CN110451203A - 一种带式输送机自动调偏装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于物流机械领域，涉及一种带式输送机自动调偏装置及方法，该装置包括：调偏滚筒总成，调偏动力装置，自动调偏控制系统及调偏机架，调偏滚筒总成安装于调偏机架上，自动调偏控制系统包括光电开关组件及调偏控制器，光电开关组件与调偏控制器连接，调偏控制器与调偏动力装置连接。调偏滚筒总成包括叉状支架、滚筒；调偏动力装置包括电机、调偏轴及调偏螺母，电机安装于调偏机架上，电机的转轴与调偏轴连接；调偏螺母位于调偏轴上，调偏螺母的一端与调偏轴连接，另一端卡接在叉状支架的另一端；调偏轴在电机的转动下带动调偏螺母左右转动，调偏螺母带动叉状支架左右摆动实现对滚筒的角度的改变，通过改变滚筒与皮带之间的压力进行纠偏。

Description

一种带式输送机自动调偏装置及方法

技术领域

本发明属于物流机械领域，涉及带式输送机，具体涉及一种带式输送机自动调偏装置及方法。

背景技术

带式输送机具有输送能力强、输送距离远的特点，能够输送散装、箱装、袋装等各类包装物资，广泛用于国内外采矿、物流、自动化流水线等行业领域。

然而，在物料输送过程中，当输送带发生偏转时，轻则停工调整，重则损坏输送带和输送机械。带式输送机存在易跑偏的问题，尤其是双向输送的带式输送机，人工调偏存在较大的难度，同时还影响了作业效率，跑偏特别严重的情况，会造成皮带磨损甚至撕裂等严重损失。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种带式输送机自动调偏装置及方法。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一方面，本发明提供了一种带式输送机自动调偏装置，包括：位于皮带下方的调偏滚筒总成，调偏动力装置，自动调偏控制系统及调偏机架；

所述调偏滚筒总成安装于调偏机架上，所述调偏滚筒总成包括安装于调偏机架上的叉状支架，所述叉状支架的一端与滚筒固定连接，另一端与调偏动力装置连接；所述滚筒的外端面与皮带的下表面摩擦接触；

所述调偏动力装置包括电机、调偏轴及调偏螺母，所述电机安装于调偏机架上，所述电机的转轴与调偏轴连接；所述调偏轴通过轴承安装于调偏机架上；所述调偏螺母位于调偏轴上，所述调偏螺母的一端通过螺纹与调偏轴连接，另一端卡接在叉状支架的另一端；所述调偏轴在电机的转动下带动调偏螺母左右转动，所述调偏螺母带动叉状支架左右摆动；

所述自动调偏控制系统包括安装于调偏机架上的光电开关组件及调偏控制器，所述光电开关组件通过安装板固定安装于调偏机架上，所述光电开关组件与调偏控制器连接，所述调偏控制器与调偏动力装置连接。

进一步，所述叉状支架包括“U”型结构和与所述“U”型固定连接的支撑杆，所述“U”型结构与滚筒的转轴固定连接；所述叉状支架的支撑杆与调节螺母固定连接。

进一步，所述叉状支架的支撑杆与调节螺母垂直固定。

进一步，所述电机的输出转轴通过带传动或链传动带动调偏轴旋转。

进一步，所述光电开关组件包括四个用于检测皮带位置的光电开关；所述四个光电开关包括通过安装板安装于调偏机架两侧的第一光电开关、第二光电开关、第三光电开关及第四光电开关。

进一步，所述第一光电开关、第三光电开关设置于调偏机架右侧的安装板上，所述第三光电开关设置于第一光电开关的外侧；所述第二光电开关、第四光电开关设置于调偏机架左侧的安装板上，所述第四光电开关设置于第二光电开关的外侧，位于所述调偏机架左、右两侧的安装板的位置相对应。

