CN102418682A - 一种双缸计量柱塞泵及其计量方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双缸计量柱塞泵及其计量方法，该装置包括电机、泵头、滚珠丝杆、传动齿轮、感应开关、底板，电机与传动齿轮连接，两根滚珠丝杆一侧固定在底板上的泵头固定板上，另一侧与传动齿轮连接，在每个滚珠丝杆上均设有一个柱塞杆，在滚珠丝杆前固定板与泵头固定板之间设置有支撑杆，在其中一个支撑杆的两端分别设置一个感应开关；泵头上设置有四个进出胶通孔，通孔一端与外部相连，另一端与柱塞杆密封连接。该方法是在感应开关感应到信号后，通过改变电机旋转方向和泵头上换向阀的方向实现进出胶方向的改变，保持两个进出胶口始终处于一个进胶一个出胶的状态。本发明控制精度高、进出胶稳定且能够连续出胶。

Description

一种双缸计量柱塞泵及其计量方法

技术领域

本发明涉及点、灌胶设备设计领域，特别涉及一种双缸计量柱塞泵及其计量方法。

背景技术

在现有技术中点、灌胶有以下几种供胶方式：(1)微小量出胶，通过气压对胶水直接施压，通过气压的通断从而控制胶水的量及压力；(2)齿轮泵控制出胶，依靠密封在一个壳体中的两个或两个以上齿轮，在相互啮合过程中所产生的工作空间容积变化来输送液体的泵，通过控制齿轮泵内齿轮的转速及圈数控制出胶胶量及压力；(3)螺杆泵控制出胶，通过泵体内转子螺距、转速来实现对胶水的控制。以上几种技术存在有几种缺陷：(1)气压供胶，受气压稳定性的影响较大，极易因气压的变化而对出胶量造成影响，并且对出胶的准确性、一致性难以控制；(2)齿轮泵的排出口的压力完全取决于外部连接出胶系统阻力的大小，阻力的大小与出胶量成反比，阻力大出胶量小，阻力小出胶量大，泵会因阻力的大小出现不同的回流量，并且在液体有颗粒的情况下极易对齿轮造成磨损，无法在任意情况下使用，对出胶的准确性、一致性难以精确控制；(3)螺杆泵因定子为橡胶制品，不耐磨损需要定期更换，后续服务成本提高，螺杆泵会因出口压力的变化产生不同的回流量，对出胶的准确性、一致性难以精确控制。(4)目前的出胶方式均为间断出胶，即从一个或一个进胶口进胶后再在压力的作用下向外出胶，不能够连续对外出胶。

因此，需要提供一种控制精度高、进出胶稳定且能够连续出胶的计量柱塞泵。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种双缸计量柱塞泵，该装置能够实现连续出胶且进出胶稳定、精度高。本发明还提供一种基于上述双缸计量柱塞泵的计量方法。

本发明的目的通过以下的技术方案实现：一种双缸计量柱塞泵，包括电机、泵头、滚珠丝杆、传动齿轮、感应开关、底板，电机固定在设置于底板一侧的电机固定板上，泵头固定在设置于底板另一侧的泵头固定板上；电机通过联轴器与传动齿轮连接，靠近电机的一端的底板上设置有一滚珠丝杆前固定板，两根滚珠丝杆一侧分别固定在滚珠丝杆前固定板上，两个滚珠丝杆前部还分别与传动齿轮连接，在每个滚珠丝杆上均设有一个可在其上滑动的柱塞杆，工作时，电机通过传动齿轮带动滚珠丝杆，使柱塞杆在滚珠丝杆上进行直线运动；在滚珠丝杆前固定板与泵头固定板之间设置有支撑杆，在其中一个支撑杆的两端分别设置一个感应开关，两个感应开关均与外部的控制器相连；所述泵头上设置有换向阀，泵头上端设置有与外部出胶控制设备相连的出胶口，泵头侧面设置有与进胶设备相连的进胶口，每个柱塞杆分别对应一个进胶口和一个出胶口，并且该进胶口和出胶口均连接换向阀。

当一个柱塞杆前进时另一个柱塞杆后退，也就是说一个缸在出胶时，另一个缸可同时进胶，采用换向阀控制双缸进出胶口，可实现双缸进出胶瞬间互换，从而实现不间断供胶，柱塞杆在向后移动时产生真空，从而使胶水填满腔体。

