顆粒配量設備的製作方法

2023-10-07 16:10:44

顆粒配量設備的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種顆粒配量設備，包括將顆粒(1)傾倒至滑槽(30)上的料鬥(10)，該滑槽被振動器裝置(3)振動以沿滑槽向前移動顆粒(1)直到使顆粒從排放端(30a)掉落。計數裝置(20)設置成用來計數從滑槽(30)的所述排放端(30a)落入到配量容器(4)中的顆粒(1)的數量。所述顆粒(1)被傳輸器件保持在配量容器(4)中直到顆粒數量達到由控制器件根據接收自所述計數裝置(20)的計數信號確定的、與預定劑量相當的數量。然後，控制器件控制傳輸器件將顆粒從配量容器傳輸至輸出管道。
【專利說明】顆粒配量設備
【技術領域】
[0001]本發明通常涉及一種顆粒配量(dosing)系統，且特別是涉及一種裝備有允許計數所配量顆粒數量的計數裝置、PLC裝置和幾個機電系統的顆粒配量設備，從而使得按劑量控制供給至後續過程中的顆粒數量成為可能。通常由塑料材料製成的所述顆粒可用於成型過程。
【背景技術】
[0002]存在一些與組分配量有關的發明。現有的配量系統具有兩個特徵要素:一方面，用於傳輸待處理的例如顆粒的組分的傳輸系統，另一方面，用於控制組分的量的控制系統。顆粒最初容納在料鬥或者槽中。藉助於傳輸系統，顆粒被從料鬥移動至另一容器中，在該另一容器中聚積在成型過程中使用的組分的量。
[0003]專利US6877933B2描述了一種配量顆粒的系統，其中通過產生真空的抽吸來傳輸顆粒。顆粒被朝其聚積的料鬥傳輸。當高度傳感器確定料鬥被完全裝填滿時，料鬥傾倒出其內容物。
[0004]專利JP2010149894提供了一種配量顆粒的系統，該系統具有帶多個開口的板，因重力而從料鬥落下的顆粒保持在該板中。具有多個開口的該板在料鬥下面被水平地移位以助於將顆粒引導到開口中。檢測系統檢驗開口容納顆粒並且所容物最終被傾倒入第二料鬥中。
[0005]專利CN1474189和CN101148224公開了其中使用振動構件來實現顆粒移動的配量系統。顆粒容納在水平板上，且向該水平板提供振動。顆粒在振動板上任意地流通，並且在其移位的某一時刻到達輸出開口，該輸出開口將其引導至傳送帶。
[0006]考慮到上述背景，提出一種允許根據需要來配量特定且可變數量的組分的系統是必須且有用的。在上述專利US6877933B2和JP2010149894中，所獲得組分的數量是不變的，因為在第一種情況中其由料鬥的容量來確定，並且在第二種情況中其由板的開口數量來確定。顯然，通過利用其他不同尺寸或者數量的開口來替換所述構件可獲得不同量的劑量，但更方便的是在無需改造機器的情況下具有可變的劑量。
[0007]發明人已經證實藉助於受控振動來產生顆粒的運動是有效的選擇，並且通過電子檢測器件來補充顆粒的識別提高了配量設備的功能。
[0008]在上述專利CN1474189和CNlOl 148224中，所述振動系統連續地工作。最理想的是，控制該裝置的運行並僅在適當時間產生振動而非貫穿整個配量過程。
[0009]CN2734627公開了一種顆粒計數設備，其包含本發明的權利要求1的前序部分的全部特徵。CN2734627的設備的檢測裝置描述成外殼聯接至振動傳輸裝置的端側的形式，其中未說明進行顆粒檢測的精確位置，是否在振動式傳輸機的排放端的下面或者在顆粒落下之前。所執行的檢測種類也未在CN2734627中指明。
[0010]CN201882251公開了一種用於計數並稱量顆粒狀物品的裝置，其包括用於計數從振動盤的釋放開口落下的顆粒的檢測光柵。可以利用所述檢測光柵執行的計數不如更局部地動作以一次檢測較少、優選一個顆粒狀物品的另一種檢測裝置配置那樣精確和簡單，所述檢測光柵必須一次同時檢測許多落下的顆粒狀物品。
[0011]EP1332793A1公開了一種用於配量並混合顆粒，例如粒料的過程，包括將一些顆粒移動至對其計數的光學單元的傳輸單元。所述光學單元具有設置成計數由傳輸單元傳輸的顆粒的光學檢測器，因為當顆粒中的某些相互靠得太近時其引起了顆粒的不精確的檢測，可能將一組所述靠近的顆粒檢測成好象僅一個顆粒從光學檢測器前面穿過。由於所述配置和光學檢測器的位置，可能存在其他缺陷，這可能產生錯誤或者不正確的檢測，例如，由於顆粒粘住或者由於傳輸單元的振動。

