CN102519561B - 小车称重系统及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种小车称重系统，包括小车，小车可沿其移动的轨道，设置在轨道上的接料位置传感器、卸料位置传感器、小车驱动装置，以及控制系统，小车具有若干与轨道配合的滚轮，轨道包括两条并行的滑轨，控制系统与接料位置传感器、卸料位置传感器、小车驱动装置信号连通，小车称重系统还包括设置在各滑轨上的若干称重单元，称重单元的感测面设置在滑轨的承载面上，若干称重单元的位置与小车的若干滚轮的位置对应，控制系统与称重单元信号连通，并且控制系统根据若干称重单元测量到的小车卸料前、后的重量，计算出小车卸料的重量。采用这种小车称重系统及其控制方法，将运输和计量整合在一起，并且可以取得精确的计量结果。

Description

小车称重系统及其控制方法
技术领域
本发明是关于卸料设备领域，且特别是关于一种小车称重系统及其控制方法。
背景技术
在物料的配料过程中，一般采用移动的小车进行卸料。
例如厂拌热再生设备是将旧沥青路面经过铣刨、翻挖、破碎后回收的旧沥青混合料进行加热再生，然后由小车投入搅拌机，在搅拌机内和新的沥青材料、新集料等材料混合形成新的沥青混合料。旧沥青混合料、新沥青材料，以及新集料必须按一定的比例混合，因此在小车卸料时需要经过计量步骤。
现有的小车工作步骤通常包括给料，即将物料投入小车；计量，即对装有物料的小车以及小车沿其移动的轨道称重；输送，即由小车将物料输送到预定的工位；卸料，即由小车将物料投入搅拌机。在现有的小车计量中，通常将装有物料的小车以及轨道的总重量减去小车以及轨道的重量的差值作为卸料的重量。这对于不具有粘性的物料是适用的，但是对于具有粘性的物料，例如上例中的旧沥青混合料则不适用。这是由于旧沥青混合料的粘性，导致其容易黏附在小车内表面，这就使上述计量值和实际卸料值之间存在差异，影响计量精度，从而影响新沥青混合料的级配和性能。
另外，现有的小车称重装置通常是将重量传感器设置在小车沿其移动的轨道下方。无论小车与否处于计量步骤，重量传感器始终处于称重计量状态，因而影响重量传感器的使用寿命，并且影响重量传感器的“零飘”等参数，从而影响计量精度。此外，在小车沿其移动的轨道比较长的情况下，小车在不同位置时，重量传感器的受力变化较大，对计量精度的影响也比较大。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种小车称重系统，可提高其计量精确度，并且延长重量传感器的使用寿命。
本发明的另一目的是提供一种小车称重系统的控制方法，可提高小车称重系统的计量精确度，并且延长重量传感器的使用寿命。
本发明的第三个目的是提供一种小车称重系统的控制方法，可提高小车称重系统的计量精确度，延长重量传感器的使用寿命，并且可以振落小车内黏附的物料。
本发明的一种小车称重系统，包括小车，所述小车可沿其移动的轨道，设置在所述轨道上的接料位置传感器、卸料位置传感器、小车驱动装置，以及控制系统，所述小车具有若干与所述轨道配合的滚轮，所述轨道包括两条并行的滑轨，所述控制系统与所述接料位置传感器、卸料位置传感器、小车驱动装置信号连通，所述小车称重系统还包括设置在各所述滑轨上的若干称重单元，所述称重单元的感测面设置在所述滑轨的承载面上，若干称重单元的位置与所述小车的若干滚轮的位置对应，所述控制系统与所述称重单元信号连通，并且所述控制系统根据若干所述称重单元测量到的所述小车卸料前、后的重量，计算出所述小车卸料的重量。
在本发明的一个实施例中，前述的滑轨的承载面上设有若干开口，各所述称重单元的感测面从各所述开口露出。
在本发明的一个实施例中，前述的称重单元的感测面与所述滑轨的承载面平齐。
在本发明的一个实施例中，前述的若干称重单元分为两组，一组位于所述滑轨上的所述小车装料位置，另一组位于所述滑轨上的所述小车卸料位置。
在本发明的一个实施例中，各组前述的称重单元的位置与所述小车的若干滚轮的位置对应，所述称重单元是重量/压力传感器。
在本发明的一个实施例中，前述的小车称重系统还包括设置在所述小车侧部的振动器，所述振动器与所述控制系统信号连通。
在本发明的一个实施例中，各前述的称重单元包括固定在所述滑轨上的固定架，设置在所述固定架内的重量传感器，设置在所述重量传感器上方的感测板，设置在所述感测板和所述固定架之间的缓冲垫，以及设置在所述感测板和所述重量传感器之间的球铰，所述感测板的上表面即为感测面。
