本發(fā)明涉及機械自動化領域，尤其涉及一種用于剎車片原料的自動稱量系統(tǒng)。

背景技術：

現(xiàn)有技術中，用于剎車片原料計量的喂料方式主要是“雙齒輪回轉喂料”或者是“振動喂料”；但這兩種喂料方式所采用的裝置都各有不足，就“雙齒輪回轉喂料”而言，由于相應的裝置的轉速比較慢，使得其供料速度較低，因此計量效率也相對低下,差不多只能達到每分鐘4杯(每杯200g)，另外，如果通過組合形式喂料，也會因為設備占地尺寸較大，無法形成較多的組合設備；而“振動喂料”所采用的裝置會使比例混勻后的物料出現(xiàn)偏析和分層現(xiàn)象。相應的，現(xiàn)有技術中，普遍使用人工計量、人工搬運、人工校核等方式完成剎車片原料計量的多道工序，由此難免導致計量效率低下、計量精度不高、誤差比較大等不足；與此同時，人工成本不斷提高、設備現(xiàn)場操作工況惡劣，粉塵嚴重，嚴重威脅操作員工的身心健康。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于針對上述現(xiàn)有技術中的不足，提供一種用于剎車片原料的自動稱量系統(tǒng)，通過其中各機構的協(xié)調運行，以實現(xiàn)對剎車片原料的高精度、高效率的自動計量。

為解決上述技術問題，本發(fā)明采用如下技術方案：

一種用于剎車片原料的自動稱量系統(tǒng)，它包括控制系統(tǒng)，以及與該控制系統(tǒng)相連的管子式計量秤、空料盒輸送機構、料盒分選輸出機構、兩組原料輸送提升翻轉投料機構；

所述管子式計量秤包括受料斗和電機，該受料斗的底部設有若干與其連通的回轉管，該回轉管的一端設有葉輪；該回轉管與電機相連，在電機的驅動下回轉管旋轉，而葉輪不動，兩者相對運動將物料均勻地送入回轉管；該回轉管另一端的下方具有若干與其對應設置的計量斗，該計量斗的下方具有相應的排料溜槽和排料門，排料門下方設有用于運送空料盒的第二片基帶輸送機；所述第二片基帶輸送機上具有與其配套的螺桿定位機構及行星輪阻擋器，用于將空料盒依照上述排料溜槽之間的定位間距依次排列好，并運送到所述排料溜槽的下方進行排料；所述排料溜槽的下方安裝有光電開關，用于檢測空料盒是否被準確運送到相應的放料點，若空料盒未運送到位，則其上方的排料溜槽的排料門就不會打開；

所述的兩組原料輸送提升翻轉投料機構分設于管子式計量秤的左右，該原料輸送提升翻轉投料機構包括提升機及與該提升機相連的動力輸送機；所述升降機的外側具有依次設置的空料箱輸送機及滿料箱輸送機；所述升降機的上部設有出口滾筒線，該出口滾筒線的內端設有翻轉機，該翻轉機的下方對應管子式計量秤的受料斗；

所述空料盒輸送機構包括第一片基帶輸送機、網(wǎng)帶輸送線及多列并行的鏈板線；所述第一片基帶輸送機的前后兩端分別與第二片基帶輸送機及鏈板線相連；所述網(wǎng)帶輸送線與鏈板線相連且兩者成90度角；

所述料盒分選輸出機構包括第三片基帶輸送機、裝載機構、滿托盤移載機、空托盤移載機、分選秤及設于該分選秤一側的分選剔除料杯輸送機；該分選秤的前后兩端分別與第三片基帶輸送機及第二基帶輸送機相連；所述第三片基帶輸送機的另一端設有裝載機構，該裝載機構與滿托盤移載機相連；所述滿托盤移載機的一側設有空托盤移載機，該空托盤移載機上設有第二片式阻擋器及托盤推入氣缸；

所述的控制系統(tǒng)包括控制盤和操作盤，其中控制盤上配套plc和hmi，可以控制各個環(huán)節(jié)，達到自動化操作；操作盤上裝有平板工控電腦，用于系統(tǒng)配方的管理以及計量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計，同時也作為與車間數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)連接的中介點。

進一步地，所述的用于剎車片原料的自動稱量系統(tǒng)包括18根回轉管、18個計量斗及6個投料溜槽，其中每3根回轉管、3個計量斗配套1個投料溜槽形成一個計量單元，共計6個計量單元。

