粉料包裝線快速精確加料稱(chēng)重方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，涉及粉末狀物料的加料稱(chēng)重方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 把能實(shí)現(xiàn)粉料自動(dòng)加料、稱(chēng)重、包裝、輸送等功能的生產(chǎn)線簡(jiǎn)稱(chēng)為"包裝線";把"包 裝線"上能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)加料、稱(chēng)重功能的系統(tǒng)稱(chēng)為"加料稱(chēng)重系統(tǒng)";把裝卡及懸掛包裝料袋的 裝置稱(chēng)為"包裝料袋固定裝置"。
[0003] 目前，已被廣泛應(yīng)用的粉料自動(dòng)加料稱(chēng)重系統(tǒng)僅適用于顆粒較大、流動(dòng)性較好、粉 料價(jià)值較低、對(duì)稱(chēng)重精度要求不高的粉料；在國(guó)內(nèi)、除了采用進(jìn)口的、基于成本較高的閥口 袋的加料稱(chēng)重系統(tǒng)外，對(duì)價(jià)值較高的細(xì)微及夾氣嚴(yán)重的粉料的稱(chēng)重包裝大都還采用人工方 式。
[0004] 正在研發(fā)的或已經(jīng)安裝并在試運(yùn)行之中的加料稱(chēng)重系統(tǒng)的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)尚不能 滿足應(yīng)用需求。分析表明，這些正在研發(fā)或試運(yùn)行之中的加料稱(chēng)重系統(tǒng)所基于的加料稱(chēng)重 原理存在固有缺陷，這是導(dǎo)致主要技術(shù)指標(biāo)不能滿足要求的根本原因。
[0005] 以下是關(guān)于傳統(tǒng)"加料稱(chēng)重系統(tǒng)"的結(jié)構(gòu)及工作原理： 圖1是【背景技術(shù)】采用的加料稱(chēng)重系統(tǒng)的原理框圖。圖1的下方有一段連接稱(chēng)重料斗出 口和包裝料袋入口的過(guò)渡料斗，過(guò)渡料斗的下方有一個(gè)包裝料袋固定裝置；在過(guò)渡料斗的 上方有兩個(gè)并排放置的、作用和功能完全相同的稱(chēng)重料斗(或稱(chēng)"稱(chēng)重裝置"）；每個(gè)稱(chēng)重料 斗的下方各有一個(gè)可經(jīng)程序控制開(kāi)閉的出口閥門(mén)；兩個(gè)稱(chēng)重料斗共用一個(gè)過(guò)渡料斗，稱(chēng)重 料斗的出口閥門(mén)打開(kāi)后，完成稱(chēng)重的粉料可經(jīng)過(guò)渡料斗落入下方的包裝料袋中；在每個(gè)稱(chēng) 重料斗的上方各有一組可以控制向稱(chēng)重料斗內(nèi)加料流量的裝置(下稱(chēng)"加料裝置")。視適用 對(duì)象的不同，"加料裝置"可由可控開(kāi)啟度的閥門(mén)構(gòu)成，通過(guò)實(shí)時(shí)控制閥門(mén)的開(kāi)啟度來(lái)控制 加料流量；也可由在出口處帶有開(kāi)閉閥門(mén)的螺旋加料器構(gòu)成，通過(guò)實(shí)時(shí)控制螺旋加料器的 轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)節(jié)注入稱(chēng)重料斗內(nèi)的粉料的流量，進(jìn)而控制加料稱(chēng)重的精度。
