料勺装置的制作方法

本发明实施例涉及粉料称重定量技术领域，尤其涉及一种料勺装置。

背景技术：

在称量计重的应用上，目前有自动计量称重与人工称重两种主流方式。自动计量称重主要应用于矿山机械、水泥、食品加工等行业，普遍采用皮带称进行称重计量，其称量级别基本在1.0kg以上，甚至以吨计，精度基本上在千分之一左右。而在试验室、精细化工、军工产品等领域，对粉料普遍要求称量重量在1～30g范围内，精度大多要求±0.01g以下，误差范围大多数要求在0.01％～0.3％以内，大多采用人工称重来完成。

然而，人工称重完全依赖于操作者的工作状态，特别是在上述重量级别和精度级别的要求下，效率极低且需要耗用大量的人力成本。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种料勺装置，用于解决人工称重完全依赖于操作者的工作状态，效率极低且需要耗用大量的人力成本的问题。

本发明实施例提供一种料勺装置，包括：

套壳、活塞、容杯和调节杆；

所述容杯包括用于设置所述调节杆的套筒和设置有容腔的底座，所述套筒垂直设置在所述底座中心；

所述容杯的所述底座设置为所述套壳内部，所述调节杆穿设在所述容杯的套筒内；

所述活塞位于所述底座中的所述容腔内，所述调节杆上下移动可带动所述活塞上下移动；

在称料过程中，将待称重的粉料置入所述容腔内，所述调节杆向上移动带动所述活塞将所述容腔内的粉料推出容腔，在离心力的作用下，将粉料移动至称重装置上进行称重。

进一步的，在一种可能的实现方式中，所述活塞包括：活塞杆连接板、活塞杆；所述活塞杆设置在所述活塞杆连接板上，所述活塞杆连接板位于所述容杯下部，所述活塞杆位于所述容腔内部。

进一步的，在一种可能的实现方式中，为了加强对活塞杆的固定，所述活塞还包括：活塞杆定位板，所述活塞杆定位板将所述活塞杆和所述调节杆连接固定。

进一步的，在一种可能的实现方式中，所述容腔为圆柱形的腔体，为了使粉料在调节杆的带动下完全从容腔中推出，所述活塞杆为与所述容腔匹配的圆柱体。

进一步的，在一种可能的实现方式中，所述容腔的数量为至少一个。

进一步的，在一种可能的实现方式中，为了提高容腔的利用率，所述容腔与所述活塞杆的数量相同。

进一步的，在一种可能的实现方式中，所述容腔的数量为多个时，为了使料勺受力均匀，多个容腔均匀分布在所述套筒周围。

进一步的，在一种可能的实现方式中，所述活塞杆移动至最高位置时，为了使粉料从套壳上表面顺利移动到称重装置上，所述活塞杆的上表面不低于所述套壳的上表面。

进一步的，在一种可能的实现方式中，所述料勺装置还包括：第一控制装置，所述第一控制装置与所述调节杆连接，所述第一控制装置用于控制所述调节杆上下移动。

进一步的，在一种可能的实现方式中，所述料勺装置还包括：第二控制装置，所述第二控制装置与所述套筒连接，所述第二控制装置用于控制所述容杯旋转。

本发明实施例料勺装置包括套壳、活塞、容杯和调节杆，容杯包括用于设置调节杆的套筒和设置有容腔的底座，套筒垂直设置在底座中心，容杯的底座设置为套壳内部，调节杆穿设在容杯的套筒内，活塞位于底座中的容腔内，调节杆上下移动可带动活塞上下移动，在称料过程中，将待称重的粉料置入活塞向下移动而空出的容腔内，调节杆向上移动带动活塞将容腔内的粉料推出容腔，在离心力的作用下，将粉料移动至称重装置上进行称重。有效的避免了依赖人工称重导致的效率极低且需要耗用大量人力成本的问题。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明料勺装置一实施例的主视图；

图2为本发明料勺装置一实施例的剖面示意图；

图3为本发明料勺装置一实施例的容杯的主视图；

图4为本发明料勺装置使用时的流程图。

附图标记说明：

1：调节杆；

2：容杯；

21：套筒；

22：容杯底座；

3：活塞；

31：活塞杆；

32：活塞杆连接板；

33：活塞杆定位板；

4：套壳。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本申请的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方法结合在一个或多个实施例中。

