專利名稱：配合料稱量設(shè)備精度微控裝置及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于涉及一種稱量設(shè)置的控制裝置及其控制方法，具體涉及一 種配合料稱量設(shè)備精度微控裝置及其控制方法。
技術(shù)背景液晶基板玻璃生產(chǎn)工藝中，對(duì)原料成分的配比及稱量準(zhǔn)確性具有很高 的要求。因?yàn)樵牧戏Q量不夠精確引起生產(chǎn)上的問題屢屢發(fā)生。因此，各 液晶基板玻璃廠家對(duì)原材料稱量都選擇精度非常高的電子稱稱量。但是， 電子稱的精度提高后，對(duì)輸送機(jī)械部件的靈敏度提出了新的要求。目前精^在丄WiWgf禾爾是應(yīng)^g^s曰a^^^^原、料禾爾i的^要電子稱。但是500由于輸送粉料的機(jī)械響應(yīng)速度遲緩，并沒有很好的發(fā)揮電子稱精度高的作 用。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種能夠滿足配料稱量裝置的快速響應(yīng)要求， 系統(tǒng)調(diào)節(jié)的穩(wěn)定性，配合料的稱量精度要求的配合料稱量設(shè)備精度微控裝 置及其控制方法。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的裝置包括包括上端開設(shè)有投料口的料斗， 在料斗的下端設(shè)置有料倉閘口，其特點(diǎn)是，該料倉閘口的下端設(shè)置有與料 斗相連通的螺旋輸送機(jī)，且在該螺旋輸送機(jī)的螺旋出口處設(shè)置有一防漏截 止閥，在防漏截止閥的下端設(shè)置有帶有稱量傳感器的稱斗，稱斗的下端設(shè)置有排料閘口，所說的螺旋輸送機(jī)、防漏截止閥及排料閘口分別與信號(hào)控 制單元相連接，稱量傳感器與稱量控制單元相連接。本發(fā)明的料斗上還設(shè)置有排料氣錘；料斗的內(nèi)壁上還設(shè)置有帶有微孔 的流化墊；稱斗上還設(shè)置有稱斗排料氣錘；料斗的出料口處還分別設(shè)置有 用于檢測螺旋輸送機(jī)以及防漏截止閥的螺旋輸送機(jī)傳感器和防漏截止閥 位置傳感器。本發(fā)明控制方法為1)首先，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行初始化，然后由稱量傳感 器將空稱斗的重量數(shù)據(jù)及稱斗加料值通過稱量程序控制單元輸送給中央 處理器；2)其次，由系統(tǒng)信號(hào)控制單元發(fā)出控制信號(hào)啟動(dòng)系統(tǒng)，通過投 料口向料斗內(nèi)加料，當(dāng)料斗內(nèi)的物料加滿后，中央處理器通過系統(tǒng)信號(hào)控 制單元控制螺旋輸送機(jī)高速運(yùn)行，同時(shí)防漏截止閥打開、流化墊工作及排 料氣錘間歇工作向稱斗加料；3)稱斗的稱量傳感器將稱斗內(nèi)稱量到的物 料的重量反饋給稱量程序控制單元，當(dāng)稱量的重量值達(dá)加料值的80—95% 時(shí)稱量程序控制單元將此數(shù)值反饋給系統(tǒng)信號(hào)控制單元，由系統(tǒng)信號(hào)控制 單元控制螺旋輸送機(jī)慢速運(yùn)行，同時(shí)流化墊及排料氣錘停止；4)最后當(dāng) 稱量傳感器采集的物料重量數(shù)據(jù)達(dá)到加料值時(shí)螺旋輸送機(jī)停止工作，防漏 截止閥關(guān)閉，同時(shí)稱斗的排料閘口打幵向中間倉排料，稱斗排料氣錘動(dòng)作， 使稱斗內(nèi)的物料排清，稱量單批循環(huán)結(jié)束等下批工作信號(hào)到來。由于本發(fā)明采用螺旋輸送器加氣動(dòng)防漏截止閥，當(dāng)原料需要從料斗輸 送到稱斗同時(shí)進(jìn)行累計(jì)稱量的過程中，螺旋輸送器本身具備輸送均勻，速 度可調(diào)，停車時(shí)螺旋輸送管體充滿粉體物料，具有迅速自鎖停車的優(yōu)點(diǎn)， 克服了由于稱重信號(hào)到達(dá)時(shí)，電機(jī)由于慣性未能及時(shí)響應(yīng)造成稱量誤差的 缺陷。


