本发明涉及骨料自动包装系统及方法，特别涉及一种用于超低密度支撑剂的骨料的自动包装系统及方法。
背景技术：
随着社会科技的进步，工农业生产中的包装作业已经越来越多地采用自动包装生产工艺。实现自动控制的包装系统，无论从提高包装行业的产品质量和生产效率方面，还是从消除加工误差和减轻劳动强度方面，都表现出十分明显的作用。
目前，市场上流行的全部都是以容积法做计量的包装机，这类容积法计量的包装机，存在着计量不准确的致命弱点。石油支撑剂往往因为物料不同，颗粒粗细不同而影响比重不一，而造成误差大于允许值的缺点。另外，在制备超低密度支撑剂的过程中，超低密度制成剂用骨料具体为石英砂、陶粒等，特别是所需骨料的温度测量和重量称量的精确性对于超低密度支撑剂的整个制备、包装过程是至关重要的，并且会直接影响着成品的质量。此外，国内包装机的套袋大多是利用人工套袋的方式实现，由于工作现场粉尘大，导致劳动环境较差，不能满足现代化生产的要求。
技术实现要素：
为了解决上述问题，本发明提供一种骨料自动包装系统，所述骨料自动包装系统包括骨料自动包装装置、位于所述骨料自动包装装置的下方的输送装置以及位于所述骨料自动包装装置的外部并与所述骨料自动包装装置和所述输送装置相连接的控制装置，所述自动包装装置通过所述控制装置来控制自动包装过程，其中所述骨料自动包装装置包括用于容置骨料的成品仓、位于所述成品仓的下方并与所述成品仓相连通的称量斗、位于所述称量斗的下方并通过连接件与所述称量斗相连接的包装部；在所述称量斗的外壁面成对地设有重力传感器以及与所述重力传感器的数量相对应的气缸。
作为一种改进，所述成品仓内部包括冷却装置。
作为一种改进，所述控制装置包括控制面板，所述控制面板配置为对骨料自动包装及输送进行控制。
作为一种改进，在所述成品仓的内部设有用于检测成品位置的料位感应器以及与所述料位感应器相连接并提示进行包装操作的报警器，并且在所述成品仓的下端部分设有用于控制称量的第一闸阀和第二闸阀。
作为一种改进，在所述称量斗的上端部分设有用于控制所述成品仓和所述称量斗相连通的第三闸阀。
作为一种改进，所述称量斗下方包括出料口，所述出料口的位置可移动。
作为一种改进，所述出料口外侧设置有包装袋夹持装置。
本发明提供一种骨料自动包装方法，利用本发明的骨料自动包装系统进行自动包装和输送过程，所述骨料自动包装方法包括：
成品冷却步骤，通过冷却装置对成品进行冷却；
包装步骤，所述包装步骤包括与所述包装步骤同时进行的称量步骤；
输送步骤，通过所述控制装置对输送过程的控制。
作为一种改进，所述包装步骤还包括充气过程，所述充气过程使编织袋的塑料内层与外层紧密贴合。
作为一种改进，所述称量步骤包括第一称量步骤和第二称量步骤，所述第一称量步骤用于称量设定重量的80至99％，所述第二称量步骤用于称量设定重量。
本发明的有益效果是：精确称量骨料重量，减小称量误差；节省了劳动力，提高了工作效率；有效控制骨料成品的温度，防止高温骨料成品从成品仓溢出，避免了烫伤操作人员的事故；充气过程使编织袋的塑料内层与外层紧密贴合，所以防止了因大质量的成品装入时引起的塑料薄膜内层破裂，节约成本。
附图说明
图1为本发明的骨料自动包装系统的示意图。
图中，1.成品仓、2.报警器、3.料位感应器、4.冷却装置、5.入口、6a.第一闸阀、6b.第二闸阀7.称量斗、8.第三闸阀、9.压力传感器、10a.第一气缸、10b.第二气缸、11a.第一重力传感器、11b.第二重力传感器、12.连接件、13.包装部、14a、14b.挂钩、15.夹持装置、16.出料口、18.通气管、19.输送装置、20.滑板车、21.助推器、22.轨道。
具体实施方式
以下，将结合附图对本发明进行详细说明。
实施例1
图1示意性示出了本发明的骨料自动包装装置。该骨料自动包装装置用于自动包装骨料成品，特别是制备超低密度支撑剂所需的骨料成品。本发明的超度密度支撑剂骨料指的是体积密度小于1.25g/cm3。如图1所示，本发明的骨料自动包装系统包括骨料自动包装装置、位于骨料自动包装装置的下方的输送装置19以及位于骨料自动包装装置的外部并与骨料自动包装装置和输送装置19相连接的控制装置，其中，自动包装装置通过控制装置来控制自动包装过程，即对称量达到预定值的骨料成品进行自动包装；输送装置19用于输送装入骨料成品的包装袋；控制装置包括控制面板，通过点击控制面板来完成对骨料自动包装及输送等的控制。