在本发明的一个实施例中，前述的重量传感器与所述控制系统信号连通。
本发明的一种小车称重系统的控制方法，所述小车称重系统包括小车，所述小车可沿其移动的轨道，设置在所述轨道上的位置传感器、重量传感器、小车驱动装置，以及控制系统，所述控制方法包括以下步骤：由所述控制系统控制所述小车驱动装置驱动所述小车移动到接料位置，由所述位置传感器感测所述小车是否到达接料位置；由所述小车接料，由所述称重单元称量所述小车和物料的重量，即所述小车卸料前的重量，并发送给所述控制系统；由所述控制系统控制所述小车驱动装置驱动所述小车移动到卸料位置，由所述位置传感器感测所述小车是否到达卸料位置；将所述小车卸料，由所述称重单元称量所述小车卸料后的重量，并发送给所述控制系统；由所述控制系统计算所述小车卸料前、后的重量的差值，即所述小车卸料的重量。
本发明的一种小车称重系统的控制方法，所述小车称重系统包括小车，所述小车可沿其移动的轨道，设置在所述轨道上的位置传感器、重量传感器、小车驱动装置，以及控制系统，所述小车称重系统还包括设置在所述小车上的振动器，所述控制方法包括以下步骤：由所述控制系统控制所述小车驱动装置驱动所述小车移动到接料位置，由所述位置传感器感测所述小车是否到达接料位置；由所述称重单元称量所述小车的重量，并发送给所述控制系统；由所述小车接料，由所述称重单元称量所述小车和物料的重量，即所述小车卸料前的重量，并发送给所述控制系统；由所述控制系统控制所述小车驱动装置驱动所述小车移动到卸料位置，由所述位置传感器感测所述小车是否到达卸料位置；将所述小车卸料，由所述称重单元称量所述小车卸料后的重量，并发送给所述控制系统；由所述控制系统计算所述小车卸料前、后的重量的差值，即所述小车卸料的重量；由所述控制系统比较所述小车卸料后的重量以及所述小车的重量，如果所述小车卸料后的重量大于所述小车的重量，开启振动器。
本发明的有益效果是，采用这种小车称重系统及其控制方法，将运输和计量整合在一起，并且采用小车装料后的重量和小车卸料后的重量的差值作为卸料的重量值，即使对具有粘性的物料也可以取得精确的计量结果。多点多位置的计量方式，使重量传感器不需要不停的工作，从而延长重量传感器的使用寿命，提高其计量精确度。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1是本发明小车称重系统的较佳实施例的小车和滑轨的结构示意图。
图2是图1中滑轨的II部分的局部放大示意图。
图3是本发明小车称重系统的较佳实施例的模块图。
图4是本发明小车称重系统控制方法的较佳实施例的流程图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的小车称重系统及其控制方法的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下：
有关本发明的前述及其它技术内容、特点及功效，在以下配合参考图式的较佳实施例的详细说明中将可清楚呈现。通过具体实施方式的说明，当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入且具体的了解，然而所附图式仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。
请参照图1和图3所示，本发明小车称重系统包括小车2，小车2可沿其移动的轨道3，设置在轨道3上的位置传感器和称重单元5，设置在小车2上的振动器6，小车驱动装置7，以及控制系统8。
小车2大致呈漏斗状，即为两端开口的中空锥体，在其上部设有四个与轨道3配合的滚轮21以使小车2可以沿着轨道3移动，四个滚轮21设置在小车2两侧，一侧设置两个。小车2具有可覆盖其底部开口端的卸料门23。在小车2侧部设有可驱动卸料门23开启或关闭的气缸25。
轨道3包括两条并行的滑轨31，两条滑轨31由多个立柱33支撑，并且设置在接料位置和卸料位置之间，从而小车2可沿着轨道3的两条滑轨31在接料位置和卸料位置之间移动。在本实施例中，在位于接料位置的滑轨31外端，以及位于卸料位置的滑轨31外端还设有起限位作用的挡块35，以防止小车2脱离轨道3。在滑轨31的承载面，即与小车2的滚轮21接触的表面上还开设有若干开口37。
位置传感器包括接料位置传感器41和卸料位置传感器43，均为普通的位置传感器。接料位置传感器41和卸料位置传感器43均设置在轨道3的滑轨31上，接料位置传感器41设置在接料位置，卸料位置传感器43设置在卸料位置。接料位置传感器41和卸料位置传感器43均可向控制系统8发送信号。
