CN108745196A - 小料自动配料设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种小料自动配料设备，其配料装置包括若干组分料单元，每组分料单元由若干台独立与控制装置连接的失重式分料称围圈式排布形成，供料装置包括对应设于每台失重式分料称上方的且出料口与失重式分料称的进料口连通的投料站；接料传动装置中的料桶置于辊筒传送带上并能够在辊筒传送带上传送，且通过阻挡器定位于每组分料单元的失重式分料称的出料口下方；除尘装置的第一除尘口通过管道与投料站的除尘口连通，第二除尘口设于每组失重式分料称的出料口处；复称打标装置复检平台数据输出端与控制装置的数据输入端连接，打标机数据输入端与控制装置数据输出端连接。该配料设备能够降低员工劳动强度，改善现场环境，提高分料效率及精度。

Description

小料自动配料设备

技术领域

本发明涉及一种配料设备，尤其涉及一种小料自动配料设备，适用于改性塑料行业中小料的称量、混合、袋装等。

背景技术

在改性塑料的生产中，添加量不多但影响成品性能的成分往往被称为小料，其作为产品配方中影响产品性能最重要的一个环节，目前仍然采用人工称料模式，这种称料模式无法满足高端客户对产品核心配方生产过程稳定性的要求，同时也存在因物料交叉污染、员工投错料而导致产品性能出现异常的情况，因此这种称料模式在增加制造成本的同时，也降低了生产过程的质量稳定性。

目前人工分料存在的缺陷主要表现为以下几个方面：

1、小料生产过程稳定性差。当采用高混机生产模式时，需要清机及投料，经小料房数据统计，全年因为清机不干净，不同大类产品配方交叉污染，导致不合格品约2.5吨。

2、物料浪费。采用高混机生产模式，极易扬尘，每月粉尘抽走量约280kg。员工分料造成落地料约260kg，每月造成540kg原材料浪费。

3、产能瓶颈。经统计，员工分小料最大工作量约1300吨/人/月，因此当产能不断提升的同时，只能通过增加人员满足需求。

4、人员流失率高。由于现场作业环境恶劣，空气中粉尘含量高，间接的增加员工的劳动强度，员工流失率逐年增加。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种小料自动配料设备，其能够降低员工劳动强度，改善现场环境，提高分料效率及精度。

本发明的技术方案是：

一种小料自动配料设备，包括钢架，该钢架包括设于地面上的支撑柱，该支撑柱上设有支撑平台，且支撑平台上设有与顶棚固连的吊柱，所述小料自动配料设备还包括配料装置、供料装置、接料传动装置、除尘装置、复称打标装置和控制装置，其中

所述配料装置包括若干组分料单元，每组分料单元由若干台独立的失重式分料称围圈式排布形成，且每组分料单元中的失重式分料称的出料口均朝内排布，每台所述失重式分料称均分别与控制装置连接并受该控制装置控制；

所述供料装置包括对应设于每台失重式分料称上方的投料站，投料站定位设于支撑平台的上方，且投料站的底端穿设过支撑平台使投料站的出料口位于支撑平台下方并与相应失重式分料称的进料口连通；每台投料站的出料口处均定位设有自动供料阀门，该自动供料阀门与控制装置连接并由该控制装置控制其开启与闭合；

所述接料传动装置包括辊筒传送带、料桶和阻挡器，所述辊筒传送带设于配料装置下方且呈环形排布，所述料桶放置于辊筒传送带上并能够在辊筒传送带上传送，所述阻挡器沿辊筒传送带定位设置于辊筒传送带旁侧并能够使位于辊筒传送带上的料桶在传送中定位于每组分料单元的失重式分料称的出料口下方处；所述辊筒传送带和阻挡器分别与控制装置连接并由控制装置控制；

所述除尘装置包括定位设于顶棚上的除尘总管，该除尘总管的末端和除尘风机的吸风口连通，除尘风机与控制装置连接并由该控制装置控制；每组分料单元上方对应的一组投料站的上端处均对应设有一根与所述除尘总管连通的第一除尘分管，该第一除尘分管的末端形成第一除尘口，该第一除尘口通过管道与该组投料站的除尘口连通；所述除尘总管上对应每组分料单元的失重式分料称处形成有与除尘总管连通的第二除尘分管，该第二除尘分管的末端形成第二除尘口，该第二除尘口设于每组失重式分料称的出料口处；每根所述第一、二除尘分管上均设有一气动蝶阀，该气动蝶阀与控制装置连接且受该控制装置连锁控制；

