專(zhuān)利名稱(chēng)：振動(dòng)加料裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及物料輸送技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種能以恒定或可控速度持續(xù)輸送物料的振動(dòng)加料裝置。
背景技術(shù)：
振動(dòng)加料過(guò)程中的稱(chēng)量技術(shù)是冶金裝備、工程機(jī)械、物流輸送設(shè)備的一項(xiàng)通用技術(shù)，該技術(shù)的難點(diǎn)在于如何避免振動(dòng)對(duì)稱(chēng)量精度的影響，以及對(duì)傳感器壽命及安裝等的影響。現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)上述難點(diǎn)的解決方法是將稱(chēng)量和振動(dòng)輸送過(guò)程的分離，如稱(chēng)量料罐上加裝稱(chēng)重傳感器，通過(guò)軟聯(lián)接與振動(dòng)輸送設(shè)備聯(lián)接，振動(dòng)輸送設(shè)備和稱(chēng)重傳感器分別完成物料輸送和物料稱(chēng)重，但這種方式存在不能實(shí)現(xiàn)物料以恒定或可控速度持續(xù)輸送的不足。振動(dòng)理論表明，振動(dòng)質(zhì)量是影響振動(dòng)輸送速度和效果的一個(gè)非常重要的參數(shù)，當(dāng)系統(tǒng)質(zhì)量變化50%時(shí)，在同一裝置某些時(shí)候物料的行走線速度差異可達(dá)6 7倍，如果不能實(shí)時(shí)測(cè)定系統(tǒng)質(zhì)量和質(zhì)量變化，并相應(yīng)調(diào)整激振力，振動(dòng)輸送速度的控制就變得難以實(shí)現(xiàn)。因此，需探索一種能同時(shí)完成物料輸送和物料稱(chēng)重并且具有高稱(chēng)量精度的裝置， 以實(shí)現(xiàn)物料以恒定速度持續(xù)輸送。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供一種振動(dòng)加料裝置，通過(guò)在線稱(chēng)重懸掛裝置消除振動(dòng)對(duì)稱(chēng)量精度的影響，以解決現(xiàn)有加料裝置不能同時(shí)完成物料輸送和稱(chēng)重導(dǎo)致物料無(wú)法以恒定或可控速度持續(xù)輸送的技術(shù)問(wèn)題。本發(fā)明的一種振動(dòng)加料裝置，包括加料槽、可對(duì)加料槽施加縱向往復(fù)激振力的激振裝置和用于調(diào)節(jié)激振裝置激振參數(shù)的PLC控制器，所述激振力與水平面之間的傾角小于或等于10°，還包括用于自然懸掛加料槽形成加料槽擺動(dòng)振動(dòng)結(jié)構(gòu)的稱(chēng)重懸掛裝置，所述稱(chēng)重懸掛裝置上設(shè)置有用于檢測(cè)加料槽重量的力傳感器，力傳感器的檢測(cè)信號(hào)輸入PLC控制器，PLC控制器根據(jù)力傳感器的檢測(cè)信號(hào)調(diào)節(jié)激振裝置的激振參數(shù)實(shí)現(xiàn)物料輸送的伺服控制。進(jìn)一步，所述稱(chēng)重懸掛裝置包括支座、一端與支座鉸接的杠桿和上端與杠桿可轉(zhuǎn)動(dòng)連接的懸掛件，所述懸掛件的下端與加料槽可轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述力傳感器設(shè)置于杠桿與支座之間；
進(jìn)一步，所述懸掛件為剛性連桿，剛性連桿的兩端分別與杠桿和加料槽鉸接； 進(jìn)一步，所述懸掛件為彈性薄板簧，薄板簧的兩端分別與杠桿和加料槽鉸接； 進(jìn)一步，所述懸掛件為柔性繩，柔性繩的兩端分別與杠桿和加料槽連接； 進(jìn)一步，所述稱(chēng)重懸掛裝置為至少兩個(gè)并分布于加料槽的縱向兩端； 進(jìn)一步，所述懸掛件的懸掛點(diǎn)位于杠桿的鉸接點(diǎn)與力傳感器之間； 進(jìn)一步，所述力傳感器位于杠桿的鉸接點(diǎn)與懸掛件的懸掛點(diǎn)之間；進(jìn)一步，所述PLC控制器還用于對(duì)力傳感器的檢測(cè)信號(hào)中的周期性波動(dòng)信號(hào)進(jìn)行過(guò)
