一系列工艺，最终得到成品。在这个过程中，不仅需要多个工人配合操作，劳动强度较大，而且容易受工人操作的熟练程度的影响，配料精度不高，影响到最终的成品质量。随着我国制造企业的升级，提高自动化水平越来越成为企业提升产能效率的关键。目前，现有的小料多工位流水线式自动称重配料装置采用移动混料容器至喂料机构下方的多工位式配料，这种配料***效率较高，安装空间充足。
现有技术中，药品称重分料的装置结构较为简单，虽然同样能够达到运输药物的作用，但是对药物收集不能够有效的做到高精度的分量控制，使得生产出来的包装样品往往出现总量上的误差，故亟需一种新的供料装置以解决现有技术中的问题。
发明内容
针对上述技术中存在的不足之处，本发明提供一种高精度多级振动供料装置及方法，通过设置多级振动供料槽，将物料下料送料的步骤和下料至称量斗内进行称量分料的步骤分开进行阶梯状送料，同时控制不同步骤内的振动频率和工作时间，在接近预设值时采用低频率振动同时停止送料供料槽的工作，有效的控制称重误差，高效实用。
为实现上述目的，本发明提供一种高精度多级振动供料装置，包括固定板、多个振动组件和多个安装于振动组件上方的供料槽，供料槽包括用于承接和运送物料的一级供料槽以及靠近称量斗一端的用于调控精准下料的微调供料槽，振动组件通过支撑部安装于固定板上，多个支撑部的支撑高度自高而低阶梯分布，形成多级阶梯式供料槽结构。
具体的：微调供料槽包括二级供料槽和三级供料槽，一级供料槽、二级供料槽和三级供料槽的设置高度依次递减，并且高位置的供料槽的下料口位于下级低位置供料槽的上方，二级供料槽的下料口延伸至与三级供料槽的下料口相同位置，并沿延伸方向宽度逐渐变窄形成延伸部。
作为优选：二级供料槽沿延伸方向的中间位置向下凹陷形成凹陷槽，延伸部侧边不设有挡板。
具体的：振动组件包括底座、电磁铁、衔铁、振动片和传动板，电磁铁安装于底座上，振动片安装于底座的两侧，传动板安装于振动片顶部，各级供料槽均安装于传动板上；电磁铁安装于振动片上靠近电磁铁一侧，不与电磁铁接触。
作为优选：还设有控制端，控制端信号输入端与称量斗的称量传感器电连接，信号输出端与各个振动组件电磁铁电连接，控制端接收称量传感器的称量信号控制电磁铁的启动和关闭。
一种高精度多级振动供料方法，应用于高精度多级振动供料装置，包括以下步骤：
一级供料槽接收来自集料斗的物料，所有振动组件同时启动控制一级供料槽将物料振动送料至微调供料槽内；
微调供料槽接收来自一级供料槽的物料，振动组件将物料振动送料至称量斗内进行称量；
称量斗感应物料重量达到第一预设重量时，控制端控制振动组件停止一级供料槽的振动供料，称量斗感应物料重量达到第二预设重量时，控制端控制振动组件完全停止振动。
具体的：在微调供料槽接收来自一级供料槽的物料，振动组件将物料振动送料至称量斗内进行称量的步骤中，微调供料槽包括二级供料槽和三级供料槽，一级供料槽、二级供料槽和三级供料槽的设置高度依次递减，并且高位置的供料槽的下料口位于下级低位置供料槽的上方，二级供料槽的下料口延伸至与三级供料槽的下料口相同位置，并沿延伸方向宽度逐渐变窄形成延伸部，物料从二级供料槽和三级供料槽的下料口下料至称量斗。
作为优选：在物料从二级供料槽和三级供料槽的下料口下料至称量斗的步骤中，二级供料槽沿延伸方向的中间位置向下凹陷形成凹陷槽，延伸部侧边不设有挡板，物料从凹陷槽以及延伸部侧边分别落入称量斗和三级供料槽内。
作为优选：在微调供料槽接收来自一级供料槽的物料，振动组件将物料振动送料至称量斗内进行称量的步骤中，控制端通过控制电磁铁的交流电从而控制振动频率，二级供料槽和三级供料槽的振动频率低于一级供料槽的振动频率。