作为优选方案，所述电机为步进电机。步进电机可由步进电机控制器进行控制，能够使装置具有较高的传动精度，且同时采用齿轮配合，能够保证装置的进出胶精确。

优选的，所述在滚珠丝杆前固定板与泵头固定板之间设置有支撑杆，在其中一个支撑杆的两端分别设置一个感应开关，两个感应开关均与外部的控制器相连用于在感应开关接收到信号后改变进胶和出胶的方向，换向阀由电磁阀控制，电磁阀、感应开关均与外部控制器连接。这里控制器一般采用PLC控制器。

更具体的，所述换向阀为气动换向阀，气动换向阀速度相对较快，最快的开关速度0.05秒/次，流体阻力小，其阻力系数与同长度的管段相等，紧密可靠，密封面材料广泛使用塑料王、密封性可靠，操作方便，开闭迅速，便于远距离的控制。维修方便，密封圈一般都是活动的，拆卸更换都比较方便。

优选的，所述装置还包括保护罩，保护罩与底板形成一密闭空间，滚珠丝杆、传动齿轮、感应开关均设置于保护罩内。采用这种方式可以防止发生危险，减少灰尘，延长装置的实用寿命。

一种基于上述双缸计量柱塞泵的计量方法，在设置于柱塞杆行进方向的两端的感应开关感应到信号后，通过改变电机旋转方向和泵头上换向阀的通断实现进出胶方向的改变，保持两个柱塞杆始终处于一个进胶一个出胶的状态。

具体包括以下步骤：

(1)控制器在发出进出胶的指令后，电机通过电机轴带动传动齿轮转动，传动齿轮带动与其连接的滚珠丝杆发生旋转进而使柱塞杆在滚珠丝杆上进行直线运动，两个柱塞杆在滚珠丝杆上的行进方向相反；

(2)判断是否有感应开关感应到柱塞杆，如果是则进入步骤(3)；否则继续当前行进动作；

(3)感应开关将感应信号发送到控制器，控制器将换向信号发送到泵头上的换向阀和电机，感应开关感应到的柱塞杆所对应的换向阀切换通断方式从而改变进出胶方向，电机改变其旋转方向，使此柱塞杆在滚珠丝杆上的运动方向发生改变，然后进入步骤(1)；

(4)在完成进出胶，控制器发出停止指令时，停止上述操作。

本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

1、本发明采用两个柱塞泵来完成进出胶的工作，两个柱塞泵的行进方向相反，在同一时间一个进胶一个出胶，采用这种方式可以保证柱塞计量泵始终能够处于出胶的状态，实现连续出胶。

2、本发明中的电机采用步进电机进行控制，且同时采用高精度的齿轮配合，不仅实现了双杠无间隙换向，且机构的传动精度也较高。

3、本发明装置中采用滚珠丝杆来实现柱塞杆的直线运动，因为滚珠丝杆具有高精度、可逆性和高效率、高负载的特点，实现了低摩擦、低噪音，从而可保证机械结构的使用寿命。

4、本发明装置控制简单，人工只需要操作启动、停止及出胶参数设定即可，且装置内部结构简单，使用的配件均为常用配件，不仅使用寿命长且后续服务维护也较方便。

附图说明

图1是本发明装置的剖视结构示意图；

图2是本发明装置的外观结构示意图。

图1-2中：1-底板、2-电机、3-联轴器、4-电机固定板、5-传动齿轮、6-滚珠丝杆前固定板、7-感应开关、8-滚珠丝杆、9-柱塞杆、10-支撑杆、11-泵头固定板、12-泵头、13-出胶口、14-进胶口、15-保护罩。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1

如图1和2所示，一种双缸计量柱塞泵，包括电机2、泵头12、保护罩15以及设置在保护罩15内的滚珠丝杆8、传动齿轮5、感应开关7、底板1，在底板1一侧设置有电机固定板4，电机2固定在电机固定板4上，在底板1另一侧设置有泵头固定板11，泵头12固定在泵头固定板11上；电机2通过联轴器3与传动齿轮5连接，靠近电机的一端的底板上设置有一滚珠丝杆前固定板6，两根滚珠丝杆一侧分别固定在滚珠丝杆前固定板6上，两个滚珠丝杆8前部还分别与传动齿轮5连接，在每个滚珠丝杆上均设有一个可在其上滑动的柱塞杆9，每个柱塞杆9均与固定设置在底板上的支撑杆10相接，工作时，电机2通过传动齿轮5带动滚珠丝杆8，使柱塞杆9在滚珠丝杆8上进行直线运动；在滚珠丝杆前固定板6与泵头固定板11之间设置有支撑杆10，在其中一个支撑杆10的两端分别设置一个感应开关7，两个感应开关均与外部的控制器相连；所述泵头12内设置有四个进出胶通孔，通孔一端通过进出胶口13、14与外部进出胶设备相连，另一端与柱塞杆9密封连接。且如图2中所示，每个柱塞杆分别对应一个进胶口14和一个出胶口13，且进胶口和出胶口均连接换向阀。从而可通过换向阀控制双缸进出胶口，可实现双缸进出胶瞬间互换，从而实现不间断供胶。