本發(fā)明提出的用于剎車片原料的自動稱量系統(tǒng)，通過其中各機構的協(xié)調運行，可以實現(xiàn)對剎車片原料的高精度、高效率的自動計量。具體如下：

1.本發(fā)明通過回轉管喂料，該喂料方式不會使混合均勻的物料產(chǎn)生分層現(xiàn)象，可以有效滿足剎車片配料計量的需要；

2.本發(fā)明中計量單元的結構簡單，檢修方便，該計量單元與空料盒輸送機構、料盒分選輸出機構及兩組原料輸送機構組合后，在控制系統(tǒng)的控制下可以滿足生產(chǎn)需要(計量精度滿足1.0g),且生產(chǎn)效率明顯提高(稱量200g物料，達到72杯/分鐘)；

3.本發(fā)明結合工業(yè)4.0概念，可以實現(xiàn)全自動化生產(chǎn)，在減少人為誤差、提高計量精度的同時，還可以節(jié)約人力成本；

4.本發(fā)明可以實現(xiàn)大數(shù)據(jù)化，控制系統(tǒng)的下位機可以通過以太網(wǎng)反饋所有生產(chǎn)結果數(shù)據(jù)，供車間信息管理系統(tǒng)參考，并實施統(tǒng)計、分析生產(chǎn)效率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的俯視圖。

圖2為本發(fā)明的側視圖。

圖3為本發(fā)明的主視圖。

圖中01：空料箱輸送機；02：提升機；03：滿料盒輸送機；04：動力輸送機；05：翻轉機；06：管子式計量秤；07：網(wǎng)帶輸送線；08：鏈板輸送機；09：第一片基輸送機；10：行星輪阻擋器；11：螺桿定位機構；12：分選秤；13：第三片基輸送機；14：裝載機構；15：滿托盤移栽機16：空托盤移栽機；17：分選剔除料杯輸送機。

具體實施方式

下面結合附圖詳細說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例。

請參閱圖1至3，本發(fā)明公開了一種用于剎車片原料的自動稱量系統(tǒng)，它包括控制系統(tǒng)，以及與該控制系統(tǒng)相連的管子式計量秤06、空料盒輸送機構、料盒分選輸出機構、兩組原料輸送提升翻轉投料機構；

所述管子式計量秤06包括受料斗和電機，該受料斗的底部設有若干與其連通的回轉管，該回轉管的一端設有葉輪；該回轉管與電機相連，在電機的驅動下回轉管旋轉，而葉輪不動，兩者相對運動將物料均勻地送入回轉管；該回轉管另一端的下方具有若干與其對應設置的計量斗，該計量斗的下方具有相應的排料溜槽和排料門，排料門下方設有用于運送空料盒的第二片基帶輸送機；所述第二片基帶輸送機上具有與其配套的螺桿定位機構及行星輪阻擋器，用于將空料盒依照上述排料溜槽之間的定位間距依次排列好，并運送到所述排料溜槽的下方進行排料；所述排料溜槽的下方安裝有光電開關，用于檢測空料盒是否被準確運送到相應的放料點，若空料盒未運送到位，則其上方的排料溜槽的排料門就不會打開。

所述的兩組原料輸送提升翻轉投料機構分設于管子式計量秤06的左右，該原料輸送提升翻轉投料機構包括提升機02及與該提升機02相連的動力輸送機；所述提升機02的外側具有依次設置的空料箱輸送機01及滿料箱輸送機03；所述提升機02的上部設有出口滾筒線，該出口滾筒線的內端設有翻轉機05，該翻轉機05的下方對應管子式計量秤06的受料斗。

所述空料盒輸送機構包括第一片基帶輸送機09、網(wǎng)帶輸送線07及多列并行的鏈板線08；所述第一片基帶輸送機09的前后兩端分別與第二片基帶輸送機及鏈板線08相連；所述網(wǎng)帶輸送線07與鏈板線08相連且兩者成90度角，作為整個中間輸送系統(tǒng)的輸入端，致使空料杯上料也可以實現(xiàn)自動化操作。

所述料盒分選輸出機構包括第三片基帶輸送機13、滿托盤移載機15、空托盤移載機16、分選秤12及設于該分選秤12一側的分選剔除料杯輸送機17；該分選秤12的前后兩端分別與第三片基帶輸送機13及第二基帶輸送機相連；所述第三片基帶輸送機13的另一端設有裝載機構14，該裝載機構14與滿托盤移載機15相連；所述滿托盤移載機15的一側設有空托盤移載機16，該空托盤移載機16上設有第二片式阻擋器及托盤推入氣缸。