作为优选：在称量斗感应物料重量达到第一预设重量时，控制端控制振动组件停止一级供料槽的振动供料，称量斗感应物料重量达到第二预设重量时，控制端控制振动组件完全停止振动的步骤中，第二预设重量大于第一预设重量且第二预设重量为预设单份物料总重量。
本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明提供的一种高精度多级振动供料装置和方法，包括固定板、多个振动组件和多个安装于振动组件上方的供料槽，供料槽包括用于承接和运送物料的一级供料槽以及靠近称量斗一端的用于调控精准下料的微调供料槽，振动组件通过支撑部安装于固定板上，多个支撑部的支撑高度自高而低阶梯分布，形成多级阶梯式供料槽结构；通过设置多级振动供料槽，将物料下料送料的步骤和下料至称量斗内进行称量分料的步骤分开进行阶梯状送料，同时控制不同步骤内的振动频率和工作时间，在接近预设值时采用低频率振动同时停止送料供料槽的工作，有效的控制称重误差，高效实用。
附图说明
图1为本发明的正视图；
图2为本发明的振动组件正视图；
图3为本发明的微调供料槽正视图；
图4为本发明的微调供料槽俯视图；
图5为本发明的方法步骤图。
主要元件符号说明如下：
1、一级供料槽；2、微调供料槽；21、二级供料槽；211、延伸部；212、凹陷槽；22、三级供料槽；3、振动组件；31、电磁铁；32、传动板；33、振动片；34、衔铁；35、底座；4、支撑部；5、固定板。
具体实施方式
为了更清楚地表述本发明，下面结合附图对本发明作进一步地描述。
现有技术中，药品称重分料的装置结构较为简单，虽然同样能够达到运输药物的作用，但是对药物收集不能够有效的做到高精度的分量控制，使得生产出来的包装样品往往出现总量上的误差，故亟需一种新的供料装置以解决现有技术中的问题。
为解决现有技术中的缺陷和不足，本发明具体的提供一种高精度多级振动供料装置，请参阅图1-图4，包括固定板5、多个振动组件3和多个安装于振动组件3上方的供料槽，供料槽包括用于承接和运送物料的一级供料槽1以及靠近称量斗一端的用于调控精准下料的微调供料槽2，振动组件3通过支撑部4安装于固定板5上，多个支撑部4的支撑高度自高而低阶梯分布，形成多级阶梯式供料槽结构；一级供料槽1用于承接来自出料口的物料进行初次振动运送物料，将接收到的物料振动传输至微调供料槽2上，微调供料槽2的作用在于在下料至称量斗的过程中，随着下料的时间推进，下料的总量逐步达到要求的重量，但是按照常规的下料速度在达到预设的重量时，很难把控下料的精度，出现小于预设重量或者大于预设重量的情况，设置微调供料槽2能够在接近预设重量的时候，一级供料槽1停止供料，从而使微调供料槽2进行微调供料，保证每次下料的数量减少，达到精度可控的目的。
在本实施例中提及：微调供料槽2包括二级供料槽21和三级供料槽22，一级供料槽1、二级供料槽21和三级供料槽22的设置高度依次递减，并且高位置的供料槽的下料口位于下级低位置供料槽的上方，二级供料槽21的下料口延伸至与三级供料槽22的下料口相同位置，并沿延伸方向宽度逐渐变窄形成延伸部211；二级供料槽21沿延伸方向的中间位置向下凹陷形成凹陷槽212，延伸部211侧边不设有挡板；槽底中间向下凹陷形成小的凹陷槽212，如此在第二供料槽进行振动供料时，物料会集中至凹陷槽212内并沿凹陷槽212进行送料，下料口变小能够有效的对下料的速度和重量进行控制；三级供料槽22的下料口位于称量斗的正上方，用于落料至称量斗内，一级供料槽1和三级供料槽22的侧边均设有围挡进行遮挡，避免物料漏出，同时引导物料朝下料口方向传送；二级供料槽21变窄的部分不设有围挡，从而在二级供料槽21进行供料时能够使物料部分从侧边落入三级供料槽22，这样设置的下料口由于能够下料的范围变大，使相同时间内下料到三级供料槽22的物料下料位置变多且下料速率降低，能够有效的控制三级供料槽22的下料速率也变低。
