橡胶连续混炼新型动态全自动连续称量装置的制造方法
【技术领域】
[0001 ]本发明专利为橡胶混炼工艺自动连续配料装置，属于机械自动化装备应用领域。
【背景技术】
[0002]工业上橡胶的混炼加工几乎全部采用密炼机进行混炼，但是密炼机混炼加工是一种间歇式混炼方式，存在着如各批次间混炼胶质量不均一、能耗高、间歇加工造成热量的损失以及密炼机辅助系统相对复杂等。目前国内外连续混炼技术水平已经有了很大提高，也出现了各种类型的连续混炼机，然而现有的连续混炼设备大都存在一个重大缺陷，就是它要求喂入的原胶料和炭黑及小料无法实现连续不间断供料，这就严重制约了连续混炼设备的发展和工业化推广。本发明对这一状况，研发出了一套新型可适用于原胶料为条状橡胶的连续混炼称量，，具有很好的理论意义和实用价值，实现了橡胶连续混炼技术的新突破。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是针对现有连续混炼技术连续供料的缺陷，改善非颗粒状胶料和炭黑及小料无法实现连续不间断供料的问题，研发一套新型可以适用条状橡胶的连续称量系统，加快连续混炼工艺和装备的发展和工业化推广。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0005][1]胶条横截面积测量装置通过激光光切法测量不规则物料的截面面积，它用线光源产生的光平面投射到被测物体表面，形成一条明亮的投影轮廓线，计算机通过CCD摄像机和图像采集卡，可获得投影轮廓的数字图像。利用CCD与激光照明系统之间的相互关系，建立相应数学模型求解截面面积，如果再得到物料的移动速度，即可求出单位时间内物料的供料质量。
[0006][2]胶条进料速度的测量及输送装置通过编码器计算胶料输送速度，所述胶条进料速度经过进料速度测试装置的上下两牵引轴，编码器记录牵引轴的旋转运动，通过牵引轴的旋转运动计算胶条的线速度，牵引轴通过张紧螺栓和张紧弹簧控制两牵引轴之间距离，满足对不同厚度规格的胶条进料速度的计算。进料速度和计算出横截面的面积乘积得到胶料输送体积，进而可以计算出单位时间内胶料的供料质量。
[0007][3]炭黑及小料的称量装置及输送装置，所述炭黑及小料的称量装置及输送装置安装在压力传感器上，料仓的炭黑及小料经搅拌结构搅拌后进入螺杆筒，通过螺杆输送经机头进入下游连续混炼设备，由压力传感器进行信号采集，得到单位时间内经螺杆挤出的物料质量，结合胶料和小料的配方中的比例关系，根据胶料的进料速度调节输料螺杆的转速，实现胶料和小料及炭黑的自动称量和送料。
[0008][4]炭黑及小料搅拌混合装置和相关机械结构，炭黑及小料的搅拌装置由搅拌电机带动搅拌器，搅拌器竖直安装在料仓内，搅拌器搅拌时将物料自下而上搅拌，使多种规格物料混合更加均匀，提高混炼质量的均一性。
[0009][5]炭黑及小料干燥装置和相关机械结构，料仓为双层不锈钢结构，中间通过电磁加热线圈结构实现料仓的加热，避免物料中因吸湿性较强的粉料和颗粒由于吸湿而使物料粘结成块状，影响物料的输送和称量精度，提高混炼质量。
[0010][6]所述连续称量装置各结构部分安装在底板上，相互间定位准确，且采用模块化设计，拆装方面，并通过机械连接方式可任意安装在连续混炼设备上。
[0011][7]所述连续称量装置采用计算机控制，胶条采用光学设备测试、小料采用高精度压力传感器进行数据采集，可以完成的自动配比、实时测量、数据分析、数据输出。数据传输及控制装置采用PLC控制，并数据传输系统，将测量结果转化成数据信号进行计算机处理，并实现数据分析和输出，保证称量装置的测量精度和相互间质量配比。