所述的控制系統(tǒng)包括控制盤和操作盤，其中控制盤上配套plc和hmi，可以控制各個環(huán)節(jié)，達到自動化操作；操作盤上裝有平板工控電腦，用于系統(tǒng)配方的管理以及計量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計，同時也作為與車間數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)連接的中介點。

作為優(yōu)選方案，所述的用于剎車片原料的自動稱量系統(tǒng)包括18根回轉管、18個計量斗及6個投料溜槽，其中每3根回轉管、3個計量斗配套1個投料溜槽形成一個計量單元，共計6個計量單元。通過回轉管喂料既能適應剎車片原料的特性，使得在喂料過程中不會出現(xiàn)偏析和分層現(xiàn)象，又能大大提高了供料速度和生產(chǎn)效率，1個單元基本能達到一分鐘12杯(每杯200g)左右，6個單元總共能達到72杯每分鐘。

本發(fā)明提出的用于剎車片原料的自動稱量系統(tǒng)，通過其中各機構的協(xié)調運行，可以實現(xiàn)對剎車片原料的高精度、高效率的自動計量。

上述配套的控制系統(tǒng)，使計量單元具有全自動化特點，各個環(huán)節(jié)都能省去一定的人工；同時，因為是自動稱量，使得稱量精度能達到正負1g。整個系統(tǒng)既能節(jié)省成本，又可以提高計量精度，這正符合工業(yè)4.0的發(fā)展方向。

每天生產(chǎn)開始前，操作人員通過配套的平板電腦的剎車片原料自動稱料機生產(chǎn)管理軟件，輸入生產(chǎn)單號，下載當天的工作計劃(即當天所有的配方表)。整條生產(chǎn)線從操作工人為在空料盒輸送機構的空料盒上料區(qū)放置空料盒進行生產(chǎn)準備(主料空料盒暫存區(qū)大于96個，輔料空料盒暫存區(qū)大于120個)。然后，操作工人從當天的工作計劃表上點選馬上需要開始生產(chǎn)的配方號，輸入生產(chǎn)批次數(shù)量，接著點擊下載配方按鈕，待軟件顯示《下載配方成功》信息后，即說明計量單元的管子式稱重控制器和分選剔除料杯輸送機的分選秤控制器接受了稱重配方信息。完成所有準備工作后，檢查生產(chǎn)線配套的觸摸屏上生產(chǎn)線備妥指示是否顯示，或察看配套塔燈(藍色-備妥)。備妥信息顯示正常后，按下觸摸屏上的生產(chǎn)開始啟動按鈕，中間生產(chǎn)線開始自動運行。網(wǎng)帶輸送線及多列并行的鏈板線同時開始運行，先將空料盒從網(wǎng)帶輸送線輸送到鏈板線，當鏈板線上的料盒積攢到一定的數(shù)量(根據(jù)輸送線上的光電檢測開關判斷，當空料杯累計到光電開關位置，遮擋住該檢測開關，則到位信號發(fā)出，說明料杯積攢數(shù)量到達)，則停止網(wǎng)帶輸送線的運行，待空料盒消耗一定量(檢測開關檢測不到空料杯)后再啟動，保證料盒均勻穩(wěn)定地向后道(即第一片基帶輸送機方向)進行供給。然后第二片基帶輸送機上的行星輪阻擋器依照6個空料盒(管子式計量秤的下料口為6點)一次的周期放開料盒進入定位機構，再由分節(jié)距螺桿定位機構及行星輪阻擋器將空料盒分別輸送到各排料溜槽對應的下料點，其中螺距的間距依照下料點固定間距配套設計。在之前生產(chǎn)線運行開始時，計量單元已經(jīng)開始對剎車片原料進行計量，并等待料盒達到下料位置(根據(jù)對應的光電開關)檢測對應下料點是否有空料盒。檢測料盒到位后(如下料點無空料盒，則排料門不打開)，管子式計量秤開始放料罐裝。同時，管子式計量秤的計量單元仍在不斷地稱量，以高速稱量及邊稱量邊備用的方式確保高速計量罐裝的效率。罐裝完畢后，再由第二片基輸送機將滿料盒移送到分選秤上進行稱量校核(以配方為判斷依據(jù))。經(jīng)校核合格的滿料盒通過第三片基輸送機再移送到后續(xù)的裝載機構，而校核不合格的料盒則被分選秤剔出到分流的分選剔除料杯輸送機，移送到尾端后，由操作工人為收集處理。進入裝載機構的滿料盒則根據(jù)托盤尺寸定義的料盒個數(shù)(即托盤一排放置的料盒個數(shù))自動進行裝托盤工作(一個托盤上裝載料盒的排數(shù)可以根據(jù)托盤尺寸在進行生產(chǎn)準備時人為在觸摸屏上進行修改)。一個托盤完成后，則通過滿托盤移載機自動移送到后一工位，再由空托盤移栽機將空托盤移到裝載區(qū)，進行裝載準備。在此期間，管理軟件會根據(jù)事先設定的打印標簽格式轉換成二維碼，再由配套的標簽打印機相應自動打印二維碼標簽，由操作工人為貼在托盤固定區(qū)域，作為后續(xù)溯源工作的依據(jù)。當滿托盤積攢到一定數(shù)量后(滿托盤暫存區(qū)為4個托盤的量)，再由操作工人為移走。同時，空托盤的暫存區(qū)上無托盤后(空托盤暫存區(qū)為4個托盤的量)，由操作工人進行放置。在生產(chǎn)線運行的期間，計量單元和后道罐裝校驗設備(分選秤)實時將稱量結果數(shù)據(jù)發(fā)送至控制系統(tǒng)，由管理軟件進行自動統(tǒng)計(合格率等)，