[0006] 為改善對(duì)氫鈣之類(lèi)的細(xì)微夾氣粉料的加料稱(chēng)重控制精度，業(yè)內(nèi)有人在針對(duì)氫鈣稱(chēng) 重包裝而研制的加料裝置中，采用一大一小兩個(gè)螺旋加料器，并分別通過(guò)對(duì)這兩個(gè)螺旋加 料器開(kāi)閉時(shí)序及轉(zhuǎn)速的控制來(lái)實(shí)現(xiàn)大加、中加和精加三級(jí)加料控制，以期獲得較高的動(dòng)態(tài) 稱(chēng)重控制精度。這種方法雖然有效地提高了加料控制精度，但由于這里的三級(jí)加料均是對(duì) 稱(chēng)重料斗進(jìn)行的，無(wú)法解決在將粉料由稱(chēng)重料斗向包裝料袋轉(zhuǎn)移的過(guò)程中引入的附加誤 差，且螺旋加料器的加料精度極大地依賴(lài)于粉料的溫度、濕度、夾氣程度等物理參數(shù)，因此、 在實(shí)驗(yàn)時(shí)段內(nèi)得到的加料稱(chēng)重控制精度與實(shí)際生產(chǎn)中可以長(zhǎng)期保證的加料稱(chēng)重控制精度 之間有很大的差別。
[0007] 以下是關(guān)于現(xiàn)有"加料稱(chēng)重系統(tǒng)"的固有缺陷。
[0008] 現(xiàn)有的"加料稱(chēng)重系統(tǒng)"存在的缺陷包括： 1.在動(dòng)態(tài)加料稱(chēng)重控制過(guò)程中，處于加料器出口之后與已進(jìn)入被稱(chēng)重的粉料容器內(nèi)的 粉料表面之間的、正在下落而尚未被計(jì)重的粉料被稱(chēng)為"飛料"。由于"飛料"不能被實(shí)時(shí) 計(jì)重，動(dòng)態(tài)稱(chēng)重控制系統(tǒng)必須通過(guò)對(duì)即將到達(dá)的"飛料"重量的預(yù)測(cè)來(lái)決定提前關(guān)閉加料器 的時(shí)間，以此來(lái)控制最終加料精度。動(dòng)態(tài)稱(chēng)重控制方式的控制精度極大地依賴(lài)于加料過(guò)程 中粉料流量相對(duì)于時(shí)間的穩(wěn)定性。當(dāng)加料器的控制參數(shù)固定后，粉料流量與粉料的溫度、濕 度、夾氣程度及結(jié)晶度相關(guān)，這些參數(shù)的波動(dòng)將極大地限制動(dòng)態(tài)稱(chēng)重控制系統(tǒng)的控制精度。
[0009] 2.加料稱(chēng)重控制是針對(duì)稱(chēng)重料斗進(jìn)行的，受溫度、濕度、夾氣程度及其它物理參數(shù) 的影響，粉料會(huì)在稱(chēng)重料斗的側(cè)壁上形成粘接。一方面、形成粘接的現(xiàn)象具有很大的不確定 性、無(wú)法預(yù)測(cè)何時(shí)會(huì)出現(xiàn)粘接，也無(wú)法預(yù)測(cè)粘接到料斗側(cè)壁上粉料的重量，因此、為保證本 次稱(chēng)重控制的精度，在開(kāi)始加料計(jì)重前、稱(chēng)重控制系統(tǒng)會(huì)對(duì)稱(chēng)重料斗進(jìn)行去皮操作。如果 在去皮操作后的本次加料過(guò)程中，新粘接到側(cè)壁上的粉料未轉(zhuǎn)移到包裝料袋中，包裝后的 粉料重量就會(huì)出現(xiàn)負(fù)誤差；另一方面、粘接在料斗側(cè)壁上的粉料具有不穩(wěn)定性，如果上次加 料過(guò)程中粘接到側(cè)壁上的粉料在向包裝料袋轉(zhuǎn)移的過(guò)程中沒(méi)有落下，因去皮操作，它在本 次加料過(guò)程中將不被計(jì)重，如果這些未被計(jì)重的粉料在本次向包裝料袋轉(zhuǎn)移的過(guò)程中落入 包裝料袋，包裝后的粉料就會(huì)出現(xiàn)附加的正誤差。由粘接導(dǎo)致的誤差的量值可能會(huì)很大且 具有不可預(yù)測(cè)性，在這種情況下、即便稱(chēng)重料斗有很高的稱(chēng)重控制精度，也不能保證裝袋后 的實(shí)際粉料重量能滿足規(guī)定的精度要求，甚至于在縫包時(shí)也并不知道被縫包的對(duì)象是否合 格，只有在復(fù)稱(chēng)時(shí)發(fā)現(xiàn)其超差后將其剔除。
