CN110498205A - 一种管桩输送链及控制系统、方法、电子设备、存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种管桩输送链控制系统，通过将现有一整条的输送链划分为多个短的输送链，并通过在每个输送链上设置对应激光开关和编码器来实现控制多个输送链的同步运行，解决了现有的管桩输送过程中由于输送链过长而容易出现卡滞、脱轨、断链等故障的问题。本发明还公开了一种管桩输送链、管桩输送链控制方法、电子设备及存储介质。

Description

一种管桩输送链及控制系统、方法、电子设备、存储介质

技术领域

本发明涉及管桩输送，尤其涉及一种管桩输送链、管桩输送链控制系统、管桩输送链控制方法、电子设备及计算机可读存储介质。

背景技术

随着混凝土技术的发展，混凝土管桩的技术也日趋成熟，应用越来越广泛，相应地管桩生产设备必须更上生产节拍，满足更高的生产工艺要求、劳动强度降低与生成效率不断提高的问题。

混凝土管桩生产工艺线上的输送链设备是必不可少的，但是国内管桩生产的输送链，不论长短，均为一整条，靠一台电机驱动，这种输送链来运输混凝土管桩很容易在生产中出现卡滞、脱轨、断链等故障。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种管桩输送链，其能够解决现有技术中管桩输送过程中容易出现卡滞、脱轨、断链等故障的问题。

本发明的目的之二在于提供一种管桩输送链控制系统，其能够解决现有技术中管桩输送过程中容易出现卡滞、脱轨、断链等故障的问题。

本发明的目的之三在于提供一种管桩输送链控制方法，其能够解决现有技术中管桩输送过程中容易出现卡滞、脱轨、断链等故障的问题。

本发明的目的之四在于提供一种电子设备，其能够解决现有技术中管桩输送过程中容易出现卡滞、脱轨、断链等故障的问题。

本发明的目的之五在于提供一种计算机可读存储介质，其能够解决现有技术中管桩输送过程中容易出现卡滞、脱轨、断链等故障的问题。

本发明的目的之一采用如下技术方案实现：

一种管桩输送链，包括链条、小车、第一链轮、第二链轮、电机、第一支架和第二支架，其中，第一链轮安装在第一支架上、第二链轮安装在第二支架上；链条安装在第一链轮和第二链轮上，并在第一链轮和第二链轮的驱动下，沿着第一链轮和第二链轮进行循环运动；小车安装在链条上，并在链条的驱动下运动；第一链轮与电机连接；电机根据接收的外部控制信号控制第一链轮的运动，进而带动链条以及第二链轮运动；所述第一链轮上安装有编码器，编码器用于记录小车行驶的距离；小车用于放置管模；第一支架与第二支架的上方均设有对应激光开关，并且每个激光开关均与小车处于同一水平面上，并且设于垂直于小车移动方向的方向上；所述激光开关用于检测是否有小车通过。

进一步地，所述小车上设有凹槽，管模通过设置在凹槽两边的对称斜面放置于凹槽内。

进一步地，在沿着管模移动方向的左侧或右侧固定安装传感器，并且传感器的安装位置在与管模的中心轴处于同一水平面上；传感器用于检测管模的直径。

进一步地，所述传感器有多个，当对应尺寸管模放置在小车上时，传感器分别与对应尺寸管模的中心轴处于同一水平面。

本发明的目的之二采用如下技术方案实现：

一种管桩输送链控制系统，包括中央控制器和多个根据本发明目的之一采用的一种管桩输送链；每个管桩输送链的电机、编码器、激光开关均与中央控制器电性连接；多个管桩输送链在安装时均处于同一条直线上，并且将前一个管桩输送链的第二支架与后一个管桩输送链的第一支架保持预设的距离；

中央控制器用于通过电机控制每个管桩输送链的运动、以及控制启动激光开关的工作状态；以及用于根据激光开关的激光信号和编码器的脉冲信号，控制相邻管桩输送链的运行速度，使得相邻输送链上的小车保持同步。

