CN111115177B - 一种振动盘自动上料装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种振动盘自动上料装置及其控制方法，旨在提供一种自动化程度高，结构简单，实用性强，便于控制以及防止发生卡顿、卡死的振动盘自动上料装置，其技术方案要点是包括储料箱、振动上料盘、设置于储料箱和振动上料盘之间且用于将物料从储料箱传送至振动上料盘的传送装置以及用于对传送装置进行启、停控制的控制器，采用上述结构设置，通过传送装置将储料箱和振动上料盘连通在一起，机械化程度高，便于管理，而控制器的设置则提高了对传送装置的控制，防止发生卡顿，本发明适用于振动盘配件技术领域。

Description

一种振动盘自动上料装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种振动盘配件技术领域,更具体地说，它涉及一种振动盘自动上料装置及其控制方法。

背景技术

自动送料振动盘是一种自动定向排序的送料设备。其工作目的是通过振动将无序工件自动有序定向排列整齐、准确地输送到下道工序。

振动盘是一种自动组装机械的辅助设备，能把各种产品有序排出来，它可以配合自动组装设备一起将产品各个部位组装起来成为完整的一个产品。

目前，市场上的振动上料盘，它包括振动上料盘本体。传统的振动上料盘通常是通过人工进行上料，较为繁琐，自动化程度较差，因此需要一种可以自动上料至振动上料盘的装置加以配合，并且通过传送带进行输送的同时需要进行挡料措施，防止在运行时发生掉落，同时因为挡料措施的存在，并会存在物料的位置问题，存在卡顿或者卡死的现实发生，这些都将是后续存在的问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种自动化程度高，结构简单，实用性强，便于控制以及防止发生卡顿、卡死的振动盘自动上料装置。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种振动盘自动上料装置，包括储料箱、振动上料盘、设置于储料箱和振动上料盘之间且用于将物料从储料箱传送至振动上料盘的传送装置以及用于对传送装置进行启、停控制的控制器。

通过采用上述技术方案，包括储料箱、振动上料盘、设置于储料箱和振动上料盘之间且用于将物料从储料箱传送至振动上料盘的传送装置以及用于对传送装置进行启、停控制的控制器，采用上述结构设置，通过传送装置将储料箱和振动上料盘连通在一起，机械化程度高，便于管理，而控制器的设置则提高了对传送装置的控制，防止发生卡顿。

本发明进一步设置为：所述传送装置包括架体、设置于架体上的传送带、设置于传送带上的提料板、用于驱动传送带旋转的驱动装置，储料箱上还设有出料口。

通过采用上述技术方案，传送装置包括架体、设置于架体上的传送带、设置于传送带上的提料板、用于驱动传送带旋转的驱动装置，储料箱上还设有出料口，提高了良好的出料效果，实用性强，结构简单。

本发明进一步设置为：所述架体上设有出料斗以及设置于储料箱一侧的挡料板。

通过采用上述技术方案，架体上设有出料斗通过设置的出料斗，可以将对物料形成良好的导向效果，提高良好的稳定性，结构简单，实用性强，而通过设置于储料箱一侧的挡料板，形成良好的挡料效果，便于对物料的输送效果，稳定性强，结构简单。

本发明进一步设置为：所述提料板的截面呈三角形状。

通过采用上述技术方案，提料板的截面呈三角形状，根据三角形具有稳定性的特点，通过将提料板的截面设置为三角形状，则形成了良好的结构加强效果，稳定性强，结构简单。

本发明进一步设置为：所述储料箱的内径由开口往底部方向逐渐减小。

通过采用上述技术方案，储料箱的内径由开口往底部方向逐渐减小，采用上述结构设置，通过将储料箱的内径如上述结构设置，便于下料，提高稳定性，实用性强，结构简单。

本发明进一步设置为：所述驱动装置为电机。

通过采用上述技术方案，驱动装置为电机，通过将驱动装置设置为电机，便于传动带的控制效果，同时电机自身的控制效果较强，传动稳定性强，结构简单。

一种适用于上述振动盘自动上料装置的控制方法，控制器具有电流感测装置、电机转速感测装置和PLC中控单元，电流感测装置用于测量电机所使用的电流；电机转速感测装置用于测量电机各状态下转速；PLC中控单元用于控制电机的运行状态，控制方法包括以下步骤：

