CN111634845A - 提升机升降运行与断带检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明所述的提升机升降运行与断带检测方法，采取与电机驱动轴同步转动检测的传动检测装置及其方法，以期从整体上提高载货台升降速度与行程控制精度，同时实现断带与其他异常升降状态的监测处置，最大限度地预防与解决提升带跑偏、磨损问题。具体地，连接载货台的提升带在伺服电机的驱动下，升降全程循环绕过驱动模组、转向模组和改向模组而形成闭环运行轨迹；所述的驱动模组，伺服电机驱动主驱动轴转动，通过驱动带轮带动提升带升降运行；所述的转向模组，在绕过提升带的转向轴端部安装编码器，提升带带动转向轴旋转而由编码器输出频次反馈信号；通过计算与比较编码器输出的频次反馈信号与伺服电机输出信号，以计算载货台实际升降行程距离和作为判断提升带是否断裂的依据。

Description

提升机升降运行与断带检测方法
技术领域
本发明涉及应用于自动化立体仓库中提升机升降运行与断带检测装置及其方法，属于物流仓储技术领域。
背景技术
目前在物流仓储行业的输送设备中，通常使用有提升机以实现托盘、载货台等装置从一个工作高度提升或下降到另一个工作高度，从而辅助立库完成物料的入库、出库以及小车的换层作业和维护工作等。
现有国内外公开使用的提升机功能较为单一、体积较大，主要存在有以下缺点：一是，高速提升机已成为现代物流自动生产线的标配设备，但现有设备结构组合无法有效地大幅提高载货台升降速度，如单独依靠大功率电机来驱动，则能效比较低，不利于作业成本的控制。二是，载货台等升降设备的定位精度不高、运行高度难以精确控制，经常出现错层现象而给货物出入库带来麻烦。三是，对于运行速度较高或行程较大的提升机，升降带在承受较大载荷的前提下易因飘移而出现跑偏、磨损过大的问题。
有鉴于此，特提出本专利申请。
发明内容
本发明所述的提升机升降运行与断带检测方法，在于解决上述现有技术存在的问题而采取与电机驱动轴同步转动检测的传动检测装置及其方法，以期从整体上提高载货台升降速度与行程控制精度，同时实现断带与其他异常升降状态的监测处置，最大限度地预防与解决提升带跑偏、磨损问题。
为实现上述设计目的，所述的提升机升降运行与断带检测方法，是将左立柱、右立柱、上横梁和下横梁相互连接组成基础，在左立柱、右立柱的侧部分别设置一载货台。与现有技术的区别之处在于，连接载货台的提升带在伺服电机的驱动下，升降全程循环绕过驱动模组、转向模组和改向模组而形成闭环运行轨迹；
所述的驱动模组，伺服电机驱动主驱动轴转动，通过驱动带轮带动提升带升降运行；
所述的转向模组，在绕过提升带的转向轴端部安装编码器，提升带带动转向轴旋转而由编码器输出频次反馈信号；
通过计算与比较编码器输出的频次反馈信号与伺服电机输出信号，以计算载货台实际升降行程距离和作为判断提升带是否断裂的依据。
进一步地，每一载货台分别连接2组提升带，每组提升带均循环运行于同组的驱动模组、转向模组和改向模组。
进一步地，在每组提升带两侧设置至少2组纠偏轮组，每组纠偏轮组包括2个纠偏轮，纠偏轮通过内部轴承安装于纠偏轮轴而可绕纠偏轮轴自由旋转。
综上内容，本申请提升机升降运行与断带检测方法具有的优点是：
1、有效地提高提升机整体结构的模块化与轻量化设计，相应地改善升降速率。
2、优化了提升作业运行速度，作业效率较高、生产成本较低。
3、通过与电机驱动轴同步运转的转向轴监测，可知实际提升带与电机驱动轴之间的行程比，由此精确地反映出载货台等升降设备的实际运行高度，货物定位精度较高、监测结果更为客观有效，有效地避免出现错层现象，货物出入库更为顺畅。
4、通过附加的纠偏装置可有效地解决跑偏、磨损过大问题的发生，有助于进一步地提升运行速度与或行程距离。
