[發明專利]一種金屬粉末自動稱量的控制方法

無效

• 申請號: 200910101301.2
• 申請日: 2009-07-29
• 公開（公告）號: CN101620001A
• 公開（公告）日: 2010-01-06
• 發明（設計）人: 李國富;張鋒;于光臨;胡浙良;劉軍;胡利永
• 申請（專利權）人: 寧波大學
• 主分類號: G01G13/285
• 分類號: G01G13/285;G01G13/295;B22F3/00
• 代理公司: 寧波奧圣專利代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 程曉明

技術領域

本發明涉及一種金屬粉末的稱量方法，尤其涉及一種金屬粉末自動稱量的控制方法。?

背景技術

粉末冶金零件是以金屬粉末為原料，通過成形、燒結和必要的后續處理而制得。粉末冶金零件的性能與其密度有直接的關系，而其密度取決于燒結零件時加到成型模具內的金屬粉末重量，因此金屬粉末稱量的效率和精度，對粉末冶金零件的質量、制造效率和成本有重要的影響。為此，近年來，在自動稱量及其相關技術的研究中，出現了許多新技術與新方法，如：(1)以神經網絡技術為控制核心，采取多因素協調的新型動態定量稱重控制方法；(2)根據動態測量原理，采取一種基于總線的實時化、智能化和網絡化的動態稱重系統；(3)利用PSD的結構特性及工作原理并結合FPGA的靈活高速實時特點設計的一種高精度小量程的稱量系統等，上述自動稱量的系統和控制方法雖然能實現粉末的精確稱量，但是控制方法比較復雜，系統的結構也比較復雜，成本也比較高。?

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種控制簡單、成本較低，且能保證送料效率和精度的金屬粉末自動稱量的控制方法。?

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為：一種金屬粉末自動稱量的控制方法，它包括以下步驟：?

(1)、將儲料料斗設置在稱重料斗的上方，在儲料料斗內設置送料方向與重力方向一致的螺旋送料機構，在稱重料斗上連接測重傳感器，并在稱重料斗的出料口上設置卸料閥，然后將測重傳感器、卸料閥、螺旋送料機構中的送料驅動電機分別與控制系統電連接；?

(2)、將控制系統初始化；?

(3)、設定稱重料斗需要稱量的金屬粉末重量的目標值E和最大允許偏差ΔE(k)max，然后根據脈沖寬度調速原理以及比例脈沖寬度調速控制算法，設定對應稱重料斗內當前的實際重量值E(k)時計算送料驅動電機需要控制的轉速V的公式：?

V＝D×Vmax＝(t/T)×Vmax??(1)?

V＝Kp×ΔE(k)ⁿ×Vmax＝Kp×[E-E(k)]ⁿ×Vmax????(2)?

其中：V為送料驅動電機需要控制的實時轉速，D為占空比，Vmax為D等于1即送料驅動電機的電樞電壓為最大值時的轉速，T為需要輸出至送料驅動電機的脈沖周期，t為脈沖周期T內送料驅動電機的通電時間，Kp為比例系數，E為需要稱量的金屬粉末重量的目標值，E(k)為當前采樣到的稱重料斗內金屬粉末的實際重量值，n為正整數，其數值根據實際需要選取；?

根據公式(1)、(2)可得到t＝Kp×ΔE(k)ⁿ×T＝Kp×[E-E(k)]ⁿ×T，控制系統根據測重傳感器采樣到的稱重料斗內金屬粉末的當前的實際重量值E(k)，即可計算出輸出脈沖周期T內送料驅動電機的通電時間t，從而控制送料驅動電機的轉速V；?

(4)、控制系統發出指令啟動送料驅動電機，螺旋送料機構開始往稱重料斗內送料，同時關閉稱重料斗上的卸料閥，測重傳感器采集當前稱重料斗內金屬粉末的實際重量值E(k)，并反饋信息給控制系統，控制系統根據實際重量值E(k)控制送料驅動電機的相應轉速V；?

(5)、將需要稱量的目標值E與實際重量值E(k)的差值ΔE(k)的絕對值與最大允許偏差ΔE(k)max做比較，如果|ΔE(k)|＞ΔE(k)max，則繼續判斷實際重量值E(k)與目標值E的差值是否大于最大允許偏差ΔE(k)max，如果是，則控制系統控制送料驅動電機停止轉動，并打開卸料閥，同時監測測重傳感器采集的當前實際重量值E(k)直至E(k)-E≤ΔE(k)max時，關閉卸料閥，進入步驟(6)，如果不是，送料驅動電機繼續轉動，螺旋送料機構繼續向稱重料斗中送料，同時監測測重傳感器采集的當前實際重量值E(k)直至E-E(k)≤ΔE(k)max時，控制系統控制送料驅動電機停止轉動，并進入步驟(6)；?

(6)、當|ΔE(k)|≤ΔE(k)max時，控制系統控制送料驅動電機停止轉動，并打開卸料閥并延時一段時間，將稱重料斗中的金屬粉末全部卸入到相應的成型模具中，然后關閉卸料閥，進入下一個步驟(4)-(6)的循環。?