一种双层隔离式螺栓连续供料组合称重下料机构的制作方法

本发明涉及螺栓定量包装设备，尤其涉及一种双层隔离式螺栓连续供料组合称重下料机构。

背景技术：

1、螺栓、螺母等小五金件通常需要以固定数量进行分包。现有的一类包装设备采用单个称量斗，在进料、称量和排料之间依次切换，难以同时进行多份物料的准备，配料节拍较低。另一类组合称量设备通过多个称量斗分别积料、称量并选取组合，以提高配料效率。例如，cn108791980a公开了一种螺丝自动包装机，其采用多称重斗组合称量的结构，各称重斗分别接收物料并独立称重，由控制系统选取若干称重斗的组合使总数量等于目标包装数量，然后将被选称重斗的物料一并排出。

2、然而，上述多称重斗组合方式在应用于螺栓的连续供料场景时存在以下缺陷：当某一称重斗已被选定为组合的一部分并需要打开出料口排料时，供料分配机构可能仍向该称重斗的进料口投送新的螺栓。如果新到螺栓能够沿原进料路径穿过已打开的出料口，或进入原已称量物料所在的空间后随之排出，则实际排出数量将与选斗时的称量数量不一致，从而导致最终包装数量出现偏差。单纯依靠停止供料、避让投料时刻或软件预测，均会降低设备运行节拍，且不能从结构上消除切换过程中的串料路径。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种双层隔离式螺栓连续供料组合称重下料机构，以解决连续供料条件下被选定称重下料单元在下料时后续来料可能混入已称量物料、导致实际排料数量与组合计算数量不一致的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明提供一种双层隔离式螺栓连续供料组合称重下料机构，包括供料分配机构、多个称重下料单元和控制器。供料分配机构在运行过程中向多个称重下料单元连续分配螺栓。每个称重下料单元包括设有进料口和出料口的仓体以及称重传感器。

3、本发明的核心改进在于：仓体内部自上而下设有上部暂存室和下部暂存室，上部暂存室底部开设有连通口，使得上下两室连通。称重下料单元还包括隔离下料组件和驱动件，隔离下料组件由承接隔离板和出料闸板联动构成。驱动件驱动隔离下料组件在接料称重位置和隔离下料位置之间往复移动。

4、在接料称重位置时，承接隔离板退离连通口使其保持开启，由进料口进入的螺栓依次经过上部暂存室、连通口落入下部暂存室，在下部暂存室内累积并被称重传感器称量；此时出料闸板封闭出料口，螺栓不会排出。在隔离下料位置时，承接隔离板移动至连通口处将其封闭，将仓体内部隔离为互不连通的上部暂存室和下部暂存室，同时出料闸板移离出料口使其打开，下部暂存室内已称量的螺栓排出；若此时有后续螺栓从进料口进入，则被封闭的连通口阻挡在上部暂存室内暂存，不会混入正在排料的下部暂存室。

5、由于螺栓从进料口到达出料口需依次经过上部暂存室和下部暂存室两个独立腔室，流动路径较长，而承接隔离板与出料闸板联动同步切换、切换时间极短，因此在切换瞬间不存在进料口直通出料口的串料路径，无需设置额外的时序控制机构即可从结构上避免来料混入。控制器被配置为控制驱动件动作，使被选定的称重下料单元在接料称重位置和隔离下料位置之间切换。

6、进一步地，上部暂存室的底面为朝向出料口一侧向下倾斜的斜面，且该斜面最低处开设有连通口；下部暂存室的底面为朝向出料口一侧向下倾斜的斜面，以使螺栓在重力作用下沿斜面自动滑移。

7、进一步地，承接隔离板沿仓体的径向或水平方向滑动设置，出料闸板固定连接于承接隔离板朝向出料口的一端。驱动件的固定端安装于仓体背向出料口的一侧，驱动件的输出端朝向出料口推动隔离下料组件。驱动件可采用气缸、电动推杆或直线电机等直线驱动机构。

