技术领域
[0001] 本
发明涉及流体配料技术领域，尤其涉及一种流体配料搅拌机及流体配料方法。
背景技术
[0002] 现在相关行业采用的流体配料搅拌机（如：PU灌注机，其使用于各类聚
氨脂制品的灌注成型），通常采用压
力罐、计量
泵、混合头进行几种流体的配比并搅拌，它有以下缺点：
[0003] ①吐出
精度不高，实际吐出量精度以及比例精度都超过1%，造成产品特性不稳定；
[0004] ②配比精度不稳定，比率经常失真；（由于用于配料的各种原料的吐出量精度不高，造成配比的精度也不高）；
[0005] ③由于使用压力储罐，安全性较差，维护保养不方便（无论是高压罐还是低压罐）；
[0006] ④由于使用压力储罐，以及很长的软管，容器及管道清洗困难，作业不方便；
[0007] ⑤对吐出量及配比的倍率没有自我诊断的机能，即控制系统给送料系统指示送料量，但是真正送料系统实际送量多少并没有进行确认。
发明内容
[0008] 本发明的目的在于针对
现有技术的不足而提供一种配料精度高、配比精度稳定、安全性好、清洗方便、可自我诊断的流体配料搅拌机及流体配料方法。
[0009] 为了实现上述目的，本发明提供一种流体配料搅拌机，包括
机架，所述机架设置有用于设定各种数据的
触摸屏、用于自动供给装料杯的装料杯供给装置、用于保持流体恒温的恒温箱、用于输送流体的流体供给装置、用于判断配料实际供给量是否符合误差范围的实际受入量确认装置、用于对装料杯内的流体进行搅拌的搅拌装置、用于进行清洗的搅拌头清洗装置；
[0010] 所述装料杯供给装置包括
工作台、转盘、用于将装料杯放置到所述转盘上的装料杯放置装置，所述工作台
水平安装于所述机架，所述转盘可转动地安装在工作台上；
[0011] 所述流体供给装置包括输送管、用于固定所述输送管的输送管固定装置、用于控制所述输送管输送流体的
蠕动泵、用于驱动所述蠕动泵的驱动
马达、用于控制所述输送管的出口端上下移动的上下
气缸，所述输送管的入口端伸入所述恒温箱内，所述输送管的出口端位于所述转盘上的装料杯的上方；
[0012] 所述实际受入量确认装置包括称重托盘、称重
传感器、用于控制所述称重托盘上下动作的上下动作气缸，所述称重托盘安装在所述转盘的下方，且所述称重托盘位于所述输送管出口端的正下方，所述称重传感器安装于所述称重托盘的底部。
[0013] 其中，所述搅拌装置包括搅拌头、用于驱动所述搅拌头转动的搅拌马达、用于控制所述搅拌头上下移动的上下机械手，所述搅拌头安装在所述转盘上的装料杯的上方。
[0014] 其中，所述输送管出口端位于所述机架的左侧，且所述输送管出口端的下方为受料位；所述搅拌头位于所述机架的右侧，且所述搅拌头的下方为搅拌位；所述机架的前侧设置有出料位，所述转盘设置有三个圆周间隔均匀分布的用于放置装料杯的孔位，且所述转盘的三个孔位分别在所述受料位、搅拌位与出料位之间转动。
[0015] 其中，所述搅拌头清洗装置包括内装清洗液的清洗液容器、用于控制所述清洗液容器左右移动的移动气缸，所述清洗液容器位于所述搅拌头的左侧，且所述清洗液容器的高度在所述搅拌头与转盘的装料杯之间。
[0016] 其中，所述装料杯供给装置的装料杯放置装置包括装料杯桶、装料杯桶固定架，所述装料杯桶通过所述装料杯桶固定架安装于所述出料位的上方，所述装料杯桶设置有用于将整桶装料杯逐个分离的装料杯分离气缸、用于将分离的装料杯导正的装料杯导正气缸；所述出料位的下方设置有用于取出装料杯的装料杯取出
吸盘和装料杯取出气缸；所述搅拌位的下方设置有用于将装料杯固定的装料杯固定吸盘和装料杯固定气缸；所述转盘的下方还设置有分度盘。
[0017] 其中，所述恒温箱包括恒温箱外箱、用于放置并保持流体恒温的恒温箱内箱、用于密封所述恒温箱外箱开口的恒温箱