在本实施例中提及：振动组件3包括底座35、电磁铁31、衔铁34、振动片33和传动板32，电磁铁31安装于底座35上，振动片33安装于底座35的两侧，传动板32安装于振动片33顶部，各级供料槽均安装于传动板32上；电磁铁31安装于振动片33上靠近电磁铁31一侧，不与电磁铁31接触；由于将电磁铁31和衔铁34间隔不接触设置，因此其产生的振动不会有结构接触的相互约束损耗，能够精准的调整振动速率，同时，将振动片33贴合在底座35的凹槽的坡面上，并且是靠近衔铁34一侧的坡面，因此振动片33在产生振动时，只有向衔铁34一侧的振动会产生约束，而对于向给料方向上的振动就没有其它结构的约束，能够使得振动效率大大提高，在给料方向上的振动损耗小于现有技术，因此可以精准的通过交流电通过电磁铁31的方式来调整振动频率，从而实现多极调节甚至无极调节给料速度。
在一个优选的实施例中提及：还设有控制端，控制端信号输入端与称量斗的称量传感器电连接，信号输出端与各个振动组件3电磁铁31电连接，控制端接收称量传感器的称量信号控制电磁铁31的启动和关闭；控制端实时接收来自称量传感器检测到的总量信息，当重量信息达到预设的值时，对应的设置有相应的控制信号，由于在缓慢下料的过程中，会有靠近一份物料的临界点，故在靠近临界点时对下料速度的控制是十分关键的，能够影响最终获得的单份物料的误差值的大小，故将这个接近临界点的某个合理的值设为预设值，控制端接收到这个值的信息时，将控制一级供料槽1停止振动的控制信号传输至其对应的电磁铁31上，电磁铁31停止工作，从而停止送料，而二级和三级供料槽22持续振动，由于没有一级供料槽1继续送料，故在二级供料槽21和三级供料槽22的物料不会受到挤压，从而有效的减缓下料速率；直至达到单份物料的最终值，则控制端接收到这个值的信息时，将控制二、三级供料槽22停止振动的控制信号传输至其对应的电磁铁31上，电磁铁31停止工作，从而停止下料。
实施例1：一份的重量为10g，则设置第一预设重量为9.5g-9.8g，第二预设重量为10g；称量斗感应物料重量达到9.5g-9.8g时，控制端控制振动组件3停止一级供料槽1的振动供料，称量斗感应物料重量达到10g时，控制端控制振动组件3完全停止振动。
实施例2：一份的重量为1g，则设置第一预设重量为0.6g-0.8g，第二预设重量为1g；称量斗感应物料重量达到0.6g-0.8g时，控制端控制振动组件3停止一级供料槽1的振动供料，称量斗感应物料重量达到1g时，控制端控制振动组件3完全停止振动。
一种高精度多级振动供料方法，请参阅图1-图5，应用于高精度多级振动供料装置，包括以下步骤：
一级供料槽1接收来自集料斗的物料，所有振动组件3同时启动控制一级供料槽1将物料振动送料至微调供料槽2内；
微调供料槽2接收来自一级供料槽1的物料，振动组件3将物料振动送料至称量斗内进行称量；
称量斗感应物料重量达到第一预设重量时，控制端控制振动组件3停止一级供料槽1的振动供料，称量斗感应物料重量达到第二预设重量时，控制端控制振动组件3完全停止振动；
