CN105973440A - 一种基于物联网的用于工业生产的称重装置 - Google Patents

一种基于物联网的用于工业生产的称重装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于物联网的用于工业生产的称重装置，包括称重机构、四个设置在称重机构上的定位组件和中控台，该基于物联网的用于工业生产的称重装置中，通过四个定位组件对产品进行定位，能够将装置放置在称重机构的正中央，从而保证了称重的精确性，同时由上支撑板对其下方均匀设置的钢珠进行作用力，再通过弹簧的缓冲将力传输给压力传感器，通过各处压力传感器对压力的实时检测，来判断产品的重量，进一步保证了称重的精确性；该温度报警电路通过第一集成电路设定温度的监控范围，同时对不同温度进行实时指示，从而保证了温度报警的可靠性，而且省去了中央控制装置进行控制判断的环节，提高了装置的工作效率和实用性。

Description

一种基于物联网的用于工业生产的称重装置
技术领域
本发明涉及一种基于物联网的用于工业生产的称重装置。
背景技术
在我国，随着社会经济发展的加快，我们的科学技术水平也不断地提高。但是在很多工业场合，对于产品的称重还是采用了最原始的人工称重检测的方式，这样的方式，不仅效率低下，而且还存在一定的安全风险，从而大大降低了称重的可靠性。
在现有的称重装置中，都是将产品放置在支撑板上，随后通过支撑板下面的压力传感器进行重量的计量，但是由于产品放置在支撑板上的位置不规则，而且受力的方向也不一样，从而在对产品进行计量时，会给产品的计量造成很大的误差，降低了称重装置计量的精确性；不仅如此，在产品称重的同时，由于产品的温度不同，会对称重装置的工作环境温度造成影响，进而影响其称重计量的精确性，而目前装置的温度报警电路中，都是通过对温度进行检测以后将输出传输给中央控制装置，由中央控制装置进行判断分析，再进行报警提示，这样的话不仅增加了中央控制装置的工作压力，同时还降低了温度检测报警的效率，从而降低了称重装置的实用性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种基于物联网的用于工业生产的称重装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于物联网的用于工业生产的称重装置，包括称重机构、四个设置在称重机构上的定位组件和设置在称重机构一侧的中控台；
所述中控台包括操控界面和若干状态指示灯，所述中控台的内部设有中央控制装置、无线通讯模块、压力检测模块和温度报警模块，所述无线通讯模块、压力检测模块和温度报警模块均与中央控制装置电连接，所述中央控制装置为PLC；
所述称重机构包括下支撑板、上支撑板和若干竖向设置的计量组件，各计量组件均匀设置在下支撑板和上支撑板的中间，所述计量组件包括竖直向上设置的外壳，所述外壳内设有凹槽，所述凹槽的槽口朝上，所述凹槽的内部设有压力传感器和弹簧，所述凹槽的槽口处设有钢珠，所述弹簧的一端固定在钢珠的底部，所述弹簧的另一端与压力传感器固定，所述凹槽的槽口的最大距离小于钢珠的直径，所述压力传感器与压力检测模块电连接。
作为优选，为了保证被称重物体放置在称重机构上的位置准确，从而保证了称重的精确性，所述定位组件包括红外线测距仪。