在试验室、精细化工、军工产品等领域，对粉料普遍要求称量重量在1～30g范围内，精度大多要求±0.01g以下，误差范围大多数要求在0.01％～0.3％以内，目前大多采用人工手动通过电子天平称重来完成。比如要称重20g的粉料时，如果所称重量超过20g或不足20g的话，还需要由人工对粉料不断进行微量增减，难以达到接近目标重量定量值的结果，效率极低且需要耗用大量的人力成本。

针对上述存在的问题，本发明实施例提供一种料勺装置，对粉料进行取出称重，在保证精度的同时提高称重效率。

图1为本发明料勺装置一实施例的主视图。图2为本发明料勺装置一实施例的剖面示意图。如图1和图2所示，本实施例提供的料勺装置，包括：调节杆1、容杯2、活塞3和套壳4，其中容杯2包括套筒21(也称为容杯套筒)和底座22，如图3所示。

调节杆1垂直穿设于套筒21中，调节杆1与活塞3相连，调节杆1与活塞3的连接，可以采用焊接方式，以提高连接的牢固度；为了便于更换不同长度的杆体，也可以采用可拆卸的连接方式，例如：螺纹连接、卡扣连接和铰链连接等。调节杆1可以采用金属材料制造，最好是高强度的钢材制造，以避免因形变而影响调节杆的上下移动。调节杆1的长度可以根据粉料的位置及调节料勺上下移动的具体装置的位置进行具体设定。

容杯2的底座22上设有容腔，活塞3可穿设于容腔内，在调节杆1上下移动时，带动活塞3在容腔内上下移动，因此，活塞3的高度可根据底座22的容腔的高度进行具体设定。

套壳4设于容杯底座22的外围，套壳4和容杯底座22的连接可以采用可拆卸的连接方式，例如：卡扣连接等。

在称料过程中，调节调节杆1向下移动，调节杆1带动活塞3向下移动，此时，容杯底座的容腔形成可容纳粉料的空间，将待称重的粉料置入底座22的容腔内，将本料勺装置转移到称重模块处时，调节调节杆1向上移动，带动活塞3向上移动，将容腔内的粉料推出容腔，转动本料勺装置，将粉料在离心力的作用下移动至称重模块上。

本实施例提供的料勺装置的使用方法为：调节调节杆向下移动，带动活塞向下移动，并使容杯底座的容腔上形成可容纳粉料的空间，将粉料置入容腔内，移动本料勺装置至称重模块处，调节调节杆向上移动，带动活塞向上移动，并使容腔内的粉料被迫推出，转动本料勺装置，粉料在离心力的作用下移动至称重模块上进行称重。

本料勺装置可以通过改变调节杆的提升速度和提升位置来确认容腔内粉料的推出速度和推出量，然后在通过旋转将粉料甩出至称重装置进行称重，在检测到称重装置称到的粉料重量达到需要的重量则控制停止将粉料推出和甩出，可有效的避免人工称重过程中效率极低且需要耗用大量的人力成本的问题。提高粉料称重效率。

在上述实施例的基础上，下面采用几个具体的实施例，对上述实施例中的活塞进行详细说明。

在一种可能的实现方式中，活塞3可以包括活塞杆31、活塞杆连接板32。活塞杆31垂直设置在活塞杆连接板32上，活塞杆31与活塞杆连接板32的连接可以采用焊接方式，以提高连接的牢固度；在称量微量粉料时，可通过增减活塞杆31的数目控制一次性输出的粉料量，因此为了便于更换活塞杆的数目，活塞杆31与活塞杆连接板32的连接也可以采用可拆卸的连接方式，例如：螺纹连接、卡扣连接和铰链连接等。活塞杆31可以采用金属材料制造，最好是高强度的钢材制造，以避免因形变而影响活塞杆的上下移动。活塞杆连接板32位于容杯底座22的下方，活塞杆31位于容杯底座22的容腔内部并可上下移动。

在一种可能的实现方式中，活塞3可以包括活塞杆定位板33；

活塞杆定位板33与调节杆1和活塞杆31相连，活塞杆定位板33用于固定活塞杆31，当调节杆1上下移动时，同时带动活塞杆31上下移动，活塞杆31在容杯底座22的套筒内上下移动，当活塞杆位置不固定而左右晃动时，对料勺的进料和出料产生阻碍，因此可以设置活塞杆定位板33对活塞杆31进行固定。活塞杆定位板33与调节杆1和活塞杆31的连接可以采用焊接方式，以提高连接的牢固度；在称量微量粉料时，可通过增减活塞杆31的数目控制一次性输出的粉料量，因此可以将活塞杆31的连接方式设置为可拆卸的方式，相应的，活塞杆定位板33是为了固定活塞杆31的位置，因此活塞杆定位板33与活塞杆31、活塞杆连接板32的连接也可以采用可拆卸的连接方式，例如：卡扣连接等。