振动送料的方式能够通过装置的振动导致物料在供料槽内伴随振动进行运动，物料到达下料口处即落于下一级的供料槽内；振动的运输防范能够有效的将结块的物料在长时间的振动下能够集散并且平铺于供料槽表面，同时振动运输的方式振动频率能够进行调整从而调整运送的速度；一级供料槽1的作用为承接物料和进行初次物料运送，此时的一级供料槽1是处于工作状态的，通过高频的振动使物料运送至微调供料槽2内进行微调供料，在一级供料槽1和微调供料槽2同时进行工作时，此时处于一份物料称重的开始阶段，一份物料的具体重量是人为设置的，故第二预设重量即开始阶段的称量由于距离目标重量较远，故一级供料槽1参与振动供给物料至接近于一份物料的总量，预先设置低于一份重量且接近于一份重量的第一预设重量，该预设重量为微调量，称量斗内的重量到达微调量时，由于此时重量已经非常接近一份的重量，故亟需同时使用一级供料槽1和微调供料槽2会导致在到达一份的重量时，不好控制误差量，容易超过或者少于一份的重量，故需要停止一级供料槽1，降低送料的速率，控制误差值。
在本实施例中提及：在微调供料槽2接收来自一级供料槽1的物料，振动组件3将物料振动送料至称量斗内进行称量的步骤中，微调供料槽2包括二级供料槽21和三级供料槽22，一级供料槽1、二级供料槽21和三级供料槽22的设置高度依次递减，并且高位置的供料槽的下料口位于下级低位置供料槽的上方，二级供料槽21的下料口延伸至与三级供料槽22的下料口相同位置，并沿延伸方向宽度逐渐变窄形成延伸部211，物料从二级供料槽21和三级供料槽22的下料口下料至称量斗；在物料从二级供料槽21和三级供料槽22的下料口下料至称量斗的步骤中，二级供料槽21沿延伸方向的中间位置向下凹陷形成凹陷槽212，延伸部211侧边不设有挡板，物料从凹陷槽212以及延伸部211侧边分别落入称量斗和三级供料槽22内；槽底中间向下凹陷形成小的凹陷槽212，如此在第二供料槽进行振动供料时，物料会集中至凹陷槽212内并沿凹陷槽212进行送料，下料口变小能够有效的对下料的速度和重量进行控制；三级供料槽22的下料口位于称量斗的正上方，用于落料至称量斗内，一级供料槽1和三级供料槽22的侧边均设有围挡进行遮挡，避免物料漏出，同时引导物料朝下料口方向传送；二级供料槽21变窄的部分不设有围挡，从而在二级供料槽21进行供料时能够使物料部分从侧边落入三级供料槽22，这样设置的下料口由于能够下料的范围变大，使相同时间内下料到三级供料槽22的物料下料位置变多且下料速率降低，能够有效的控制三级供料槽22的下料速率也变低。
在一个优选的实施例中提及：在微调供料槽2接收来自一级供料槽1的物料，振动组件3将物料振动送料至称量斗内进行称量的步骤中，控制端通过控制电磁铁31的交流电从而控制振动频率，二级供料槽21和三级供料槽22的振动频率低于一级供料槽1的振动频率；由于将电磁铁31和衔铁34间隔不接触设置，因此其产生的振动不会有结构接触的相互约束损耗，能够精准的调整振动速率，同时，将振动片33贴合在底座35的凹槽的坡面上，并且是靠近衔铁34一侧的坡面，因此振动片33在产生振动时，只有向衔铁34一侧的振动会产生约束，而对于向给料方向上的振动就没有其它结构的约束，能够使得振动效率大大提高，在给料方向上的振动损耗小于现有技术，因此可以精准的通过交流电通过电磁铁31的方式来调整振动频率，从而实现多极调节甚至无极调节给料速度；二级供料槽21和三级供料槽22的振动频率低于一级供料槽1的振动频率，频率低的情况下对物料的下料速率能够有效的进行控制，避免产生较大误差，提升获得单份物料的合格率和准确率。
在一个优选的实施例中提及：在称量斗感应物料重量达到第一预设重量时，控制端控制振动组件3停止一级供料槽1的振动供料，称量斗感应物料重量达到第二预设重量时，控制端控制振动组件3完全停止振动的步骤中，第二预设重量大于第一预设重量且第二预设重量为预设单份物料总重量。
本发明的优势在于：