作为优选，所述状态指示灯与温度报警模块电连接，所述温度报警模块包括温度报警电路，所述温度报警电路包括第一集成电路、第二集成电路、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、可调电阻、热敏电阻、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第一发光二极管、第二发光二极管、第三发光二极管、三极管和蜂鸣器，所述第一集成电路为ZH-3型测光专用集成电路，所述第二集成电路的型号为7805，所述第一集成电路的第四端通过第一电阻和第二电阻组成的串联电路接地，所述第一集成电路的第五端分别与第一电阻和第二电阻连接，所述第一集成电路的第七端与第一二极管的阳极连接，所述第一二极管的阴极接地，所述第一集成电路的第二端通过热敏电阻接地，所述第一集成电路的第十四端外接12V直流电压电源，所述第一集成电路的第一端通过可调电阻外接12V直流电压电源，所述第一集成电路的第十一端通过第一发光二极管外接12V直流电压电源，所述第一集成电路的第十二端通过第二发光二极管外接12V直流电压电源，所述第一集成电路的第十端通过第三发光二极管外接12V直流电压电源，所述第一发光二极管的阳极、第二发光二极管的阳极和第三发光二极管的阳极均外接12V直流电压电源，所述第二二极管的阴极与第一发光二极管的阴极连接，所述第三二极管的阴极与第三发光二极管的阴极连接，所述三极管的基极通过第三电阻分别与第二二极管的阳极和第三二极管的阳极连接，所述三极管的发射极外接12V直流电压电源，所述三极管的集电极通过第四电阻接地，所述第二集成电路的输入端外接12V直流电压电源，所述第二集成电路的接地端与三极管的集电极连接，所述第二集成电路的输出端通过蜂鸣器接地。
作为优选，为了保证装置语音指示的可靠性，所述蜂鸣器的功率为5W。
作为优选，所述三极管的型号为S8550。
作为优选，所述无线通讯模块包括蓝牙。
作为优选，电容式触摸液晶屏的灵敏度高，从而提高了装置的可操作性，所述操控界面包括电容式触摸液晶屏。
作为优选，三氟锂电池具有容量大的特点，从而提高了装置的可持续工作能力，所述中控台内还设有蓄电池，所述蓄电池为三氟锂电池。
本发明的有益效果是，该基于物联网的用于工业生产的称重装置中，通过四个定位组件对产品进行定位，能够将装置放置在称重机构的正中央，从而保证了称重的精确性，同时由上支撑板对其下方均匀设置的钢珠进行作用力，再通过弹簧的缓冲将力传输给压力传感器，通过各处压力传感器对压力的实时检测，来判断产品的重量，进一步保证了称重的精确性；该温度报警电路通过第一集成电路设定温度的监控范围，同时对不同温度进行实时指示，从而保证了温度报警的可靠性，而且省去了中央控制装置进行控制判断的环节，提高了装置的工作效率和实用性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的基于物联网的用于工业生产的称重装置的结构示意图；
图2是本发明的基于物联网的用于工业生产的称重装置的结构示意图；
图3是本发明的基于物联网的用于工业生产的称重装置的计量组件的结构示意图；
图4是本发明的基于物联网的用于工业生产的称重装置的温度报警电路的电路原理图；
图中：1.称重机构，2.中控台，3.定位组件，4.操控界面，5.状态指示灯，6.下支撑板，7.计量组件，8.上支撑板，9.外壳，10.压力传感器，11.钢珠，12.弹簧，U1.第一集成电路，U2.第二集成电路，R1.第一电阻，R2.第二电阻，R3.第三电阻，R4.第四电阻，RP1.可调电阻，RT.热敏电阻，D1.第一二极管，D2.第二二极管，D3.第三二极管，LD1.第一发光二极管，LD2.第二发光二极管，LD3.第三发光二极管，Q1.三极管，BL.蜂鸣器。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1-图4所示，一种基于物联网的用于工业生产的称重装置，包括称重机构1、四个设置在称重机构1上的定位组件3和设置在称重机构1一侧的中控台2；
所述中控台2包括操控界面4和若干状态指示灯5，所述中控台2的内部设有中央控制装置、无线通讯模块、压力检测模块和温度报警模块，所述无线通讯模块、压力检测模块和温度报警模块均与中央控制装置电连接，所述中央控制装置为PLC；