【發明內容】

[0012]本發明涉及一種包括基底的顆粒配量設備，該基底支承:
[0013]容納顆粒的料鬥；
[0014]從所述料鬥接收顆粒的滑槽；
[0015]振動器裝置，其振動所述滑槽以沿滑槽向前移動顆粒直到使顆粒從滑槽的排放端掉落；
[0016]配量容器，其設置在滑槽的所述排放端下面用於接收從該處掉落的顆粒；
[0017]傳輸器件，其可以在保持狀態與傳輸狀態之間改變，在保持狀態，顆粒被保持在所述配量容器中，在傳輸狀態，顆粒被從配量容器傳輸至輸出管道；控制器件，其控制傳輸器件以當容納在配量容器中的顆粒達到與預定的劑量相當的量時使傳輸器件從所述保持狀態改變為所述傳輸狀態，
[0018]計數裝置，其設置成計算將落入到所述配量容器中的顆粒的量；
[0019]其中所述控制器件根據接收自所述計數裝置的計數信號來控制所述傳輸器件；
[0020]與已知的提議相反，在本發明的設備中，按特定方式，即計數裝置設置成用於在顆粒從滑槽的排放端掉落之後並在進入到配量容器中之前計數顆粒的數量，並且計數裝置包括用於發射被從滑槽的排放端掉入到配量容器中的顆粒遮斷的光束的器件和用於每當所述光束被遮斷時產生所述計數信號的器件，計數裝置和滑槽相互之間被設置成，從滑槽的排放端掉落的每個顆粒遮斷所發射的光束。
[0021]本發明涉及一種顆粒配量設備，並且更特別是涉及一種包含計數裝置的、用於配量由塑料材料製成的顆粒的顆粒配量設備。該顆粒配量設備包括支承其中裝有顆粒的料鬥的基底。在一個實施例中，所述料鬥在上部分中具有較大孔口且在下部分中具有較小孔口。上部孔口允許將顆粒引入到料鬥中，而下部孔口將顆粒傾倒到滑槽上以朝配量系統引導顆粒。
[0022]在一個實施例中，滑槽具有「V」形橫截面，並且其寬度沿其長度逐漸減小以能夠對齊該顆粒直到其到達排放端。滑槽的最寬部位設置在料鬥下面，而最窄部位處於相反端，其終止於上述排放端。滑槽稍微傾斜地放置以助於顆粒的流通。因為所述傾斜度不足以促使顆粒因重力而朝排放端向前移動，顆粒的上述向前移動是由搖動滑槽的振動器裝置激發的。在一個實施例中，振動器裝置包括，例如移動偏心物質的電機。優選是，由振動器裝置所提供的振動運動包括沿基本上平行於滑槽的縱向的一方向的往復運動。
[0023]如上所述，當顆粒到達滑槽的排放端時，其由重力而落入到配量容器中，並且設置計數裝置來計數從滑槽的所述排放端落入到配量容器中的顆粒的量，其中在掉落期間顆粒遮斷以由一裝置發射的光束形式來實施的特定計數系統。該計數裝置包括用於發射所述光束的器件和用於每當所述光束被遮斷時產生計數信號的器件。光束可能是例如雷射光束。計數信號可能是例如數位訊號，其被發送給包括例如具有記錄掉落顆粒的量的存儲器的PLC的控制器件。
[0024]在任何情況下，上述計數器件是如此的，即，其允許對顆粒確實地計數，以起到配量計數器或開關的作用。
[0025]在顆粒掉落的末尾時，顆粒沉積在上述配量容器中，該配量容器具有與其相關聯的傳輸器件，其作為在保持狀態和傳輸狀態之間變化的驅動器件的結果，其中在該保持狀態中顆粒被保持在所述配量容器中，且在該傳輸狀態中顆粒被從配量容器傳輸至輸出管道。控制器件根據由接收自所述計數裝置的計數信號所確定的配量容器中所容納的顆粒的量來控制傳輸器件。
[0026]通過計數所述顆粒，有可能提供與預定劑量相當的顆粒的量。通過假定顆粒的尺寸是規則的和已知的，則可以由顆粒的對應數量來精確地確定預定劑量。
[0027]在一個實施例中，配量容器由配置來稱量配量容器中所容納顆粒的稱量裝置支承在所述基底上。在該情況中，控制器件根據接收自所述稱量裝置的稱量信號結合接收自所述計數裝置的所述計數信號來控制傳輸器件。因此，如果顆粒的尺寸是不規則的和/或未知的，則可以由顆粒的數量與其重量之間的比來精確地確定預定劑量，並且控制器件可以修改其參數以適應顆粒的實際重量。通過結合顆粒的計數和稱量，有可能高精度地提供與預定劑量相當的顆粒量。
[0028]在一個實施例中，控制器件被進一步配置成當容納於配量容器中的顆粒已經達到與預定劑量相當的量時暫時停止振動器裝置的操作，由此防止當顆粒被從配量容器傳輸至輸出管道時顆粒接著落入到配量容器中。