进一步地，中央控制器还用于根据传感器的信号得出管模直径是否符合系统要求，进而得出管模的放置位置是否正确；其中，传感器固定安装在沿着管模移动方向的左侧或右侧，并且传感器的安装位置在与管模的中心轴处于同一水平面上。

进一步地，还包括上位机、第一无线收发器和第二无线收发器，所述中央控制器与第一无线收发器电性连接，上位机与第二无线收发器电性连接，第一无线收发器与第二无线收发器无线连接。

本发明的目的之三采用如下技术方案实现：

一种管桩输送链控制方法，应用于如本发明目的之二采用的一种管桩输送控制系统，包括以下步骤：

准备步骤：根据当前管模的尺寸启动对应传感器，并获取传感器发送的传感信号得出当前管模的直径，然后判断当前管模的直径是否符合系统要求；若是，执行启动步骤；若否，则提醒用户当前管模放置不正确；

启动步骤：在工况位置启动每个管桩输送链的电机，使得每个输送链从待机模式进入工作模式。

计算步骤：当每个输送链上的激光开关检测到有小车通过，并触发产生激光信号时，中央控制器定时获取每个输送链的编码器的脉冲信号，并计算得出每个输送链上小车的行驶距离，进而得出每个输送链上的小车运行到激光开关的行驶距离。

同步步骤：根据每个输送链上的小车运行到激光开关的行驶距离以及相邻输送链的相邻激光开关之间的距离，改变对应变频器的运行频率，进而控制对应输送链的运动速度，调整对应输送链上当前小车的运行速度，使得相邻输送链的当前小车运行速度保持同步。

输送步骤：将管模输送到设定的距离后将每个输送链进入待机状态；然后再依次执行准备步骤、启动步骤、计算步骤、同步步骤以及输送步骤，直到将管模输送到设定位置。

本发明的目的之四采用如下技术方案实现：

一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如本发明目的之三采用的一种管桩输送链控制方法的步骤。

本发明的目的之五采用如下技术方案实现：

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如本发明目的之三采用的一种管桩输送链控制方法的步骤。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

本发明通过将现有的一整条的输送链划分为多个，并通过设置激光开关、编码器以及中央控制器等来控制管桩输送链的运动速度，使得管桩输送链上的小车均保持同步，进而实现相邻管桩输送链上的管模自动对接，进而解决了现有技术管桩输送链为一整条而很容易出现卡滞、脱轨、断链等故障的问题。

附图说明

图1为本发明中管模输送链控制系统的模块示意图；

图2为本发明中管模输送链的管模初始交接示意图；

图3为本发明中管模输送链的管模交接示意图；

图4为本发明中管模输送链的俯视结构图；

图5为本发明中第二管桩输送链中激光开关与传感器的位置示意图；

图6为本发明中第一管桩输送链中激光开关与传感器的位置示意图。

图中：1、第一支架；2、第二支架；3、第三支架；4、第四支架；5、第一链轮；6、第二链轮；7、第三链轮；8、第四链轮；9、第一电机；10、第二电机；131、第一小车；13、第二小车；141、第三小车；14、第四小车；15、链条；16、管模；17、第一编码器；18、第二编码器；19、第一传感器；20、第二传感器；21、第三传感器；22、第四传感器；23、第一激光开关；24、第二激光开关。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

本发明通过将现有一整条的输送链设计成多个，并通过对分条控制输送链的运行，以及控制相邻两个输送链之间管模的自动交接，实现了一种操作简单、自动化程度高、交接精准地管桩输送链控制系统。

如图1所示，管桩输送链控制系统包括中央控制器、上位机、第一无线收发器、第二无线收发器和多个输送链。中央控制器与第一无线收发器电性连接、上位机与第二无线收发器电性连接。中央控制器通过第一无线收发器与第二无线收发器之间的无线连接，实现与上位机的通信，进而可将每个输送链的运输状态发送到上位机。