所述称重机构1包括下支撑板6、上支撑板8和若干竖向设置的计量组件7，各计量组件7均匀设置在下支撑板6和上支撑板8的中间，所述计量组件7包括竖直向上设置的外壳9，所述外壳9内设有凹槽，所述凹槽的槽口朝上，所述凹槽的内部设有压力传感器10和弹簧12，所述凹槽的槽口处设有钢珠11，所述弹簧12的一端固定在钢珠11的底部，所述弹簧12的另一端与压力传感器10固定，所述凹槽的槽口的最大距离小于钢珠11的直径，所述压力传感器10与压力检测模块电连接。
作为优选，为了保证被称重物体放置在称重机构1上的位置准确，从而保证了称重的精确性，所述定位组件3包括红外线测距仪。
作为优选，所述状态指示灯5与温度报警模块电连接，所述温度报警模块包括温度报警电路，所述温度报警电路包括第一集成电路U1、第二集成电路U2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、可调电阻RP1、热敏电阻RT、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第一发光二极管LD1、第二发光二极管LD2、第三发光二极管LD3、三极管Q1和蜂鸣器BL，所述第一集成电路U1为ZH-3型测光专用集成电路，所述第二集成电路U2的型号为7805，所述第一集成电路U1的第四端通过第一电阻R1和第二电阻R2组成的串联电路接地，所述第一集成电路U1的第五端分别与第一电阻R1和第二电阻R2连接，所述第一集成电路U1的第七端与第一二极管D1的阳极连接，所述第一二极管D1的阴极接地，所述第一集成电路U1的第二端通过热敏电阻RT接地，所述第一集成电路U1的第十四端外接12V直流电压电源，所述第一集成电路U1的第一端通过可调电阻RP1外接12V直流电压电源，所述第一集成电路U1的第十一端通过第一发光二极管LD1外接12V直流电压电源，所述第一集成电路U1的第十二端通过第二发光二极管LD2外接12V直流电压电源，所述第一集成电路U1的第十端通过第三发光二极管LD3外接12V直流电压电源，所述第一发光二极管LD1的阳极、第二发光二极管LD2的阳极和第三发光二极管LD3的阳极均外接12V直流电压电源，所述第二二极管D2的阴极与第一发光二极管LD1的阴极连接，所述第三二极管D3的阴极与第三发光二极管LD3的阴极连接，所述三极管Q1的基极通过第三电阻R3分别与第二二极管D2的阳极和第三二极管D3的阳极连接，所述三极管Q1的发射极外接12V直流电压电源，所述三极管Q1的集电极通过第四电阻R4接地，所述第二集成电路U2的输入端外接12V直流电压电源，所述第二集成电路U2的接地端与三极管Q1的集电极连接，所述第二集成电路U2的输出端通过蜂鸣器BL接地。
作为优选，为了保证装置语音指示的可靠性，所述蜂鸣器BL的功率为5W。
作为优选，所述三极管Q1的型号为S8550。
作为优选，所述无线通讯模块包括蓝牙。
作为优选，电容式触摸液晶屏的灵敏度高，从而提高了装置的可操作性，所述操控界面4包括电容式触摸液晶屏。
作为优选，三氟锂电池具有容量大的特点，从而提高了装置的可持续工作能力，所述中控台2内还设有蓄电池，所述蓄电池为三氟锂电池。
