物料水分检测装置及其控制方法、控制系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了物料水分检测装置及其控制方法、控制系统，由物料水分控制系统和机械臂控制系统之间进行控制信号的交互，使机械臂控制系统控制机械臂装置执行相应操作。机械臂装置根据控制信号将空料杯移动至称重托盘上进行称重，获得空料杯重量。之后在空料杯中装入待测物料得到盛料杯再次进行称重，得到盛料杯的干燥初始重量；再取出放入微波腔体内进行微波干燥。结束后，称重盛料杯的干燥结束重量。根据空料杯重量、盛料杯的干燥初始重量和干燥结束重量得到待测物料的水分含量；本实施例提供的装置及其控制方法、控制系统，可以在微波干燥过程中检测出物料的水分含量，即实现及时的在线水分检测，数据更加准确，提高工作效率。

【技术实现步骤摘要】
物料水分检测装置及其控制方法、控制系统
本专利技术涉及物料水分检测
，尤其涉及物料水分检测装置及其控制方法、控制系统。
技术介绍
在冶金行业，在混料过程中需要加入一定量的水，以提高物料的结合力和附着力，利于后续的成型操作。但是由于物料自身也会含有一定的水分，为了更加准确地控制加水量，使得物料具有最佳的结合力和附着力，需要对物料中的水分进行精确检测。然后根据水分检测值来控制物料加水量，使得物料水分在后续工艺过程中保持在一个合理的范围内。可见，物料水分的实时检测对最终产品的质量影响很大，因此，对物料的水分检测十分必要。现有冶金行业中，常用的物料水分检测方法包括红外水分仪、微波水分仪和中子水分仪，上述检测设备都属于非接触式测量设备。红外水分仪虽然可进行快速检测水分，应用行业广，但是缺点明显，外界影响因素多，如环境中的光线，蒸汽、天气温湿度，物料表面颜色、物料成分，导致只能检测物料表面水分。中子水分仪虽然检测速度快，且检测不受粉尘、水汽、物料导电性能、粒度等因素的影响，但主要缺点是射线有放射性危害，对人体有危害作用。微波水分仪虽然可以在线检测，检测速度快，可以穿透物料测量全部水分，不受外界环境温度、粉尘、光线、物料颜色等影响，但主要缺点是测量结果的准确性受物料成分影响比较大。可见，现有技术中对物料水分检测的方法，无法及时并准确地检测物料水分，导致工作效率低下。
技术实现思路
本专利技术提供了一种物料水分检测装置及其控制方法、控制系统，以解决现有的物料水分检测方法，无法及时并准确地检测物料水分，导致工作效率低下的问题。第一方面，本专利技术提供了一种物料水分检测装置，包括：机械臂装置、初始工位、微波干燥装置、称重装置、旋转装置、干燥防灰门和称重防灰门，其中，所述初始工位位于机械臂装置和微波干燥装置之间，所述初始工位用于放置料杯，所述机械臂装置用于夹取料杯，实现在初始工位、微波干燥装置和称重装置之间的移动，以及物料取样，盛料杯的进料与排料动作；所述微波干燥装置包括装置箱体和设于装置箱体侧壁的干燥入料通道；装置箱体内设有微波腔体；所述干燥入料通道的一部分伸入微波腔体内，另一部分位于装置箱体外；所述干燥防灰门设于干燥入料通道位于装置箱体外的一端；所述装置箱体的下端设有放置腔体；所述称重装置和旋转装置分别位于放置腔体内；所述称重防灰门设于放置腔体的侧壁；所述称重装置和称重防灰门的位置相对；所述称重装置内设有称重传感器；所述旋转装置包括支撑底座、驱动组件、支撑杆、接近开关、旋转托盘和四个定位杆；所述支撑底座位于放置腔体底部的中心位置；所述驱动组件通过支撑底座与支撑杆连接，驱动组件用于驱动支撑杆旋转；每个所述定位杆以支撑杆为轴，均布于支撑杆上；所述旋转托盘与支撑杆的一端固定连接，旋转托盘与支撑杆相互垂直，所述旋转托盘上设有至少一个干燥工位；所述支撑杆贯穿放置腔体和微波腔体，使旋转托盘位于微波腔体内；所述接近开关固定在支撑底座上，接近开关与定位杆相对。