另外，本發(fā)明還配套左右兩組原料輸送提升投料機構；當計量單元的受料斗發(fā)出缺料報警(料斗配置料位檢測開關，當料位在檢測開關下限時，會發(fā)出缺料信號)時，操作工只需要將通過條碼掃描，物料號正確(滿料盒上配置條碼號，同時配方信息中有原料號信息，通過配套掃描槍掃描的物料信息與配方的原料信息統(tǒng)一，則為正確的物料號)的滿料盒放置在滿料箱輸送機上進行暫存(滿料盒暫存區(qū)大于6個料盒)，當計量單元缺料時，滿料箱輸送機會自動進行輸送，再由提升機提升，最后由翻轉機構自動投入料斗后，再自動將空料盒移送到空料箱輸送機上移出料盒，等待操作工人進行后續(xù)處理。

本發(fā)明的計量單元采用回轉管喂料，該種喂料方式既能適應剎車片原料的特性，管子回轉喂料，不會出現(xiàn)分層,并且可以極大提高供料速度和生產(chǎn)效率。

由于回轉管喂料速度比較快，同時回轉管可以通過疊加來增加計量效率。本自動稱量系統(tǒng)共包括18根回轉管、18個計量斗及6個投料溜槽，其中每3根回轉管、3個計量斗配套1個投料溜槽形成一個計量單元，共計形成6個單元，由此，計量速度可以達到一分鐘72杯(每杯200g)左右。目前市場上常見的剎車片原料自動設備的計量速度在一分鐘4杯(200g)左右；本發(fā)明的速度為普通計量設備的18倍左右。

本發(fā)明可以實現(xiàn)全自動化生產(chǎn)，而目前剎車片原料的計量設備都需要通過人工進行計量，在導致效率低下的同時，計量精度也不高、誤差比較大。另外，由于人工成本一直在增長，使得剎車片生產(chǎn)成本也一直在隨之增加，且剎車片原料計量生產(chǎn)環(huán)境惡劣，粉塵較多，導致設備操作人員一直緊缺。本發(fā)明所提出的自動稱量系統(tǒng)所體現(xiàn)出的全自動化計量罐裝生產(chǎn)線可以有效解決上述問題。從空料杯放置到料盒上料、輸送定位罐裝、罐裝后的校驗、空托盤放置和滿托盤取出以及配方發(fā)送等多道工序只需要精簡到4-5個人工，同時計量精度可以滿足1g范圍內；本發(fā)明既可以節(jié)省成本，也可以極大地提高稱量罐裝的精確性、數(shù)據(jù)統(tǒng)一性，以及可以根據(jù)正態(tài)分布曲線將生產(chǎn)結果控制在可控范圍內，進而極大地降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率，這正符合工業(yè)4.0的發(fā)展方向。

以上對發(fā)明的描述和應用是說明性的，并非想將本發(fā)明的范圍限制在上述實施例中；在不脫離本發(fā)明范圍和精神的情況下，可以對這里所披露的實施例進行其變形和改變。