圖1是本發(fā)明配合料稱量設(shè)備精度微控裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明控制方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。參見圖1，本發(fā)明包括上端開設(shè)有投料口 1下端設(shè)置有料倉閘口 4的 料斗2，料斗2的內(nèi)壁上設(shè)置有帶有微孔的流化墊7，料斗2上還設(shè)置有 排料氣錘3，料倉閘口 4的下端設(shè)置有與料斗2相連通的螺旋輸送機(jī)5， 且在該螺旋輸送機(jī)5的螺旋出口處設(shè)置有一防漏截止閥6,料斗2的出料 口處還分別設(shè)置有用于檢測螺旋輸送機(jī)5以及防漏截止閥6的螺旋輸送機(jī) 傳感器13和防漏截止閥位置傳感器14，在防漏截止閥6的下端設(shè)置有帶 有稱量傳感器8的稱斗11，稱斗11上還設(shè)置有稱斗排料氣錘9，稱斗11 的下端設(shè)置有排料閘口 10,所說的螺旋輸送機(jī)5、防漏截止閥6及排料閘 口 10分別與信號(hào)控制單元相連接，稱量傳感器8與稱量控制單元相連接。液晶基板玻璃的組合物配合料的稱量工藝流程為料倉投料儲(chǔ)料一一 排料均勻輸送一一稱斗稱量一一稱量后排料。對(duì)于多種微量組分的原料分 別由各自的儲(chǔ)料倉順次進(jìn)入稱斗依次累計(jì)稱量。在達(dá)到完成預(yù)定的稱量要 求和品種后，批次排料。原材料進(jìn)入料斗2后，通過料斗2連續(xù)加入稱斗11中，料斗2內(nèi)部 安裝的帶有微孔的流化墊7，由于玻璃的配料均為粉末原料，部分粉末原 料具有易潮解形成板結(jié)的特征，采用流化墊7吹入高潔凈的干燥空氣至料 倉2可以避免板結(jié)現(xiàn)象，使粉料不發(fā)生堆積和料拱。由于減少了料粉與料 斗2內(nèi)壁的摩擦阻力，粉料可以勻速流入稱斗ll，更好的配合電子秤信號(hào)處理和響應(yīng)，使電子秤的稱量精度達(dá)到最優(yōu)水平。料斗2在接受到系統(tǒng)控制信號(hào)單元的排料信號(hào)后，排料氣錘3工作， 螺旋輸送機(jī)5運(yùn)行，防漏截止閥6打開。 一整套機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作完成料 斗2原料向稱斗11的輸送過程。由于基板玻璃的原料均為粉體物料，本發(fā)明采用螺旋輸送器5加氣動(dòng) 防漏截止閥6，當(dāng)原料需要從料斗2輸送到稱斗11同時(shí)進(jìn)行累計(jì)稱量的過 程中，螺旋輸送器5本身具備輸送均勻，速度可調(diào)，停車時(shí)螺旋輸送管體 充滿粉體物料，具有迅速自鎖停車的優(yōu)點(diǎn)，克服了由于稱重信號(hào)到達(dá)時(shí)， 電機(jī)由于慣性未能及時(shí)響應(yīng)造成稱量誤差的缺陷。本發(fā)明的螺旋輸送機(jī)5采用變頻調(diào)速驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)，螺旋輸送機(jī)5根據(jù)累 計(jì)稱量的目標(biāo)值逼近范圍，輸送設(shè)備分為快速和慢速輸送。本發(fā)明的防漏截止閥6通過一組氣動(dòng)電磁雙控制蝶閥來完成從料斗2 輸送原料到稱斗11的過程中，當(dāng)物料輸送達(dá)到稱量值時(shí)，其蝶閥配合輸 送電機(jī)的停止，迅速關(guān)閉防止物料漏入稱斗而造成稱量誤差。電磁閥的動(dòng) 力氣源壓力為0.4MPa 0.6MPa。