濾ο本發(fā)明的有益效果本發(fā)明的振動(dòng)加料裝置，包括加料槽、可對(duì)加料槽施加縱向激振力的激振裝置和用于調(diào)節(jié)激振裝置激振參數(shù)的PLC控制器，還包括用于懸掛加料槽的稱(chēng)重懸掛裝置，所述稱(chēng)重懸掛裝置上設(shè)置有用于檢測(cè)加料槽重量的力傳感器，力傳感器的檢測(cè)信號(hào)輸入PLC控制器，PLC控制器根據(jù)力傳感器的檢測(cè)信號(hào)調(diào)節(jié)激振裝置的激振參數(shù)實(shí)現(xiàn)物料輸送的伺服控制，本發(fā)明通過(guò)稱(chēng)重懸掛裝置將加料槽的重力傳遞到力傳感器上，同時(shí)又可有效避免振動(dòng)對(duì)力傳感器的不利影響，保證重力檢測(cè)精度，并解決傳感器的使用壽命短和安裝困難的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了物料輸送和物料稱(chēng)重同時(shí)進(jìn)行，PLC控制器根據(jù)稱(chēng)重?cái)?shù)據(jù)調(diào)節(jié)激振裝置的激振參數(shù)實(shí)現(xiàn)物料輸送的伺服閉環(huán)控制，可實(shí)現(xiàn)物料以恒定速度持續(xù)輸送。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述； 圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖2為簡(jiǎn)支式稱(chēng)重懸掛裝置采用壓力傳感器時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為懸臂式稱(chēng)重懸掛裝置采用壓力傳感器時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為懸掛件為柔性繩的稱(chēng)重懸掛裝置結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5為懸臂式稱(chēng)重懸掛裝置采用拉力傳感器時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6為本發(fā)明的伺服控制流程圖。
具體實(shí)施例方式以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)施例的振動(dòng)加料裝置為煉鋼中用于向冶煉爐加入原料的振動(dòng)加料裝置，包括加料槽1、可對(duì)加料槽1施加縱向往復(fù)激振力的激振裝置2和用于調(diào)節(jié)激振裝置2激振參數(shù)的PLC控制器3，加料槽的縱向是指物料沿加料槽輸送的方向，激振力的方向與力與水平面傾角不超過(guò)10° ；通常激振裝置參數(shù)的調(diào)節(jié)是指對(duì)激振裝置的激振頻率、激振力大小等參數(shù)的調(diào)節(jié)，該振動(dòng)加料裝置還包括用于懸掛加料槽1的稱(chēng)重懸掛裝置，所述稱(chēng)重懸掛裝置上設(shè)置有用于檢測(cè)加料槽重量的力傳感器4，通過(guò)稱(chēng)重懸掛裝置來(lái)傳遞振動(dòng)加料槽的重力，可消除振動(dòng)對(duì)稱(chēng)量精度的影響，力傳感器4的檢測(cè)信號(hào)輸入PLC控制器3，PLC控制器3根據(jù)力傳感器4的檢測(cè)信號(hào)調(diào)節(jié)激振裝置2的激振參數(shù)實(shí)現(xiàn)物料輸送的伺服控制，通過(guò)實(shí)時(shí)稱(chēng)量加料槽的質(zhì)量(加料槽在單位時(shí)間內(nèi)質(zhì)量的減少量即為物料的輸送速度)并將該質(zhì)量信息反饋至PLC控制器，PLC控制器對(duì)激振裝置的激振參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，使物料以恒定或需要的可控速度持續(xù)輸送，控制流程如圖6所示。作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述稱(chēng)重懸掛裝置包括支座5、一端與支座5鉸接的杠桿6和上端與杠桿6可轉(zhuǎn)動(dòng)連接的懸掛件7，所述懸掛件7的下端與加料槽1可轉(zhuǎn)動(dòng)連接，杠桿擺動(dòng)的切向與激振力方向基本相同，在重力作用下，加料槽被自然懸掛，懸掛件也基本垂直于激振力方向，加料長(zhǎng)槽在激振力作用下繞懸掛件小幅往復(fù)擺動(dòng)振動(dòng)，將加料長(zhǎng)槽中的物料向前輸送，所述力傳感器4設(shè)置于杠桿6與支座5之間，懸掛件可隨加料槽動(dòng)作，而水平杠桿基本保持穩(wěn)定，使力傳感器獲得一個(gè)穩(wěn)定的安裝結(jié)構(gòu)和受力狀態(tài)，有效消除了激振產(chǎn)生的振動(dòng)對(duì)稱(chēng)量精度的影響，懸掛件與激振力方向之間的近似垂直關(guān)系，可減少激振力在懸掛件上的軸向分力，有效保證了稱(chēng)量精度。