本发明涉及一种颗粒料自动定量加料领域,特别是一种颗粒料自动定量加料装置及其工作方法,该颗粒料可以是大米、坚果等物料。
背景技术:
1、颗粒料产品(大米、坚果等物料)在销售之前需要对颗粒料进行定量加料包装,由于颗粒料具有外观不规则,体积不均匀且易分散等特点,在对其进行定量加料包装时往往会出现加料实际质量与包装目标质量不相符的情况,因此在生产线最后一般会布置一道人工或机器复检工序对产品的包装质量进行复检;而当加料实际质量出现较大偏差时,系统无法自我调节,还需要人工进行停机检修调节,检修调节耗时较长,造成生产线停滞,影响生产效率。
2、如中国专利“一种颗粒料定量机构”公告号 cn220315353u,包括供料机构,包括若干个纵向排列的料仓,料仓之间形成由上至下的颗粒物料通道;下料机构,设置在供料机构下侧,下料机构包括:料盒,盒底为平面,且盒底上开设有若干料槽;调节组件,包括调节块,调节块与料槽滑动连接,调节组件可通过调节块的移动调整料槽内部的空间大小;封闭组件,位于料盒下侧,包括若干封闭件,封闭件可进行旋转并封闭料槽下侧,该专利虽然可以实现定量分装和物料粉碎,但其结构复杂、制作成本高,无法实现重量误差的调节,影响生产效率。
技术实现思路
1、鉴于现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种颗粒料自动定量加料装置及其工作方法,该颗粒料自动定量加料装置及其工作方法能够实现颗粒料的定量加料,同时能够自我调节加料的重量,有效地减小定量加料产生的误差。
2、本发明的技术方案是:一种颗粒料自动定量加料装置,其特征在于:包括机架、自上而下依次设在机架上的混料机构、加料机构和重量复检机构,所述加料机构包括端口相互同轴嵌套的若干组第一量杯、第二量杯和驱动第一量杯与第二量杯同步转动或相对远离、相互靠近的升降旋转机构;
3、其中升降旋转机构包括滚珠丝杠花键轴、与滚珠丝杠花键轴连接并由第二电机驱动转动的螺母套、与滚珠丝杠花键轴连接并由第一电机驱动转动的第一花键套和与滚珠丝杠花键轴连接的第二花键套,在第二电机的驱动下所述螺母套转动,继而带动螺母套中的滚珠丝杠花键轴升降,在第一电机的驱动下所述第一花键套转动,并带动第一花键套中的滚珠丝杠花键轴转动,继而带动第二花键套同步转动;
4、所述滚珠丝杠花键轴的中上部固定连接支撑套,所述支撑套上固定连接有槽状的旋转盘,所述旋转盘的槽底板上穿设有若干个所述第一量杯。
5、所述第二花键套与限位板连接,所述限位板上穿设有若干个所述第二量杯,第二花键套的转动带动第二量杯和第一量杯转动。
6、优选的,所述混料机构1包括圆筒体和设在圆筒体内两根平行设置的螺杆,所述圆筒体的上部具有混料进料口,所述圆筒体的下部具有混料出料口,所述混料出料口与旋转盘的入料口相对,以使混料后的物料导入旋转盘。
7、优选的,所述滚珠丝杠花键轴的上端部连接有第一安装板,所述第一安装板的侧部固定安装有导向光轴,所述导向光轴自上而下依次穿过安装在第二安装板上的直线轴承和位于第三安装板上的通孔,在滚珠丝杠花键轴升降过程中,导向光轴在直线轴承和通孔中升降。
8、优选的,所述第三安装板的下方安装有第四安装板,所述第四安装板上固定安装有所述第二电机和转动连接有所述螺母套,所述螺母套轴向限位在第四安装板上,使螺母套仅能转动而无法轴向移动,所述第二电机的输出轴通过第二齿轮副驱动螺母套转动,所述螺母套内周壁与滚珠丝杠花键轴的外周壁螺纹连接,以在第二电机的输出轴通过第二齿轮副驱动螺母套转动并迫使滚珠丝杠花键轴轴向升降。
9、优选的,所述第一电机固定设在第三安装板上,第一电机的输出轴通过第一齿轮副驱动第一花键套和滚珠丝杠花键轴转动,继而带动转动连接在第二安装板上的第二花键套和固定安装在第二花键套上的限位板转动。
10、优选的,所述第二量杯的下端口设有启闭阀门,所述启闭阀门包括固定在第二量杯下端部的圆环和与圆环在侧部转动连接的圆盘,圆盘与圆环在侧部的转动连接轴上安装有扭簧,以使圆盘转动至第二量杯的下端口并实现封堵,在所述第三安装板上固定设有能够侧向抵推圆盘的凸块,所述第二量杯和圆盘随限位板转动时,圆盘受到凸块抵推,使圆盘绕侧部的连接轴转动以与第二量杯的下端口错位,第二量杯和第一量杯中的物料随重力下落,在第二安装板上设有落料口,所述落料口下方连接有出料弯管,出料弯管的出端通往重量复检机构的入料端。