在一种可能的实现方式中，活塞杆31与容杯底座22的容腔的形状、大小保持一致，从而活塞杆31可在容腔内上下移动，并使粉料可以完全从容腔内推出。容杯底座22的容腔可为圆柱形的腔体，活塞杆31为与容腔直径大小相同的圆柱体，这样可以使活塞杆31以最小阻力在容腔内上下移动。

在一种可能的实现方式中，容杯底座22中至少设置一个容腔，活塞杆31位于容腔内部，活塞杆31在容腔内上下移动时，容腔形成空白部分，粉料填入此空白部分，完成取料。可以根据待称重粉料量来决定使用包含几个容腔的容杯。当待称重粉料较多时，可以使用包含多个容腔的容杯，粉料可同时置入多个容腔内或同时从多个容腔中推出，可提高一次性置入、推出的粉料量，使料勺装置适应于各种称重级别的场景中。

在上述实施例的基础上，为了提高容腔的使用率，容腔与活塞杆31的数量相同。当位于容腔内部的活塞杆31向上移动时，使填入容腔内的粉料被迫推出容腔。当某个容腔内未设置活塞杆31时，粉料填入容腔后无法随活塞的向上移动从容腔内被推出，进而无法在料勺装置旋转时移动到称重模块上进行称重。当容腔与活塞杆31的数量相同时，置入各容腔的粉料可全部被推出，进而可全部在料勺装置旋转时移动到称重模块上进行称重，提高料勺装置的粉料输出率。

应理解，该容腔可以是圆柱形的腔体，也可以是其他形状的腔体，对此本方案不做限制，无论容腔是什么形状，对应的活塞杆31的形状是与容腔腔体匹配的即可，即活塞杆31需要在容腔内上下移动将待称重的粉料推出。一种优选的方案中，容腔与所述活塞杆31的数量相同。

例如，容腔为圆柱形的腔体，所述活塞杆31为与所述容腔匹配的圆柱体。

在上述实施例的基础上，当容杯底座22包含多个容腔时，多个容腔均匀分布在容杯套筒周围。在粉料取料过程中，调节调节杆1向下移动，调节杆1带动活塞向下移动，从而使容杯底座22的容腔形成空白部分，将粉料置入容腔中，即可完成粉料取料。在粉料输出过程中，调节调节杆1向上移动，调节杆1带动活塞向上移动，从而使容腔内的粉料被迫从容腔中推出，然后旋转本料勺装置，粉料在离心力的作用下移动到称重模块上，即可完成粉料输出。其中，当容腔均匀分布在容杯套筒周围时，可使料勺装置在粉料置入、粉料推出和料勺装置旋转时受力均匀。特别是在料勺装置旋转时如果受力不均匀，容易引起料勺装置中各组成部件的形变，进而影响料勺装置的使用寿命。

在上述实施例的基础上，当活塞杆31向上移动至最高位置时，为了使粉料从料勺装置顺利移动到称重装置上，活塞杆31的上表面不低于套壳的上表面。在粉料输出过程中，调节调节杆1向上移动，调节杆1带动活塞向上移动，从而使容腔内的粉料被迫从容腔中推出，然后旋转本料勺装置，粉料在离心力的作用下移动到称重模块上，即可完成粉料输出。其中，当活塞杆31上升的位置不低于容杯底座22的水平面时，粉料从容腔内被完全推出至容杯底座22的水平面上，当容杯底座22的水平面不低于套壳的水平面时，因套壳未形成外围阻挡，所以旋转本料勺装置时粉料可在离心力的作用下完全脱离料勺装置，提高本料勺装置的粉料输出率。

在上述实施例的基础上，为了节省人力成本并且提高取料效率，可采用第一控制系统对本料勺进行自动控制。使用本料勺装置取料时，首先将本料勺装置移动至取料处，然后调节调节杆1向下移动，调节杆1向下移动带动活塞向下移动，进而容杯底座22的容腔形成空白部分，将粉料置入容杯底座22的容腔内，旋转本料勺装置，将高于容杯底座22上表面的粉料从料勺装置移除，以免料勺装置在移动过程中粉料洒落于其他位置，然后将料勺装置移动到称重模块处，控制调节杆1向上移动带动活塞向上移动，粉料从容杯底座22的容腔内被迫推出，然后再旋转本料勺装置，粉料在离心力的作用下从料勺装置移动至称重模块处。上述过程中所述的调节活塞杆31上下移动及料勺装置的旋转，均可使用第一控制模块实现。