[0012]本发明的优点是保证胶料和炭黑及小料的严格质量配比，实现了胶料和炭黑及小料的全自动连续称量，同时炭黑及小料的搅拌装置和干燥装置保证了多种小料的混合均匀和混料质量，为下游连续混炼设备和工艺提供了连续供料系统，保证了供料的连续性和性能稳定性，为提高混炼胶的质量和效率提供了保障
【附图说明】
[0013]图1是本发明的主视整体结构图。
[0014]图2是本发明的俯视整体结构图。
[0015]图3是本发明的变螺距螺杆结构图。
[0016]图4是本发明的截面面积测量装置主视图。
[0017]图5是本发明的截面面积测量装置俯视图。
[0018]详细附图见说明书附图:
[0019]图1和图2为整个装置的装配示意图，图中标注:1、激光器2、角度调节器3、支撑臂4、锁紧器5、调节螺母6、升降丝杠7、直线导轨8、编码器9、牵引轴10、张紧螺栓
11、测速支撑12、传感器13，联轴器14、输料电机15、输料螺杆16、螺杆筒17、电磁加热线圈18、主支架19、搅拌器20、料仓21、搅拌电机22、联轴器23、挤出机头24、C⑶图像传感器联轴器25、定位板26、底座
【具体实施方式】
[0020]在动态全自动连续配料称量装置整体结构图1和图2中，成型的胶条经过上下牵引轴9后，激光器发出光束经柱面镜变换后形成光切面，照射到被测胶条产生一条光带，即光切面与胶条相交所获截面的轮廓曲线，采用CCD图像传感器24对该轮廓线成像，解算出所围截面面积。下牵引轴9连接编码器8计算出胶条的移动速度，就可以获得被测胶条单位时间内运行的体积，进而可以计算其单位时间内输送的胶条质量。主支架18装有搅拌电机21，联轴器22、搅拌器19。搅拌器19由搅拌轴和搅拌螺旋组成，竖直安装在料仓20内，搅拌器搅拌时可以将料仓20内的物料自下而上搅拌，使多种规格物料混合更加均匀；料仓20为双层不锈钢结构，中间通过电磁加热线圈结构实现料仓的加热，避免物料中因吸湿性较强的粉料和颗粒由于吸湿而使物料粘结成块状，影响物料的输送和称量精度;同时，主支架18还装有联轴器13、输料电机14、输料螺杆15、螺杆筒16、料仓20、挤出机头23。输料电机14连接输料螺杆15，输料螺杆为变螺距螺杆，保证在输料螺杆15末端螺杆稳定的容积系数，螺纹筒16末端连接挤出机机头23，主支架通18过压力传感器12安装在底座上，炭黑及小料由料仓20进入挤出螺杆筒16，通过螺杆输送经机头进入下游连续混炼设备，由压力传感器12进行信号采集，得到单位时间内经螺杆挤出的物料质量，结合胶料和小料的配方中的比例关系，通过软件系统根据权利要求3的胶料供料质量进行配比要求，调节输料螺杆15的转速，实现胶料和小料及炭黑的自动称量和送料。
【主权项】
1.一种用于橡胶连续混炼的新型动态全自动连续称量装置。包括胶条横截面积测量装置，胶条进料速度的测量及输送装置，炭黑及小料的称量装置及输送装置，炭黑及小料搅拌混合装置、炭黑及小料干燥装置和相关机架为一体的动态全自动连续称量装置。其特征在于:底座26上安装升降丝杠6、直线导轨7，测速支撑12、主支架18、压力传感器13;丝杠6上装有激光光切检测装置的激光器1、角度调节器2、支撑臂3、锁紧器4、调节螺母5、CCD图像传感器24、定位板25;支撑11上装有编码器8、牵引轴9、张紧螺栓(含弹簧)10;主支架18下面安装压力传感器12，支架上装有输料联轴器13、输料电机14、输料螺杆15、螺杆筒16、电磁加热线圈17、搅拌器19、料仓20、搅拌电机21、联轴器22。2.