11、优选的,所述重量复检机构包括作为入料端的秤斗、分料盘和物料与废料收集槽,所述秤斗的槽底部为斜面,以使物料能够因重力滑入分料盘中,秤斗的下方设有安装在底座上的称重传感器,所述秤斗的侧部设有连通秤斗与分料盘之间的仓门,所述仓门由位于其上方的第二丝杠螺母副驱动升降。
12、优选的,所述分料盘由第一丝杠螺母副驱动轴向移动,所述分料盘包括能够与秤斗槽底斜面衔接的且呈倾斜的底面,在底面上设有两个楔形板,楔形板靠近秤斗一侧的第一开口较大,楔形板靠近物料与废料收集槽一侧的第二开口较小,物料与废料收集槽上具有竖向隔板以将物料与废料收集槽分割成两个隔离腔,在所述第一丝杠螺母副驱动下分料盘轴向移动,以选择性的将分料盘中的物料导入两个隔离腔中的一个。
13、本发明颗粒料自动定量加料装置的工作方法,其特征在于:颗粒料在混料机构中混合均匀,从混料出料口输入至加料机构的旋转盘中,在第一安装板下方安装有挡板,在旋转盘受到第一电机和第二电机驱动转动过程中,旋转盘中的物料被刮入并装满在第一量杯和第二量杯中,当第二量杯和圆盘转至受凸块抵推时,圆盘被逐步推开,第一量杯和第二量杯中的满载物料随重力通过落料口、出料弯管导入重量复检机构中,在重量复检机构中称重后,重量符合预定重量时,各机构如前述进行运转,当重量复检机构中称重重量不符合预定重量时,第一电机保持原旋转速度大小及方向,第二电机改变原旋转速度大小或方向,驱动滚珠丝杠花键轴、旋转盘和第一量杯升降,以使第一量杯和第二量杯中满载物料的重量发生变化,直至输出到重量复检机构中物料的重量符合预定重量时,第二电机恢复为原旋转速度大小及方向,和第一电机同时带动旋转盘、限位板、第一量杯和第二量杯转动。
14、优选的,所述第一电机工作时,第二电机以等速度相反的方向转动,以使滚珠丝杠花键轴仅仅转动而没有升降运动,而第二电机工作时,第一电机停止工作,实现滚珠丝杠花键轴仅仅升降而没有转动运动;在物料进入重量复检机构的秤斗中称重后,通过第二丝杠螺母副驱动仓门开启,让物料从槽底斜面滑入分料盘中,当重量符合预设重量时,第一丝杠螺母副驱动分料盘,使物料由底面滑入物料与废料收集槽的一个隔离腔中,重量不符合预设重量时,第一丝杠螺母副驱动分料盘,使物料由底面滑入物料与废料收集槽的另一个隔离腔中。
15、与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
16、1.本发明提供颗粒料自动定量加料装置通过混料机构、加料机构和重量复检机构的相互配合,实现了颗粒料的自动混料、加料、复检等工序,全程无需人工操作,减少了用工成本,提高了生产效率;
17、2.能够实现不同的加料质量,适用于不同的颗粒料包装规格;
18、3.通过闭环重量调节控制,适用于不同密度、外形的颗粒料定量加料;
19、4.通过滚珠丝杠花键轴的精密调节和重量复检机构的高精度监测,可实现高精度的定量加料。;
20、下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。
1.一种颗粒料自动定量加料装置,其特征在于:包括机架(9)、自上而下依次设在机架(9)上的混料机构(1)、加料机构(2)和重量复检机构(3),所述加料机构(2)包括端口相互同轴嵌套的若干组第一量杯(25)、第二量杯(24)和驱动第一量杯与第二量杯同步转动或相对远离、相互靠近的升降旋转机构;
2.根据权利要求1所述的颗粒料自动定量加料装置,其特征在于:所述混料机构(1)包括圆筒体和设在圆筒体内两根平行设置的螺杆,所述圆筒体的上部具有混料进料口(4),所述圆筒体的下部具有混料出料口(11),所述混料出料口(11)与旋转盘(32)的入料口相对,以使混料后的物料导入旋转盘。
3.根据权利要求1或2所述的颗粒料自动定量加料装置,其特征在于:所述滚珠丝杠花键轴(18)的上端部连接有第一安装板(45),所述第一安装板的侧部固定安装有导向光轴(33),所述导向光轴(33)自上而下依次穿过安装在第二安装板(47)上的直线轴承(48)和位于第三安装板(49)上的通孔(50),在滚珠丝杠花键轴升降过程中,导向光轴在直线轴承和通孔中升降。