本实施例中采用的电机2为步进电机。步进电机可由步进电机控制器进行控制，能够使装置具有较高的传动精度，且同时采用齿轮配合，能够保证装置的进出胶精确。

另外，换向阀由电磁阀控制，电磁阀、感应开关均与外部控制器连接。本实例中采用PLC控制器来对换向阀和感应开关进行控制。

一种基于上述双缸计量柱塞泵的计量方法，在设置于柱塞杆行进方向的两端的感应开关感应到信号后，通过改变电机旋转方向和泵头上换向阀的通断实现进出胶方向的改变，保持两个柱塞杆始终处于一个进胶一个出胶的状态。

具体包括以下步骤：

(1)控制器在发出进出胶的指令后，电机通过电机轴带动传动齿轮转动，传动齿轮带动与其连接的滚珠丝杆发生旋转进而使柱塞杆在滚珠丝杆上进行直线运动，两个柱塞杆在滚珠丝杆上的行进方向相反；

(2)判断是否有感应开关感应到柱塞杆，如果是则进入步骤(3)；否则继续当前行进动作；

(3)感应开关将感应信号发送到控制器，控制器将换向信号发送到泵头上的换向阀和电机，感应开关感应到的柱塞杆所对应的换向阀切换通断方式从而改变进出胶方向，电机改变其旋转方向，使此柱塞杆在滚珠丝杆上的运动方向发生改变，然后进入步骤(1)；

(4)在完成进出胶，控制器发出停止指令时，停止上述操作。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种双缸计量柱塞泵，其特征在于，包括电机、泵头、滚珠丝杆、传动齿轮、感应开关、底板，电机固定在设置于底板一侧的电机固定板上，泵头固定在设置于底板另一侧的泵头固定板上；电机通过联轴器与传动齿轮连接，靠近电机的一端的底板上设置有一滚珠丝杆前固定板，两根滚珠丝杆一侧分别固定在滚珠丝杆前固定板上，两个滚珠丝杆前部还分别与传动齿轮连接，在每个滚珠丝杆上均设有一个可在其上滑动的柱塞杆，工作时，电机通过传动齿轮带动滚珠丝杆，使柱塞杆在滚珠丝杆上进行直线运动；在滚珠丝杆前固定板与泵头固定板之间设置有支撑杆，在其中一个支撑杆的两端分别设置一个感应开关，两个感应开关均与外部的控制器相连；所述泵头上设置有换向阀，泵头上端设置有与外部出胶控制设备相连的出胶口，泵头侧面设置有与进胶设备相连的进胶口，每个柱塞杆分别对应一个进胶口和一个出胶口，并且该进胶口和出胶口均连接换向阀。

2.根据权利要求1所述的双缸计量柱塞泵，其特征在于，所述电机为步进电机。

3.根据权利要求1所述的双缸计量柱塞泵，其特征在于，换向阀由电磁阀控制，电磁阀与外部控制器连接。

4.根据权利要求3所述的双缸计量柱塞泵，其特征在于，还包括保护罩，保护罩与底板形成一密闭空间，滚珠丝杆、传动齿轮、感应开关均设置于保护罩内。

5.一种基于权利要求1所述双缸计量柱塞泵的计量方法，其特征在于，在设置于柱塞杆行进方向的两端的感应开关感应到信号后，通过改变电机旋转方向和泵头上换向阀的通断实现进出胶方向的改变，保持两个柱塞杆始终处于一个进胶一个出胶的状态。

6.根据权利要求5所述的双缸计量柱塞泵的计量方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

(1)控制器在发出进出胶的指令后，电机通过电机轴带动传动齿轮转动，传动齿轮带动与其连接的滚珠丝杆发生旋转进而使柱塞杆在滚珠丝杆上进行直线运动，两个柱塞杆在滚珠丝杆上的行进方向相反；

(2)判断是否有感应开关感应到柱塞杆，如果是则进入步骤(3)；否则继续当前行进动作；

(3)感应开关将感应信号发送到控制器，控制器将换向信号发送到泵头上的换向阀和电机，感应开关感应到的柱塞杆所对应的换向阀切换通断方式从而改变进出胶方向，电机改变其旋转方向，使此柱塞杆在滚珠丝杆上的运动方向发生改变，然后进入步骤(1)；

(4)在完成进出胶，控制器发出停止指令时，停止上述操作。

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