CN106672639A - 一种智能输送机及控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种智能输送机及控制系统，智能输送机包括接料斗，所述接料斗设置在机架的一端，所述接料斗的周边设有物料检测模块，所述物料检测模块连接有控制模块，所述控制模块连接有执行机构，所述执行机构的输出端连接所述机架，所述执行机构驱动机架产生位移，一种智能输送机的控制系统，包括物料检测模块，所述物料检测模块连接有控制模块，所述物料检测模块用于检测物料的下落位置，生成检测信号并将检测信号发送至控制模块，所述控制模块用于控制执行机构使接料斗始终位于物料的出料口下方，具有自动调节位移、自动伸长缩短、保证物料运输连续、稳定、作业效率高的优点。

Description

一种智能输送机及控制系统

技术领域

本发明涉及粮食运输机械，具体涉及一种智能输送机及控制系统。

背景技术

目前粮食皮带输送机在粮食输送领域应用非常广泛，用于收集、转移或输送粮食，具有节省人力的优点。

当前散粮的出仓一般按照装车皮带输送机、水平皮带输送机、扒谷输送机的生产作业线模式。在作业时，扒谷输送机需要不停的根据散粮粮堆的位置、粮食的散落特性进行移动，这就需要在移动扒谷输送机的同时，不停地停机(或空转)来调整水平皮带输送机首尾与扒谷输送机的出口、装车皮带输送机的进口之间的相对位置，才能确保整个作业线的连续运行，造成了人员数量多、人工劳动强度大，作业效率低的问题。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种智能输送机及控制系统，具有自动调节位移、自动伸缩，保证物料运输连续、稳定、作业效率高的优点。

为解决以上技术问题，本发明提供的技术方案是一种智能输送机，所述接料斗设置在机架的一端，所述接料斗的周边设有物料检测模块，所述物料检测模块连接有控制模块，所述控制模块连接有执行机构，所述执行机构的输出端连接所述机架，所述执行机构驱动机架产生位移。

优选的，所述物料检测模块具体包括两组传感器组，每组传感器组包括一列沿直线分布安装的位置信号发生器和一列与所述位置信号发生器一一对应的位置信号接收器，每列位置信号发生器与其对应列的位置信号接收器相互平行，两组传感器组中相邻的两列位置信号接收器相互垂直，相邻的两列位置信号发生器相互垂直，两个所述传感器组分别形成X、Y方向的二维坐标。

优选的，所述机架包括第一机架、第二机架和第三机架，所述第一机架为固定机架，所述第二机架和所述第三机架设有伸缩机构，在所述机架上安装有所述执行机构，所述第三机架的底部设有转向轮，所述第一机架的底部设有两组万向轮。

优选的，所述执行机构包括转向电机和驱动电机，所述转向电机的输出端连接所述转向轮，所述驱动电机包括第一驱动电机和第二驱动电机，所述第一驱动电机安装于第一机架内，所述第一驱动电机的输出端连接在所述第二机架的伸缩机构上，所述第二驱动电机安装于所述第二机架内，所述第二驱动电机连接在所述第三机架的伸缩机构。

优选的，所述转向轮上还设有角度传感器，所述驱动电机的输出端安装有转速传感器；

所述执行机构还包括输送电机，所述输送电机连接有输送带，所述输送带沿所述第一机架、第二机架、第三机架的伸缩方向整体安装在所述机架上。

一种智能输送机的控制系统，其特征在于，包括物料检测模块，所述物料检测模块连接有控制模块，所述物料检测模块用于检测物料的下落位置，生成检测信号并将检测信号发送至控制模块；

控制模块连接有电机控制模块，所述控制模块用于接收所述检测信号，根据检测信号运算获得移动路径，并根据移动路径生成控制信号并将控制信号发送至电机控制模块；

所述电机控制模块用于控制执行机构，所述执行机构安装在机架上，所述机架包括第一机架、第二机架和第三机架，所述执行机构包括：

转向电机、第一驱动电机、第二驱动电机，用于使物料始终落入所述第三机架上的接料口中具体包括：

所述转向电机用于驱动机架转向，

所述第二驱动电机用于驱动第三机架伸缩；

第一驱动电机，用于驱动第二机架的伸缩。

优选的，还包括角度传感器，所述角度传感器安装在所述转向轮上，所述转向轮连接在转向电机的输出端，用于检测转向轮的转向角度并控制机架的转向角度，具体包括检测转向轮的转向角度、生成反馈信号并将反馈信号实时发送至控制模块，所述控制模块根据反馈信号控制所述执行机构；