本實(shí)施例中，力傳感器4采用壓力傳感器，如圖2-圖4所示，當(dāng)然，力傳感器4也可采用拉力傳感器，如圖5所示。作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步簡(jiǎn)化改進(jìn)，所述使得加料槽被自然懸掛的懸掛件7也可以采用彈性薄板簧，薄板簧的兩端分別與杠桿6和加料槽1聯(lián)接，具有較強(qiáng)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度， 其薄板簧彈性的還提供了部分振動(dòng)中的恢復(fù)力彈力，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。另外，所述懸掛件7還可采用柔性繩，柔性繩的兩端分別與杠桿6和加料槽1連接，柔性繩的柔性可提高稱(chēng)量精度， 并提供更為經(jīng)濟(jì)的懸掛方式，但結(jié)構(gòu)強(qiáng)度受到一定影響。作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述稱(chēng)重懸掛裝置為四個(gè)并對(duì)稱(chēng)分布于加料槽 1的兩側(cè)，每側(cè)兩個(gè)，通過(guò)四個(gè)力傳感器所檢測(cè)力的合力即為加料槽的重量，通過(guò)多個(gè)力傳感器進(jìn)行檢測(cè)，可提高檢測(cè)精度。作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述懸掛件7的懸掛點(diǎn)位于杠桿6的鉸接點(diǎn)與力傳感器4之間形成簡(jiǎn)支式結(jié)構(gòu)，如圖2所示，可提高懸掛裝置的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，適合于需要承受大載荷的情況下使用。作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述力傳感器4位于杠桿6的鉸接點(diǎn)與懸掛件7 的懸掛點(diǎn)之間形成懸臂式結(jié)構(gòu)，如圖3所示，可提高稱(chēng)量靈敏度，適合于需要高精度的情況下使用。不論是簡(jiǎn)支式結(jié)構(gòu)還是懸臂式結(jié)構(gòu)，由于力傳感器4是通過(guò)杠桿作用的，力傳感器4得到的是一個(gè)按比例的間接總重量，同時(shí)包含加料槽和物料重量等，信號(hào)輸入PLC控制器后需要通過(guò)運(yùn)算恢復(fù)物料實(shí)際重量和物料重量的變化量。作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述PLC控制器3還用于對(duì)力傳感器4的檢測(cè)信號(hào)中的周期性波動(dòng)信號(hào)進(jìn)行過(guò)濾，由于與振動(dòng)頻率一致的加料槽1的底面壓力或離心力的周期性波動(dòng)會(huì)反映到力傳感器4采集的信號(hào)中，因此，需將檢測(cè)信號(hào)中與激振頻率接近的波動(dòng)信號(hào)進(jìn)行過(guò)濾，以避免稱(chēng)量結(jié)果失真。需要指出的是，本發(fā)明的加料槽1可設(shè)置成傾斜或水平，一般來(lái)說(shuō)，傾角越小理論稱(chēng)量精度越高，當(dāng)采用非諧振實(shí)現(xiàn)水平物料輸送加料時(shí)，稱(chēng)量精度理論上最高。