在本实施例中，骨料自动包装装置包括用于容置骨料且内部设有冷水管4的成品仓1、位于成品仓1的下方并与成品仓连通的称量斗7、位于称量斗7的下方并通过连接件12与称量斗7相连接的包装部13，其中，成品仓1的上端面设有入口5，入口5例如以30°-40°的倾斜角度倾斜地放置用于导流的导流板，使得经过整流的成品在重力作用下更高效地流向出料口；在成品仓1的内部设有料位感应器3以及与料位感应器3相连接报警器2，料位感应器3检测成品的位置以防止高温的骨料成品从成品仓1溢出，报警器2用于提示进行包装操作；成品仓1内还设有冷却装置4，例如通过将冷水通入冷却水管进行冷却，冷却水管例如平行布置在成品仓1内，从而有效地控制成品的温度；在成品仓1的下端部分设有第一闸阀6a、第二闸阀6b，其用于控制成品仓1的下端部分与称量斗7的连通，使得称量更准确，因此减小了称量误差。
另外，在称量斗7的上端部分设有第三闸阀8，第三闸阀8用于控制称量斗7与成品仓1的连通，在本实施方式中第一闸阀6a、第二闸阀6b和第三闸阀8为气动闸阀，但是也可以是其它类型的闸阀。称量斗7的壁面上设有通气管18，通气管18使空气压缩机(图中未示出)与称量斗连通，并且称量斗7内设有压力传感器9，压力传感器9用于检测称量斗7内的压力。在称量斗7的外壁面成对地设有重力传感器、例如为2个或者4个或者更多个传感器，在本实施方式中，设有四个重力传感器，具体为第一重力传感器11a、第二重力传感器11b以及未示出的第三重力传感器和第四重力传感器(在本实施方式中，由于第三重力传感器和第四重力传感器的位置分别与第一重力传感器11a、第二重力传感器11b的位置重合，因此，第三重力传感器和第四重力传感器未示出)。该四个重力传感器分别与四个气缸相连接，四个重力传感器相对于称量斗7对称，并且该四个重力传感器呈正方形布置于气缸固定支架的四个角部。此外，第一气缸10a、第二气缸10b等四个气缸布置在气缸固定支架的四个角部或者气缸固定支架的两条边的中间部分。例如，在控制装置设定的称量重量为1600kg情况下，当设有两个升降气缸时，每个升降气缸的最小提升重量为800kg；当设有四个升降气缸时，每个升降气缸的最小提升重量为400kg。另外，升降气缸的上下行程为0.6-1m。由此可知，气缸用于控制出料口的位置。需要说明的是，在本实施方式中，第一气缸10a、第二气缸10d以及未示出的另外两个气缸均为升降气缸。利用例如布袋等的连接件12将称量斗7和包装部13连接，其中，连接件12为柔性的且不漏气的材料，包装部13包括用于勾住包装袋吊环的挂钩14和用于夹持包装袋口部的夹持装置15，在包装部13的下端部分设有出料口16，夹持装置15例如可以为夹持器等，该夹持器具有与出料口16的外壁面形状相对应的形状，例如为圆弧状、圆筒状等。在本实施方式中，设有四个挂钩，具体为第一挂钩14a、第二挂钩14b以及未示出的第三挂钩和第四挂钩，该四个挂钩分别与上述四个重力传感器对应连接，并且四个挂钩均可以通过向上或者向下翻转进行锁定或者解锁，上述锁定能够防止包装袋吊带脱落，而上述解锁使包装袋吊带自动脱落。称量斗7内的成品通过出料口16进入包装袋，并且四个气缸控制出料口16的位置。
另外，输送装置120包括设有助推器21的滑板车20和用于滑板车20行进的轨道22。在本实施方式中滑板车20为四轮滑板车，并且轨道22为槽状。在本实施方式中，助推器21为气缸助推器。通过控制装置130对输送过程的控制，包装完成后助推器自动将滑板车20推出进行输送，因此，节省了劳动力，提高了工作效率。
实施例2