S1、在第一时间段（T1）启动电机，传送带开始运行；

S2、在第一时间段（T1）期间，传送带未负载时，电流感测装置监测电机的负载电流为I_empty；电机转速感测装置监测电机的转速为S_empty；

S3、在第二时间段（T2）期间，在持续运行期间至传送带上满负载时，电机的最大负载电流为I_max,电机转速感测装置监测电机的转速为S_满转，期间电流感测装置监测电机的负载电流为I_empty＜I≤I_max；电机转速感测装置监测电机转速为S_max＜S≤S_empty；

S4、在第三时间段（T3）期间，当负载电流I≥I_Max，电机转速0＜S＜S_max，PLC中控单元调节电流反向输入，电机反转，电机反转的时间为T_S；

S5、经过时间T_S之后，测得电机的负载电流为I_P，且电机转速为S_max＜S_P≤S_empty；

S6、当I_P≤I_Max，且电机转速为S_max＜S_P≤S_empty，恢复至电机正向旋转继续运行；

S7、在T_Z时间段测得电机负载电流的最大值为I_N，当I_N≥I_max，返回步骤S4继续执行；

S8、当I_N＜I_max，返回步骤S3继续执行；

S9、当I≥I_Max且S_p=0，PLC中控单元控制电机停止转动，并需要人工将卡顿的物料进行调整；

S10、在第四时间段（T4）期间，当电流感测装置监测电机的负载电流I=I_empty；电机转速感测装置监测电机的转速为S=S_empty时，且T4≥5min，则PLC中控单元控制电机停止转动。

通过上述控制方法设置，将控制器设置为具有电流感测装置、电机转速感测装置以及PLC中控单元三个部分，并且电流感测装置用于测量电机所使用的电流；电机转速感测装置用于测量电机各状态下转速；PLC中控单元用于控制电机的运行状态，通过录入正常状态下的电流大小以及电机的转速和满载后的电流大小以及电机转速，将两个状态作为控制的基准，以及提供正反转状态，对物料进行一定范围内的移动，以避免物料的卡顿以及卡死，并且还添加了卡死停止工作以及物料输送完成后的停止工作的控制，进一步的提高了控制的稳定性。

附图说明

图1为本发明一种振动盘自动上料装置实施例的结构示意图1。

图2为本发明一种振动盘自动上料装置实施例的结构示意图2。

图3为本发明一种振动盘自动上料装置实施例的流程框体。

图4为本发明一种振动盘自动上料装置实施例电机电流与电机转速曲线对比图。

图中附图标记，1、储料箱；10、出料口；11、挡料板；2、振动上料盘；3、控制器；40、架体；401、出料斗；41、传送带；42、提料板；43、驱动装置。

具体实施方式

参照图1至图4对本发明一种振动盘自动上料装置实施例做进一步说明。

为了易于说明，实施例中如若使用了诸如“上”、“下”、“左”、“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位(旋转90度或位于其他方位)，这里所用的空间相对说明可相应地解释。

而且，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

一种振动盘自动上料装置，包括储料箱1、振动上料盘2、设置于储料箱1和振动上料盘2之间且用于将物料从储料箱1传送至振动上料盘2的传送装置以及用于对传送装置进行启、停控制的控制器3，采用上述结构设置，通过传送装置将储料箱1和振动上料盘2连通在一起，机械化程度高，便于管理，而控制器3的设置则提高了对传送装置的控制，防止发生卡顿，传送装置包括架体40、设置于架体40上的传送带41、设置于传送带41上的提料板42、用于驱动传送带41旋转的驱动装置43，储料箱1上还设有出料口10，提高了良好的出料效果，实用性强，结构简单。

本发明进一步设置为，架体40上设有出料斗401，通过设置的出料斗401，可以将对物料形成良好的导向效果，提高良好的稳定性，结构简单，实用性强，而通过设置于储料箱1一侧的挡料板11，形成良好的挡料效果，便于对物料的输送效果，稳定性强，结构简单。

本发明进一步设置为，提料板42的截面呈三角形状，根据三角形具有稳定性的特点，通过将提料板42的截面设置为三角形状，则形成了良好的结构加强效果，稳定性强，结构简单。

