一种余料监测及量化供料模块技术领域
本发明涉及供料计量领域，尤其是涉及一种余量监测及量化供料模块的装置。
背景技术
现有技术对固体物料的供料计量，基本都基于利用电子电磁类传感器对物体的重
量或个体数进行分辨，或通过检测其流量再换算等方法，也有采用体积法计量的，皆各有长
短利弊，其中采用体积法计量的，难以实现量的按需调节以及连续不间断供料的需求。
发明内容
针对上述情况，本发明提供一种余料监测及量化供料模块，具体是通过如下技术
方案实现的：
本发明所述的一种余料监测及量化供料模块，包含储料容器（100）及量化装置（200），
其中储料容器（100）底部设有连接量化装置（200）的物料输出孔（101），所述储料容器（100）
内设有可随储存物料移动的滑片（103），所述量化装置（200）包含筒壳（220）及转筒（210），
所述筒壳（220）设有连通储料容器（100）的上连通口（221）、及对外输出物料的下连通口
（222），所述转筒（210）置于所述筒壳（220）内，所述转筒（210）包含转轴（211）及若干隔片
（219），相邻两个所述隔片（219）与所述筒壳（220）围合的空腔构成一个仓室（212），所述滑
片（103）与储料容器（100）间设有传感器对，所述筒壳具有与所述转筒匹配的回旋体空腔，
所述仓室（212）随所述转筒（210）的转动而逐次与所述筒壳（220）的上连通口（221）和下连
通口（222）连通，且同一所述仓室（212）不同时连通所述筒壳（220）的上下连通口（221和
222）。
优选的，转轴（211）上设有通过非圆横截面与转轴（211）耦合的可替换的轴套
（213），所述隔片（219）由轴套（213）等角地引出并延至筒壳（220）内壁，且可在该壁面上滑
移。
进一步优选的，隔片（219）为四个矩形平板。
优选的，储料容器（100）具有锥形内底面且于最低点设有所述输出孔（101），所述
储料容器（100）的内顶设有引至临近所述输出孔（101）的滑杆（102），所述滑片（103）置于所
述储料容器（100）内储物料的上方且可沿所述滑杆（102）自由滑移，所述滑片（103）上设有
磁体（241），所述滑杆（102）的不同高度位设有与所述磁体（241）相匹配的磁开关（242），所
述磁体（241）可致所述磁开关（242）转换状态。
优选的，筒壳（220）的连通口（221及222）设于筒壳（220）的轴端面或侧壁面且与所
述仓室（212）的一个侧面相匹配。
优选的，量化装置（200）包含设于所述筒壳（220）外部且与所述转筒（210）感应耦
合的驱动装置，所述感应耦合的作用力可致转筒（210）旋转，所述量化装置（200）还包含设
于所述转筒（210）和筒壳（220）间的角量传感器对（241和242）。
进一步优选的，所述驱动装置为可产生旋转磁场的电磁铁组（234），所述转筒
（210）上设有与所述电磁装置匹配的磁体（216），所述筒壳（220）适宜磁力线穿透。
优选的，所述的余料监测及量化供料模块安装于一种自动机内，所述储料容器
（100）固定在所述自动机的机架上，所述量化装置（200）连接并受所述自动机的控制而工
作。
优选的，所述的余料监测及量化供料模块中与物料直接接触的任一部件或其表层
均采用瓷质材料制作。
本发明的有益之处在于：1、储料容器（100）中储存的物料余量可实时监测，2、经由
仓室（212）承转后的对外供料，对同种物料而言，质量基本不变，即实现了供料的量化，3、随
着转筒由步进改为连续转动，即可实现连续的量化供料，4、通过替换轴套（213）改变仓室
（212）的有效容积，量化值即可改变。
附图说明
图1为所述一种余料监测及量化供料模块的示意图；
图2为所述一种余料监测及量化供料模块的转筒结构俯视图；
图3为所述一种余料监测及量化供料模块的设有5个隔片的轴套示意图；
图4为所述一种余料监测及量化供料模块的壳架外观及接口示意图。
图中标识说明
储料容器（100）、输出孔（101）、滑杆（102）、滑片（103）、磁开关（104）、磁体（105）、量化
装置（200）、转筒（210）、转轴（211）、仓室（212）、轴套（213）、磁体（216）、隔片（219）、筒壳
（220）、上连通口（221）、下连通口（222）、电磁铁组（234）、磁体（241）、磁开关（242）、壳架
（300）、物料接口（301）、承重连接件（302）、通信/电气联络接口（303）、封签（304）、口盖
（305）、观察窗（306）。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明实施例中的技术方案做进一步描述。所描述的实施例仅
仅是本发明的一部分实施例，而不是对全部可能的穷举，因此以下实施例用于说明本发明
的技术方案，但不用来限制本发明的保护范围。
优选实施例1：
如图1-4所示，本发明所述的一种余料监测及量化供料模块，包含储料容器（100）、量化
装置（200）及壳架（300）。
在本实施例中，本发明所述的一种余料监测及量化供料模块为一种自动机的一个
功能模块，通过安装壳架（300）固定在自动机内，量化装置（200）连接并受自动机的控制而
工作。
在本实施例中，储料容器（100）是一个下部为倒圆锥体的长方体，竖向安置，其内
顶为平面，底面为倒圆锥面，在圆锥底面顶点处设有连接量化装置（200）的输出孔（101）。在
