全自動配方肥生產設備的製作方法

2023-09-12 07:11:45 1

專利名稱：全自動配方肥生產設備的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種能實現從配方生成到成品袋裝肥的流程自動化的全自動配方肥生產設備，屬配方肥料生產設備領域。
背景技術：
目前，現行的配方肥(即BB肥)的生產設備都是由配方輸入、進料、稱重、攪拌、縫包幾個主要部分組成，已基本上實現了生產的自動化。配方肥的科技含量主要體現在配方的科學性上，而配方的科學性又直接造成了配方肥的養分配比的多樣性和易變性。但公知的配方肥生產設備所採用的配方一般是通過人類專家的知識和經驗積累，得出一個固定配方，該固定配方不僅產生困難，且改變也很困難。配方得出的及時性很難保證。另外，公知的配方肥生產設備一般採用工業儀表作為配比的輸入途徑，其固有特性也決定了配比原料的局限和配比改變的困難。這樣，直接後果就是導致了配方肥的生產與複合肥類似，一個配方大量生產，失去了配方肥的科技優勢。

發明內容
本實用新型的目的在於，提供一種克服現有的配方肥生產設備配方產生和配方改變困難的不足；提高配方肥生產設備的自動化程度，不僅能自動生成養分配方，自動計算原料投料量，且配方改變非常簡便，能做到一袋一配方的全自動配方肥生產設備。
本實用新型是通過下述的技術方案來實現上述目的的該全自動配方肥生產設備由機械加工部分和控制機構構成，兩部分通過拉力傳感器和氣動控制元件連接；控制機構可裝在機架的一側，也可單獨安裝後由信號線與拉力傳感器和氣動控制元件的換向閥連接；機械加工部分由儲料機構、進料機構、稱重機構、攪拌機構、出料機構和自動縫包機組成；其特徵在於儲料機構位於機架的最上方，四個進料機構位於儲料機構的下方，直接與儲料機構的四個料倉對接；稱重機構位於進料機構的下方，通過關節軸承懸掛在機架上，懸掛臂上裝有拉力傳感器；攪拌機構位於稱重機構的下方，攪拌機構中橫穿有三根攪拌軸，位於最下方的攪拌主軸與交流電機連接，其餘兩根攪拌輔軸與攪拌主軸通過對撥齒輪連接，三根攪拌軸上都安裝有攪拌刀片；出料機構位於攪拌機構的下方，攪拌機構的下方一側裝有自動縫包機。
所述的儲料機構分為四個料倉，進料機構的抽板上裝有進料氣缸，稱重機構的下方裝有活頁門，出料機構的底部安裝有夾袋氣缸，右側安裝有夾袋開關，夾袋開關與可編程控制器PLC連接，自動縫包機的一側裝有光電開關。
本實用新型的有益效果在於最大限度的提高了配方肥生產的自動化程度，減少了人力和資金投入成本，提高了配方肥的生產質量。在配方易改變方面，使用整套計算機取代工業儀表，生產的啟動、控制、配方的改變都在中心控制的計算機屏幕前完成。徹底解決了由於配方肥原料物理性狀的多樣性所導致的進料易堵料的問題，能在堵塞發生後立即感應到並主動疏通堵塞。