门，所述恒温箱外箱位于所述机架的左边，所述恒温箱内箱置于所述恒温箱外箱内，所述恒温箱外箱的开口处设置有用于扣住所述恒温箱门的恒温箱
锁扣，所述恒温箱门内侧的周边设置有密封条，所述恒温箱门设置有恒温箱
门把手，且所述恒温箱门的一侧通过合页与所述恒温箱外箱铰接。
[0018] 其中，所述流体供给装置的驱动马达为伺服马达或步进马达。
[0019] 相应地，本发明提供还一种流体配料方法，该流体配料方法包括下列步骤：
[0020] S101、由装料杯供给装置向转盘供给装料杯，再由转盘将装料杯转至受料位；
[0021] S102、由流体供给装置依次向受料位的装料杯供给每种配料，同时，由实际受入量确认装置对每种配料的实际供给量进行计量，再判断每种配料的实际供给量是否在预先设定的误差范围内；如果配料的实际供给量不在预先设定的误差范围内，且超出了预先设定的误差范围，则设备报警并进入人工处理程序；如果配料的实际供给量不在预先设定的误差范围内，且小于预先设定的误差范围，则流体供给装置根据误差值再供给配料，然后重新对配料的实际供给量计量；如果配料的实际供给量在预先设定的误差范围内，则转盘将受料完毕的装料杯转至搅拌位；
[0022] S103、由搅拌装置的搅拌头对搅拌位的装料杯内的配料进行搅拌；
[0023] S104、在搅拌完毕后，由转盘将装料杯转至出料位，由机械手或人工将出料位的装有配料的装料杯取出。
[0024] 其中，所述步骤S102中的实际受入量确认装置是采用配料量绝对值优先方式进行误差的判断，当其中一种配料的实际供给量的重量不在预先设定的误差范围内时，发出报警
信号，否则，转盘将受料完毕的装料杯转至搅拌位。
[0025] 其中，所述步骤S102中的实际受入量确认装置也可以采用配料比率优先方式进行误差的判断，当其中一种配料的实际供给量的配比量不在预先设定的误差范围内时，发出报警信号，否则，转盘将受料完毕的装料杯转至搅拌位。
[0026] 本发明有益效果在于：本发明的流体配料搅拌机可以通过实际受入量确认装置判断配料实际供给量是否符合误差范围，从而准确供给每种配料的实际供给量，提高配料精度，使配比精度稳定，实现自我诊断功能；而且，本发明的流体配料搅拌机无需使用压力储罐，安全性好，清洗方便。
[0027] 本发明的流体配料方法，由实际受入量确认装置对每种配料的实际供给量进行计量，当其中一种配料的实际供给量不在预先设定的误差范围内时，发出报警信号，否则，转盘将受料完毕的装料杯转至搅拌位，从而准确供给每种配料的实际供给量，提高配料精度，使配比精度稳定，实现自我诊断功能。
附图说明
[0028] 图1为本发明的流体配料搅拌机的结构示意图。
[0029] 图2为本发明的流体配料搅拌机在打开恒温箱门时的结构示意图。
[0030] 图3为本发明的流体配料搅拌机的主视图。
[0031] 图4为本发明的流体配料搅拌机的装料杯供给装置的结构示意图。
[0032] 图5为本发明的流体配料搅拌机的恒温箱的结构示意图。
[0033] 图6为本发明的流体配料搅拌机的流体供给装置的结构示意图。
[0034] 图7为本发明的流体配料搅拌机的实际受入量确认装置的结构示意图。
[0035] 图8为本发明的流体配料搅拌机的搅拌装置的结构示意图。
[0036] 图9为本发明的流体配料搅拌机的搅拌头清洗装置的结构示意图。
[0037] 图10为本发明的流体配料方法采用配料量绝对值优先方式进行误差判断的步骤S101的
流程图。
[0038] 图11为本发明的流体配料方法采用配料量绝对值优先方式进行误差判断的步骤S102的流程图。
[0039] 图12为本发明的流体配料方法采用配料比率优先方式进行误差判断的步骤S101的流程图。
[0040] 图13为本发明的流体配料方法采用配料比率优先方式进行误差判断的步骤S102的流程图。