进一步，所述四个光电开关均为光电传感器，所述光电传感器与调偏控制器连接。

进一步，所述调偏机架设置于带式输送机的两端，且所述调偏机架与带式输送机整体的机架高度、宽度相匹配。

另一方面，本发明还提供了一种带式输送机自动调偏方法，具体包括，执行如下循环：

1)、利用第一光电开关、第二光电开关、第三光电开关及第四光电开关分别采集皮带的位置数据信息；

2)、根据光电开关采集到的皮带位置数据信息判断是否进行调偏动作；

3)、若四个光电开关采集的皮带位置数据信息显示皮带未跑偏，则不需要对皮带进行调偏；否则，利用如上所述的自动调偏装置对皮带进行调偏；

当第一光电开关被遮挡，皮带右偏，调偏控制器根据接收到的皮带右偏信号控制电机正转n1圈，通过调偏轴和调偏螺母带动滚筒向左偏转一定角度，实现调偏；

当第二光电开关被遮挡，皮带左偏，调偏控制器根据接收到的皮带左偏信号控制电机反转n1圈，通过调偏轴和调偏螺母带动滚筒向右偏转一定角度，实现调偏；

当第一光电开关与第三光电开关均被遮挡，或者第二光电开关与第四光电开关均被遮挡，皮带严重跑偏，调偏控制器根据接收到的严重跑偏信号，发出停止指令至调偏动力装置，带式输送机停机；

4)调偏动作完成后，在皮带经过一定的时间t响应转入步骤1)。

与现有技术相比，本发明提供的技术方案包括以下有益效果：该带式输送机自动调偏装置，调偏动力装置中的电机带动调偏轴转动，调偏轴再带动调偏螺母左右转动，叉状支架在调偏螺母的带动下带动滚筒左右摆动，通过改变滚筒的角度从而改变滚筒与皮带之间的压力进行纠偏；同时，通过光电开关组件检测皮带的位置信息数据，调偏控制器根据接收到的皮带的位置数据信号对电机发出指令，从而控制整个调偏动力装置进行调偏，当光电开关组件检测到皮带严重跑偏时，调偏控制器发出停止指令给电机，整个带式输送机停机，防止皮带继续跑偏与调偏机架产生干涉，撕裂皮带。

附图说明

图1为本发明提供的带式输送机自动调偏装置的结构示意图；

图2为本发明提供的自动调偏装置应用在带式输送机上的整体布置图；

图3为本发明提供的自动调偏装置的电路连接框图；

图4为本发明提供的带式输送机自动调偏装置实际调偏的流程示意图。

其中：1为调偏滚筒总成；2为调偏动力装置；3为自动调偏控制系统；4为调偏机架；5为滚筒；6为叉状支架；7为调偏轴；8为调偏螺母；9为第一光电开关；10为第二光电开关；11为第三光电开关；12为第四光电开关；13为调偏控制器；14为电机；15为安装板。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明做进一步详细描述：

实施例：

参见图1所示，本发明提供了一种带式输送机自动调偏装置，包括：位于皮带下方的调偏滚筒总成1，调偏动力装置2，自动调偏控制系统3及调偏机架4，

调偏滚筒总成1安装于调偏机架4上，调偏滚筒总成1包括安装于调偏机架4上的叉状支架6，叉状支架6的一端与滚筒5固定连接，另一端与调偏动力装置2连接；滚筒5的外端面与皮带的下表面摩擦接触；

调偏动力装置2包括电机14、调偏轴7及调偏螺母8，电机14安装于调偏机架4上，电机14的转轴与调偏轴7连接；调偏轴7通过轴承安装于调偏机架4上；调偏螺母8位于调偏轴7上，调偏螺母8的一端通过螺纹与调偏轴7连接，另一端卡接在叉状支架6的另一端；调偏轴7在电机14的转动下带动调偏螺母8左右转动，调偏螺母8带动叉状支架6左右摆动；

自动调偏控制系统3包括安装于调偏机架4上的光电开关组件及调偏控制器13，光电开关组件通过安装板15固定安装于调偏机架4上，光电开关组件与调偏控制器13连接，调偏控制器13与调偏动力装置2连接。