可选地，所述称重装置包括底座、支撑杆和称重托盘；所述底座位于放置腔体靠近称重防灰门的一侧，所述称重传感器放置于底座上；所述支撑杆的一端与称重传感器连接，所述支撑杆的另一端与称重托盘连接，所述支撑杆与称重托盘相互垂直。可选地，所述驱动组件包括旋转电机和皮带轮；所述旋转电机固定在支撑底座上，旋转电机的驱动端通过传动件与皮带轮的主动侧连接，所述皮带轮的从动侧通过轴承与支撑杆的一端连接。可选地，所述旋转托盘上设有四个干燥工位，每个干燥工位以旋转托盘的中心为圆心均布于旋转托盘上。可选地，所述微波干燥装置还包括：微波抑制器，所述微波抑制器设于干燥入料通道上。可选地，所述微波干燥装置还包括：红外测温仪；所述红外测温仪设于微波腔体外的顶部，红外测温仪的红外探头位置正对称重托盘上的料杯；所述红外测温仪用于测量微波腔体内的物料温度。第二方面，本专利技术还提供了一种物料水分检测装置的控制方法，所述方法包括：发送第一允许称重放置信号至机械臂控制系统，由所述机械臂控制系统根据第一允许称重放置信号控制机械臂装置将空料杯从初始工位送入称重托盘上进行称重；以及，获取称重传感器测量的空料杯重量；发送第一允许称重取料信号和允许取料信号至机械臂控制系统，由所述机械臂控制系统控制机械臂装置将称重托盘上的空料杯取出，放置在初始工位上，以及，将所述空料杯中装入待测物料，得到盛料杯；在接收所述机械臂控制系统返回的取料完成信号后，发送第二允许称重放置信号至机械臂控制系统，由所述机械臂控制系统根据第二允许称重放置信号控制机械臂装置将盛料杯从初始工位送入称重托盘上进行称重；以及，获取称重传感器测量的盛料杯的干燥初始重量；发送第二允许称重取料信号和允许干燥放置信号至机械臂控制系统，由所述机械臂控制系统控制机械臂装置将称重托盘上的盛料杯取出，放置在初始工位上，以及，将所述盛料杯放入微波干燥装置内的旋转托盘上，控制微波干燥装置进行微波干燥；在判断所述盛料杯中的待测物料干燥完毕后，发送允许干燥取料信号和第三允许称重放置信号至机械臂控制系统，由所述机械臂控制系统控制机械臂装置将干燥后的盛料杯取出并放入称重托盘上进行称重；以及，获取称重传感器测量的盛料杯的干燥结束重量；根据所述空料杯重量、盛料杯的干燥初始重量和盛料杯的干燥结束重量，确定待测物料的水分含量。可选地，按照下述步骤发送第一允许称重放置信号至机械臂控制系统：发送称重门开启信号至称重防灰门，控制所述称重防灰门开启；接收所述称重防灰门返回的开启完成信号，发送第一允许称重放置信号至机械臂控制系统。可选地，按照下述步骤发送第一允许称重取料信号和允许取料信号至机械臂控制系统：发送称重门开启信号至称重防灰门，控制所述称重防灰门开启；接收所述称重防灰门返回的开启完成信号，发送第一允许称重取料信号至机械臂控制系统，由所述机械臂控制系统控制机械臂装置将称重托盘上的空料杯取出，放置在初始工位上；接收所述机械臂控制系统返回的称重取料完成信号，发送称重门关闭信号至称重防灰门，控制称重防灰门关闭；以及，发送允许取料信号至机械臂控制系统，控制机械臂装置从物料胶带机上抓取待测物料，将所述待测物料倒入位于初始工位上的空料杯中，得到盛料杯。