本發(fā)明采用防漏蝶閥就是為了使物料投入停止時(shí)的慣性曲線斜率增 大，關(guān)閉時(shí)間為ms級(jí)。實(shí)際應(yīng)用時(shí)采用了快速驅(qū)動(dòng)裝置。本發(fā)明的稱重程序控制單元同主站信號(hào)控制器采用分時(shí)同步掃描處 理方案，即系統(tǒng)信號(hào)控制單元對(duì)螺旋輸送器5、防漏截止閥6、排料氣錘3、 稱斗排料氣錘9、排料閘口 10開關(guān)量信號(hào)進(jìn)行程序掃描；而稱重程序控制 單元不依賴于主站CPU循環(huán)掃描周期，獨(dú)立的按稱量傳感器8得到的信 號(hào)完成數(shù)據(jù)采集，當(dāng)采集的數(shù)據(jù)達(dá)到預(yù)定值時(shí)給出信號(hào)將此信號(hào)通過總線 傳遞給系統(tǒng)信號(hào)控制單元，系統(tǒng)信號(hào)控制單元根據(jù)得到的此信號(hào)控制物料輸送機(jī)構(gòu)的動(dòng)作。從而縮短信號(hào)處理響應(yīng)周期，準(zhǔn)確無誤地關(guān)閉配料截止 閥，達(dá)到配料精度目的。本發(fā)明要求系統(tǒng)信號(hào)控制單元與稱重程序控制單元的掃描周期必須 保持同步和協(xié)調(diào)一致。據(jù)現(xiàn)場的信號(hào)容量和機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)的狀態(tài)設(shè)定掃描時(shí)間為60 150ms調(diào)節(jié)。 本發(fā)明的控制過程如下1) 首先，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行初始化，然后由稱量傳感器8將空稱斗11的重 量數(shù)據(jù)及稱斗11加料值通過稱量程序控制單元輸送給中央處理器；2) 其次，由系統(tǒng)信號(hào)控制單元發(fā)出控制信號(hào)啟動(dòng)系統(tǒng)，通過投料口 1 向料斗2內(nèi)加料，當(dāng)料斗2內(nèi)的物料加滿后，中央處理器通過系統(tǒng)信號(hào)控 制單元控制螺旋輸送機(jī)5高速運(yùn)行，同時(shí)防漏截止閥6打開、流化墊7工 作及排料氣錘3間歇工作向稱斗11加料；3) 稱斗11的稱量傳感器8將稱斗11內(nèi)稱量到的物料的重量反饋給 稱量程序控制單元，當(dāng)稱量的重量值達(dá)加料值的80—95%時(shí)稱量程序控制 單元將此數(shù)值反饋給系統(tǒng)信號(hào)控制單元，由系統(tǒng)信號(hào)控制單元控制螺旋輸 送機(jī)5慢速運(yùn)行，同時(shí)流化墊7及排料氣錘3停止；4) 最后當(dāng)稱量傳感器8采集的物料重量數(shù)據(jù)達(dá)到加料值時(shí)螺旋輸送 機(jī)5停止工作，防漏截止閥6關(guān)閉，同時(shí)稱斗11的排料閘口 10打開向中 間倉12排料，稱斗排料氣錘9動(dòng)作，使稱斗ll內(nèi)的物料排清，稱量單批 循環(huán)結(jié)束等下批工作信號(hào)到來。
權(quán)利要求
1、一種配合料稱量設(shè)備精度微控裝置，包括上端開設(shè)有投料口(1)的料斗(2)，在料斗(2)的下端設(shè)置有料倉閘口(4)，其特征在于該料倉閘口(4)的下端設(shè)置有與料斗(2)相連通的螺旋輸送機(jī)(5)，且在該螺旋輸送機(jī)(5)的螺旋出口處設(shè)置有一防漏截止閥(6)，在防漏截止閥(6)的下端設(shè)置有帶有稱量傳感器(8)的稱斗(11)，稱斗(11)的下端設(shè)置有排料閘口(10)，所說的螺旋輸送機(jī)(5)、防漏截止閥(6)及排料閘口(10)分別與信號(hào)控制單元相連接，稱量傳感器(8)與稱量控制單元相連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的配合料稱量設(shè)備精度微控裝置，其特征在 