进一步地，叉状支架6包括“U”型结构和与“U”型固定连接的支撑杆，“U”型结构与滚筒5的转轴固定连接，叉状支架6的支撑杆与调节螺母8固定连接；调偏螺母8在调偏轴7的转动下左右移动，通过带动叉状支架6左右摆动实现对滚筒5的角度的改变，从而改变滚筒5与皮带之间的压力进行纠偏。

优选地，叉状支架6的支撑杆与调节螺母8垂直固定，能够实现对滚筒5的转动角度的精确调节，提高该自动调偏装置的纠偏精确度。

进一步地，电机14的输出转轴通过带传动或链传动带动调偏轴7旋转。

进一步地，参见图3所示，光电开关组件包括四个用于检测皮带位置的光电开关；四个光电开关包括通过安装板15对称安装于调偏机架4两侧的第一光电开关9、第二光电开关10、第三光电开关11及第四光电开关12，第一光电开关9、第二光电开关10、第三光电开关11及第四光电开关12均与调偏控制器13连接，调偏控制器13与电机14连接。

进一步地，第一光电开关9、第三光电开关11设置于调偏机架4右侧的安装板15上，第三光电开关11设置于第一光电开关9的外侧；第二光电开关10、第四光电开关12设置于调偏机架4左侧的安装板15上，第四光电开关12设置于第二光电开关10的外侧，位于调偏机架4左、右两侧的安装板15的位置相对应。

优选地，上述四个光电开关均为光电传感器，且所有光电传感器与调偏控制器13连接。

进一步地，所述滚筒5的两端直径小于中间直径，类似一个梭型，滚筒5安装于叉状支架6的“U”型结构上，能够绕滚筒5的轴线转动。

进一步地，参见图2所示，所述调偏机架4设置于带式输送机的两端，且调偏机架4与带式输送机整体的机架高度、宽度相匹配。

综上，该带式输送机自动调偏装置，滚筒5安装在叉状支架6上，能够绕滚筒5的轴线转动。调偏动力装置2中的电机14安装在调偏机架4上，通过带传动或链传动带动调偏轴7旋转；调偏轴7的中间段有螺纹，与调偏螺母8相配合，随着调偏轴7的旋转，调偏螺母8在调偏轴7的轴向左右移动。由于调偏螺母8卡接在叉装支架6的支撑杆的末端，随着调偏螺母8左右移动，带动调偏滚筒总成1左右摆动。优选地，调偏轴7通过轴承安装在调偏机架4上，轴端可通过工具手动旋转调偏轴7，实现紧急情况下的手动调偏。

同时，该调偏装置通过光电开关组件检测皮带的位置信息数据，调偏控制器13根据接收到的皮带的位置数据信号对电机14发出指令，从而控制整个调偏动力装置2进行调偏，当光电开关组件检测到皮带严重跑偏时，调偏控制器13发出停止指令给电机14，整个带式输送机停机，防止皮带继续跑偏与调偏机架4产生干涉，撕裂皮带。

此外，参见图4所示，本发明还提供了一种带式输送机自动调偏方法，具体包括，执行如下循环：

S1、利用第一光电开关9、第二光电开关10、第三光电开关11及第四光电开关12分别采集皮带的位置数据信息；

S2、根据光电开关采集到的皮带位置数据信息判断是否进行调偏动作；

S3、若四个光电开关采集的皮带位置数据信息显示皮带未跑偏，则不需要对皮带进行调偏；否则，利用如上所述的自动调偏装置对皮带进行调偏；

当第一光电开关9被遮挡，皮带右偏，调偏控制器13根据接收到的皮带右偏信号控制电机14正转n1圈，通过调偏轴7和调偏螺母8带动滚筒5向左偏转一定角度，实现调偏；

当第二光电开关10被遮挡，皮带左偏，调偏控制器13根据接收到的皮带左偏信号控制电机14反转n1圈，通过调偏轴7和调偏螺母8带动滚筒5向右偏转一定角度，实现调偏；

当第一光电开关9与第三光电开关11均被遮挡，或者第二光电开关10与第四光电开关12均被遮挡，皮带严重跑偏，调偏控制器13根据接收到的严重跑偏信号，发出停止指令至调偏动力装置2，带式输送机停机；