圖1是全自動配方肥生產設備的機械加工部分的結構示意圖；圖2是全自動配方肥生產設備的控制機構電路部分原理圖。
圖中1、儲料機構，2、進料機構，3、進料氣缸，4、拉力傳感器，5、關節軸承，6、稱重機構，7、稱重氣缸，8、攪拌機構，9、攪拌刀片，10、攪拌氣缸，11、對撥齒輪，12、交流電機，13、出料機構，14、夾袋開關，15、夾袋氣缸，16、自動縫包機，17、光電開關，18、傳輸皮帶，19、機架，20、換向閥開關，21、直流電源，22、交流電源，23、可編程控制器PLC，24、變送器，25、RS232接口，26、接地端子，27、上位控制計算機。
具體實施方式
該全自動配方肥生產設備由機械加工部分和控制機構構成，兩部分通過拉力傳感器4和控制氣缸動作的換向閥開關20連接；控制機構可裝在機架19的一側，也可單獨安裝後由信號線與拉力傳感器4和換向閥開關20連接。機械加工部分由儲料機構1、進料機構2、稱重機構6、攪拌機構8、出料機構13和自動縫包機16構成(如圖1所示)。儲料機構1存儲用於生產的原始物料，儲料機構1分為四個料倉，分別與其下的四個進料機構2對應。進料機構2的活動插板的開關動作通過進料氣缸3控制。稱重機構6通過關節軸承5吊掛在機架19上，吊掛連杆中部安裝有拉力傳感器4。稱重氣缸7用於控制稱重機構6的活頁門的開關。攪拌機構8內裝有三根攪拌軸，其中靠近下部的攪拌主軸與交流電機12連接，其餘兩根攪拌輔軸由對撥齒輪11帶動。攪拌主軸上安裝有數把攪拌刀片9，以滿足短時間高效率的攪拌摻混需求。攪拌氣缸10控制攪拌機構8下部插板的開合動作。出料機構13是完成攪拌後的成品物料的出口，其下部安裝有用於夾緊包裝袋的夾袋氣缸15。安裝在出料機構13右側的夾袋開關14用於控制夾袋氣缸的翻轉開合動作。自動縫包機16的動作通過光電開關17控制，當成品包裝袋通過自動縫包機16時，縫包自動開始，縫包完成後自動停止。傳輸皮帶18由可變速直流電機控制，可精確控制成品包裝袋的輸送速度。
在附圖2中，可編程控制器PLC23是整個系統的控制中樞，其中運行的程序控制著整個生產流程。可編程控制器PLC23上排的輸出端子分別控制與進料氣缸3、稱重氣缸7、攪拌氣缸10和夾袋氣缸15相連的換向閥開關20。其公共正極連接到直流電源21的正極。直流電源21的負極連接到所有換向閥開關20的負極。交流電源22給可編程控制器PLC23供電。可編程控制器PLC23下排的輸入端子分別連接到夾袋開關14和變送器24，變送器24的輸入信號為拉力傳感器4通過接線盒合成後的單路信號。可編程控制器PLC23所帶的RS232接口25與上位控制計算機27的串口連接。上位控制計算機27提供的人機界面控制著整個生產流程的參數和生產流程的開始、暫停、停止，並向操作人員實時反饋生產的進展狀況。
具體生產實例首先，工作人員通過人機對話的方式與施肥推薦專家系統進行交流，通過回答專家系統提出的若干問題，專家系統給出養分配比推薦。工作人員點擊進入生產控制系統按鈕，進入到生產控制系統界面。按照專家系統提供的養分配比和工作人員選擇的原料名稱，生產控制系統計算出每種原料目標重量，並寫入到可編程控制器PLC23中。工作人員點擊開始生產按鈕，本實用新型的機械加工部分的硬體設備進入生產流程。操作工人不斷的將原料投入到儲料機構1中，可編程控制器PLC23中運行的程序控制進料機構2的抽板適時開合，將四種原料按目標重量投入到稱重機構6中。隨後，稱重機構6的活頁門打開，將物料投入到攪拌機構8中進行充分攪拌，稱重機構6的活頁門關閉後，下一輪的進料立即開始。物料充分攪拌後，攪拌機構8的抽板打開，混合物料進入出料機構13後下流到成品包裝袋中，操作工人撥動夾袋開關14，夾袋氣缸15打開，成品包裝袋下落到自動縫包機16的傳輸皮帶18上。當成品包裝袋接近自動縫包機16時，光電開關17斷開，自動縫包機16啟動縫包，整個生產流程完成一個周期。生產過程中各種原料的投料誤差將實時反映到上位控制計算機27的屏幕上，並進行動態參數校準。
權利要求1.一種全自動配方肥生產設備，它由機械加工部分和控制機構構成，兩部分通過拉力傳感器(4)和控制氣缸動作的換向閥開關(20)連接；控制機構可裝在機架(19)的一側，也可單獨安裝後由信號線與拉力傳感器(4)和換向閥開關(20)連接；機械加工部分由儲料機構(1)、進料機構(2)、稱重機構(6)、攪拌機構(8)、出料機構(13)和自動縫包機(16)組成；其特徵在於儲料機構(1)位於機架(19)的最上方，四個進料機構(2)位於儲料機構(1)的下方，直接與儲料機構(1)的四個料倉對接；稱重機構(6)位於進料機構(2)的下方，通過關節軸承懸掛在機架(19)上，懸掛臂上裝有拉力傳感器(14)；攪拌機構(8)位於稱重機構(6)的下方，攪拌機構(8)中橫穿有三根攪拌軸，位於最下方的攪拌主軸與交流電機(12)連接，其餘兩根攪拌輔軸與攪拌主軸通過對撥齒輪(11)連接，三根攪拌軸上都安裝有攪拌刀片(9)；出料機構(13)位於攪拌機構(8)的下方，攪拌機構(8)的下方一側裝有自動縫包機(16)。
2.根據權利要求1所述的全自動配方肥生產設備，其特徵在於所述的儲料機構(1)分為四個料倉，進料機構(2)的抽板上裝有進料氣缸(3)，稱重機構(6)的下方裝有活頁門，出料機構(13)的底部安裝有夾袋氣缸(15)，右側安裝有夾袋開關(14)，夾袋開關(14)與可編程控制器PLC(23)連接，自動縫包機(16)的一側裝有光電開關(17)。
專利摘要本實用新型涉及一種全自動配方肥生產設備，屬配方肥料生產設備領域。它由機械加工部分和控制機構構成，兩部分通過拉力傳感器和控制氣缸動作的換向閥開關連接。機械加工部分由儲料機構、進料機構、稱重機構、攪拌機構、出料機構和自動縫包機構成。它是利用人工智慧領域的專家系統和上位控制計算機的結合，使配方肥生產設備的自動化程度提高，自動生成養分配方，自動計算原料投料量，且配方改變非常簡便，能做到一袋一配方。解決了現行的配方肥生產設備所採用的配方不僅產生困難，且改變也很困難，配方得出的及時性很難保證以及配比改變也很困難的問題。適用於各種配方肥料的生產。
文檔編號C05G1/00GK2937120SQ200620097730

公開日2007年8月22日 申請日期2006年7月7日 優先權日2006年7月7日
發明者鄭大志 申請人:鄭大志