所述复称打标装置包括复检平台和打标机，所述复检平台的数据输出端与控制装置的数据输入端连接，所述打标机的数据输入端与控制装置的数据输出端连接。

其进一步的技术方案是：

所述失重式分料称包括底座、固设于底座上的计量装置和定位设于该计量装置上的称体料仓，所述称体料仓的顶端开口形成所述失重式分料称的进料口；所述称体料仓底部的侧壁上向外延伸形成所述失重式分料称的出料口，且该失重式分料称的出料口开口方向朝下。

其进一步的技术方案是：

所述称体料仓的外部定位设有用于给料的给料电机，所述称体料仓的内部上段设有振动器，称体料仓的内部中段设有防架桥，称体料仓的内部底段设有搅拌器；且所述称体料仓的内部底端设有第一料位传感器，所述称体料仓的内部顶端设有第二料位传感器，且该第一、二料位传感器与控制装置连接。

其进一步的技术方案是：

所述投料站包括呈漏斗状的料仓，该料仓内的上端设有过滤网，且该料仓的顶端上开口形成所述投料站的除尘口；所述料仓的底部设有与控制装置连接的低料位传感器，所述自动供料阀门包括设于出料口处的自动气缸锁，该自动气缸锁与控制装置连接。

其进一步的技术方案是：

所述投料站包括粒料投料站和粉料投料站。

其进一步的技术方案是：

所述供料装置还包括用于提升物料的升降机、用于储存小料的储料仓和扫码枪，所述扫码枪与控制装置无线连接并能够将扫码所得数据传送给该控制装置。

其进一步的技术方案是：

所述控制装置包括工控机、ERP系统装置和MES系统装置。

本发明的有益技术效果是：该小料自动配料设备包括配料装置、供料装置、接料传动装置、除尘装置、复称打标装置和控制装置，其在进行连续生产时，该设备的整体产能达到68-72桶/h，设备综合效率达到65秒/桶，分料效率非常高；且该装置的配料精度很高，当称量范围0.2kg-2kg，误差在15g以内；当称量范围2kg-5kg，误差在20g以内；当称量范围5kg以上，误差在25g以内，此外其分料称量精度很高，复称范围在±50以内，系统复称合格率大于等于97％。因此该配料设备能够降低员工劳动强度，改善现场环境，提高分料效率及精度。

附图说明

图1是本发明所述下料自动配料设备的整体结构示意图；

图2是本发明所述失重式分料称的结构示意图；

图3是本发明所述粉料投料站的结构示意图；

图4是本发明所述粒料投料站的结构示意图；

图5是本发明所述辊筒传送带的结构示意图；

其中：

1-钢架；

101-支撑柱；102-支撑平台；103-吊柱；104-底座；105-楼梯；

2-失重式分料称；

201-失重式分料称的出料口；202-底座；203-计量装置；204-称体料仓；205-失重式分料称的进料口；206-给料电机；207-振动器；208-防架桥；209-搅拌器；210-第一料位传感器；211-第二料位传感器；

3-投料站；

301-投料站的出料口；302-料仓；303-过滤网；304-投料站的除尘口；305-低料位传感器；306-自动气缸锁；307-升降机；

4-辊筒传送带；

5-料桶；

6-阻挡器；

7-除尘总管；701-第一除尘分管；702-第一除尘口；703-第二除尘分管；704-第二除尘口；705-气动蝶阀。

具体实施方式

为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

本发明公开了一种小料自动配料设备。该设备的支撑用框架包括钢架1，该钢架包括设于地面上的支撑柱101，该支撑柱上设有支撑平台102，支撑平台上设有与顶棚固连的吊柱103，此外还包括用于支撑下述失重式分料称的底座104，底座104定位设于地面上，以及用于连接底面和支撑平台的楼梯105。