本发明进一步设置为，储料箱1的内径由开口往底部方向逐渐减小，采用上述结构设置，通过将储料箱1的内径如上述结构设置，便于下料，提高稳定性，实用性强，结构简单。

本发明进一步设置为，驱动装置43为电机，通过将驱动装置43设置为电机，便于传动带41的控制效果，同时电机自身的控制效果较强，传动稳定性强，结构简单。

为了防止挡料板11在挡料的时候发生物料与挡料板11之间发生的卡顿或者卡死的现象，采用电机配合控制器，并且将控制器3设置为具有电流感测装置、电机转速感测装置以及PLC中控单元三个部分，并且电流感测装置用于测量电机所使用的电流；电机转速感测装置用于测量电机各状态下转速；PLC中控单元用于控制电机的运行状态，通过录入正常状态下的电流大小以及电机的转速和满载后的电流大小以及电机转速，将两个状态作为控制的基准，以及提供正反转状态，并对电流感测装置能够实时监测电机的电流，以及配合电机转速监测装置对流量大小进行检测，并将监控的数据发送至PLC中控单元，并经过一系列的逻辑判断，实时调整电机的状态，且电机存在空载、满载以及过载三种状态，具体步骤如下，

适用于上述振动盘自动上料装置的控制方法，控制器3具有电流感测装置、电机转速感测装置和PLC中控单元，电流感测装置用于测量电机所使用的电流；电机转速感测装置用于测量电机各状态下转速；PLC中控单元用于控制电机的运行状态，控制方法包括以下步骤：

S1、在第一时间段（T1）启动电机，传送带41开始运行；

S2、在第一时间段（T1）期间，传送带41未负载时，电流感测装置监测电机的负载电流为I_empty；电机转速感测装置监测电机的转速为S_empty；

S3、在第二时间段（T2）期间，在持续运行期间至传送带41上满负载时，电机的最大负载电流为I_max,电机转速感测装置监测电机的转速为S_max，期间电流感测装置监测电机的负载电流为I_empty＜I≤I_max；电机转速感测装置监测电机转速为S_max＜S≤S_empty,上述范围属于传动带的负载后，电机转速以及电流的状态，

S4、在第三时间段（T3）期间，当负载电流I≥I_Max，电机转速0＜S＜S_max，PLC中控单元调节电流反向输入，电机反转，电机反转的时间为T_S；上述范围属于传动带41的被卡住的状态，电流过载但是电机仍然在运行，因此电机存在低速旋转的状体，需要进行电机的反转，对物料的位置进行调节，

S5、经过时间T_S之后，测得电机的负载电流为I_P，且电机转速为S_max＜S_P≤S_empty；再对电机的负载电流以及电机转速进行检测，

S6、当I_P≤I_Max，且电机转速为S_max＜S_P≤S_empty，恢复至电机正向旋转继续运行；

S7、在T_Z时间段测得电机负载电流的最大值为I_N，当I_N≥I_max，返回步骤S4继续执行；

S8、当I_N＜I_max，返回步骤S3继续执行；

S9、当I≥I_Max且S_p=0，PLC中控单元控制电机停止转动，并需要人工将卡顿的物料进行调整；在此状态下，电机无法运转，则需要人工进行调整，

S10、在第四时间段（T4）期间，当电流感测装置监测电机的负载电流I=I_empty；电机转速感测装置监测电机的转速为S=S_empty时，且T4≥5min，则PLC中控单元控制电机停止转动，在检测电流等于空载时电流，以及电机转速等于空载时电机转速时，且空载时间大于5min，则停止工作。

在第三时间段（T3）期间，当负载电流I≥I_Max，电机转速0＜S＜S_max，PLC中控单元调节电流反向输入，电机反转，电机反转的时间为T_S，上述范围属于传动带的被卡住的状态，电流过载但是电机仍然在运行，因此电机存在低速旋转的状体，需要进行电机的反转，对物料的位置进行自主调节，电机在反转T_S时间后，测得电机的负载电流为I_P，且电机转速为S_max＜S_P≤S_empty，当I_P≤I_Max，且电机转速为S_max＜S_P≤S_empty，恢复至电机正向旋转继续运行；在T_Z时间段测得电机负载电流的最大值为I_N，当I_N≥I_max，返回步骤S4继续执行；当I_N＜I_max，返回步骤S3继续执行，则形成了良好的调节效果。

同时本发明提供了评估传送带41运行状态的方法采用多传感器数据融合检测算法，算法如下：设传送带转速的下限阈值为S₁ 、上限阈值为S₂ ，电机电流的下限阈值为I₁ 、上限阈值为I₂ ，传送带工作状态综合指数为：