[0041] 图14为本发明的流体配料方法的步骤S103和S104的流程图。
[0042] 图15为本发明的每种流体配料的供给量的基本单位设定方法。
[0043] 在图1～15中包括：
[0044] 100——机架，1——触摸屏，2——装料杯供给装置，21——装料杯，22——工作台，23——转盘，24——装料杯桶，25——装料杯桶固定架，251——装料杯分离气缸，252——装料杯导正气缸，261——装料杯取出吸盘，262——装料杯取出气缸，271——装料杯固定吸盘，272——装料杯固定气缸，28——分度盘，3——恒温箱，31——恒温箱外箱，32——恒温箱内箱，33——恒温箱门，34——恒温箱锁扣，35——密封条，36——恒温箱门把手，37——合页，4——流体供给装置，41——输送管，42——输送管固定装置，43——蠕动泵，44——驱动马达，45——上下气缸，5——实际受入量确认装置，51——称重托盘，
52——称重传感器，53——上下动作气缸，6——搅拌装置，61——搅拌头，62——搅拌马达，63——上下机械手，7——搅拌头清洗装置，71——清洗液容器，72——移动气缸。
具体实施方式
[0045] 为了详细说明本发明的技术方案，下面将结合本发明
实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的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。
[0046] 请参考图1～9，本发明的流体配料搅拌机，用于2种以上的流体配料的配比并搅拌。
[0047] 本发明的流体配料搅拌机，包括机架100。机架100设置有触摸屏1（即
人机界面），通过触摸屏1可以设定各流体配料的配比量、设备的动作，例如：通过触摸屏1设定各种流体配料的配比量、允许的误差范围、搅拌头61清洗周期等数据。
[0048] 如图1～3及4所示，机架100还设置有装料杯供给装置2，装料杯供给装置2用于自动供给装料杯21，装料杯21用于盛装各种流体配料，装料杯21也可以为其它的容器。其中，装料杯供给装置2包括工作台22、转盘23、用于将装料杯21放置到转盘23上的装料杯21放置装置。工作台22水平安装于机架100，转盘23可转动地安装在工作台22上。在工作时，转盘23可以将装料杯21转至各个装置，以进行流体供给、实际受入量确认、搅拌、出料等工序。
[0049] 如图1～3及5所示，机架100还设置有恒温箱3，恒温箱3可将放入其中的流体保持恒温，以防止流体
凝固。优选的，恒温箱3包括恒温箱外箱31、用于放置并保持流体恒温的恒温箱内箱32、用于密封恒温箱外箱31开口的恒温箱门33，恒温箱外箱31位于机架100的左边，恒温箱内箱32置于恒温箱外箱31内，恒温箱外箱31的开口处设置有用于扣住恒温箱门33的恒温箱锁扣34，恒温箱门33内侧的周边设置有密封条35，恒温箱门33设置有恒温箱门把手36，且恒温箱门33的一侧通过合页37与恒温箱外箱31铰接。
[0050] 如图1～3及6所示，机架100还设置有流体供给装置4，流体供给装置4用于将恒温箱3内的流体输送给装料杯21。流体供给装置4包括输送管41、用于固定输送管41的输送管固定装置42、用于控制输送管41输送流体的蠕动泵43、用于驱动蠕动泵43的驱动马达44、用于控制输送管41的出口端上下移动的上下气缸45，输送管41的入口端伸入恒温箱3内，输送管41的出口端位于转盘23上的装料杯21的上方。在工作时，驱动马达44可以驱动蠕动泵43，使输送管41可以将流体从入口端输送至出口端，再落入装料杯21内。本发明流体配料搅拌机的控制系统（为PLC）根据触摸屏1的设定计算出各个蠕动泵43的驱动马达44的回转数，并由此控制各蠕动泵43的流体配料供给量。其中，流体供给装置4的驱动马达44可以为伺服马达或步进马达。