8、进一步地，仓体由称重传感器承载，隔离下料组件和驱动件均安装于仓体，从而使称重传感器所得重量真实反映下部暂存室内螺栓的实际重量，隔离下料组件的动作不会改变被称量仓体的结构基准。

9、进一步地，控制器预存与当前螺栓规格相对应的空仓基准重量、螺栓参考单重和计数允许偏差。所述控制器被配置为：当称重信号满足预设稳定条件、且存在唯一整数满足当前滤波重量与空仓基准重量之差与该整数倍螺栓参考单重之差不大于计数允许偏差时，将该唯一整数确定为对应称重下料单元内的螺栓数量。其中，所述预设稳定条件可以例如为连续多个采样周期内称重信号的波动幅度小于预设阈值。该方案不以单纯的四舍五入为唯一判断依据，可降低因螺栓重量离散、残余振动和零点漂移造成的数量误判。

10、进一步地，供料分配机构设有位置检测件，控制器根据位置检测信号计算各称重下料单元的预计进料时间窗。在预计进料时间窗开始时，控制器使对应称重下料单元当前已有的称重就绪状态失效；在预计进料时间窗结束且经过预设静置时间后，控制器重新采集称重信号并在信号满足预设稳定条件时建立新的称重就绪状态。该机制即使预期投料时实际未落入螺栓，也会通过重新称量确认数量，避免沿用可能过期的数据。

11、进一步地，控制器还根据隔离下料组件从进入隔离下料位置至返回接料称重位置的预计持续时间和当前供料速度，判断预计来料量是否超过上部暂存室的可容纳量。在预计来料量超过上部暂存室的可容纳量时，控制器禁止该称重下料单元参与本轮组合下料。该控制仅用于防止上部暂存室超容和优化运行节拍，并不替代连通口被封闭所形成的物理隔离。

12、进一步地，多个称重下料单元下方设有汇料部，用于汇集各称重下料单元排出的螺栓。

13、进一步地，供料分配机构采用旋转分配式结构，包括旋转驱动装置、振动供料件、旋转分配导轨和旋转料斗。振动供料件将螺栓振动输送至旋转料斗，旋转料斗的下料端位于旋转分配导轨的正上方，旋转料斗与旋转分配导轨固定连接，旋转料斗内固定有横梁，横梁上同轴固定有旋转轴，旋转轴由旋转驱动装置驱动旋转。旋转分配导轨具有承接螺栓的导送面和向下落料的出料端，多个称重下料单元围绕旋转轴的中心分布。旋转分配导轨的出料端依次经过各称重下料单元的进料口上方，将螺栓以小批量方式分配至各称重下料单元。

14、进一步地，振动供料件包括振动给料槽，振动给料槽的输出端设有限高板，限高板与振动给料槽的槽底之间形成供螺栓通过的限高口，以限制螺栓沿高度方向的输送层数，避免螺栓过于密集地输送，从而控制螺栓的输送量。

15、与现有技术相比，本发明提供的双层隔离式螺栓连续供料组合称重下料机构具有以下有益效果：

16、其一，通过仓体内部设置上下双层暂存室并由承接隔离板在排料时封闭连通口，将仓体在结构上分隔为互不连通的上部暂存室和下部暂存室，使得即使供料分配机构在排料期间继续向被选单元投料，后续螺栓也只能停留在上部暂存室而无法进入正在排料的下部暂存室，从而确保排出的物料数量严格对应下料前的称量结果；

17、其二，由于螺栓从进料口到达出料口需依次经过上部暂存室和下部暂存室两个独立腔室，物料流动路径被双层腔室显著延长，而承接隔离板与出料闸板联动同步切换、切换时间极短，因此切换瞬间不存在进料口直通出料口的串料路径，无需设置额外的时序控制机构即从结构上保证了连续供料工况下的数量可靠性；

18、其三，供料分配机构可保持连续运行，未被选定的称重下料单元仍正常接料和称重，多单元组合选择不再必须依赖整机停料，从而兼顾了组合下料的响应速度与计量可靠性。