根据权利要求1所述的动态全自动连续配料称量装置，其特征是:所述的胶条横截面积测量结构安装在底板26上，通过装有丝杠6、直线导轨7和调节螺母5调节支撑臂3升降，并通过锁紧器4实现锁紧定位，可以在一定范围内任何高度进行定位;支撑臂3上装有激光光切检测装置的激光器1、CCD图像传感器24、角度调节器2、实现激光器1和CCD图像传感器24最佳发射和接受角度;定位板25连接丝杠6和直线导轨7上端，实现连接定位功能。条形橡胶连续输送时通过激光光切装置进行横截面积的信号采集，并通过软件系统实现横截面积的计算。3.根据权利要求1和2所述的动态全自动连续配料称量装置，其特征是:所述胶条进料速度的测量及输送结构由测速支撑11安装在底板26上，测速支撑11装配两根牵引轴9，牵引轴上下竖直安装，下牵引轴连接编码器6，上牵引轴通过张紧螺栓10控制两牵引轴之间距离，满足对不同厚度规格的胶条进料速度的计算。进料速度和权利要求2计算出横截面的面积乘积得到胶料输送体积，进而可以计算出单位时间内胶料的供料质量。4.根据权利要求1所述的动态全自动连续配料称量装置，其特征是:所述炭黑及小料的搅拌装置由主支架18安装在底板26上，主支架18装有搅拌电机21，联轴器22、搅拌器19。搅拌器19由搅拌轴和搅拌螺旋组成，竖直安装在料仓20内，搅拌器搅拌时可以将料仓20内的物料自下而上搅拌，使多种规格物料混合更加均匀，提高混炼质量的均一性。5.根据权利要求1和3所述的动态全自动连续配料称量装置，其特征是:所述炭黑及小料的称量装置及输送装置由主支架18安装在底板26上，主支架18安装有装有输料联轴器13、输料电机14、输料螺杆15、螺杆筒16、料仓20、挤出机头23。输料电机14连接输料螺杆15，输料螺杆为变螺距螺杆，保证在输料螺杆15末端螺杆稳定的容积系数，螺纹筒16末端连接挤出机机头23，主支架通18过压力传感器12安装在底座上，炭黑及小料由料仓20进入挤出螺杆筒16，通过螺杆输送经机头进入下游连续混炼设备，由压力传感器13进行信号采集，得到单位时间内经螺杆挤出的物料质量，结合胶料和小料的配方中的比例关系，通过软件系统根据权利要求3的胶料供料质量进行配比要求，调节输料螺杆15的转速，实现胶料和小料及炭黑的自动称量和送料。6.根据权利要求1所述的动态全自动连续配料称量装置，其特征是:所述炭黑及小料的干燥装置是由安装在料仓20内的电磁加热线圈17实现，料仓20为双层不锈钢结构，中间通过电磁加热线圈结构实现料仓的加热，避免物料中因吸湿性较强的粉料和颗粒由于吸湿而使物料粘结成块状，影响物料的输送和称量精度。7.根据权利要求1所述的动态全自动连续配料称量装置，其特征是:采用模块化设计结构，可以多个装置联合使用组成串联或并联结构。
【专利摘要】本发明公开了一种用于橡胶连续混炼的新型动态全自动连续称量装置。它是机械结构、机械传动部分、传感结构、数据传输系统、计算机控制系统等组成。机械部分包括：胶条横截面积测量装置，胶条进料装置，炭黑及小料的称量装置，搅拌混合装置、干燥装置和底座机架为一体的动态全自动连续称量装置。机械传动主要采用联轴器连接，螺杆传动。主要功能包括：条状天然胶通过激光光切法测量系统及机械装置计算出横截面面积及测速机构测量物体输送体积及质量；通过干燥装置避免物料颗粒粘结；通过炭黑及小料的连续称量和混合搅拌装置实现均匀混料和连续称量；将单位时间炭黑及小料输送质量和胶料输送质量进行配比输送。实现橡胶连续混炼的连续称量及配料。
【IPC分类】B29B7/72, B29B7/60
【公开号】CN105479614
【申请号】CN201510789626
【发明人】汪传生, 张卫锋, 王蒙, 边慧光
【申请人】青岛科技大学
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年11月14日