转速传感器，用于实时检测第一驱动电机和第二驱动电机的转速并反馈给控制模块，分别控制所述第二机架和所述第三机架的移动距离。

优选的，所述控制模块还连接有输送电机，用于连接输送带，所述输送带用于将物料从第三机架输送至第一机架。

优选的，还包括：

报警系统，连接所述控制模块，用于当所述执行机构发生过载或设备故障时，接收所述控制模块发出的报警指令并报警。

优选的，还包括手动自动控制模块，用于切换手动操作模式或自动控制模式：

所述手动操作模式用于手动控制所述机架的转向，以及所述第二机架和所述第三机架的伸缩；

所述自动控制模式用于通过所述物料检测模块进行检测，并通过控制模块控制所述机架的转向，以及所述第二机架和所述第三机架的伸缩。

本申请与现有技术相比，其详细说明如下：

本申请提供一种智能输送机及控制系统，通过物料检测模块检测物料的下落情况，并根据物料下落点的位移自动跟踪物料的出料口，具体应用包括在例如扒谷输送机的出粮口下方，检测出粮的位置变化，可以自动调整机架角度，调节第二机架或第三机架的伸长或缩短，使整个出仓作业连续运行，在减小水平皮带输送机数量的同时，有效提高设备的运行工作效率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的内部结构示意图；

图3为本发明的物料检测模块的结构示意图；

图4为本发明的转向电机的结构示意图；

图5为本发明的第一驱动电机的结构示意图；

图6为本发明的控制系统的示意图。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图1和图2所示，一种智能输送机，包括接料斗2，其设置在机架的一端，所述机架包括第一机架6、第二机架5和第三机架4，所述第一机架6为固定机架，所述第二机架5和所述第三机架4为可以在第一机架6上伸缩的活动机架，所述机架上沿伸缩方向设有输送带21，其中第三机架的一端，在输送带21上方设置有所述接料斗2，第一机架的一端设有输送机出料口14，所述输送带21将物料从进料斗2的下方输送至输送机出料口14，所述输送带21整体套装在机架上，具有无缝隙传送的优点。

所述接料斗2对准在物料的出料口1的正下方，如图3所示，接料斗2的外围安装有物料检测模块3，所述物料检测模块3具体包括两组传感器组，每组传感器组具体包括一列位置信号发生器12和一列位置信号接收器13，每列位置信号发生器12和每列位置信号接收器13沿直线分布安装，每一列所述位置信号发生器12与其对应的位置信号接收器13平行设置，两组传感器组中相邻的两列位置信号发生器12相互垂直，两列相邻的位置信号接收器13相互垂直，两组所述传感器组分别形成X、Y方向的二维坐标。其中，位置信号发生器12优选为一种激光信号发生器，位置信号接收器13优选为一种激光信号接收器。

如图1和图2所示，所述物料检测模块3连接有控制模块15，所述控制模块15连接有执行机构，所述执行机构的输出端连接第二机架5和第三机架4并驱动机架产生位移，具体为：

所述执行机构包括输送电机11、转向电机16和驱动电机，所述驱动电机包括第一驱动电机17和第二驱动电机18，所述第二机架5和所述第三机架4均设有伸缩机构，其中，所述第一驱动电机17安装于第一机架6内，所述第一驱动电机17的输出端连接在所述第二机架5的伸缩机构上，所述第二驱动电机18安装于所述第二机架5内，所述第二驱动电机18连接在所述第三机架4的伸缩机构上。

所述第三机架4的底部设有转向轮8，所述第一机架6的底部设有两组万向轮，分别包括第一万向轮9和第二万向轮10，其中第一万向轮9为活动万向轮，第二万向轮10为可固定万向轮，当第二万向轮10保持活动状态时，用于方便人工将机架推动，节省搬运人力，当第二万向轮10为固定状态时，用于保持第一机架6的一端为固定端。

所述第一机架6上还安装有手动自动控制模块7，所述手动自动控制模块7设有手动操作模式和自动控制模式的切换开关，用于手动操作和自动控制的状态切换。

所述输送带21连接有输送电机11，所述输送电机11连接所述控制模块15，输送带21优选为聚氯乙烯输送带或橡胶输送带。

转向轮8上设有转向电机16，所述转向电机16输出端连接有所述转向轮8，具体的，如图4所示，所述转向轮8上还设有角度传感器19，角度传感器19连接在所述控制模块15上。

所述驱动电机的输出端安装有转速传感器，转速传感器连接在控制模块15上，以第一驱动电机17为例，如图5所示，所述第一驱动电机17的输出端安装有第一转速传感器20，第一转速传感器20连接在控制模块15上。所述第二驱动电机18的输出端安装有相同的转速传感器。

结合图1、图2，如图6所示，一种智能输送机的控制系统，包括物料检测模块3，所述物料检测模块3连接有控制模块15，所述物料检测模块3用于检测物料的下落位置，生成检测信号并将检测信号发送至控制模块15；