最后說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種振動(dòng)加料裝置，包括加料槽(1 )、可對(duì)加料槽(1)施加沿縱向的往復(fù)激振力的激振裝置(2 )和用于調(diào)節(jié)激振裝置(2 )激振參數(shù)的PLC控制器(3 )，所述激振力的方向與水平面之間的傾角小于或等于10°，其特征在于還包括用于自然懸掛加料槽(1)形成加料槽擺動(dòng)振動(dòng)結(jié)構(gòu)的稱(chēng)重懸掛裝置，所述稱(chēng)重懸掛裝置上設(shè)置有用于檢測(cè)加料槽重量的力傳感器(4)，力傳感器(4)的檢測(cè)信號(hào)輸入PLC控制器(3)，PLC控制器(3)根據(jù)力傳感器(4)的檢測(cè)信號(hào)調(diào)節(jié)激振裝置(2)的激振參數(shù)實(shí)現(xiàn)物料輸送的伺服控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的振動(dòng)加料裝置，其特征在于所述稱(chēng)重懸掛裝置包括支座(5)、一端與支座(5)鉸接的杠桿(6)和上端與杠桿(6)可轉(zhuǎn)動(dòng)連接的懸掛件(7)，所述懸掛件(7)的下端與加料槽(1)可轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述力傳感器(4)設(shè)置于杠桿(6)與支座(5)之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的振動(dòng)加料裝置，其特征在于所述懸掛件(7)為剛性連桿，剛性連桿的兩端分別與杠桿(6)和加料槽(1)鉸接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的振動(dòng)加料裝置，其特征在于所述懸掛件(7)為彈性薄板簧， 薄板簧的兩端分別與杠桿(6)和加料槽(1)聯(lián)接。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的振動(dòng)加料裝置，其特征在于所述懸掛件(7)為柔性繩，柔性繩的兩端分別與杠桿(6)和加料槽(1)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任意一項(xiàng)所述的振動(dòng)加料裝置，其特征在于所述稱(chēng)重懸掛裝置為至少兩個(gè)并分布于加料槽(1)的縱向兩端。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的振動(dòng)加料裝置，其特征在于所述懸掛件(7)的懸掛點(diǎn)位于杠桿(6 )的鉸接點(diǎn)與力傳感器(4 )之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的振動(dòng)加料裝置，其特征在于所述力傳感器(4)位于杠桿(6) 的鉸接點(diǎn)與懸掛件(7)的懸掛點(diǎn)之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的振動(dòng)加料裝置，其特征在于所述PLC控制器(3)還用于對(duì)力傳感器(4)的檢測(cè)信號(hào)中的周期性波動(dòng)信號(hào)進(jìn)行過(guò)濾。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種振動(dòng)加料裝置，包括加料槽、激振裝置、用于調(diào)節(jié)激振裝置激振參數(shù)的PLC控制器和用于懸掛加料槽的稱(chēng)重懸掛裝置，稱(chēng)重懸掛裝置上設(shè)置有用于檢測(cè)加料槽重量的力傳感器，力傳感器的檢測(cè)信號(hào)輸入PLC控制器，PLC控制器根據(jù)力傳感器的檢測(cè)信號(hào)調(diào)節(jié)激振裝置的激振參數(shù)實(shí)現(xiàn)物料輸送的伺服控制，本發(fā)明通過(guò)稱(chēng)重懸掛裝置將加料槽的重力傳遞到力傳感器上，可有效避免振動(dòng)對(duì)力傳感器的不利影響，保證重力檢測(cè)精度，并解決傳感器的使用壽命短和安裝困難的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了物料輸送和物料稱(chēng)重同時(shí)進(jìn)行，PLC控制器根據(jù)稱(chēng)重?cái)?shù)據(jù)調(diào)節(jié)激振裝置的激振參數(shù)實(shí)現(xiàn)物料輸送的伺服閉環(huán)控制，可實(shí)現(xiàn)物料以恒定速度持續(xù)輸送。
文檔編號(hào)G01G13/08GK102426047SQ20111041748
公開(kāi)日2012年4月25日 申請(qǐng)日期2011年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月14日
發(fā)明者劉向東, 徐杰, 黃其明 申請(qǐng)人:中冶賽迪工程技術(shù)股份有限公司