该小料自动配料设备主要包括配料装置、供料装置、接料传动装置、除尘装置、复称打标装置和控制装置。

所述配料装置包括若干组分料单元，每组分料单元由若干台独立的失重式分料称2围圈式排布形成，且每组分料单元中的失重式分料称的出料口201均朝内排布，每台失重式分料称均分别与控制装置连接并受该控制装置控制。本具体实施例中配料装置包括4组分料单元2，每组分料单元由4台失重式分料称围成一个圆圈排布形成，这样本具体实施例中所述的小料自动配料设备共设有16台失重式分料称，即设为16个工位，4个工位一组。上述的失重式分料称2包括底座202、固设于底座上的计量装置203和定位设于该计量装置上的称体料仓204，其中称体料仓的顶端开口形成所述失重式分料称的进料口205，称体料仓底部的侧壁上向外延伸形成前述失重式分料称的出料口201，且该失重式分料称的出料口开口方向朝下，由于四台失重式分料称围圈排布且出料口均朝内，这样四个出料口的下方就形成一个分料点，每4台失重式分料称作为一个单元，共同往同一个分料点分料，同一个分料单元内的四台失重式分料称之间相互独立，分料时互不影响，这样可以确保分料的效率。本具体实施例中使用的失重式分料称的外部定位设有用于给料的给料电机206，称体料仓的内部上段设有振动器207，称体料仓的内部中段设有防架桥208，称体料仓的内部底段设有搅拌器209，其中防架桥可根据称体料仓内物料的不同配备不同品种的防架桥，防架桥和搅拌器的设置用于避免出现粉体架桥不下料的情况，振动器的设置可用来破坏补料时产生的架桥。称体料仓的内部底端设有第一料位传感器210，所述称体料仓的内部顶端设有第二料位传感器211，且该第一、二料位传感器与控制装置连接。本具体实施例中将失重式分料称定位设于底座104上。

所述供料装置包括对应设于每台失重式分料称2上方的投料站3。投料站3定位设于支撑平台102的上方并通过该支撑平台进行定位，投料站3的底端穿设过支撑平台使投料站的出料口301位于支撑平台下方并与相应失重式分料称的进料口205连通。投料站3包括呈漏斗状的料仓302，该料仓内的上端设有过滤网303，该料仓的顶端上开口形成投料站的除尘口304。料仓的底部设有与控制装置连接的低料位传感器305，每台投料站的出料口301处均定位设有自动供料阀门，该自动供料阀门与控制装置连接并由该控制装置控制其开启与闭合，具体是自动供料阀门包括设于出料口处的自动气缸锁306，该自动气缸锁与控制装置连接。上述的投料站根据投料的状态的不同包括粒料投料站和粉料投料站，分别适用于粒料和粉料的投料。该投料站利用重力下料的方式给下方的失重式分料称供料，当下方的失重式分料称在分料过程中第二料位传感器检测到剩余物料达到设定的物料料位下限时，投料站的自动供料阀门的自动气缸锁打开，原料在重力作用下进入失重式分料称；当失重式分料称的第一料位传感器检测到料位达到设定的物料料位上限时，投料站的自动供料阀门的自动气缸锁关闭，完成加料动作。此外供料装置还包括用于提升物料的升降机307、用于储存小料的储料仓和扫码枪，所述扫码枪与控制装置无线连接并能够将扫码所得数据传送给该控制装置。

所述接料传动装置包括辊筒传送带4、料桶5和阻挡器6，辊筒传送带设于配料装置下方且呈环形排布，料桶放置于辊筒传送带上并能够在辊筒传送带上传送，阻挡器沿辊筒传送带定位设置于辊筒传送带旁侧并能够使位于辊筒传送带上的料桶在传送中定位于每组分料单元的失重式分料称的出料口下方处；辊筒传送带和阻挡器分别与控制装置连接并由控制装置控。分料开始时，控制装置读取分料配方，确定原料种类及分料重量，辊筒传送带开始工作，带动料桶往前运动，当运动至分料点时阻挡器启动使料桶停在分料点，然后分料点对应的4台失重式分料称根据配方需要开启其中的部分和全部，当达到需要的分料量时，分料称停止工作，一个分料点的物料全部按量分好后，阻挡器收回，环形辊筒传送带气动，将料桶带到下一个分料点，如此重复直到完成所有分料点加料。

所述除尘装置包括定位设于顶棚上的除尘总管7，该除尘总管的末端和除尘风机的吸风口连通，除尘风机与控制装置连接并由该控制装置控制。每组分料单元上方对应的一组投料站的上端处均对应设有一根与所述除尘总管连通的第一除尘分管701，该第一除尘分管的末端形成第一除尘口702，该第一除尘口通过管道与该组投料站的除尘口304连通。所述除尘总管上对应每组分料单元的失重式分料称处形成有与除尘总管连通的第二除尘分管703，该第二除尘分管的末端形成第二除尘口704，该第二除尘口设于每组失重式分料称的出料口201处；每根所述第一、二除尘分管上均设有一气动蝶阀705，该气动蝶阀与控制装置连接且受该控制装置连锁控制。为避免分料过程中物料下落产生粉体，以及解决现场物料堆积和粉尘飘扬的问题，按照上述内容，每组分料单元均设有包括第二除尘分管和第二除尘口的粉体收集装置，并将其连接到除尘总管上，这样可有效解决粉尘的飘扬，保持现场环境；此外为解决现场物料堆积及粉尘飘扬的问题，投料区域配备包括第一除尘分管和第一除尘口的粉体收集装置，并将其连接到除尘总管上，从而解决投料过程中产生的粉尘，避免粉尘影响现场环境，起到改善作业环境的目的。此外考虑到除尘设备能耗较大，对除尘收集点通过气动蝶阀连锁控制，根据蝶阀开启信号或风压变化变频自动控制风量。