通过设置多级振动供料槽，将物料下料送料的步骤和下料至称量斗内进行称量分料的步骤分开进行阶梯状送料，同时控制不同步骤内的振动频率和工作时间，在接近预设值时采用低频率振动同时停止送料供料槽的工作，有效的控制称重误差，高效实用。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种高精度多级振动供料装置，其特征在于，包括固定板、多个振动组件和多个安装于振动组件上方的供料槽，供料槽包括用于承接和运送物料的一级供料槽以及靠近称量斗一端的用于调控精准下料的微调供料槽，振动组件通过支撑部安装于固定板上，多个支撑部的支撑高度自高而低阶梯分布，形成多级阶梯式供料槽结构。
2.根据权利要求1所述的高精度多级振动供料装置，其特征在于，微调供料槽包括二级供料槽和三级供料槽，一级供料槽、二级供料槽和三级供料槽的设置高度依次递减，并且高位置的供料槽的下料口位于下级低位置供料槽的上方，二级供料槽的下料口延伸至与三级供料槽的下料口相同位置，并沿延伸方向宽度逐渐变窄形成延伸部。
3.根据权利要求2所述的高精度多级振动供料装置，其特征在于，二级供料槽沿延伸方向的中间位置向下凹陷形成凹陷槽，延伸部侧边不设有挡板。
4.根据权利要求1所述的高精度多级振动供料装置，其特征在于，振动组件包括底座、电磁铁、衔铁、振动片和传动板，电磁铁安装于底座上，振动片安装于底座的两侧，传动板安装于振动片顶部，各级供料槽均安装于传动板上；电磁铁安装于振动片上靠近电磁铁一侧，不与电磁铁接触。
5.根据权利要求4所述的高精度多级振动供料装置，其特征在于，还设有控制端，控制端信号输入端与称量斗的称量传感器电连接，信号输出端与各个振动组件电磁铁电连接，控制端接收称量传感器的称量信号控制电磁铁的启动和关闭。
6.一种高精度多级振动供料方法，应用于权利要求1-5任意一项所述的高精度多级振动供料装置，其特征在于，包括以下步骤：
一级供料槽接收来自集料斗的物料，所有振动组件同时启动控制一级供料槽将物料振动送料至微调供料槽内；微调供料槽接收来自一级供料槽的物料，振动组件将物料振动送料至称量斗内进行称量；称量斗感应物料重量达到第一预设重量时，控制端控制振动组件停止一级供料槽的振动供料，称量斗感应物料重量达到第二预设重量时，控制端控制振动组件完全停止振动。
7.根据权利要求6所述的高精度多级振动供料方法，其特征在于，在微调供料槽接收来自一级供料槽的物料，振动组件将物料振动送料至称量斗内进行称量的步骤中，微调供料槽包括二级供料槽和三级供料槽，一级供料槽、二级供料槽和三级供料槽的设置高度依次递减，并且高位置的供料槽的下料口位于下级低位置供料槽的上方，二级供料槽的下料口延伸至与三级供料槽的下料口相同位置，并沿延伸方向宽度逐渐变窄形成延伸部，物料从二级供料槽和三级供料槽的下料口下料至称量斗。
8.根据权利要求7所述的高精度多级振动供料方法，其特征在于，在物料从二级供料槽和三级供料槽的下料口下料至称量斗的步骤中，二级供料槽沿延伸方向的中间位置向下凹陷形成凹陷槽，延伸部侧边不设有挡板，物料从凹陷槽以及延伸部侧边分别落入称量斗和三级供料槽内。
9.根据权利要求6所述的高精度多级振动供料方法，其特征在于，在微调供料槽接收来自一级供料槽的物料，振动组件将物料振动送料至称量斗内进行称量的步骤中，控制端通过控制电磁铁的交流电从而控制振动频率，二级供料槽和三级供料槽的振动频率低于一级供料槽的振动频率。
10.根据权利要求6所述的高精度多级振动供料方法，其特征在于，在称量斗感应物料重量达到第一预设重量时，控制端控制振动组件停止一级供料槽的振动供料，称量斗感应物料重量达到第二预设重量时，控制端控制振动组件完全停止振动的步骤中，第二预设重量大于第一预设重量且第二预设重量为预设单份物料总重量。
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