储料容器（100）的底部还设有进料口，用于向内充装物料，该进料口贴有出厂封签。
在本实施例中，储料容器（100）的中心设有一根由顶面延伸至接近但不堵塞输出
孔（101）的滑杆（102），在该滑杆（102）上设置有一个可上下滑动的滑片（103），滑片（103）压
制在所储存物料的上方，为避免物料进入滑片（103）的上方空腔，滑片（103）的横截面是与
储料容器（100）的竖向内截面吻合的，为使储料容器完全排空时滑片（103）能到达其底面，
滑片（103）的底面也是圆锥面，当储料容器（100）内充实物料时，滑片（103）还能贴邻储料容
器（100）的内顶面。在滑杆（102）上，沿竖向间隔地布置有9个磁开关（104），其高度分别为容
器内高的0%、5%、10%、20%、40%、60%、80%、95%、100%，相应的，与磁开关（104）相匹配的磁体
（105）设在滑片（103）内部靠近滑杆（102）约0.5mm处，当滑片（103）到达上述检测位时，磁开
关（104）向控制系统提供反馈信号。
量化装置（200）包含一个转筒（210），及具有与转筒（210）相匹配的回旋体内腔的
筒壳（220），筒壳（220）的壳壁采用适宜磁力线不衰减地穿透的陶瓷材料制作。
在本实施例中，筒壳（220）的封闭内腔呈圆柱形。作为另外实施例，筒壳（220）的封
闭内腔还可以是其他回旋体状，如端面带有凸起或内凹的圆柱等。
在本实施例中，转筒（210）由一个三棱柱的中心转轴（211），及套设在该转轴上的
带有4个等距布置的径向隔片（219）的轴套（213）组成，轴套（213）具有与转轴（211）匹配的
三棱形空腔。四个隔片（219）的边沿均紧邻筒壳（220）的内壁，且可沿内壁面滑移，其中相邻
隔片（219）之间的筒壳（220）空腔构成一个工作仓室（212），在本实施例中，共有四个这样的
独立且封闭的仓室（212）。作为其他的实施例，所述隔片（219）的数量还可以改为5个及以
上，所述隔片（219）的形状，除贴邻转轴的边外，其余各边均可变异，包括变异成曲线；所述
轴套（213）的直径也可改变，通过这些变更可形成不同容积和形态的仓室（212）。
在本实施例中，转筒（210）及筒壳（220）竖向布置，物料的装填和输出方向与转轴
（211）平行，在筒壳（220）的上端壳壁上，设有向上连接储料容器的上连通口（221），在筒壳
（220）的下端壳壁上设有向下对外供料的下连通口（222），该两连通口（221及222）错位设
置，即不共有轴线，也不贴邻，正常状态下，上连通口（221）与下连通口（222）不会同时连通
同一个仓室（212）。作为另一实施例，转筒（210）及筒壳（220）可改为水平布置，物料的装填
和输出方向与转轴（211）垂直，此时，上下连通口（221及222）设于筒壳（220）侧壁上。
在本实施例中，量化装置（200）中包含一个与转筒（210）通过磁场作用相关连但被
筒壳（220）完全隔离的步进式驱动装置，是这样实现的：在筒壳（220）的外侧贴邻设置一个
环形的电磁铁组（234），控制系统控制供应给电磁铁组（234）中各电磁铁的电流的大小、方
向及相位，使该电磁铁组（234）在筒壳（220）内产生步进式旋转磁场，为使转筒（210）能转
动，在转筒（210）的每一瓣隔片（219）上，邻近筒壳（220）内壁的边沿设置条形磁体（216），磁
体（216）的磁极沿径向布置，以使其与电磁铁组（234）的耦合作用力最强，在电磁铁组（234）
产生的磁场作用下，磁体（216）带动转筒（210）作步进式旋转。作为其他实施例，驱动装置
（230）还可改用绕转轴（211）旋转的永磁体组，或电磁线圈等。作为更多实施例的代表之一，
驱动装置（230）与转筒（210）间采用常规的主从齿轮啮合传动，即转轴（211）或转筒上设有
从动齿轮，而与之啮合的驱动齿轮连接有步进电机，电机固定在筒壳（220）外。类似机械传
动的方式还有若干，不再赘述。
在本实施例中，量化装置（200）还包含有计数装置，是这样实现的：在每一瓣隔片
（219）邻近筒壳（220）底面的边沿设一磁铁（241），该磁铁（241）与磁体（216）保持足够距离，
同时，在下连通口（222）的来料侧边沿与磁铁（241）相对应的部位嵌设一磁开关（242），两者
贴近发生耦合时，磁开关（242）动作，也就是说：转筒（210）每步进一个仓室位，控制系统将
获得一个计数脉冲，实现计数。作为其他实施例，计数传感器还可采用光电耦合装置、电磁
耦合装置、行程开关等各类能反应物体圆运动角量变化的传感器。
在本实施例中，壳架（300）与储料容器（100）一体化，并采用铝合金冲制，其中用于
储存物料内腔表面设陶晶层，壳架（300）顶面设两列匹配目标设备悬挂安装的工字型卡槽，
卡槽上设有限位自锁孔，壳架（300）侧面设有PC材料隔离的观察窗（306），底面引出一个包
含供电、控制、通信的通信/电气联络线（303），以及一个物料接口（301），物料接口（301）设
有载有本储料模块及内储物料信息的单次封签（304）及口盖（305）。物料接口专门设置的单
次封签上有记载本储料模块流转历史、内储物料追溯信息、生产日期等信息的二维码，当将
本储料模块接入自动机时，应先让自动机扫描封签的二维码，验证通过后揭除封签并其各
接口与自动机对接。