[0029]在一個實施例中，上述傳輸器件包括安裝在位於配量容器下端的出口處的閘板裝置。該閘板裝置包括由電機驅動的閘板。在另一實施例中，配量容器被鉸接，並且一旦接收了期望的顆粒量時，電機使配量容器傾斜並將顆粒傾倒入輸出管道中。
[0030]為了開始上述過程，操作人員導入期望數量的顆粒以在與控制器件相關聯的數字屏幕上形成預定劑量並確認該過程。此時，啟動使顆粒流通過滑槽的振動裝置。當顆粒從滑槽掉落到配量容器時，通過計數裝置計數顆粒。當計數裝置達到預先導入的量時，停止振動裝置並且將由容納於配量容器中的顆粒所形成的預定劑量傳輸至輸出管道，該輸出管道將顆粒例如引導至模具。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0031]從以下參照附圖的示例性實施例的詳細描述將更好地理解前述及其他優點和特點，其中:
[0032]圖1是根據本發明的實施例的顆粒配量設備的側視圖；
[0033]圖1A是圖1的細節A的放大平面圖；
[0034]圖2是顆粒配量設備的前視圖；以及
[0035]圖3是顆粒配量設備的一些部件的局部透視圖。【具體實施方式】
[0036]圖1和圖2顯示了根據本發明的實施例的顆粒配量設備，其包括料鬥10，該料鬥10固定至支承構件6，該支承構件6固定至基底2。料鬥10用來容納顆粒1，該顆粒I隨後被用於例如成型機45 (圖2)中執行的成型過程，該成型機45不形成本發明的一部分。料鬥10具有上部孔口 11和下部孔口 12。上部孔口 11具有比下部孔口 12更大的尺寸，並且允許將顆粒I引入到料鬥10內，而下部孔口 12允許由重力從料鬥10釋放顆粒I。
[0037]在料鬥10下面設置滑槽30以接收從料鬥10釋放的顆粒I。滑槽30具有按照例如「V」形或者「U」形的特定幾何形狀的橫截面，其具有在計數系統之前對齊顆粒並使其落入到配量容器4中的主要功能。
[0038]在實施例中為「V」形的滑槽30具有從位於料鬥10下面的最寬部位至終止於排放端30a的最窄部位、沿其長度逐漸減小的寬度，如圖1A中所示。
[0039]滑槽30被支承在基底2上，從而其相對於水平方向稍微傾斜。該傾斜位置便於顆粒I沿滑槽30的移動，並且上述「V」形橫截面結合滑槽30的減小寬度便於當顆粒I朝排放端30a移動時對齊顆粒I。
[0040]滑槽30的輕微傾斜不足以由重力促使顆粒I的移位，因此顆粒配量設備包括固定至滑槽30並配置成用于振動滑槽30的振動器裝置3，這促使顆粒I朝向排放端30a的流通。優選是，振動器裝置3被配置成沿基本上平行於滑槽30的縱向的一方向提供往復的振動運動，如由圖1中的雙箭頭所表示出的。振動器裝置3能包括移動偏心質量的電機。
[0041]當顆粒I到達滑槽30的端部時，顆粒由重力從排放端30a落入到支承在基底2上的配量容器4內。在掉落期間(還參見圖3)，顆粒I遮斷由支承在基底2的適當位置中的計數裝置20所產生的例如雷射光束的光束21。每當光束21被顆粒遮斷時，計數裝置20產生被發送至控制器件的計數信號，該控制器件可能包括例如配置成計數掉落顆粒I的數量的、具有存儲器的PLC。一旦穿過光束21，顆粒I最後沉積到所述配量容器4內。
[0042]配量容器4由稱量裝置42支承在基底2上，該稱量裝置42配置成稱量容納在配量容器4中的顆粒I。稱量裝置42能包括例如一個或多個伸長量測量儀(extensometricgauges)並產生發送給控制器件的稱量信號。
[0043]如圖3中更好地示出的，在配量容器4的下端處存在出口，在該出口處安裝由閘板裝置40組成的傳輸器件，該閘板裝置40由電機5驅動。閘板裝置40包括由所述電機5在保持位置(未顯示)與傳輸位置(圖3)之間移動的閘板43，在該保持位置中顆粒I被閘板43保持在配量容器4內，在傳輸位置中閘板43允許顆粒I被從配量容器4傳輸至輸出管道41，該輸出管道41將顆粒I引導至例如所述成型機45的模具44(圖2)。在備選實施例(未顯示)中，配量容器4能夠搖晃，並且所述傳輸器件包括電機，該電機設置成使配量容器4傾斜並從而將顆粒I從配量容器4傾倒至輸出管道41。
