[发明专利]基于神经网络的螺杆失重式物料下料机及其控制器

摘要

本发明公开了基于神经网络的螺杆失重式物料下料机及其控制器，所述下料机包括机架、下料仓和螺旋输送器、混料斗、称重模块、落料阀及控制器。控制器中采用神经网络模块，基于下料仓的料位、落料率、物料密度及螺旋输送器的螺旋叶片直径、螺距和螺杆最大转速对物料失重值进行预测，从而调节螺旋输送器的关闭时间。本发明采用神经网络对下料称重进行建模，训练后的网络能对不同落料状态下的下落物料失重值进行准确预测，从而可直接精确下料且适用于小批量生产；采用仓位传感器和振动杆对下料仓内的物料堆积形态进行检测和调节，减小了落料率波动；通过对下料累积误差的控制，减小了批量下料的总误差；又由于螺杆可保持高运转速度而提升了下料效率。

主权项

1.基于神经网络的螺杆失重式物料下料机，其包括机架、下料仓、螺旋输送器、混料斗、称重模块、落料阀、混合料仓和控制器；所述下料仓安装在固定于机架的称重模块上，其内部有一个仓位传感器；所述螺旋输送器位于下料仓的底部开口处，所述下料仓和螺旋输送器为2～6组；位于螺旋输送器下方的所述混料斗，其底部开口受落料阀控制，且其内壁上安装有一个混料器；所述混合料仓位于落料阀下方，且其底部有一个推板；所述控制器含有采用动态递归Elman神经网络的神经网络模块，且每一个螺旋输送器都有一个神经网络模块对应，各神经网络模块将所对应下料仓的料位、落料率、物料密度及螺旋输送器的螺旋叶片直径、螺距和螺杆最大转速6个输入量映射为下落物料失重值；控制器通过神经网络模块对下落物料失重值进行预测并基于该预测值修正下料量后对螺旋输送器的关闭时间进行调节；控制器依次控制各螺旋输送器动作，在完成一次配方量下料后，打开落料阀，然后在检测到混合料仓中的物料累积到设定值后，打开推板，将混合均匀的物料排出；所述仓位传感器安装在下料仓近机架中心的一个顶角上，且其底部有一个旋转底座；所述机架靠近下料仓侧壁处安装有振动杆，所述振动杆包括依次相连的支柱、云台、振动器、振杆，所述振动器底部有弹簧缓冲器，所述振杆表面分布有颗粒凸起；所述混合料仓的侧壁上安装有一个混合料位传感器，其内部还有一个匀料器，所述匀料器采用螺旋形桨叶，所述推板下方还有一个输料管；在下料仓底部设置一个缓冲池，其包括阻尼器、伞状体，伞状体包括伞帽和支撑伞帽的伞架；阻尼器采用软连接分段。