一种立式物料充填实验装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种立式物料充填实验装置，其特征在于：包括螺杆式充填机、位于螺杆式充填机下方的接料瓶、称重模块、控制箱，所述螺杆式充填机包括机架、安装在机架上的料桶、螺杆、以及安装在料桶下方的下料口，所述螺杆安设在所述料桶和所述下料口内，其通过伺服电机驱动，所述下料口的端部设置有下料口密封装置，所述伺服电机和称重模块与控制箱相连。本实用新型可以进行一系列相关充填实验，获得如每次物料计量量、螺杆参数、螺杆转速、下料口的高低、下料口形状、搅拌转速等工艺参数与物料的相关关系，从而可为不同类型的物料选择最优的充填机结构参数配置，可实现对于多种不同类型物料的高速度、高精度的自动充填。
【专利说明】
一种立式物料充填实验装置
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及一种立式物料充填实验装置。
【背景技术】
[0002]目前，全球包装机械业正在飞速发展，而物料充填机是包装机械的重要部分，故物料充填机的需求量会越来越大。虽然各大中企业和高等院校对此展开了大量研究，但很多国内企业还是依靠经验，通过不断地制造螺杆来试验充填的精度，从而确定使用的螺杆，这样不仅浪费了大量时间精力，同时充填并没有达到最佳精度，同时，搅拌速度，单位进给量以及下料口结构选型等参数的选择没有规范可靠的方案。探究螺杆、物料与最终充填精度之间的作用关系能够给生产厂家提供一种柔性的可模拟生产线的调试平台，对降低厂家的生产调试成本具有重要意义。在实验装置搭建完成后，根据充填物料需研究的物理性质，在粉料充填实验装置上进行一系列相关充填实验，获得如每次物料计量量、螺杆选型、下料口选型等工艺参数与物料的相关关系，为粉料充填技术研究提供理论基础，同时为高速、高精度、高效率的充填机械的设计及开发提供理论依据和技术支持。在物料充填向着通用化、精度和效率的平衡、自动化方向发展的时候，对于螺杆式充填实验装置的改进，就显得尤为重要。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术存在的不足提供一种可实现对于多种不同类型物料的高速度、高精度的自动充填的立式物料充填实验装置。
[0004]本实用新型所采用的技术方案为:一种立式物料充填实验装置，其特征在于:包括螺杆式充填机、位于螺杆式充填机下方的接料瓶、称重模块、控制箱，所述螺杆式充填机包括机架、安装在机架上的料桶、螺杆、以及安装在料桶下方的下料口，所述螺杆安设在所述料桶和所述下料口内，其通过伺服电机驱动，所述下料口的端部设置有下料口密封装置，所述伺服电机和称重模块与控制箱相连。
[0005]按上述技术方案，在料桶内还设置有搅拌刀，在机架上对应设置有电机及链轮链条传动机构，所述搅拌刀的上端与链轮链条传动机构相连。
[0006]按上述技术方案，所述机架为高度可调节的机架，从而调整下料口与接料瓶之间的距离。
[0007]按上述技术方案，所述机架包括支座和可升降支撑立柱，所述可升降支撑立柱上的旋转螺柱与支座上的锁紧螺母相配置，所述料桶与可升降支撑立柱相连。
[0008]按上述技术方案，所述的料桶呈锥形，料桶上开有供料口和排气孔，供料口用于提供物料;排气口处有过滤网，用于减少供料过程中的粉尘。
[0009]按上述技术方案，在机架上还设置有人机界面，所述人机界面与控制器相连。
[0010]按上述技术方案，所述控制器为PLC控制。
[0011]按上述技术方案，所述下料口整个呈倒圆锥形或所述下料口的下端呈倒圆锥形或所述下料口的中部呈倒圆锥形。
[0012]本实用新型所取得的有益效果为:本实用新型可以进行一系列相关充填实验，获得如每次物料计量量、螺杆参数、螺杆转速、下料口的高低、下料口形状、搅拌转速等工艺参数与物料的相关关系，从而可为不同类型的物料选择最优的充填机结构参数配置，可实现对于多种不同类型物料的高速度、高精度的自动充填。
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型的结构图。
[0014]图2-图4为本实施例中例举的三种下料口形状。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