可选地，按照下述步骤发送第二允许称重取料信号和允许干燥放置信号至机械臂控制系统：发送称重门开启信号至称重防灰门，控制所述称重防灰门开启；接收所述称重防灰门返回的开启完成信号，发送第二允许称重取料信号至机械臂控制系统，由所述机械臂控制系统控制机械臂装置将称重托盘上的盛料杯取出，放置在初始工位上；接收所述机械臂控制系统返回的称重取料完成信号，发送称重门关闭信号至称重防灰门，控制称重防灰门关闭；以及，发送干燥门开启信号至干燥防灰门，控制干燥防灰门开启；接收所述干燥防灰门返回的开启完成信号，发送允许干燥放置信号至机械臂控制系统。可选地，在所述判断盛料杯中的待测物料干燥完毕的步骤之前，还包括：接收所述机械臂控制系统返回的干燥放置完成信号后，由微波干燥装置对盛料杯中的待测物料进行微波干燥；发送干燥门关闭信号至干燥防灰门，控制干燥防灰门关闭；接收所述干燥防灰门返回的关闭完成信号，发送旋转信号至微波干燥装置的驱动组件，驱动旋转托盘旋转90°；接收所述微波干燥装置返回的旋转结束信号，执行判断所述盛料本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种物料水分检测装置，其特征在于，包括：机械臂装置(1)、初始工位(2)、微波干燥装置(3)、称重装置(4)、旋转装置(5)、干燥防灰门(6)和称重防灰门(7)，其中，所述初始工位(2)位于机械臂装置(1)和微波干燥装置(3)之间，所述初始工位(2)用于放置料杯(8)，所述机械臂装置(1)用于夹取料杯(8)，实现在初始工位(2)、微波干燥装置(3)和称重装置(4)之间的移动；所述微波干燥装置(3)包括装置箱体(31)和设于装置箱体(31)侧壁的干燥入料通道(32)；装置箱体(31)内设有微波腔体(33)；所述干燥入料通道(32)的一部分伸入微波腔体(33)内，另一部分位于装置箱体(31)外；所述干燥防灰门(6)设于干燥入料通道(32)位于装置箱体(31)外的一端；所述装置箱体(31)的下端设有放置腔体(34)；所述称重装置(4)和旋转装置(5)分别位于放置腔体(34)内；所述称重防灰门(7)设于放置腔体(34)的侧壁；所述称重装置(4)和称重防灰门(7)的位置相对；所述称重装置(4)内设有称重传感器(42)；所述旋转装置(5)包括支撑底座(51)、驱动组件、支撑杆(56)、接近开关(54)、旋转托盘(57)和四个定位杆(55)；所述支撑底座(51)位于放置腔体(34)底部的中心位置；所述驱动组件通过支撑底座(51)与支撑杆(56)连接，驱动组件用于驱动支撑杆(56)旋转；每个所述定位杆(55)以支撑杆(56)为轴，均布于支撑杆(56)上；所述旋转托盘(57)与支撑杆(56)的一端固定连接，旋转托盘(57)与支撑杆(56)相互垂直，所述旋转托盘(57)上设有至少一个干燥工位；所述支撑杆(56)贯穿放置腔体(34)和微波腔体(33)，使旋转托盘(57)位于微波腔体(33)内；所述接近开关(54)固定在支撑底座(51)上，接近开关(54)与定位杆(55)相对。...