所述复称打标装置包括复检平台和打标机，所述复检平台的数据输出端与控制装置的数据输入端连接，所述打标机的数据输入端与控制装置的数据输出端连接。当分料结束后，呈环形的辊筒传送带将料桶输送至收料点，操作员工将料包从料桶中取出放置在复检平台上，复检平台称重完成后将重量数据发送给控制装置，由控制装置判定是否打标签，当系统确认无误即可打印标签，员工将标签贴在料包表面，完成分料操作；当需要额外人工加料时，系统面板会提示员工先将所需物料加入后再复称打标签，以此来防止少加料的情况。打印的条码标签中包含机台号、产品牌号、批次号、生产时间等信息。

所述控制装置包括工控机、ERP系统装置和MES系统装置。本申请中通过小料自动配料设备的硬件设施与ERP系统对接，实现小料配方的电子化传递，具体表现为：当生产订单任务下达后，小料房根据生产计划表，安排小料的生产计划，具体生产某一产品时，先从生产计划中截取产品牌号信息，然后在ERP系统中检索小料的基础配方信息，根据车间的实际工艺需求放大若干倍数，然后将小料配制配方发送至对应的自动分料机，在生产时，通过订单号检索到小料配制配方，开始小料的配制。这样可实现小料配方的保密，同时减少人为传递产生的错误，减少损失，整个小料自动配料系统预留MES系统的接口，小料的配制进度信息可与MES系统交互，车间的生产进度信息也可及时传递到小料房，这样就可真正实现小料房与生产车间之间的信息互通，实现小料的协调配料，避免出现浪费。

使用本申请所述小料自动配料设备的工作控制流程如下所述：

(1)运料：需要的小料通过人工推到升降机的平台上，启动升降机的开关，利用升降机将小料运送到储料仓平台，操作人员走到二楼的支撑平台，打开升降机小门，将小料取出，运送到需要补料的区域；

(2)加料：投料站的料仓设有低料位传感器来检测料位，当原料缺料时会自动提醒补料，并在液晶显示器上显示需要补料的信息，如重量、品类等。投料站的料仓内有过滤网，可防止大块料或杂质漏入料仓内。为防止操作人员出差错，投料前需要使用扫描枪进行扫码确认，当操作人员扫好条码后，对应的指示灯亮，对应的气缸锁自动打开，操作人员手动打开料仓门投料即可完成投料工作，当有两种以上物料同时缺料时，系统会自动排序，提示人工补料；

(3)配料准备：操作人员依据配方单及需求表，在工控机中输入指定产品牌号、订单号、总重/锅、机台号、班次、日期等信息后，操作人员将空袋套入空的料桶内，并将套好袋的空料桶放至环形辊筒输送带的等待区域，操作人员点击启动，环形辊筒输送带自动将空料桶输送到指定工位进行配料工作；

(4)计量称重：空料桶在指定工位稳定后，失重式分料称开始计量称重，并连续将物料加入空桶内，当加到需要重量的物料后，启动前往下一工位进行加料，以此类推，所有空桶均按控制自动到工位加料，每台失重式分料称均可独立计量称重，加满料的料桶自动进入下一环节；

(5)复称：采用人工手动复称的方式，每一锅小料配好后均要在复检平台上进行复称，复称平台与控制装置联动，当复称合格后，控制系统控制自动打印成品小料条码；若不合格，则由操作人员人工调整后进行处理；