每个输送链均是在现有的输送链的基础上进行改进，与现有的输送链一样，均包括链条、两个链轮、电机、两个支架和小车。每个链轮分别对应安装在对应支架上。链条安装在两个链轮上，并在链轮的驱动下，沿着两个链轮进行循环运动。其中，一个链轮还与电机连接，电机通过控制该链轮的运动，进而带动链条以及另一个链轮的运动。

本发明给出了一优选的实施方式，管桩输送控制系统包括两个输送链，比如第一输送链和第二输送链。其中，第一输送链和第二输送链均设有支架、链条、链轮、编码器、传感器、激光器、电机以及小车。

也即是如图2-6所示：第二输送链包括第一支架1、第二支架2、链条15、第一链轮5、第二链轮6、第一编码器17、第一传感器19、第二传感器20、第一激光开关23、第一小车131、第二小车13和第一电机9。

第一输送链包括第三支架3、第四支架4、链条15、第三链轮7、第四链轮8、第二编码器18、第三传感器21、第四传感器22、第二激光开关24、第三小车141、第四小车14和第二电机10。

图2为管模交接前位置示意图，此时管模16处于第一输送链上。图3为管模交接时的位置示意图，管模16处于第一输送链和第二输送链上。图4为输送链的俯视图。

每个输送链的链条15上还均安装有小车，小车在链条15的驱动下进行运动。将待输送的管模16放置在小车上。在小车的运动下，管模16向前输送。为了保证管模16的正常运输，小车最少有两个，比如第一小车131和第二小车13，第三小车141和第四小车141，这样管模16通过放置在两个小车上，可以实现管模16的稳定放置。

每个输送链电机、传感器均与中央控制器电性连接。中央控制器控制电机、传感器的启动、关闭以及工作。也即是：第一电机9、第二电机10均与中央控制器电性连接，第一传感器19、第二传感器20、第三传感器21、第四传感器22均与中央控制器电性连接。

为了保证管模16的正常运输，则要保证管模16准确地、稳妥地放置在小车上。本发明通过在每个输送链的上方，也即是沿着管模16移动方向的左侧或右侧固定安装对应传感器，并且传感器的安装位置与管模16的中心轴处于同一水平面上，用于测量管模16的直径。由于实际运输的管模16尺寸不一，为了保证能够运输多种尺寸不一的管模16，因此，本发明给出的实施例中的传感器优选设置为两个，如图5中所示为第二输送链的第一传感器19、第二传感器20。如图6所示为第一输送链的第三传感器21、第四传感器22。当对应尺寸管模16正确放置在小车上时，每个输送链的每个传感器的安装位置均与对应尺寸管模16的中心轴处于同一水平面上。比如第一传感器19、第三传感器21均用于检测直径较大的管模16，第二传感器20、第四传感器22用于检测直径较小的管模16。

当然具体可根据不同的需求来增减传感器的数量。为了保证管模16能够稳固地放置于小车上，本发明通过在小车上设置凹槽，管模16放置于该凹槽内。凹槽的两边还设置有便于管模16平稳放置的对称斜面。这样，就可以利用管模16自身重量的特性在凹槽内不容易滚动，利用对称斜面能够方便快速将管模16摆正，高效可靠。

通过传感器检测管模16直径来确定管模16是否正确放置在小车上。也即是说：当传感器测量的管模16的直径不符合系统要求时，说明管模16没有正确地放置在小车上，提醒工作人员对管模16进行调整，保证小车正确地放置在小车上。

也即是说，中央控制器通过接收传感器的传感信号得出管模16的直径，并验证管模16的直径是否符合要求，进而得出管模16是否正确放置在小车上。

中央控制器还通过对应变频器与每个输送链的电机连接，通过改变每个变频器的运行频率，进而控制对应输送链的电机的工作，实现分别控制每个输送链的运行速度。

中央控制器，还通过上位机获取当前待运输的管模16的直径。当管模16放置在小车上，中央控制器控制传感器的启动并获取传感器的传感信号，根据传感器的传感信号判断当前管模16的直径是否符合系统要求，若是，则说明管模16正确地放置在小车上，则可以开始启动设备运输管模16。若否，则说明管模16未正确地放置在小车上，为了保证运输的安全性，因此，提醒工作人员对对管模16的安装位置进行调整。