在上述任一实施例的一种具体实现中，该料勺装置还包括第一控制装置，该第一控制装置与调节杆1连接，用于控制调节杆1上下移动。

在该方案中，第一控制模块可以是基于plc控制的机械手，用于控制调节杆1的上下移动。将调节杆1的另一端连接在机械手上，机械手与调节杆1的连接可以采用固定的连接方式，比如焊接方式，以提高牢固度；也可以采用可拆卸的连接方式，比如卡扣连接，螺纹连接等，以便更换不同重量规格的料勺装置。机械手控制调节杆1向下移动时，调节杆1带动活塞向下移动，进而容杯底座22的容腔形成空白部分，通过人工手动或者系统自动化方式，将粉料置入容杯底座22的容腔内，机械手控制调节杆1向上移动时，调节杆1带动活塞向上移动，粉料被迫从容腔中推出。

在上述任一实施例的另一具体实现中，料勺装置还包括：第二控制装置，所述第二控制装置与所述套筒连接，所述第二控制装置用于控制所述容杯旋转。

在该方案的具体实现中，第二控制模块也可以是基于plc控制的机械手，用于控制料勺装置的旋转。将容杯套筒连接在机械手上，机械手与容杯套筒的连接可以采用固定的连接方式，比如焊接方式，以提高牢固度；也可以采用可拆卸的连接方式，比如卡扣连接，螺纹连接等，以便更换不同重量规格的料勺装置。机械手控制容杯套筒旋转带动整个料勺装置旋转，料勺装置中的粉料即可在离心力的作用下脱离料勺装置。

在上述实施例的基础上，为了进一步的节省人工操作，可将称重模块与上述第一控制模块和第二控制模块连动。称重模块中可包含微量称重级别的高精度重量传感器，当称重粉料落入称重模块时，实时地对粉料进行称重，当称重模块上的粉料重量达到期望值时，控制第二控制系统，使料勺装置停止运动，进而阻止料勺装置中的粉料继续落在称重模块上。

综合上述各个实施例可知，本发明提供的料勺装置的结构，首先将将调节杆1推到底部，通过活塞杆31连接板、活塞杆31板与调节杆1相连接的活塞杆31也同时下降，活塞杆31与容杯之间形成容腔，将粉料放置到该容腔内，通过提升调节杆1即可将粉料推出容腔内，然后对料勺装置进行旋转，通过离心力的作用，将高出容腔的粉料甩出，并落入到称重模块上进行称重。该装置可以通过改变调节杆1的提升速度、位置来确定容腔内粉料的推出速度及推出量，从而将粉料精准的输出。

图4为本发明料勺装置使用时的流程图。如图4所示，该料勺装置在具体进行使用时包括以下步骤：

s101：料勺装置移动至取料处。

s102：调节杆向下移动。

s103：粉料置入容杯底座的容腔内。

s104：旋转料勺装置。

s105：将料勺装置移动至称重模块处。

s106：调节杆向上移动。

s107：旋转料勺装置。

s108：称重模块称重。

s109：判断称重粉料重量是否达到期望值。若否，返回执行步骤s107，否则执行s110。

s110：料勺装置停止旋转。

在上述步骤中，系统控制机械手将料勺装置移动至取料处，机械手通过第一控制系统控制料勺装置中的调节杆向下移动，调节杆向下移动时带动活塞向下移动，从而使料勺装置的容杯底座形成空白的容腔，将粉料置入容腔内部，机械手通过第二控制系统旋转料勺装置，高出容杯底座上表面的粉料在离心力的作用下脱离料勺装置，系统控制机械手将料勺装置移动至称重模块处，机械手通过第一控制系统控制料勺装置中的调节杆向上移动，调节杆向上移动时带动活塞向上移动，从而使容腔中的粉料被迫推出容腔，机械手通过第二控制系统控制料勺装置旋转，粉料在离心力的作用下移动至称重模块处，称重模块实时显示粉料的重量，当称重模块上的粉料重量达到期望值时，系统自动控制第二控制系统，使料勺装置停止运动，进而阻止料勺装置中的粉料继续落在称重模块上，进而完成料勺装置的取料和称重过程。该过程完全避免了人工称重时需不断对粉料进行增减的过程，有效的避免了依赖人工称重导致的效率极低且需要耗用大量人力成本的问题。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。