控制模块15连接有电源模块24，所述控制模块15连接有电机控制模块25，所述控制模块15用于接收所述检测信号，根据检测信号运算获得移动路径，并根据移动路径生成控制信号并将控制信号发送至电机控制模块25；

所述电机控制模块25用于控制执行机构，具体包括：

控制转向电机16，其用于驱动机架转向；

控制第一驱动电机17，其用于驱动第二机架5伸缩，

所述电机控制模块25还用于控制第二驱动电机18，所述第二驱动电机18用于驱动第三机架4的伸缩。

所述转向电机16、第一驱动电机17和第二驱动电机18共同用于使物料始终落入接料口2中；

本申请公开的智能输送机控制系统还连接有角度传感器19，所述角度传感器19安装在转向轮8上，用于检测转向轮8的转向角度，具体包括检测转向轮8的转向角度、生成反馈信号并将反馈信号实时发送至控制模块15，所述控制模块15根据反馈信号控制所述转向电机16、第一驱动电机17或第二驱动电机18，使所述机架的转向角度始终符合控制模块15生成的移动路径。

本申请公开的智能输送机控制系统还连接有转速传感器，包括第一转速传感器20和第二转速传感器22，分别用于实时检测第一驱动电机17和第二驱动电机18的转速并反馈给控制模块15，用于控制所述第二机架5和所述第三机架4的移动距离。

所述控制模块15还连接有输送电机11，用于连接并驱动输送带21，所述输送带21用于将物料从第三机架4输送至第一机架6。

所述控制模块15还连接有报警系统23，用于当所述执行机构发生过载或设备故障时，接收所述控制模块15发出的报警指令并报警。

本申请还设有手动自动控制模块7，用于切换手动操作模式或自动控制模式：

所述手动操作模式用于手动控制所述机架的转向，以及所述第二机架5和所述第三机架4的伸缩；

所述自动控制模式用于通过所述物料检测模块3进行检测，并通过控制模块15控制所述机架的转向，以及所述第二机架5和所述第三机架4的伸缩。

根据本发明的使用方法，对本发明做进一步说明：

开始工作时，人工调整智能输送机的接料口与出料口的相对位置，人为调整输送带的伸缩长度，使输送机出料口处于目标位置。

设备运行后，输送电机启动带动输送带转动，物料检测模块按照一定的检测周期开始检测落料的位置。物料检测模块位于接料口的周围，接料口使物料检测模块的检测范围存在一个空白检测区域，当落料位置在接料口内部，即空白检测区域时，此时物料检测模块不会反馈物料的落料位置，当落料位置随着扒谷机的移动超出了物料检测模块的空白检测区域时，位置信号发生器与其对应的位置信号接收器之间的信号通断形成一个反馈信号，具体如下：一对位置信号发生器与其对应的位置信号接收器形成一个传感器组。两组传感器组中相邻的两列位置信号发生器相互垂直，两列相邻的位置信号接收器相互垂直，两组所述传感器组分别形成X、Y方向的二维坐标。X、Y方向上的二维坐标上的反馈信号表达出物料的下落位置的变化量。接料斗的正中间留一部分检测空白区域作为接料口接料的初始位置。传感器组中的位置信号发生器和位置信号接收器分别均匀间隔排列，以便于反馈出某一方向上的位移。例如：落料位置触发了X方向上左边的两组传感器组的反馈信号，而没有触发Y方向上的传感器组的反馈信号，则可反馈出落料位置向X轴左方偏移了两个间隔距离。以此类推这样可以反馈出落料位置在接料斗内的任意位置变化。物料检测模块将反馈信号发送给控制模块，控制模块通过处理反馈信号，并将物料落料的位置计算得出相应方向上的位移变化量、转向角度等参数，运算得出移动路径，控制模块驱动执行机构中的第一驱动电机实现第二机架在第一机架上做直线运动，或驱动第二驱动电机实现第三机架在第二机架上的直线运动，同时控制转向电机使接料斗移动到落料位置的正下方。其中角度传感器与转速传感器检测的反馈信号发送至控制模块，形成闭环控制，用于监测执行机构移动的路径。以此工作循环。

当设备开始运行时，物料检测模块就检测到X、Y轴上的反馈信号，则说明人工未完全将接料斗与落料口的位置对准，则设备根据上述的控制方法进行自适应的对准工作。

当物料检测模块超过某一时间阀值未检测到有信号通断时，则判定设备为空载，超过设定的时间阀值后控制模块控制断开输送电机电源，使输送带停止工作节能减耗。当位置传感器检测输送带上有物料时反馈给控制器，控制模块控制输送电机开启，输送带工作，在整个过程中物料检测模块持续工作。

手动自动控制模块用于实现手动操作与自动操作的切换，当手动自动控制模块切换至手动操作模式时，可人工手动控制所述机架的转向，以及所述第二机架和所述第三机架的伸缩，使接料斗位于出料口的正下方；