[0010] 3.超細(xì)微夾氣粉料具有很大的"安息角"，在加料裝置的出口處會(huì)產(chǎn)生"搭橋"現(xiàn) 象，搭橋的粉料不會(huì)順暢地落入包裝料袋中，特別是用小流量實(shí)現(xiàn)精確稱(chēng)重控制時(shí)"搭橋" 現(xiàn)象顯得更加嚴(yán)重。
[0011] 4.除稱(chēng)重控制精度問(wèn)題外，現(xiàn)有的包裝線完全不適用于細(xì)微夾氣粉料進(jìn)行自動(dòng) 稱(chēng)重包裝，下面以氫鈣為例來(lái)加以說(shuō)明。
[0012] 在生產(chǎn)線的出口處，氫鈣具有一定的溫度和潮氣，如果對(duì)裝料后的包裝料袋立即 封口，氫鈣將會(huì)在袋內(nèi)結(jié)塊；氫鈣之類(lèi)的細(xì)微夾氣粉料的夾氣程度與生產(chǎn)工藝相關(guān)，當(dāng)工藝 引起的夾氣量過(guò)大時(shí)，還將導(dǎo)致一個(gè)50公斤的包裝料袋在不采取震動(dòng)排氣措施時(shí)裝不下 50公斤粉料的情況。
[0013] 目前、業(yè)內(nèi)一般采用以下方法解決上述問(wèn)題： 1.采用閥口袋將夾氣粉料以氣密方式封裝在袋內(nèi)以解決結(jié)塊問(wèn)題。這種方法的成本 較高且易出現(xiàn)袋口密封強(qiáng)度問(wèn)題導(dǎo)致搬運(yùn)過(guò)程中出現(xiàn)袋口開(kāi)裂粉料泄漏。
[0014] 2.將裝料后的包裝料袋敞口放置，經(jīng)自然排氣達(dá)到縫包要求后再行縫包，這是目 前人工包裝采用的方法。
[0015] 3.對(duì)裝有夾氣粉料的包裝料袋整體震動(dòng)排氣。業(yè)內(nèi)有人嘗試過(guò)多種不同的震動(dòng) 排氣方案，這些方案大都專(zhuān)為解決排氣問(wèn)題而設(shè)計(jì)，不僅增加了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，還為包 裝料袋在包裝線上的轉(zhuǎn)移增加了難度。
[0016] 綜上所述，目前還沒(méi)有一種能全面解決上述問(wèn)題的、適用于細(xì)微夾氣粉料的加料 稱(chēng)重系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0017] 為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種高效、精準(zhǔn)的，并適用于細(xì)微夾氣粉料的快 速稱(chēng)重方法和裝置。
[0018] 本發(fā)明的粉料包裝線快速精確加料稱(chēng)重方法依次由初加料稱(chēng)重步驟和補(bǔ)料稱(chēng)重 步驟完成，所述的初加料稱(chēng)重步驟是在標(biāo)稱(chēng)重量的95%_100%之間獲取一個(gè)初加料量設(shè)定 值，基于這個(gè)初加料量設(shè)定值通過(guò)動(dòng)態(tài)稱(chēng)重控制方式將粉料加入包裝料袋；所述的補(bǔ)料稱(chēng) 重步驟是通過(guò)靜態(tài)稱(chēng)重方式獲得完成初加料稱(chēng)重步驟后的包裝料袋中粉料的實(shí)際重量，并 對(duì)實(shí)際重量與標(biāo)稱(chēng)重量之間的差額進(jìn)行補(bǔ)充加料，經(jīng)補(bǔ)充加料使包裝料袋中粉料的實(shí)際重 量達(dá)到標(biāo)稱(chēng)重量規(guī)定的精度。
[0019] 所述的獲取初加料量設(shè)定值應(yīng)滿足于初加料稱(chēng)重步驟的耗時(shí)和補(bǔ)充加料的耗時(shí) 得到匹配。
[0020] 如上所述的加料稱(chēng)重方法，更進(jìn)一步說(shuō)明為，所述的初加料稱(chēng)重步驟的耗時(shí)和補(bǔ) 充加料的耗時(shí)得到匹配，進(jìn)一步說(shuō)明為，使完成初加料稱(chēng)重步驟所消耗的時(shí)間與完成向包