[0051] 如图1～3及7所示，机架100还设置有实际受入量确认装置5，实际受入量确认装置5用于计量依次加入装料杯21的每种流体配料的实际供给量，并判断配料实际供给量是否符合预先设定的误差范围。如果配料实际供给量符合预先设定的误差范围，则设备正常进行下一个动作；如果配料实际供给量不符合预先设定的误差范围，则设备发出报警信号。实际受入量确认装置5包括称重托盘51、称重传感器52、用于控制称重托盘51上下动作的上下动作气缸53，称重托盘51安装在转盘23的下方，且称重托盘51位于输送管41出口端的正下方，称重传感器52安装于称重托盘51的底部。在工作时，上下动作气缸53通过控制称重托盘51向上移动一定程度而托起转盘23上的装料杯21，从而由称重传感器52测出实际重量，当称重完毕后，上下动作气缸53控制称重托盘51向下移动而复位。
[0052] 如图1～3及8所示，机架100还设置有搅拌装置6，搅拌装置6用于对装料杯21内的流体进行充分搅拌。优选的，搅拌装置6包括搅拌头61、用于驱动搅拌头61转动的搅拌马达62、用于控制搅拌头61上下移动的上下机械手63，搅拌头61安装在转盘23上的装料杯21的上方。当转盘23将受料完毕的装料杯21转至搅拌头61的下方时，上下机械手63控制搅拌头61向下移动一定程度而伸入装料杯21内，同时搅拌马达62驱动搅拌头61转动，对装料杯21内的流体进行充分搅拌；当搅拌完毕后，上下机械手63控制搅拌头61向上移动而复位。
[0053] 如图1～3及9所示，机架100还设置有搅拌头清洗装置7，搅拌头清洗装置7用于清洗搅拌头61。优选的，搅拌头清洗装置7包括内装清洗液的清洗液容器71、用于控制清洗液容器71左右移动的移动气缸72，清洗液容器71位于搅拌头61的左侧，且清洗液容器71的高度在搅拌头61与转盘23的装料杯21之间。用户可通过触摸屏1设定需要搅拌头61的杯数，当搅拌头61搅拌的杯数达到预先设定的杯数时，移动气缸72控制内装清洗液的清洗液容器71向右移动至搅拌头61的下方，然后上下机械手63控制搅拌头61向下移动一定程度而伸入清洗液容器71内，同时搅拌马达62驱动搅拌头61转动，对搅拌头61进行清洗，在清洗完毕后，上下机械手63控制搅拌头61向上移动而复位，然后移动气缸72控制清洗液容器71向左移动而复位，搅拌头61即可继续进行搅拌工序。
[0054] 优选的，输送管41出口端位于机架100的左侧，且输送管41出口端的下方为受料位；搅拌头61位于机架100的右侧，且搅拌头61的下方为搅拌位；机架100的前侧设置有出料位。转盘23设置有三个圆周间隔均匀分布的用于放置装料杯21的孔位，且转盘23的三个孔位分别在受料位、搅拌位与出料位之间转动。当然，出料位也用于装料杯供给装置2放置空的装料杯21用。这样，一个装料杯21可在受料位受料、另一个受料完毕的装料杯21可在搅拌位同时搅拌、还有一个搅拌完毕后的装料杯21可在出料位，待出料位搅拌完毕后的装料杯21被机械手或人工取出后，即可由装料杯供给装置2放置一个空的装料杯21给出料位，然后驱动转盘23转动，重复上述的过程。从而通过三个工位，即可方便地实现装料杯21供给、供料、搅拌、出料等工序。
[0055] 优选的，装料杯供给装置2的装料杯21放置装置包括装料杯桶24、装料杯桶固定架25，装料杯桶24通过装料杯桶固定架25安装于出料位的上方，装料杯桶24设置有用于将整桶装料杯21逐个分离的装料杯分离气缸251、用于将分离的装料杯21导正的装料杯导正气缸252；出料位的下方设置有用于取出装料杯21的装料杯取出吸盘261和装料杯取出气缸262。在工作时，装料杯取出气缸262控制装料杯取出吸盘261将已分离并导正的装料杯21取下，放置于出料位处转盘23的孔位。其中，搅拌位的下方设置有用于将装料杯21固定的装料杯固定吸盘271和装料杯固定气缸272，当装料杯21转至搅拌位时，装料杯固定气缸272控制装料杯固定吸盘271