S4、调偏动作完成后，在皮带经过一定的时间t响应转入S1。

该带式输送机自动调偏方法，光电开关组件通过安装板15安装在调偏机架4上，光电开关组件包括第一光电开关9、第二光电开关10、第三光电开关11及第四光电开关12，分别用于检测皮带的跑偏情况；位于安装板15上的第一光电开关9或第二光电开关10检测到皮带跑偏后，将信号传输至调偏控制器13，调偏控制器13发出指令至调偏动力装置2进行调偏。当调偏装置未能有效阻止皮带继续跑偏，位于第一光电开关9外侧的第三光电开关11、位于第二光电开关10外侧的第四光电开关12检测到皮带严重跑偏时，调偏控制器13发出指令，整个带式输送机停机，防止皮带继续跑偏与调偏机架4产生干涉，撕裂皮带。

参见图4，自动调偏方法为：1)带式输送机开机运行后，光电开关采集数据，表1为光电开关所代表的皮带跑偏状态，由四位数代码构成，分别第一光电开关9、第二光电开关10、第三光电开关11及第四光电开关12共四个光电开关的状态，1表示被皮带遮挡，0表示未被遮挡。根据光电开关信号进行皮带调偏：0000时，皮带未跑偏，自动调偏装置不需进行调整，带式输送机正常运行；1000时，皮带右偏，电机正转n1圈，通过调偏轴7和调偏螺母8带动调偏滚筒总成7向左偏转一定角度，皮带与滚筒5右侧之间压力增大，该压力的分力使皮带向左移动，从而实现纠偏；0100时，皮带左偏，电机反转n1圈，使得皮带向右移动；1010和0101的情况下，皮带左偏或者右偏的情况已经到达临界点，可能会和机架发生干涉从而引起皮带撕裂等重大故障，此时带式输送机直接停机，防止严重故障的发生。以上正常运行以及调偏动作发生后，带式输送机运行时间t后再进入下一个调偏循环，因为皮带调偏是一个过程，调偏动作发生后，需要一小段时间响应后皮带才可能会到达一个平衡位置，防止调偏动作一直进行导致调整过度。

表1光电开关状态代码及其含义

序号	代码	含义
			1	0000	没有光电开关被遮挡，皮带未跑偏
2	1000	光电开关9被遮挡，皮带右偏
			3	1010	光电开关9、11被遮挡，皮带严重右偏
4	0100	光电开关10被遮挡，皮带左偏
			5	0101	光电开关10、12被遮挡，皮带严重左偏

综上，一般情况下，自动调偏装置都能够在带式输送机运行的过程中自适应调整皮带的跑偏。万一出现了严重跑偏的情况导致停机，则可通过调偏轴7两端的进行手动调偏之后，再开机运行。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。

应当理解的是，本发明并不局限于上述描述的内容，并且可以在不脱离其范围进行修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种带式输送机自动调偏装置，其特征在于，包括：位于皮带下方的调偏滚筒总成(1)，调偏动力装置(2)，自动调偏控制系统(3)及调偏机架(4)；

所述调偏滚筒总成(1)安装于调偏机架(4)上，所述调偏滚筒总成(1)包括安装于调偏机架(4)上的叉状支架(6)，所述叉状支架(6)的一端与滚筒(5)固定连接，另一端与调偏动力装置(2)连接；所述滚筒(5)的外端面与皮带的下表面摩擦接触；

所述调偏动力装置(2)包括电机(14)、调偏轴(7)及调偏螺母(8)，所述电机(14)安装于调偏机架(4)上，所述电机(14)的转轴与调偏轴(7)连接；所述调偏轴(7)通过轴承安装于调偏机架(4)上；所述调偏螺母(8)位于调偏轴(7)上，所述调偏螺母(8)的一端通过内螺纹与调偏轴(7)连接，另一端卡接在叉状支架(6)的另一端；所述调偏轴(7)在电机(14)的转动下带动调偏螺母(8)左右转动，所述调偏螺母(8)带动叉状支架(6)左右摆动；