4.根据权利要求3所述的颗粒料自动定量加料装置,其特征在于:所述第三安装板(49)的下方安装有第四安装板(51),所述第四安装板(51)上固定安装有所述第二电机(21)和转动连接有所述螺母套(20),所述螺母套轴向限位在第四安装板上,使螺母套仅能转动而无法轴向移动,所述第二电机(21)的输出轴通过第二齿轮副(19)驱动螺母套(20)转动,所述螺母套内周壁与滚珠丝杠花键轴的外周壁螺纹连接,以在第二电机的输出轴通过第二齿轮副驱动螺母套转动并迫使滚珠丝杠花键轴轴向升降。
5.根据权利要求4所述的颗粒料自动定量加料装置,其特征在于:所述第一电机(17)固定设在第三安装板(49)上,第一电机(17)的输出轴通过第一齿轮副(15)驱动第一花键套和滚珠丝杠花键轴转动,继而带动转动连接在第二安装板(47)上的第二花键套(22)和固定安装在第二花键套上的限位板(23)转动。
6.根据权利要求5所述的颗粒料自动定量加料装置,其特征在于:所述第二量杯(24)的下端口设有启闭阀门,所述启闭阀门包括固定在第二量杯下端部的圆环(28)和与圆环在侧部转动连接的圆盘(27),圆盘与圆环在侧部的转动连接轴上安装有扭簧(29),以使圆盘转动至第二量杯的下端口并实现封堵,在所述第三安装板上固定设有能够侧向抵推圆盘的凸块(26),所述第二量杯和圆盘随限位板转动时,圆盘受到凸块抵推,使圆盘绕侧部的连接轴转动以与第二量杯的下端口错位,第二量杯和第一量杯中的物料随重力下落,在第二安装板上设有落料口,所述落料口下方连接有出料弯管,出料弯管的出端通往重量复检机构(3)的入料端。
7.根据权利要求6所述的颗粒料自动定量加料装置,其特征在于:所述重量复检机构(3)包括作为入料端的秤斗(37)、分料盘(41)和物料与废料收集槽(43),所述秤斗的槽底部为斜面,以使物料能够因重力滑入分料盘中,秤斗的下方设有安装在底座(35)上的称重传感器(36),所述秤斗的侧部设有连通秤斗与分料盘之间的仓门(38),所述仓门(38)由位于其上方的第二丝杠螺母副(44)驱动升降。
8.根据权利要求7所述的颗粒料自动定量加料装置,其特征在于:所述分料盘(41)由第一丝杠螺母副(40)驱动轴向移动,所述分料盘(41)包括能够与秤斗槽底斜面衔接的且呈倾斜的底面,在底面上设有两个楔形板(46),楔形板靠近秤斗一侧的第一开口较大,楔形板靠近物料与废料收集槽(43)一侧的第二开口较小,物料与废料收集槽(43)上具有竖向隔板以将物料与废料收集槽分割成两个隔离腔,在所述第一丝杠螺母副驱动下分料盘轴向移动,以选择性的将分料盘中的物料导入两个隔离腔中的一个。
9.一种如权利要求6-8任一所述颗粒料自动定量加料装置的工作方法,其特征在于:颗粒料在混料机构中混合均匀,从混料出料口输入至加料机构的旋转盘中,在第一安装板下方安装有挡板,在旋转盘受到第一电机和第二电机驱动转动过程中,旋转盘中的物料被刮入并装满在第一量杯和第二量杯中,当第二量杯和圆盘转至受凸块抵推时,圆盘被逐步推开,第一量杯和第二量杯中的满载物料随重力通过落料口、出料弯管导入重量复检机构中,在重量复检机构中称重后,重量符合预定重量时,各机构如前述进行运转,当重量复检机构中称重重量不符合预定重量时,第一电机保持原旋转速度大小及方向,第二电机改变原旋转速度大小或方向,驱动滚珠丝杠花键轴、旋转盘和第一量杯升降,以使第一量杯和第二量杯中满载物料的重量发生变化,直至输出到重量复检机构中物料的重量符合预定重量时,第二电机恢复为原旋转速度大小及方向,和第一电机同时带动旋转盘、限位板、第一量杯和第二量杯转动。
10.根据权利要求9所述的颗粒料自动定量加料装置的工作方法,其特征在于:所述第一电机工作时,第二电机以等速度相反的方向转动,以使滚珠丝杠花键轴仅仅转动而没有升降运动,而第二电机工作时,第一电机停止工作,实现滚珠丝杠花键轴仅仅升降而没有转动运动;在物料进入重量复检机构的秤斗中称重后,通过第二丝杠螺母副驱动仓门开启,让物料从槽底斜面滑入分料盘中,当重量符合预设重量时,第一丝杠螺母副驱动分料盘,使物料由底面滑入物料与废料收集槽的一个隔离腔中,重量不符合预设重量时,第一丝杠螺母副驱动分料盘,使物料由底面滑入物料与废料收集槽的另一个隔离腔中。