吸附固定住装料杯21，使得搅拌头61在搅拌时不会弄倒装料杯21，在搅拌完毕后，装料杯固定气缸272控制装料杯固定吸盘271松开装料杯21。其中，转盘23的下方还设置有分度盘28，分度盘28用于控制转盘23的转动，使转盘23的转动
角度精准。
[0056] 在本实施例中，本发明的流体配料搅拌机是以2种流体配料的配比搅拌为例，所以恒温箱3中放置了A料、B料的2种流体配料，且流体供给装置4输送管41、蠕动泵43、驱动马达44均为2套。同理，本发明的流体配料搅拌机同样适用3种、4种等多种流体配料的配比搅拌，此处不再赘述。
[0057] 本发明流体配料搅拌机的工作过程：设备启动后，装料杯供给装置2向转盘23供给一个装料杯21，转盘23将装料杯21转至受料位后，设备指示流体供给装置4依次向装料杯21供给各种流体配料，同时实际受入量确认装置5依次判断每种流体配料的实际供给量；此时，如果每种流体配料的实际供给量不在预先设定的误差范围内时，设备发出报警信号，设备停止或提示工作人员；如果每种流体配料的实际供给量在预先设定的误差范围内时，转盘23将装料杯21转至搅拌位；其中，在流体供给装置4向装料杯21供料的同时，装料杯供给装置2自动再向转盘23供下一个装料杯21；而到达搅拌位的装料杯21，搅拌装置6的搅拌头61会下降而对装料杯21内已经配比好的流体配料进行搅拌，充分搅拌后（在设定的转速下达到设定的搅拌时间），转盘23将装料杯21转至出料位，由机械手或人工将搅拌好的装料杯21取出，装料杯供给装置2自动再向转盘23供给一个装料杯21，如此循环即可。
[0058] 相应于上述的流体配料搅拌机，本发明提供还一种流体配料方法，该流体配料方法包括下列步骤：
[0059] S101、由装料杯供给装置向转盘供给装料杯，再由转盘将装料杯转至受料[0060] S102、由流体供给装置依次向受料位的装料杯供给每种配料，同时，由实际受入量确认装置对每种配料的实际供给量进行计量，再判断每种配料的实际供给量是否在预先设定的误差范围内；如果配料的实际供给量不在预先设定的误差范围内，且超出了预先设定的误差范围，则设备报警并进入人工处理程序；如果配料的实际供给量不在预先设定的误差范围内，且小于预先设定的误差范围，则流体供给装置根据误差值再供给配料，然后重新对配料的实际供给量计量；如果配料的实际供给量在预先设定的误差范围内，则转盘将受料完毕的装料杯转至搅拌位；
[0061] S103、由搅拌装置的搅拌头对搅拌位的装料杯内的配料进行搅拌；
[0062] S104、在搅拌完毕后，由转盘将装料杯转至出料位，由机械手或人工将出料位的装有配料的装料杯取出。
[0063] 作为其中一种配料方法，步骤S102中的实际受入量确认装置是采用配料量绝对值优先方式进行误差的判断，当其中一种配料的实际供给量的重量不在预先设定的误差范围内时，发出报警信号，否则，转盘将受料完毕的装料杯转至搅拌位。这种方法的具体步骤：
[0064] 如图10所示，首先，确定每种流体配料的供给量的基本单位并输入到触摸屏，并输入每种流体配料（如：A料、B料）的配比重量值（如：A料为a、B料为b）；然后进行步骤S101；
[0065] 如图11所示，当转盘将空的装料杯转至受料位时，实际受入量确认装置计量装料杯的重量为G；
[0066] 然后，流体供给装置根据预先的设定量a向装料杯供给A料；