另外，该系统还包括人机交互界面，人机交互界面与中央控制器电性连接，便于工作人员对中央控制器进行操作。

由于本发明的输送链为多个，因此，为了保证管模16的正确运输时，需要保证在将管模16从一个输送链正常运送到另一个输送链时，相邻的输送链放置在同一条直线上，并且保证相邻的输送链的支架之间的距离保持一定范围之内。

在管模16运输时，主要的难点在于相邻输送链之间如何实现自动对接。基于上述难点，本发明通过在垂直于小车移动方向的方向设置激光开关，来检测小车的运行。为了保证激光开关能够准确地检测到小车，则激光开关与小车处于同一水平面上。

由于激光开关具有一定的检测距离，也即是说只有当小车进入到激光开关的检测区域内，激光开关才能够检测到有小车。

因此，当有小车进入对应激光开关的检测区域时，触发激光开关并产生激光信号。中央控制器当接收到每个输送链的对应激光开关发送的激光信号时，定时获取每个输送链的编码器的脉冲信号，进而计算得出每个输送链上小车的行驶距离，也即是可得知该小车与对应激光开关的距离，进而控制相邻输送链的运行速度，使得相邻输送链上的进入对应激光开关的小车保持同步。也即是说：比如将第一输送链和第二输送链上的第二小车13和第四小车14保持同步，工作人员就可以实现管模16从一个输送链上输送到另一个输送链上。当然，在调节小车同步时，还可以将相邻输送链上所有的小车均保持同步。

也即是说，为了保证相邻输送链上的小车之间保持同步时，每个输送链均设有两个激光开关，每个激光开关均设置垂直于小车运行方向的水平面，并且处于对应支架的正上方。比如：如图5所示，在第二输送链的第二支架2的正上方，并且垂直于小车运行方向的对应位置固定设置第二激光开关24。为了方便固定安装激光开关，还将第二激光开关24设置第二链轮6的左侧，或者设置在第二链轮6的右侧。

同理，如图6所示，在第一输送链上的第三支架3的正上方，并且垂直于小车运行方向的对应位置固定设置第一激光开关23。第一激光开关23可以设置第三链轮7的左侧，也可以设置在第三链轮7的右侧。

假设如图3所示：管模16放置在第一输送链上，并且已经确认管模16正确放置在小车上，则中央控制器启动第一输送链的第一电机9、第二输送链的第二电机10使得对应输送链开始运动：

对于第一输送链来说：第四小车14进入第二激光开关24的检测区域时触发并产生激光信号，中央控制器接收到该激光信号后，定时获取第二编码器18的脉冲信号，进而可得知第四小车14的行驶距离，进而得到第四小车14运行到第二激光开关24时的距离S1。由于激光开关的检测距离是已知的，设为L。则第四小车14运行到第二激光开关24的距离S1＝L-第四小车14的行驶距离。

同理，对于第二输送链来说：第二小车13进入第一激光开关23时触发并产生激光信号，中央控制器接收到该激光信号后，定时获取第一编码器17的脉冲信号，进而可得知第二小车13的行驶距离，进而得到第二小车13运行到第一激光开关23时的距离S2。同理，距离S2＝L-第二小车13的行驶距离。

另外，当输送链装置安装完毕后，相邻输送链之间的距离是固定的，也即是：第一输送链的第二激光开关24与第二输送链的第一激光开关23的距离S为已知的，因此可根据S1、S2以及S的大小来控制第一输送链和第二输送链的运行速度，直到使得第二小车13和第四小车14保持一致，比如在同一时刻达到对应激光开关的位置，该位置可设定为交接的位置，当然该位置也可以根据需求具体设置。