(6)取料：系统配料完成后，成品桶到达指定区域后，操作人员需要将成品料从桶内取出，如此批次未完成，则重复生产准备工作。

使用本申请所述的小料自动配料设备在连续生产时，该设备的整体产能达到每小时68-72桶，即1小时连续生产68-72桶；设备综合效率达到65秒/桶，设备综合效率＝设备运行总时间/累计桶数。且该装置的配料精度很高，当称量范围0.2kg-2kg，误差在15g以内；当称量范围2kg-5kg，误差在20g以内；当称量范围5kg以上，误差在25g以内。且复称范围在±50以内，系统复称合格率大于等于97％，复称合格率＝复称合格桶数/累计总桶数。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种小料自动配料设备，包括钢架，该钢架包括设于地面上的支撑柱，该支撑柱上设有支撑平台，且支撑平台上设有与顶棚固连的吊柱，其特征在于：所述小料自动配料设备还包括配料装置、供料装置、接料传动装置、除尘装置、复称打标装置和控制装置，其中

所述配料装置包括若干组分料单元，每组分料单元由若干台独立的失重式分料称围圈式排布形成，且每组分料单元中的失重式分料称的出料口均朝内排布，每台所述失重式分料称均分别与控制装置连接并受该控制装置控制；

所述供料装置包括对应设于每台失重式分料称上方的投料站，投料站定位设于支撑平台的上方，且投料站的底端穿设过支撑平台使投料站的出料口位于支撑平台下方并与相应失重式分料称的进料口连通；每台投料站的出料口处均定位设有自动供料阀门，该自动供料阀门与控制装置连接并由该控制装置控制其开启与闭合；

所述接料传动装置包括辊筒传送带、料桶和阻挡器，所述辊筒传送带设于配料装置下方且呈环形排布，所述料桶放置于辊筒传送带上并能够在辊筒传送带上传送，所述阻挡器沿辊筒传送带定位设置于辊筒传送带旁侧并能够使位于辊筒传送带上的料桶在传送中定位于每组分料单元的失重式分料称的出料口下方处；所述辊筒传送带和阻挡器分别与控制装置连接并由控制装置控制；

所述除尘装置包括定位设于顶棚上的除尘总管，该除尘总管的末端和除尘风机的吸风口连通，除尘风机与控制装置连接并由该控制装置控制；每组分料单元上方对应的一组投料站的上端处均对应设有一根与所述除尘总管连通的第一除尘分管，该第一除尘分管的末端形成第一除尘口，该第一除尘口通过管道与该组投料站的除尘口连通；所述除尘总管上对应每组分料单元的失重式分料称处形成有与除尘总管连通的第二除尘分管，该第二除尘分管的末端形成第二除尘口，该第二除尘口设于每组失重式分料称的出料口处；每根所述第一、二除尘分管上均设有一气动蝶阀，该气动蝶阀与控制装置连接且受该控制装置连锁控制；

所述复称打标装置包括复检平台和打标机，所述复检平台的数据输出端与控制装置的数据输入端连接，所述打标机的数据输入端与控制装置的数据输出端连接。

2.根据权利要求1所述的小料自动配料设备，其特征在于：所述失重式分料称包括底座、固设于底座上的计量装置和定位设于该计量装置上的称体料仓，所述称体料仓的顶端开口形成所述失重式分料称的进料口；所述称体料仓底部的侧壁上向外延伸形成所述失重式分料称的出料口，且该失重式分料称的出料口开口方向朝下。

3.根据权利要求2所述的小料自动配料设备，其特征在于：所述称体料仓的外部定位设有用于给料的给料电机，所述称体料仓的内部上段设有振动器，称体料仓的内部中段设有防架桥，称体料仓的内部底段设有搅拌器；且所述称体料仓的内部底端设有第一料位传感器，所述称体料仓的内部顶端设有第二料位传感器，且该第一、二料位传感器与控制装置连接。

4.根据权利要求1所述的小料自动配料设备，其特征在于：所述投料站包括呈漏斗状的料仓，该料仓内的上端设有过滤网，且该料仓的顶端上开口形成所述投料站的除尘口；所述料仓的底部设有与控制装置连接的低料位传感器，所述自动供料阀门包括设于出料口处的自动气缸锁，该自动气缸锁与控制装置连接。

5.根据权利要求4所述的小料自动配料设备，其特征在于：所述投料站包括粒料投料站和粉料投料站。

6.根据权利要求1所述的小料自动配料设备，其特征在于：所述供料装置还包括用于提升物料的升降机、用于储存小料的储料仓和扫码枪，所述扫码枪与控制装置无线连接并能够将扫码所得数据传送给该控制装置。

7.根据权利要求1所述的小料自动配料设备，其特征在于：所述控制装置包括工控机、ERP系统装置和MES系统装置。