【技术特征摘要】
1.一种物料水分检测装置，其特征在于，包括：机械臂装置(1)、初始工位(2)、微波干燥装置(3)、称重装置(4)、旋转装置(5)、干燥防灰门(6)和称重防灰门(7)，其中，所述初始工位(2)位于机械臂装置(1)和微波干燥装置(3)之间，所述初始工位(2)用于放置料杯(8)，所述机械臂装置(1)用于夹取料杯(8)，实现在初始工位(2)、微波干燥装置(3)和称重装置(4)之间的移动；所述微波干燥装置(3)包括装置箱体(31)和设于装置箱体(31)侧壁的干燥入料通道(32)；装置箱体(31)内设有微波腔体(33)；所述干燥入料通道(32)的一部分伸入微波腔体(33)内，另一部分位于装置箱体(31)外；所述干燥防灰门(6)设于干燥入料通道(32)位于装置箱体(31)外的一端；所述装置箱体(31)的下端设有放置腔体(34)；所述称重装置(4)和旋转装置(5)分别位于放置腔体(34)内；所述称重防灰门(7)设于放置腔体(34)的侧壁；所述称重装置(4)和称重防灰门(7)的位置相对；所述称重装置(4)内设有称重传感器(42)；所述旋转装置(5)包括支撑底座(51)、驱动组件、支撑杆(56)、接近开关(54)、旋转托盘(57)和四个定位杆(55)；所述支撑底座(51)位于放置腔体(34)底部的中心位置；所述驱动组件通过支撑底座(51)与支撑杆(56)连接，驱动组件用于驱动支撑杆(56)旋转；每个所述定位杆(55)以支撑杆(56)为轴，均布于支撑杆(56)上；所述旋转托盘(57)与支撑杆(56)的一端固定连接，旋转托盘(57)与支撑杆(56)相互垂直，所述旋转托盘(57)上设有至少一个干燥工位；所述支撑杆(56)贯穿放置腔体(34)和微波腔体(33)，使旋转托盘(57)位于微波腔体(33)内；所述接近开关(54)固定在支撑底座(51)上，接近开关(54)与定位杆(55)相对。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述称重装置(4)包括底座(41)、支撑杆(43)和称重托盘(44)；所述底座(41)位于放置腔体(34)靠近称重防灰门(7)的一侧，所述称重传感器(42)放置于底座(41)上；所述支撑杆(43)的一端与称重传感器(42)连接，所述支撑杆(43)的另一端与称重托盘(44)连接，所述支撑杆(43)与称重托盘(44)相互垂直。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述驱动组件包括旋转电机(53)和皮带轮(52)；所述旋转电机(53)固定在支撑底座(51)上，旋转电机(53)的驱动端通过传动件与皮带轮(52)的主动侧连接，所述皮带轮(52)的从动侧通过轴承与支撑杆(56)的一端连接。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述旋转托盘(57)上设有四个干燥工位，每个干燥工位以旋转托盘(57)的中心为圆心均布于旋转托盘(57)上。5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述微波干燥装置(3)还包括：微波抑制器，所述微波抑制器设于干燥入料通道(32)上。6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述微波干燥装置(3)还包括：红外测温仪(203)；所述红外测温仪设于微波腔体(33)外的顶部，红外测温仪(203)的红外探头位置正对称重托盘(44)上的料杯(6)；所述红外测温仪(203)用于测量微波腔体(33)内的物料温度。7.一种物料水分检测装置的控制方法，其特征在于，所述方法包括：发送第一允许称重放置信号至机械臂控制系统，由所述机械臂控制系统根据第一允许称重放置信号控制机械臂装置将空料杯从初始工位送入称重托盘上进行称重；以及，获取称重传感器测量的空料杯重量；发送第一允许称重取料信号和允许取料信号至机械臂控制系统，由所述机械臂控制系统控制机械臂装置将称重托盘上的空料杯取出，放置在初始工位上，以及，将所述空料杯中装入待测物料，得到盛料杯；在接收所述机械臂控制系统返回的取料完成信号后，发送第二允许称重放置信号至机械臂控制系统，由所述机械臂控制系统根据第二允许称重放置信号控制机械臂装置将盛料杯从初始工位送入称重托盘上进行称重；以及，获取称重传感器测量的盛料杯的干燥初始重量；发送第二允许称重取料信号和允许干燥放置信号至机械臂控制系统，由所述机械臂控制系统控制机械臂装置将称重托盘上的盛料杯取出，放置在初始工位上，以及，将所述盛料杯放入微波干燥装置内的旋转托盘上，控制微波干燥装置进行微波干燥；在判断所述盛料杯中的待测物料干燥完毕后，发送允许干燥取料信号和第三允许称重放置信号至机械臂控制系统，由所述机械臂控制系统控制机械臂装置将干燥后的盛料杯取出并放入称重托盘上进行称重；以及，获取称重传感器测量的盛料杯的干燥结束重量；根据所述空料杯重量、盛料杯的干燥初始重量和盛料杯的干燥结束重量，确定待测物料的水分含量。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，按照下述步骤发送第一允许称重放置信号至机械臂控制系统：发送称重门开启信号至称重防灰门，控制所述称重防灰门开启；接收所述称重防灰门返回的开启完成信号，发送第一允许称重放置信号至机械臂控制系统。9.根据权利要求7所...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾小信，邱立运，
申请(专利权)人：中冶长天国际工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43