该基于物联网的用于工业生产的称重装置的温度报警电路工作原理是：该温度报警电路由温度检测/指示电路和声音报警电路组成，温度检测/指示电路由第一电阻R1、第二电阻R2、第一集成电路U1、热敏电阻RT、可调电阻RP1、第一二极管D1和发光二极管LD1～LD3组成。声音报警电路由第二二极管D2、第三二极管D3、第三电阻R3、第四电阻R4、三极管Q1、第二集成电路U2和蜂鸣器BL组成。热敏电阻RT用来检测环境温度，其阻值随着温度的升高而减小，第一集成电路U1的2脚电压随着热敏电阻RT的阻值变化而变化。可调电阻RP1用来设定监控温度。当环境温度适宜(在可调电阻RP1的设定温度范围内)时，第一集成电路U1的2脚电位介于高电平与低电平之间，第一集成电路U1的12脚输出低电平，10脚和11脚输出高电平，第二发光二极管LD2点亮，第一发光二极管LD1和第三发光二极管LD3不发光，声音报警电路不工作，蜂鸣器BL不发声。当环境温度偏低时，热敏电阻RT的阻值增大，使第一集成电路U1的2脚电压升高，当第一集成电路U1的2脚和5脚变为高电平时，第一集成电路U1的11脚和12脚将输出低电平，使第一发光二极管LD1和第三发光二极管LD3点亮，第二二极管D2和三极管Q1导通，第二集成电路U2也导通工作，蜂鸣器BL发出报警声。当环境温度升高时，热敏电阻RT的阻值随之减小，使第一集成电路U1的2脚电压下降。当温度偏高使第一集成电路U1的2脚和4脚变为低电平时，10脚和12脚输出低电平，使第二发光二极管LD2和第三发光二极管LD3点亮，第三二极管D3和三极管Q1导通，第二集成电路U2也导通工作，蜂鸣器BL发出报警声。改变第一电阻R1和第二电阻R2的阻值，可以改变温度监控范围也越大。第一电阻R1与第二电阻R2的阻值比越大，温度监控范围也越大。其中，热敏电阻RT为负温度系数热敏电阻。该电路通过第一集成电路U1设定温度的监控范围，同时对不同温度进行实时指示，从而保证了温度报警的可靠性，而且省去了中央控制装置进行控制判断的环节，提高了装置的工作效率。
该基于物联网的用于工业生产的称重装置中，首先通过四个定位组件3对产品进行定位，能够将装置放置在称重机构1的正中央，从而保证了称重的精确性，同时各计量组件7均匀设置在下支撑板6和上支撑板8的中间，则当产品放置在上支撑板8时，则上支撑板8就会对钢珠11进行作用力，同时钢珠11就会通过弹簧12的缓冲将力传输给压力传感器10，通过各处压力传感器10对压力的实时检测，来判断产品的重量，进一步保证了称重的精确性。其中，操控界面4用来保证工作人员对装置进行现场操控；状态指示灯5用来向工作人员进行装置的状态指示；中央控制装置用于控制各个模块，从而提高了装置的智能化；无线通讯模块用于保证装置与通讯终端进行无线通讯，实现了装置的远程操控能力；压力检测模块用于对压力传感器10的检测参数进行分析；温度报警模块用于对装置的工作温度进行实时检测，防止由于温度的变化而降低了装置的测量精度。
与现有技术相比，该基于物联网的用于工业生产的称重装置中，通过四个定位组件3对产品进行定位，能够将装置放置在称重机构1的正中央，从而保证了称重的精确性，同时由上支撑板8对其下方均匀设置的钢珠11进行作用力，再通过弹簧12的缓冲将力传输给压力传感器10，通过各处压力传感器10对压力的实时检测，来判断产品的重量，进一步保证了称重的精确性；该温度报警电路通过第一集成电路U1设定温度的监控范围，同时对不同温度进行实时指示，从而保证了温度报警的可靠性，而且省去了中央控制装置进行控制判断的环节，提高了装置的工作效率和实用性。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (8)

1.一种基于物联网的用于工业生产的称重装置，其特征在于，包括称重机构(1)、四个设置在称重机构(1)上的定位组件(3)和设置在称重机构(1)一侧的中控台(2)；
所述中控台(2)包括操控界面(4)和若干状态指示灯(5)，所述中控台(2)的内部设有中央控制装置、无线通讯模块、压力检测模块和温度报警模块，所述无线通讯模块、压力检测模块和温度报警模块均与中央控制装置电连接，所述中央控制装置为PLC；