在本实施方式中，公开了一种骨料自动包装方法，该骨料自动包装方法用于包装骨料成品。利用实施例1的骨料自动包装系统对骨料成品进行包装和输送，在包装的同时进行定量称量，使完成包装的骨料成品自动下落至输送装置进行输送。骨料自动包装方法包括成品冷却步骤、包装步骤以及输送步骤，其中包装步骤包括充气过程以及与包装同时进行的称量步骤。在工作时，在初始状态下第一闸阀6a和第二闸阀6b关闭，并且第三闸阀8也处于关闭状态，在该情况下出料口16位于图1中的第一位置p1处，输送装置19位于出料口16正下方，助推器21处于收缩状态。
在成品冷却步骤中，当骨料自动包装装置启动之后，第一过闸阀6a和第二闸阀6b处于开放状态，而第三闸阀8处于关闭状态，温度在70至80°的范围内、甚至是高达100°的骨料成品例如以80-125kg/min的流量经过入口5进入成品仓内，将冷水加入冷却水管，进行冷却，经过冷却之后，高温的成品降低至50°以下。应注意，对于不同粒径的骨料成品需要以不同流量进入成品仓1内。当料位感应器3检测到成品的位置达到上限位置时，报警器2报警以提示进行包装操作。
随后，开始包装步骤。将包装袋口套在出料口16上，点击控制面板，夹持装置15对包装袋口进行夹持，第一气缸10a、第二气缸10b等四个气缸使出料口16上升至第二位置p2，开始对包装袋(在本实施方式中，包装袋为编织袋，该编织袋包括外层和内层两层，其中内层为塑料薄膜)自动充气，使编织袋的塑料内层与外层紧密贴合，在编织袋的塑料内层与外层紧密贴合的情况下，将编织袋四个吊带分别挂入挂钩内，挂钩14a、14b等四个挂钩向上翻转，以使挂钩和吊带锁定，由此称量斗7、夹持装置15和包装袋形成封闭空间，通过空气压缩机以一定压力将气体从通气管18输送至上述封闭空间。当气压传感器8检测封闭空间内的压力达到指定值时，即充气完成时第三闸阀8打开，然后第一闸阀6a和第二闸阀6b打开，在中央控制部预先设定重量，进行称量。应注意，支撑剂的称量和装入包装袋是同时进行的。由于充气过程使编织袋的塑料内层与外层紧密贴合，所以防止了因大质量的成品装入时引起的塑料薄膜内层破裂，因而节约了成本。
在本实施方式中，称量步骤包括第一称量过程和第二称量步骤，即粗略称量和精确称量，先进行第一称量步骤，再进行第二称量步骤。在控制装置预先设定重量为400kg，并且以不同粒径的骨料为示例对称量过程进行说明。在骨料粒径例如为850-425μm的情况下，经过3s之后通过重力传感器开始记重，测量2.8-3min达到设定重量的80至99％、优选为90至98％，第二闸阀6b关闭，则第一测量步骤结束。开始第二测量步骤，经0.4-1min达到设定重量，则称重步骤结束。在另一示例中，与上述示例区别在于，骨料粒径例如为425-212μm，在第一称量步骤2.4-2.7min粗略计量完成，而在第二称量步骤中经过0.4-0.8min记重完成。因此，骨料粒径越小，骨料降温越快，为了控制温度的稳定性，称量速度因此需要加快。应注意，这些具体数据仅用于说明，实际中可以根据所测骨料的不同进行适当调整。
另外，第一过闸阀6a和第二闸阀6b可以通过调节其闸板螺栓，将粗称量流量调小或调大。通过大量生产操作得出骨料平均粒径、所需称量质量及称量时间的关系式如下：
δt：温度降低值，要求小于8℃；
k：温降常数(通过生产测试得到)，超低密度骨料降温常数为10min·μm·℃·kg-1；
m：所需称取骨料重量，单位为kg；
t：称量时间，单位为min；
骨料自动包装方法根据上述表达式而进行自动控制称量过程。
当称量步骤结束，第一气缸10a、第二气缸10b等四个气缸自动下落，经过5s之后，将挂钩14a至14d解锁，同时夹持装置15打开，装有骨料成品的包装袋下落至输送装置120的滑板车20上，即完成本次包装，开始输送步骤。
包装步骤结束，经过15s之后，助推器15处于伸长状态，推动滑板车20沿着轨道22滑行至包装架以外并将成品搬离，手动将滑板车20归位，即输送步骤结束，进入下一个循环过程。
以上所述，仅为本发明专利较佳的具体实施方式，但本发明专利的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明专利揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明专利的保护范围之内。