[0067] 接着，进入A料的实际重量计量步骤，即实际受入量确认装置计量装料杯加入A料的实际重量值a′；设备控制系统的处理器计算a与a′的差值，判断该差值是否在预先设定的误差范围内；如果该差值不在预先设定的误差范围内，且超出了预先设定的误差范围，则设备报警并进入人工处理程序；如果该差值不在预先设定的误差范围内，且小于预先设定的误差范围，则流体供给装置根据该差值再供给A料，然后重新进入A料的实际重量计量步骤；如果该差值在预先设定的误差范围内，则由流体供给装置根据预先的设定量b向装料杯供给B料，同理，接着，进入B料的实际重量计量步骤，此处不再赘述。
[0068] 如图14所示，待受料完毕后，即可继续进行上述的搅拌（步骤S103）、出料（步骤S104）等步骤。
[0069] 作为另一种配料方法，步骤S102中的实际受入量确认装置也可以采用配料比率优先方式进行误差的判断，当其中一种配料的实际供给量的配比量不在预先设定的误差范围内时，发出报警信号，否则，转盘将受料完毕的装料杯转至搅拌位。这种方法的具体步骤，如图12所示：
[0070] 首先，确定每种流体配料的供给量的基本单位并输入到触摸屏，并输入其中一种流体配料的配比量（假设为A料，其配比量为M1）、以及各种流体配料（如：A料、B料）的配比比率；然后进行步骤S101；
[0071] 如图13所示，当转盘将空的装料杯转至受料位时，实际受入量确认装置计量装料杯的重量为G；
[0072] 然后，流体供给装置根据预先的设定量M1向装料杯供给A料；
[0073] 接着，进入A料的实际配比量计量步骤，即实际受入量确认装置计量装料杯加入A料的实际重量值a′；设备控制系统的处理器计算M1与a′的差值，判断该差值是否在预先设定的误差范围内；如果该差值不在预先设定的误差范围内，且超出了预先设定的误差范围，则设备报警并进入人工处理程序；如果该差值不在预先设定的误差范围内，且小于预先设定的误差范围，则流体供给装置根据该差值再供给A料，然后重新进入A料的实际配比量计量步骤；如果该差值在预先设定的误差范围内，则设备控制系统的处理器根据A料的实际重量值a′和预先设定各种流体配料的配比比率而计算出B料的配比量M2，设备控制系统的处理器根据M2和B料供给量的基本单位而计算出供给B料时流体供给装置的驱动马达的马达回转数，接着，由流体供给装置根据配比量M2向装料杯供给B料，同理，接着，进入B料的实际配比量计量步骤，此处不再赘述。
[0074] 如图14所示，待受料完毕后，即可继续进行上述的搅拌（步骤S103）、出料（步骤S104）等步骤。
[0075] 这里只列举了2种流体配料的配比为例，同理，本发明的流体配料方法同样适用3种、4种等多种流体配料的配比，此处不再赘述。
[0076] 其中，上述每种流体配料的供给量的基本单位设定方法为，如图15所示：
[0077] 首先，测量空的装料杯的重量；
[0078] 接着，通过触摸屏设定流体供给装置的驱动马达的转速S，以及一定量马达的回转量P1（回转脉冲量或转数），比如10000脉冲；
[0079] 接着，在通过触摸屏上按送料
开关，启动流体供给装置向装料杯供料；
[0080] 接着，将供料完毕的装料杯取出，放到
电子秤上计量重量，通过该重量和上述装料杯的重量而计算出该流体配料的净重m；
[0081] 接着，将该净重m输入到触摸屏，由设备控制系统的处理器读取输入的m值并自动进行计算，计算出供料量的基本单位K值；
[0082] 这样，如果用户通过触摸屏将需要的供料量A输入，则设备控制系统的处理器会读取A值以及K值，自动进行计算出供料量A时需要的流体供给装置的驱动马达的马达脉冲量或转数P2，从而设备控制系统的处理器根据P2控制流体供给装置的送料量。因此，不需要预先知道流体配料的
密度，就可以简单确定供料量的基本单位。
[0083] 最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行
修改或者等同替换，均属本发明的保护范围。