所述称重机构(1)包括下支撑板(6)、上支撑板(8)和若干竖向设置的计量组件(7)，各计量组件(7)均匀设置在下支撑板(6)和上支撑板(8)的中间，所述计量组件(7)包括竖直向上设置的外壳(9)，所述外壳(9)内设有凹槽，所述凹槽的槽口朝上，所述凹槽的内部设有压力传感器(10)和弹簧(12)，所述凹槽的槽口处设有钢珠(11)，所述弹簧(12)的一端固定在钢珠(11)的底部，所述弹簧(12)的另一端与压力传感器(10)固定，所述凹槽的槽口的最大距离小于钢珠(11)的直径，所述压力传感器(10)与压力检测模块电连接。
2.如权利要求1所述的基于物联网的用于工业生产的称重装置，其特征在于，所述定位组件(3)包括红外线测距仪。
3.如权利要求1所述的基于物联网的用于工业生产的称重装置，其特征在于，所述状态指示灯(5)与温度报警模块电连接，所述温度报警模块包括温度报警电路，所述温度报警电路包括第一集成电路(U1)、第二集成电路(U2)、第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、第三电阻(R3)、第四电阻(R4)、可调电阻(RP1)、热敏电阻(RT)、第一二极管(D1)、第二二极管(D2)、第三二极管(D3)、第一发光二极管(LD1)、第二发光二极管(LD2)、第三发光二极管(LD3)、三极管(Q1)和蜂鸣器(BL)，所述第一集成电路(U1)为ZH-3型测光专用集成电路，所述第二集成电路(U2)的型号为7805，所述第一集成电路(U1)的第四端通过第一电阻(R1)和第二电阻(R2)组成的串联电路接地，所述第一集成电路(U1)的第五端分别与第一电阻(R1)和第二电阻(R2)连接，所述第一集成电路(U1)的第七端与第一二极管(D1)的阳极连接，所述第一二极管(D1)的阴极接地，所述第一集成电路(U1)的第二端通过热敏电阻(RT)接地，所述第一集成电路(U1)的第十四端外接12V直流电压电源，所述第一集成电路(U1)的第一端通过可调电阻(RP1)外接12V直流电压电源，所述第一集成电路(U1)的第十一端通过第一发光二极管(LD1)外接12V直流电压电源，所述第一集成电路(U1)的第十二端通过第二发光二极管(LD2)外接12V直流电压电源，所述第一集成电路(U1)的第十端通过第三发光二极管(LD3)外接12V直流电压电源，所述第一发光二极管(LD1)的阳极、第二发光二极管(LD2)的阳极和第三发光二极管(LD3)的阳极均外接12V直流电压电源，所述第二二极管(D2)的阴极与第一发光二极管(LD1)的阴极连接，所述第三二极管(D3)的阴极与第三发光二极管(LD3)的阴极连接，所述三极管(Q1)的基极通过第三电阻(R3)分别与第二二极管(D2)的阳极和第三二极管(D3)的阳极连接，所述三极管(Q1)的发射极外接12V直流电压电源，所述三极管(Q1)的集电极通过第四电阻(R4)接地，所述第二集成电路(U2)的输入端外接12V直流电压电源，所述第二集成电路(U2)的接地端与三极管(Q1)的集电极连接，所述第二集成电路(U2)的输出端通过蜂鸣器(BL)接地。
4.如权利要求3所述的基于物联网的用于工业生产的称重装置，其特征在于，所述蜂鸣器(BL)的功率为5W。
5.如权利要求3所述的基于物联网的用于工业生产的称重装置，其特征在于，所述三极管(Q1)的型号为S8550。
6.如权利要求1所述的基于物联网的用于工业生产的称重装置，其特征在于，所述无线通讯模块包括蓝牙。
7.如权利要求1所述的基于物联网的用于工业生产的称重装置，其特征在于，所述操控界面(4)包括电容式触摸液晶屏。
8.如权利要求1所述的基于物联网的用于工业生产的称重装置，其特征在于，所述中控台(2)内还设有蓄电池，所述蓄电池为三氟锂电池。
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