[0044]當容納於配量容器4中的顆粒I達到與預定劑量相當的量時，控制器件控制閘板裝置40的電機5，以將閘板43從保持位置移動至傳輸位置，這是由控制器件根據接收自所述稱量裝置42的上述稱量信號結合接收自所述計數裝置20的所述計數信號來確定的。此夕卜，控制器件被配置成當配量容器4中的顆粒I已經達到與預定劑量相當的量時並且在閘板43處於傳輸位置時期間暫時停止振動器裝置3的操作。一旦閘板43已經返回到保持位置，則將計數裝置20設為零，並且再次打開振動裝置3。
[0045]本領域技術人員在不脫離如所附權利要求限定的本發明的範圍的情況下能夠由所顯示和描述的實施例提出改進和變型。
【權利要求】
1.一種包括基底(2)的顆粒配量設備，該基底支承: 容納顆粒⑴的料鬥(10)； 從所述料鬥接收顆粒(I)的滑槽(30)； 振動器裝置(3)，其振動所述滑槽(30)以沿所述滑槽(30)向前移動所述顆粒(I)直到使所述顆粒從所述滑槽的排放端(30a)掉落； 配量容器(4)，其設置在滑槽(30)的所述排放端(30a)下面以用於接收從該處掉落的顆粒⑴； 傳輸器件，其能在保持狀態與傳輸狀態之間變化，其中在該保持狀態中顆粒(I)被保持在所述配量容器(4)中，並且在該傳輸狀態中顆粒(I)被從所述配量容器(4)傳輸至輸出管道(41)； 控制器件，其當容納於所述配量容器(4)中的顆粒(I)達到與預定劑量相當的量時控制所述傳輸器件，以使它們從所述保持狀態改變為所述傳輸狀態， 計數裝置(20)，其設置成計數落入所述配量容器(4)中的顆粒(I)的數量； 其中所述控制器件根據接收自所述計數裝置(20)的計數信號來控制所述傳輸器件； 所述設備的特徵在於，所述計數裝置(20)被設置成在顆粒(I)從滑槽(30)的所述排放端(30a)掉落之後並且在顆粒(I)進入所述配量容器(4)之前計數顆粒(I)的數量，並且在於所述計數裝置(20)包括用於發射被從所述滑槽(30)的排放端(30a)落入到所述配量容器(4)中的顆粒(I)遮斷的光束(21)的器件和用於每當所述光束(21)被遮斷時產生所述計數信號的器件，所述計數裝置(20)和所述滑槽(30)相互之間設置成，從所述滑槽(30)的排放端(30a)掉落的每個顆粒遮斷所述發射的光束(21)。
2.根據權利要求1所述的顆粒配量設備，其特徵在於，所述配量容器(4)由配置成用於稱量容納於所述配量容器(4)中的顆粒(I)的稱量裝置(42)支承在所述基底(2)上，並且所述控制器件根據接收自所述稱量裝置(42)的稱量信號結合接收自所述計數裝置(20)的所述計數信號來控制所述傳輸器件。
3.根據權利要求1或2所述的顆粒配量設備，其特徵在於，所述控制器件配置成用於當所述配量容器(4)中的顆粒(I)已經達到與預定劑量相當的所述量時暫時停止所述振動器裝置(3)的操作，以中斷配量。
4.根據權利要求1所述的顆粒配量設備，其特徵在於，由所述計數裝置(20)發射的光束(21)為雷射光束。
5.根據權利要求1所述的顆粒配量設備，其特徵在於，所述滑槽(30)具有從位於所述料鬥下面的最寬部位至鄰近所述排放端(30a)的最窄部位、沿其長度逐漸減小的寬度。
6.根據權利要求5所述的顆粒配量設備，其特徵在於，所述滑槽(30)具有「V」形橫截面。
7.根據權利要求1所述的顆粒配量設備，其特徵在於，所述振動器裝置(3)被配置成用於在基本上平行於所述滑槽(30)的縱向的一方向上提供往復的振動運動。
8.根據權利要求1所述的顆粒配量設備，其特徵在於，所述傳輸器件包括由電機(5)驅動並安裝在所述配量容器(4)的出口處中的閘板裝置(40)。
9.根據權利要求1所述的顆粒配量設備，其特徵在於，所述配量容器(4)能夠搖晃，並且所述傳輸器件包括電機，該電機設置成使所述配量容器(4)傾斜並由此將所述顆粒(I)從所述配量容器(4)傾倒至 所述輸出管道(41)。
【文檔編號】B29L30/00GK103998197SQ201280055912
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2012年11月13日 優先權日:2011年11月14日
【發明者】F·普利加, M·薩克裡斯坦艾瑞奎茨, A·福利亞託朗, F·J·普蘭塔託朗 申請人:超聲公司