称重单元5作为轨道3的滑轨31的一部分设置在滑轨31上，分为两组，一组设置在接料位置，另一组设置在卸料位置。每组称重单元5的数量为四个，每根滑轨31上设置两个，位于同一根滑轨31上的两个称重单元5之间的距离与小车2同一侧的两个滚轮21之间的距离相同。这样，在小车2位于接料位置时，其四个滚轮21均落在位于接料位置的四个称重单元5上；而在小车2位于卸料位置时，其四个滚轮21均落在位于接料位置的四个称重单元5上。
请参照图2所示，各称重单元5设置在滑轨31的承载面上开设的开口37下方，包括固定架51，设置在固定架51内的重量传感器53，感测板55，设置在感测板55和固定架51之间的缓冲垫57，以及设置在感测板55和重量传感器53之间的球铰59。固定架51是中空，并且上部具有开口的矩形体。固定架51通过焊接等方式固定在滑轨31下方。重量传感器53为常规的压式传感器，通过螺钉等方式固定在固定架51内，并可向控制系统8发送信号。感测板55设置在滑轨31的承载面上开设的开口37内，并从开口37露出，其上表面与滑轨31的承载面平齐。感测板55下部设置有截面大致呈梯形的按压部551。缓冲垫57由橡胶等材料制成，设置在感测板55和固定架51之间。球铰59设置在感测板55的按压部551和重量传感器53之间，以将感测板55受到的压力传递给重量传感器53。球铰59的作用是补偿安装误差，保证重量传感器53在垂直方向受力，以保证感测的精确性。
振动器6为常规的偏心式振动装置或气锤等结构，振动器6通过螺栓等方式安装在小车2的侧部，并受到控制系统8的控制。
小车驱动装置7可以是卷扬机、气缸、油缸或电动执行机构等常规驱动装置。小车驱动装置7可驱使小车2在轨道3上来回移动，并受到控制系统8的控制。
控制系统8可以是PLC控制系统。
请参照图4所示，本发明实施例的小车称重系统控制方法包括以下步骤：
步骤S1，由控制系统8控制小车驱动装置7驱动小车2移动到接料位置，由接料位置传感器41将小车2是否到达接料位置的信号传送给控制系统8。在小车2到达接料位置时由控制系统8控制小车驱动装置7停止驱动小车2。
步骤S2，由接料位置的称重单元5称量小车2的重量，并由控制系统8记录小车2的重量G0。对小车2卸料，即由小车2接料。
步骤S3，由称重单元5称量小车2和物料的重量，并由控制系统8判断该测量值是否达到预设值G1。预设值G1可以是需要通过小车2输送到搅拌机的物料的重量值与小车2的重量G之和。如果没有达到预设值G1，则继续装料。
步骤S4，小车2和物料的重量达到预设值G1，则由控制系统8控制小车驱动装置7驱动小车2移动到卸料位置，由卸料位置传感器43将小车2是否到达卸料位置的信号传送给控制系统8。在小车2到达卸料位置时由控制系统8控制小车驱动装置7停止驱动小车2。
步骤S5，由小车2侧部的气缸25驱动其卸料门23开启卸料，卸料后由卸料位置的称重单元5称量小车2的重量G2，并由控制系统8计算G1- G2的差值，即为已经卸入搅拌机的物料的精确值。同时，由控制系统8比较G2和G0，如果G2＞G0，则小车2内的物料没有卸干净，由控制系统8开启振动器6工作一定的时间，使小车2产生振动，进一步卸料。如果G2＝G0，则将由控制系统8控制小车驱动装置7驱动小车2再次移动到接料位置进行接料。
这样，在本发明小车称重系统及其控制方法的较佳实施例中，将运输和计量整合在一起，并且采用小车装料后的重量G1和小车卸料后的重量G2的差值作为卸料的重量值，即使对具有粘性的物料也可以取得精确的计量结果。多点多位置的计量方式，使重量传感器不需要不停的工作，从而延长重量传感器的使用寿命，提高其计量精确度。另外，在小车上安装振动器，通过重量检测结果控制振动器的动作，可以将小车内黏附的物料振落，避免物料黏附在小车内壁。
在本发明小车称重系统及其控制方法的较佳实施例中，轨道3仅连接一个接料位置和一个卸料位置，但是本发明并不限于此，轨道3可以连接多个接料位置和多个卸料位置。该接料位置和卸料位置也可以是轨道3上的同一位置，即小车2接料并称重后，不需移动，直接将物料卸到位于该位置下方的搅拌机内。振动器6也可以省略，只要可以精确测定卸料重量即可。重量传感器53不限于本例所示的结构，也可以将普通的重量/压力传感器直接设置在滑轨31上的开口37内，只要其感测面从开口37露出，并且与滑轨31的承载面平齐即可。滑轨31的承载面在本例中位于滑轨31的下部，在其它实施例中，也可能位于滑轨31的上部，或者就是滑轨31的上表面。