[0016]如图1所示，本实施例提供了一种立式物料充填实验装置，包括螺杆式充填机、位于螺杆式充填机下方的接料瓶2、称重模块1、控制箱11，所述螺杆式充填机包括机架、安装在机架上的锥形料桶4、螺杆5、以及安装在料桶下方的下料口 3，所述螺杆5安设在所述料桶5和所述下料口内3，其通过伺服电机7驱动，所述下料口 3的端部设置有下料口密封装置，能够在充填时自动打开，充填完成时闭合，在料桶4上开有供料口和排气孔，供料口用于提供物料;排气口处有过滤网，用于减少供料过程中的粉尘，所述伺服电机7和称重模块I与控制箱相连，所述控制器为PLC控制，其由步进电机驱动器、伺服驱动器、变压器、PLC、编码器、接近开关、存储器等电器元器件组成。
[0017]本实施例中，为了充分的搅拌在料桶4内的物料，在料桶4内还设置有搅拌刀6，用于搅拌并平整物料，在机架上对应设置有步进电机8及链轮链条传动机构，所述搅拌刀6的上端与链轮链条传动机构相连，搅拌刀6的搅拌轨迹呈锥形，与锥形料桶4的锥面相似。
[0018]本实施例中，所述机架为高度可调节的机架，能够根据充填要求，调整下料口与接料瓶之间的距离。其中，所述机架包括支座12和可升降支撑立柱9，所述料桶4与可升降支撑立柱9相连，所述可升降支撑立柱9上的旋转螺柱与支座12上的锁紧螺母相配置，通过旋转锁紧螺母，从而调整升降支撑立柱9的高度，及下料口与接料瓶2之间的间距。
[0019]本实施例中，支撑立柱9上还设置有人机界面10，所述人机界面10与控制器11相连，通过人机界面10输入预期参数。
[0020]本实施例中，称重模块为精度为0.0lg的板式电子称重机。
[0021]本实用新型通过伺服电机7精密转动带动螺杆5实现物料的精确定量进给，达到较高的充填精度;采用步进电机8带动搅拌刀5运动，使物料松散均匀化，以利于进料;选配合适的下料口结构，例如:下料口整个呈倒圆锥形或所述下料口的下端呈倒圆锥形或所述下料口的中部呈倒圆锥形，如图2所示，以适应各种物料，减少漏粉、扬粉带来的精度误差。在控制系统上，采用PLC及伺服控制技术进行控制，实现螺杆连续稳定充填和物料搅拌协调运行，提高充填的效率及精度。采用精度为0.0I g的板式电子称重机实时测量接料瓶2中物料重量，并将数据反馈至控制箱11中，控制箱11根据人机界面10上人为设定参数同步比对。根据比对结果调整伺服电机的转速和圈数，形成反馈，以此精确控制物料下料。
[0022]该实验装置能够进行多种粉/颗粒料的工艺实验、精度试验、充填效果实验等多种实验。实验采用正交实验法，依据螺杆参数、螺杆转速、下料口的高低、下料口形状、搅拌转速等影响充填精度的因素，设定合理的实验分组及步骤，在合适的条件下，完成相关实验，为不同类型的物料选择最优的充填机结构参数配置，从而实现对于多种不同类型物料的高速度、高精度的自动充填。通过实验能够为生产实际和新型物料灌装设备的开发研究提供理论依据和技术支持。
【主权项】
1.一种立式物料充填实验装置，其特征在于:包括螺杆式充填机、位于螺杆式充填机下方的接料瓶、称重模块、控制箱，所述螺杆式充填机包括机架、安装在机架上的料桶、螺杆、以及安装在料桶下方的下料口，所述螺杆安设在所述料桶和所述下料口内，其通过伺服电机驱动，所述下料口的端部设置有下料口密封装置，所述伺服电机和称重模块与控制箱相连。2.根据权利要求1所述的一种立式物料充填实验装置，其特征在于，在料桶内还设置有搅拌刀，在机架上对应设置有电机及链轮链条传动机构，所述搅拌刀的上端与链轮链条传动机构相连。3.根据权利要求1或2所述的一种立式物料充填实验装置，其特征在于，所述机架为高度可调节的机架，从而调整下料口与接料瓶之间的距离。4.根据权利要求3所述的一种立式物料充填实验装置，其特征在于，所述机架包括支座和可升降支撑立柱，所述可升降支撑立柱上的旋转螺柱与支座上的锁紧螺母相配置，所述料桶与可升降支撑立柱相连。5.根据权利要求1或2所述的一种立式物料充填实验装置，其特征在于，所述的料桶呈锥形，料桶上开有供料口和排气孔，供料口用于提供物料;排气口处有过滤网，用于减少供料过程中的粉尘。6.根据权利要求1或2所述的一种立式物料充填实验装置，其特征在于，在机架上还设置有人机界面，所述人机界面与控制器相连。7.根据权利要求1或2所述的一种立式物料充填实验装置，其特征在于，所述控制器为PLC控制。8.根据权利要求1或2所述的一种立式物料充填实验装置，其特征在于，所述下料口整个呈倒圆锥形或所述下料口的下端呈倒圆锥形或所述下料口的中部呈倒圆锥形。
【文档编号】B65B1/32GK205554645SQ201620005792
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年1月5日
【发明人】吴波, 陈子薇, 任钰琦, 杨振中, 秦彧, 冯小兵, 袁晓芸
【申请人】武汉理工大学