进一步地，每个电机还通过对应变频器与中央控制器连接。在控制第一输送链和第二输送链的运行速度时，中央控制器通过改变第一输送链的变频器和第二输送链的变频器来控制第一输送链的第一电机9、第二输送链的第二电机10来实现第一输送链、第二输送链的运行速度。

当第一输送链的第二小车13、与第二输送链的第四小车14同步并运行到对应位置时，工作人员可控制管模16运输设定的距离，实现从第一输送链运输到第二输送链，完成一次管模16的对接。

这样，在每次需要管模16对接时，都根据前述的步骤进行操作，直到将管模16运输到设定位置，完成管模16的运输。

也即是说，通过将前后输送链保持同步，确认前后输送链上的小车之间的交接距离以及前方交接小车的位置，实现在规定位置管模16从一个输送链与输送链的交接。

另外，本发明提供的管桩输送控制系统包括N个输送链，其组装方式可根据如图2中所示的第一输送链以及第二输送链的排列进行依次扩展排列。在实际的使用过程中，输送链的条数可以根据实际情况进行增减。

实施例二：

本发明还公开了一种管桩输送链控制方法，通过中央控制器来实现管模输送控制，包括以下步骤：

步骤S1：根据当前管模的尺寸启动对应传感器，并获取传感器发送的传感信号得出当前管模的直径，然后判断当前管模的直径是否符合系统要求。

若是，则执行步骤S2。若否，则提醒用户当前管模没有正对于小车放置。在运输前，需要保证管模的正确放置，保证运输安全。

步骤S2：在一工况位置，启动每个输送链的电机，使得每个输送链从待机状态进入工作状态，即开始运动。这里的工况位置是指管模放置在输送链上的初始位置，是预先设定的。

步骤S3：当每个输送链上的激光开关检测到有小车通过，并被触发并产生激光信号时，中央控制器定时获取每个输送链的编码器的脉冲信号，并计算得出每个输送链上小车的行驶距离，进而得出每个输送链上小车运行到激光开关的行驶距离。

步骤S4：根据每个输送链上的小车运行到激光开关的行驶距离以及相邻输送链的相邻激光开关之间的距离，改变对应变频器的运行频率，进而控制对应输送链的运动速度，调整对应输送链上当前小车的运行速度，使得相邻输送链的当前小车运行速度保持同步。比如，对当前小车的运行速度调整使得相邻输送链上的小车运行保持一致，使其能够同时到达激光开关。

步骤S5：将管模输送到设定的距离后将每个输送链进入待机状态；然后再依次执行步骤S1、步骤S2、步骤S3、步骤S4以及步骤S5，直到将管模输送到设定位置。

进一步地，所述步骤S3具体为：

假设当前管模处于管桩输送链为A1，沿着当前管模移动方向上与管桩输送链A1相邻的管桩输送链为A2；

当管桩输送链A1上的第二激光开关检测到有小车通过时，定时获取管桩输送链A1上的编码器的脉冲信号得出该小车的行驶距离，进而得出该小车运行到第二激光开关的行驶距离；

当管桩输送链A2上的第一激光开关检测到有小车通过时，定时获取管桩输送链A2上的编码器的脉冲信号得出该小车的行驶距离，进而得出该小车运行到第一激光开关的行驶距离；

根据管桩输送链A1的第二激光开关与管桩输送链A2的第一激光开关之间的距离、管桩输送链A1上小车运行到第二激光开关的行驶距离、管桩输送链A2上小车运行到第一激光开关的行驶距离。

实施例三：

本发明还提供了一种电子设备，其包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如文中所述管桩输送链控制方法的步骤。