于所說的料斗(2)上還設(shè)置有排料氣錘(3)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的配合料稱量設(shè)備精度微控裝置，其特征在 于所說的料斗(2)的內(nèi)壁上還設(shè)置有帶有微孔的流化墊(7)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的配合料稱量設(shè)備精度微控裝置，其特征在 于.-所說的稱斗(11)上還設(shè)置有稱斗排料氣錘(9)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的配合料稱量設(shè)備精度微控裝置，其特征在 于所說的料斗(2)的出料口處還分別設(shè)置有用于檢測螺旋輸送機(jī)(5) 以及防漏截止閥(6)的螺旋輸送機(jī)傳感器(13)和防漏截止閥位置傳感 器(14)。
6、 一種基于權(quán)利要求1所述的配合料稱量設(shè)備精度微控裝置的配合 料稱量設(shè)備精度微控方法， 其特征在于1)首先，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行初始化，然后由稱量傳感器(8)將空稱斗(11)的重量數(shù)據(jù)及稱斗(11)加料值通過稱量程序控制單元輸送給中央處理器;2) 其次，由系統(tǒng)信號(hào)控制單元發(fā)出控制信號(hào)啟動(dòng)系統(tǒng)，通過投料口 (1)向料斗(2)內(nèi)加料，當(dāng)料斗(2)內(nèi)的物料加滿后，中央處理器通過系統(tǒng)信號(hào)控制單元控制螺旋輸送機(jī)(5)高速運(yùn)行，同時(shí)防漏截止閥(6) 打開、流化墊(7)工作及排料氣錘(3)間歇工作向稱斗(11)加料；3) 稱斗(11)的稱量傳感器(8)將稱斗(11)內(nèi)稱量到的物料的重 量反饋給稱量程序控制單元，當(dāng)稱量的重量值達(dá)加料值的80—95%時(shí)稱量 程序控制單元將此數(shù)值反饋給系統(tǒng)信號(hào)控制單元，由系統(tǒng)信號(hào)控制單元控 制螺旋輸送機(jī)(5)慢速運(yùn)行，同時(shí)流化墊(7)及排料氣錘(3)停止；4) 最后當(dāng)稱量傳感器(8)采集的物料重量數(shù)據(jù)達(dá)到加料值時(shí)螺旋輸 送機(jī)(5)停止工作，防漏截止閥(6)關(guān)閉，同時(shí)稱斗(11)的排料閘口(10)打開向中間倉(12)排料，稱斗排料氣錘(9)動(dòng)作，使稱斗(11) 內(nèi)的物料排清，稱量單批循環(huán)結(jié)束等下批工作信號(hào)到來。 全文摘要
配合料稱量設(shè)備精度微控裝置及其控制方法，由于基板玻璃的配合料品種多、各組份比例相差大、誤差精度要求高、配料效率要求快速等特點(diǎn)，本發(fā)明在滿足配合料生產(chǎn)工藝流程要求的基礎(chǔ)上，通過流化墊、螺旋輸送器和防漏截止閥等一系列機(jī)械裝置組成，電氣系統(tǒng)稱重控制，并且該控制單元同主站信號(hào)控制器采用分時(shí)同步掃描處理方案，滿足了配料稱量裝置的快速響應(yīng)要求，系統(tǒng)調(diào)節(jié)的穩(wěn)定性，配合料的稱量精度。
文檔編號(hào)G01G13/24GK101251408SQ20071001879
公開日2008年8月27日 申請(qǐng)日期2007年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月30日
發(fā)明者侯延升, 薛新建 申請(qǐng)人:彩虹集團(tuán)電子股份有限公司