当手动自动控制模块切换至自动控制模式时，通过所述物料检测模块进行检测，并通过控制模块控制所述机架的转向，以及所述第二机架和所述第三机架的伸缩，使接料斗位于出料口的正下方。

本申请提供一种智能输送机及其控制模块，通过物料检测模块检测物料的下落情况，并根据物料下落点的位移自动跟踪物料的出料口，具体应用包括在例如扒谷输送机的出粮口下方，检测出粮的位置变化，可以自动调整机架的角度，调节第二机架或第三机架的伸长或缩短，使整个出仓作业连续运行，在减小水平皮带输送机数量的同时，有效提高设备的运行工作效率。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种智能输送机，包括接料斗，其特征在于，所述接料斗设置在机架的一端，所述接料斗的周边设有物料检测模块，所述物料检测模块连接有控制模块，所述控制模块连接有执行机构，所述执行机构的输出端连接所述机架，所述执行机构驱动机架产生位移。

2.根据权利要求1所述的一种智能输送机，其特征在于，所述物料检测模块具体包括两组传感器组，每组传感器组包括一列沿直线分布安装的位置信号发生器和一列与所述位置信号发生器一一对应的位置信号接收器，每列位置信号发生器与其对应列的位置信号接收器相互平行，两组传感器组中相邻的两列位置信号接收器相互垂直，相邻的两列位置信号发生器相互垂直，两个所述传感器组分别形成X、Y方向的二维坐标。

3.根据权利要求1所述的一种智能输送机，其特征在于，所述机架包括第一机架、第二机架和第三机架，所述第一机架为固定机架，所述第二机架和所述第三机架设有伸缩机构，在所述机架上安装有所述执行机构，所述第三机架的底部设有转向轮，所述第一机架的底部设有两组万向轮。

4.根据权利要求3所述的一种智能输送机，其特征在于，所述执行机构包括转向电机和驱动电机，所述转向电机的输出端连接所述转向轮，所述驱动电机包括第一驱动电机和第二驱动电机，所述第一驱动电机安装于第一机架内，所述第一驱动电机的输出端连接在所述第二机架的伸缩机构上，所述第二驱动电机安装于所述第二机架内，所述第二驱动电机连接在所述第三机架的伸缩机构。

5.根据权利要求4所述的一种智能输送机，其特征在于，所述转向轮上还设有角度传感器，所述驱动电机的输出端安装有转速传感器；

所述执行机构还包括输送电机，所述输送电机连接有输送带，所述输送带沿所述第一机架、第二机架、第三机架的伸缩方向整体安装在所述机架上。

6.一种智能输送机的控制系统，其特征在于，包括物料检测模块，所述物料检测模块连接有控制模块，所述物料检测模块用于检测物料的下落位置，生成检测信号并将检测信号发送至控制模块；

控制模块连接有电机控制模块，所述控制模块用于接收所述检测信号，根据检测信号运算获得移动路径，并根据移动路径生成控制信号并将控制信号发送至电机控制模块；

所述电机控制模块用于控制执行机构，所述执行机构安装在机架上，所述机架包括第一机架、第二机架和第三机架，所述执行机构包括：

转向电机、第一驱动电机、第二驱动电机，用于使物料始终落入所述第三机架上的接料口中具体包括：

所述转向电机用于驱动机架转向，

所述第二驱动电机用于驱动第三机架伸缩；

第一驱动电机，用于驱动第二机架的伸缩。

7.根据权利要求6所述的一种智能输送机控制系统，其特征在于，还包括角度传感器，所述角度传感器安装在所述转向轮上，所述转向轮连接在转向电机的输出端，用于检测转向轮的转向角度并控制机架的转向角度，具体包括检测转向轮的转向角度、生成反馈信号并将反馈信号实时发送至控制模块，所述控制模块根据反馈信号控制所述执行机构；

转速传感器，用于实时检测第一驱动电机和第二驱动电机的转速并反馈给控制模块，分别控制所述第二机架和所述第三机架的移动距离。

8.根据权利要求6所述的一种智能输送机控制系统，其特征在于，所述控制模块还连接有输送电机，用于连接输送带，所述输送带用于将物料从第三机架输送至第一机架。

9.根据权利要求6所述的一种智能输送机控制系统，其特征在于，还包括：

报警系统，连接所述控制模块，用于当所述执行机构发生过载或设备故障时，接收所述控制模块发出的报警指令并报警。

10.根据权利要求6所述的一种智能输送机控制系统，其特征在于，还包括手动自动控制模块，用于切换手动操作模式或自动控制模式：

所述手动操作模式用于手动控制所述机架的转向，以及所述第二机架和所述第三机架的伸缩；

所述自动控制模式用于通过所述物料检测模块进行检测，并通过控制模块控制所述机架的转向，以及所述第二机架和所述第三机架的伸缩。