所述自动调偏控制系统(3)包括安装于调偏机架(4)上的光电开关组件及调偏控制器(13)，所述光电开关组件通过安装板(15)固定安装于调偏机架(4)上，所述光电开关组件与调偏控制器(13)连接，所述调偏控制器(13)与调偏动力装置(2)连接。

2.根据权利要求1所述的带式输送机自动调偏装置，其特征在于，所述叉状支架(6)包括“U”型结构和与所述“U”型固定连接的支撑杆，所述“U”型结构与滚筒(5)的转轴固定连接；所述叉状支架(6)的支撑杆与调节螺母(8)固定连接。

3.根据权利要求2所述的带式输送机自动调偏装置，其特征在于，所述叉状支架(6)的支撑杆与调节螺母(8)垂直固定。

4.根据权利要求1所述的带式输送机自动调偏装置，其特征在于，所述电机(14)的输出转轴通过带传动或链传动带动调偏轴(7)旋转。

5.根据权利要求1所述的带式输送机自动调偏装置，其特征在于，所述光电开关组件包括四个用于检测皮带位置的光电开关；所述四个光电开关包括通过安装板(15)对称安装于调偏机架(4)两侧的第一光电开关(9)、第二光电开关(10)、第三光电开关(11)及第四光电开关(12)。

6.根据权利要求5所述的带式输送机自动调偏装置，其特征在于，所述第一光电开关(9)、第三光电开关(11)设置于调偏机架(4)右侧的安装板(15)上，所述第三光电开关(11)设置于第一光电开关(9)的外侧；所述第二光电开关(10)、第四光电开关(12)设置于调偏机架(4)左侧的安装板(15)上，所述第四光电开关(12)设置于第二光电开关(10)的外侧，位于所述调偏机架(4)左、右两侧的安装板(15)的位置相对应。

7.根据权利要求6所述的带式输送机自动调偏装置，其特征在于，所述四个光电开关均为光电传感器，所述光电传感器与调偏控制器(13)连接。

8.根据权利要求1-7任一项所述的带式输送机自动调偏装置，其特征在于，所述调偏机架(4)设置于带式输送机的两端，且所述调偏机架(4)与带式输送机整体的机架高度、宽度相匹配。

9.一种带式输送机自动调偏方法，其特征在于，利用如权利要求1所述的自动调偏装置对皮带进行调偏，具体包括，执行如下循环：

1)、利用第一光电开关(9)、第二光电开关(10)、第三光电开关(11)及第四光电开关(12)分别采集皮带的位置数据信息；

2)、根据光电开关采集到的皮带位置数据信息判断是否进行调偏动作；

3)、若四个光电开关采集的皮带位置数据信息显示皮带未跑偏，则不需要对皮带进行调偏；否则，利用所述自动调偏装置对皮带进行调偏；

4)、调偏动作完成后，在皮带经过一定的时间t响应转入步骤1)。

10.根据权利要求9所述的带式输送机自动调偏方法，其特征在于，所述步骤3)、利用所述自动调偏装置对皮带进行调偏，具体包括：

当第一光电开关(9)被遮挡，皮带右偏，调偏控制器(13)根据接收到的皮带右偏信号控制电机(14)正转n1圈，通过调偏轴(7)和调偏螺母(8)带动滚筒(5)向左偏转一定角度，实现调偏；

当第二光电开关(10)被遮挡，皮带左偏，调偏控制器(13)根据接收到的皮带左偏信号控制电机(14)反转n1圈，通过调偏轴(7)和调偏螺母(8)带动滚筒(5)向右偏转一定角度，实现调偏；

当第一光电开关(9)与第三光电开关(11)均被遮挡，或者第二光电开关(10)与第四光电开关(12)均被遮挡，皮带严重跑偏，调偏控制器(13)根据接收到的严重跑偏信号，发出停止指令至调偏动力装置(2)，带式输送机停机。