实施例四：

本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如文中所述管桩输送链控制方法的步骤。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种管桩输送链，包括链条、小车、第一链轮、第二链轮、电机、第一支架和第二支架，其中，第一链轮安装在第一支架上、第二链轮安装在第二支架上；链条安装在第一链轮和第二链轮上，并在第一链轮和第二链轮的驱动下，沿着第一链轮和第二链轮进行循环运动；小车安装在链条上，并在链条的驱动下运动；第一链轮与电机连接；电机根据接收的外部控制信号控制第一链轮的运动，进而带动链条以及第二链轮运动；其特征在于：所述第一链轮上安装有编码器，编码器用于记录小车行驶的距离；小车用于放置管模；第一支架与第二支架的上方均设有对应激光开关，并且每个激光开关均与小车处于同一水平面上，并且设于垂直于小车移动方向的方向上；所述激光开关用于检测是否有小车通过。

2.根据权利要求1所述一种管桩输送链，其特征在于：所述小车上设有凹槽，管模通过设置在凹槽两边的对称斜面放置于凹槽内。

3.根据权利要求1所述一种管桩输送链，其特征在于：在沿着管模移动方向的左侧或右侧固定安装传感器，并且传感器的安装位置在与管模的中心轴处于同一水平面上；传感器用于检测管模的直径。

4.根据权利要求3所述一种管桩输送链，其特征在于：所述传感器有多个，当对应尺寸管模放置在小车上时，传感器分别与对应尺寸管模的中心轴处于同一水平面。

5.一种管桩输送链控制系统，其特征在于：包括中央控制器和多个根据权利要求1中任一项所述的一种管桩输送链；每个管桩输送链的电机、编码器、激光开关均与中央控制器电性连接；多个管桩输送链在安装时均处于同一条直线上，并且将前一个管桩输送链的第二支架与后一个管桩输送链的第一支架保持预设的距离；

中央控制器用于通过电机控制每个管桩输送链的运动、以及控制启动激光开关的工作状态；以及用于根据激光开关的激光信号和编码器的脉冲信号，控制相邻管桩输送链的运行速度，使得相邻输送链上的小车保持同步。

6.根据权利要求5所述一种管桩输送链控制系统，其特征在于：中央控制器还用于根据传感器的信号得出管模直径是否符合系统要求，进而得出管模的放置位置是否正确；其中，传感器固定安装在沿着管模移动方向的左侧或右侧，并且传感器的安装位置在与管模的中心轴处于同一水平面上。

7.根据权利要求5所述一种管桩输送链控制系统，其特征在于：还包括上位机、第一无线收发器和第二无线收发器，所述中央控制器与第一无线收发器电性连接，上位机与第二无线收发器电性连接，第一无线收发器与第二无线收发器无线连接。

8.一种管桩输送链控制方法，应用于如权利要求5-7中任一项所述一种管桩输送链控制系统，其特征在于包括以下步骤：

准备步骤：根据当前管模的尺寸启动对应传感器，并获取传感器发送的传感信号得出当前管模的直径，然后判断当前管模的直径是否符合系统要求；若是，执行启动步骤；若否，则提醒用户当前管模放置不正确；

启动步骤：在工况位置启动每个管桩输送链的电机，使得每个输送链从待机模式进入工作模式。

计算步骤：当每个输送链上的激光开关检测到有小车通过，并触发产生激光信号时，中央控制器定时获取每个输送链的编码器的脉冲信号，并计算得出每个输送链上小车的行驶距离，进而得出每个输送链上的小车运行到激光开关的行驶距离。

同步步骤：根据每个输送链上的小车运行到激光开关的行驶距离以及相邻输送链的相邻激光开关之间的距离，改变对应变频器的运行频率，进而控制对应输送链的运动速度，调整对应输送链上当前小车的运行速度，使得相邻输送链的当前小车运行速度保持同步。

输送步骤：将管模输送到设定的距离后将每个输送链进入待机状态；然后再依次执行准备步骤、启动步骤、计算步骤、同步步骤以及输送步骤，直到将管模输送到设定位置。

9.一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于：所述处理器执行所述程序时实现如权利要求8中任一项所述一种管桩输送链控制方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求8中任一项所述一种管桩输送链控制方法的步骤。