在本发明小车称重系统及其控制方法的较佳实施例中，位置传感器41、43，以及重量传感器53可向控制系统8传递信号，而控制系统8可向卸料小车驱动装置7和振动器6传递信号，从而对其实施控制。因此，控制系统8与位置传感器41、43，重量传感器53，卸料小车驱动装置7，以及振动器6之间分别信号连通，这种信号连通既可以是通过信号线相互连通，也可以是通过无线信号传输设备相互连通。
以上所述，仅是本发明的实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种小车称重系统，包括小车，所述小车可沿其移动的轨道，设置在所述轨道上的接料位置传感器、卸料位置传感器、小车驱动装置，以及控制系统，所述小车具有若干与所述轨道配合的滚轮，所述轨道包括两条并行的滑轨，所述控制系统与所述接料位置传感器、卸料位置传感器、小车驱动装置信号连通，其特征在于，所述小车称重系统还包括设置在各所述滑轨上的若干称重单元，所述称重单元的感测面设置在所述滑轨的承载面上，若干称重单元的位置与所述小车的若干滚轮的位置对应，所述控制系统与所述称重单元信号连通，并且所述控制系统根据若干所述称重单元测量到的所述小车卸料前、后的重量，计算出所述小车卸料的重量；所述若干称重单元分为两组，一组位于所述滑轨上的所述小车装料位置，另一组位于所述滑轨上的所述小车卸料位置。 
2.根据权利要求1所述的小车称重系统，其特征在于：各组所述称重单元的位置与所述小车的若干滚轮的位置对应，所述称重单元是重量/压力传感器。 
3.根据权利要求1所述的小车称重系统，其特征在于：所述滑轨的承载面上设有若干开口，各所述称重单元的感测面从各所述开口露出。 
4.根据权利要求3所述的小车称重系统，其特征在于：所述称重单元的感测面与所述滑轨的承载面平齐。 
5.根据权利要求1所述的小车称重系统，其特征在于：所述小车称重系统还包括设置在所述小车侧部的振动器，所述振动器与所述控制系统信号连通。 
6.根据权利要求1所述的小车称重系统，其特征在于：各所述称重单元包括固定在所述滑轨上的固定架，设置在所述固定架内的重量传感器，设置在所述重量传感器上方的感测板，设置在所述感测板和所述 固定架之间的缓冲垫，以及设置在所述感测板和所述重量传感器之间的球铰，所述感测板的上表面即为感测面。 
7.根据权利要求6所述的小车称重系统，其特征在于：所述重量传感器与所述控制系统信号连通。 
8.一种小车称重系统的控制方法，所述小车称重系统包括小车，所述小车可沿其移动的轨道，设置在所述轨道上的位置传感器、重量传感器、小车驱动装置，以及控制系统，其特征在于，所述控制方法包括以下步骤： 
由所述控制系统控制所述小车驱动装置驱动所述小车移动到接料位置，由所述位置传感器感测所述小车是否到达接料位置； 
由所述小车接料，由所述称重单元称量所述小车和物料的重量，即所述小车卸料前的重量，并发送给所述控制系统； 
由所述控制系统控制所述小车驱动装置驱动所述小车移动到卸料位置，由所述位置传感器感测所述小车是否到达卸料位置； 
将所述小车卸料，由所述称重单元称量所述小车卸料后的重量，并发送给所述控制系统； 
由所述控制系统计算所述小车卸料前、后的重量的差值，即所述小车卸料的重量。 
9.一种小车称重系统的控制方法，所述小车称重系统包括小车，所述小车可沿其移动的轨道，设置在所述轨道上的位置传感器、重量传感器、小车驱动装置，以及控制系统，其特征在于，所述小车称重系统还包括设置在所述小车上的振动器，所述控制方法包括以下步骤： 
由所述控制系统控制所述小车驱动装置驱动所述小车移动到接料位置，由所述位置传感器感测所述小车是否到达接料位置； 
由所述称重单元称量所述小车的重量，并发送给所述控制系统； 
由所述小车接料，由所述称重单元称量所述小车和物料的重量，即 所述小车卸料前的重量，并发送给所述控制系统； 
由所述控制系统控制所述小车驱动装置驱动所述小车移动到卸料位置，由所述位置传感器感测所述小车是否到达卸料位置； 
将所述小车卸料，由所述称重单元称量所述小车卸料后的重量，并发送给所述控制系统； 
由所述控制系统计算所述小车卸料前、后的重量的差值，即所述小车卸料的重量； 
由所述控制系统比较所述小车卸料后的重量以及所述小车的重量，如果所述小车卸料后的重量大于所述小车的重量，开启振动器。 
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