其中,P_S、P_I 分别为传送带的转速权重和电机电流权重；设置区间阈值f1、f2，且有0≤f1<f2；

当F≤f1时，则判定传送带工作于空切状态，PLC中控单元据此做出电机停转控制；

当f1＜F≤f2时，则判定传送带工作于正常状态，PLC中控单元据此正常实施控制；

当F＞f2时，则判定传送带工作于卡阻状态，PLC中控单元据此做出反向运转控制。

通过上述控制方法设置，将控制器3设置为具有电流感测装置、电机转速感测装置以及PLC中控单元三个部分，并且电流感测装置用于测量电机所使用的电流；电机转速感测装置用于测量电机各状态下转速；PLC中控单元用于控制电机的运行状态，通过录入正常状态下的电流大小以及电机的转速和满载后的电流大小以及电机转速，将两个状态作为控制的基准，以及提供正反转状态，对物料进行一定范围内的移动，以避免物料的卡顿以及卡死，并且还添加了卡死停止工作以及物料输送完成后的停止工作的控制，进一步的提高了控制的稳定性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行通常的变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种振动盘自动上料装置的控制方法，其特征在于，包括储料箱、振动上料盘、设置于储料箱和振动上料盘之间且用于将物料从储料箱传送至振动上料盘的传送装置以及用于对传送装置进行启、停控制的控制器；

所述传送装置包括架体、设置于架体上的传送带、设置于传送带上的提料板、用于驱动传送带旋转的驱动装置，储料箱上还设有出料口；

所述驱动装置为电机；

所述控制器具有电流感测装置、电机转速感测装置和PLC中控单元，所述电流感测装置用于测量电机所使用的电流；电机转速感测装置用于测量电机各状态下转速；所述PLC中控单元用于控制电机的运行状态，所述控制方法包括以下步骤：

S1、在第一时间段（T1）启动电机，传送带开始运行；

S2、在第一时间段（T1）期间，传送带未负载时，电流感测装置监测电机的负载电流为I_empty；电机转速感测装置监测电机的转速为S_empty；

S3、在第二时间段（T2）期间，在持续运行期间至传送带上满负载时，电机的最大负载电流为I_max,电机转速感测装置监测电机的转速为S_max，期间电流感测装置监测电机的负载电流为I_empty＜I≤I_max；电机转速感测装置监测电机转速为S_max＜S≤S_empty；

S4、在第三时间段（T3）期间，当负载电流I≥I_max，电机转速0＜S＜S_max，PLC中控单元调节电流反向输入，电机反转，电机反转的时间为T_S；

S5、经过时间T_S之后，测得电机的负载电流为I_P，且电机转速为S_max＜S_P≤S_empty；

S6、当I_P≤I_max，且电机转速为S_max＜S_P≤S_empty，恢复至电机正向旋转继续运行；

S7、在T_Z时间段测得电机负载电流的最大值为I_N，当I_N≥I_max，返回步骤S4继续执行；

S8、当I_N＜I_max，返回步骤S3继续执行；

S9、当I≥I_max且S_p=0，PLC中控单元控制电机停止转动，并需要人工将卡顿的物料进行调整；

S10、在第四时间段（T4）期间，当电流感测装置监测电机的负载电流I=I_empty；电机转速感测装置监测电机的转速为S=S_empty时，且T4≥5min，则PLC中控单元控制电机停止转动；

控制方法还包括：同时评估传送带运行状态，评估的方法采用多传感器数据融合检测算法，算法为：设传送带转速的下限阈值为S₁、上限阈值为S₂，电机电流的下限阈值为I₁、上限阈值为I₂，传送带工作状态综合指数为：

其中，P_S、P_I分别为传送带的转速权重和电机电流权重；设置区间阈值f₁、f₂，且有0≤f₁<f₂；

当F≤f₁时，则判定传送带工作于空切状态，PLC中控单元据此做出电机停转控制；

当f₁＜F≤f₂时，则判定传送带工作于正常状态，PLC中控单元据此正常实施控制；

当F＞f₂时，则判定传送带工作于卡阻状态，PLC中控单元据此做出反向运转控制。

2.根据权利要求1所述的一种振动盘自动上料装置的控制方法，其特征在于，所述架体上设有出料斗以及设置于储料箱一侧的挡料板。

3.根据权利要求1所述的一种振动盘自动上料装置的控制方法，其特征在于，所述提料板的截面呈三角形状。

4.根据权利要求1所述的一种振动盘自动上料装置的控制方法，其特征在于，所述储料箱的内径由开口往底部方向逐渐减小。

Images