附图说明
现结合以下附图来进一步地说明本发明。
图1是提升机的结构示意图；
图2是图1正视示意图；
图3是提升传动组件的结构示意图；
图4是图3中电机驱动轴一侧的部分结构剖示图；
图5是图3中正视方向的部分结构剖示图；
图6是图5的A-A向剖面图。
在图中，左立柱101、右立柱102、上横梁103、下横梁104、载货台200、提升传动组件600、主驱动座601、轴承座602、第一编码器603、伺服电机604、第一转向轴605、主驱动轴606、驱动带轮607、提升带608、纠偏固定板609、纠偏轮轴610、纠偏轮611、改向平轮612、从动轴嵌板614、改向轴615、第二转向轴617、第二编码器618、支座轴承620、第一转向轮623、从动槽轮624、带固定板625、第二转向轮626。
具体实施方式
实施例1，如图1和图2所示，本申请提出下述提升机结构改进与应用此提升机而实现的升降运行与断带检测方法。
提升机包括由左立柱101、右立柱102、上横梁103和下横梁104相互连接组成的基础框架，该基础框架保证了提升机整体刚性与升降运行的精度。
在左立柱101、右立柱102的侧部分别设置有载货台200，2台载货台200分别连接结构相同、沿立柱左右对称设置的两组提升传动组件600。
所述的提升传动组件600，包括由一组伺服电机604驱动的2组提升带608。每组提升带608分别绕过安装于上横梁103的从动槽轮624，向下通过带固定板625与载货台200固定连接。
基于上述提升传动组件600，在伺服电机604的驱动下、提升带608对载货台200进行提升传动的过程中实施提升带608实际升降与断带与否的监测，以及同步纠偏的运行与维护。
提升传动组件600包括位于下横梁104上的驱动模组、转向模组、改向模组和纠偏模组。具体地，
驱动模组中，伺服电机604驱动连接于主驱动轴606，主驱动轴606通过轴承座602安装于主驱动座601，分别绕过2组提升带608的2组驱动带轮607分别套设于主驱动轴606上。伺服电机604驱动主驱动轴606转动，主驱动轴606通过驱动带轮607带动提升带608升降运行。
改向模组中，改向轴615的两端通过从动轴嵌板614分别安装于主驱动座601，分别绕过2组提升带608的2组改向平轮612分别套设于改向轴615；在提升带608绕过改向平轮612时，改向平轮612在改向轴615上旋转。改向模组的作用是，在驱动模组的主驱动轴606与上横梁103的从动槽轮624之间形成针对提升带608的垂直导引改向，以实现提升带608与两侧立柱保持垂向上平行运行状态，既减少占用空间，同时避免提升带608与其他部件发生干涉。
转向模组中，第一转向轴605、第二转向轴617分别通过轴承座602、支座轴承620安装于主驱动座601，在第一转向轴605、第二转向轴617上分别套设有绕过2组提升带608的第一转向轮623、第二转向轮626。在运行过程中，提升带608带动第一转向轮623、第二转向轮626转动，进而带动第一转向轴605、第二转向轴617同步地旋转。
基于上述提升机结构设计，在正常情况下，主驱动轴606的旋转行程与提升带608的升降行程应一致。
但是受到部件加工、安装调试精度和其他设备使用寿命因素等的影响，在现实物流输送过程中，易出现伺服电机输出信号与载货台运行高度定位结果之间的偏差，而影响到传动与输送效率。
为此，可在第一转向轴605、第二转向轴617的轴端分别安装有第一编码器603和第二编码器618。提升带608的升降行程距离通过第一转向轮623、第二转向轮626反映到第一转向轴605、第二转向轴617旋转行程上。
通过第一编码器603、第二编码器618输出的频次反馈信号，可计算得出2组提升带608的行程距离。使用编码器进行信号获取与计算输出的内容，包括具体的监测软件与反馈电路设计属现有技术范围，在此不再赘述。
以第一编码器603、第二编码器618计算得出的2组提升带608行程距离，与伺服电机604的输出信号做比较，用以针对性地反馈出基于伺服电机604输出信号与提升带608实际行程距离之间是否存在偏差、以及偏差范围。
当提升带608发生断裂、缠绕打结等故障时，通过与伺服电机604的输出信号做比较，会发现第一编码器603、第二编码器618的输出信号发生明显的异常，从而直接、准确地判断出提升带608发生了上述故障。
2组提升带608分别通过上述2组编码器设置而单独进行监测，当一组提升带608发生故障而无法继续运行时，另一组提升带608仍可临时运行而保证载货台200所承载货物不致坠落而等待现场人员的处置，保证现场工作区域的安全。
进一步地，为了防止提升带608在运行过程中发生跑偏、缠绕打结等事故而干扰正常升降运行，本申请提供了下述纠偏模组的设计。
纠偏模组中，在每组提升带608两侧设置有至少2组纠偏轮组，每组纠偏轮组包括2个纠偏轮611，纠偏轮611通过内部轴承安装于纠偏轮轴610而可绕纠偏轮轴610自由旋转，纠偏轮轴610端部通过纠偏固定板609安装于主驱动座601一侧。
在提升带608侧部，纠偏轮611成对地设置，随提升带608的升降运行，每组纠偏轮组的每一纠偏轮611均可单独动作，即被提升带608摩擦带动而进行顺时针旋转或逆时针旋转，从而将提升带608从两侧进行有效夹持，既不妨碍提升带608正常的升降运行，同时又规范限制了提升带608运行的升向轨迹，以有效解决同一组提升带608同时升降运行时易发生跑偏、或缠绕打结的问题。
综上，每组提升带608在伺服电机604的驱动下，升降全程循环地绕过主驱动轴606上的驱动带轮607、改向轴615上的改向平轮612、以及主第一转向轴605上的第一转向轮623或第二转向轴617上的第二转向轮626，从而形成闭环运行的传动轨迹。
在上述传动过程中，在提升带608两侧通过2组纠偏轮组在不同旋转方向上的夹持与限位，能够保证提升带608始终在垂向固定轨迹上运行，准确地将载货台200传动至指定的工作高度上。
如上内容，结合附图中给出的实施例仅是实现本发明目的的优选方案。对于所属领域技术人员来说可以据此得到启示，而直接推导出符合本发明设计构思的其他替代结构。由此得到的其他结构特征，也应属于本发明所述的方案范围。

Claims (3)

1.一种提升机升降运行与断带检测方法，将左立柱、右立柱、上横梁和下横梁相互连接组成基础，在左立柱、右立柱的侧部分别设置一载货台，其特征在于：
连接载货台的提升带在伺服电机的驱动下，升降全程循环绕过驱动模组、转向模组和改向模组而形成闭环运行轨迹；
所述的驱动模组，伺服电机驱动主驱动轴转动，通过驱动带轮带动提升带升降运行；
所述的转向模组，在绕过提升带的转向轴端部安装编码器，提升带带动转向轴旋转而由编码器输出频次反馈信号；
通过计算与比较编码器输出的频次反馈信号与伺服电机输出信号，以计算载货台实际升降行程距离和作为判断提升带是否断裂的依据。
2.根据权利要求1所述的提升机升降运行与断带检测方法，其特征在于：每一载货台分别连接2组提升带，每组提升带均循环运行于同组的驱动模组、转向模组和改向模组。
3.根据权利要求1或2所述的提升机升降运行与断带检测方法，其特征在于：在每组提升带两侧设置至少2组纠偏轮组，每组纠偏轮组包括2个纠偏轮，纠偏轮通过内部轴承安装于纠偏轮轴而可绕纠偏轮轴自由旋转。
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