CN112693918B - 一种用于抽屉式袋装装车机的机械缓存装置及控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于抽屉式袋装装车机的机械缓存装置，包括：具有倾斜角度的流水线框架、缓存组件和无动力滚筒组件工作段；所述缓存组件和所述无动力滚筒组件工作段设置在所述流水线框架上，且所述缓存组件位于所述流水线框架上较低的一端；其中，所述缓存组件包括：上皮带组件、下皮带组件、支撑组件和动力部件；所述上皮带组件和下皮带组件均借助于所述支撑组件呈上、下双层形式布置在所述流水线框架上；所述动力部件能够为所述上皮带组件和所述下皮带组件提供驱动力；所述上皮带组件和所述下皮带组件之间构成传送袋装物品的区间。本发明提供的机械缓存装置，结构简单、安装容易、维护方便；还能够完成压平袋、分离联袋、缓存等功能。

Description

一种用于抽屉式袋装装车机的机械缓存装置及控制方法
技术领域
本发明属于袋装物料装车技术领域，尤其涉及一种用于抽屉式袋装装车机的机械缓存装置及控制方法。
背景技术
目前，国内大多数水泥厂家生产线自动化程度较低，采用人工插袋方式，致使传输带上水泥袋间距非均匀化。国产袋装物品装车如水泥装车机(蓝海燕、明度智慧、福德机器人、蓝奥等)采用单或双袋落袋方式码垛装车，主要问题有三：1)导向机构的频繁机械运动，导致部件寿命缩短；2)非均匀袋间距，致使袋与袋之间出现相联现象，联袋处理机构不够理想，常会引起生产线临时停产，需要人工处理；3)在车厢内，落袋码垛方式引起粉尘问题。抽屉式码垛方法缓解了部件频繁动作寿命短不足，但是负重卸垛、抽屉复位需要较长的时间。在高效率装载的条件下，如何通过机械机构和软件控制获取卸垛时间成为当前研究的热点。
发明内容
(一)要解决的技术问题
为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种用于抽屉式袋装装车机的机械缓存装置及控制方法。
(二)技术方案
为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：
一种用于抽屉式袋装装车机的机械缓存装置，包括：具有倾斜角度的流水线框架、缓存组件和无动力滚筒组件工作段；
所述缓存组件和所述无动力滚筒组件工作段设置在所述流水线框架上，且所述缓存组件位于所述流水线框架上较低的一端；
其中，所述缓存组件包括：上皮带组件、下皮带组件、支撑组件和动力部件；
所述上皮带组件和下皮带组件均借助于所述支撑组件呈上、下双层形式布置在所述流水线框架上；
所述动力部件能够为所述上皮带组件和所述下皮带组件提供驱动力；
所述上皮带组件和所述下皮带组件之间构成传送袋装物品的区间；
无袋装物品进入时，所述上皮带组件和所述下皮带组件在所述动力部件带动下转动，受支撑及所述上皮带组件和所述下皮带组件自身重力因素的影响，使所述上皮带组件和所述下皮带组件构成的前端入口变大，所述上皮带组件和所述下皮带组件构成的后端出口变小；
袋装物品进入之后，在所述上皮带组件和所述下皮带组件的传输下，袋装物品能够将所述上皮带组件的后端顶起，所述上皮带组件与所述下皮带组件构成的后端出口变大，所述上皮带组件和所述下皮带组件构成的前端入口变小。
优选地，所述下皮带组件包括：下皮带、下滚筒组件和下框架组件；
所述下框架组件设置在所述流水线框架上；
所述下滚筒组件安装在所述下框架组件上；
所述下皮带安装在所述下滚筒组件上。
优选地，所述上皮带组件包括：上皮带、上滚筒组件和上框架组件；
所述上滚筒组件设置在所述上框架组件上；
所述上框架组件借助于所述支撑组件安装在所述下框架组件的上方；
所述上皮带安装在所述上滚筒组件上。
优选地，所述支撑组件包括：前端支撑、第一转动副、后端支撑和第二转动副；
所述前端支撑的下端固定在所述下框架组件上；
所述前端支撑的上端结合所述第一转动副与所述上框架组件连接；
所述后端支撑的下端结合所述第二转动副与所述下框架组件连接；
所述后端支撑的上端与所述上框架组件连接，且连接处的高度能够自适应调节。
优选地，所述后端支撑的上端的连接处设有槽孔；
所述槽孔与所述上框架组件的连接定位轴构成可上、下移动的导向限位机构；
所述动力部件包括：上皮带驱动电机和下皮带驱动电机；
所述上皮带驱动电机和所述下皮带驱动电机分别于所述上皮带和所述下皮带驱动连接；
所述上皮带驱动电机和所述下皮带驱动电机均与袋装装车机的控制系统连接。
优选地，所述无动力滚筒组件工作段包括：多个无动力滚筒和多个导向装置；
所述多个无动力滚筒安装在所述流水线框架构成重力滑落缓存带区域；
所述多个导向装置安装在所述重力滑落缓存带区域的流水线框架上。
本技术方案还提供一种如上述方案所述的用于抽屉式袋装装车机的机械缓存装置的控制方法，将对射传感器s1和对射传感器s2固定安装于缓存装置于出口区域；
对射传感器s1靠近所述缓存装置的出口；
对射传感器s1和对射传感器s2之间具有距离L1；
对射传感器s1和对射传感器s2传感器能够实现：袋计数和检测计时；
L1的大小由托盘码垛拨板动作的时间t1和对射传感器s1、对射传感器s2段传输速度v决定，L1设置为大于t1*v；
统计装车机的传感器s2位置到码垛托盘袋装物品的最大移动时间，记作T，时间T大于t1；
当对射传感器s1检测到第n1袋袋装物品处于缓存装置内时，计时tn1存于寄存器x0位置，根据上位机模拟码垛，将模拟信息与PLC控制端通信，解码获取n1袋到达码垛托盘内走过装车机机头路径所引起的动作。
优选地，解码获取的动作为袋理向操作时，控制系统控制缓存装置的导向装置对袋装物品进行理向，并使多个袋装物品之间保持一定的间距。
优选地，解码获取的动作为袋到达托盘内后的码垛拨板动作时，对射传感器s1检测到n1+1袋，计时tn1+1存于寄存器x1，
A：对射传感器s2检测到n1袋已经经过或临近经过对射传感器s2位置，则射传感器s1对上、下皮带驱动电机不启动停止命令，n1+1袋物品放行，tn1+1存于寄存器x1内容替换tn1存于寄存器x0；
B：对射传感器s2未检测到n1袋时，对射传感器s1控制上、下皮带驱动电机停止，直到对射传感器s2检测到n1袋袋装物品经过，对射传感器s1启动上、下皮带驱动电机放行n1+1袋，tn1+1存于寄存器x1内容替换tn1存于寄存器x0。
优选地，解码获取的动作为袋到达托盘内后，需要卸垛、托盘恢恢复动作时；当对射传感器s1检测到n1+1袋时，计时tn1+1存于寄存器x1，
A：当|tn1+1-tn1|＝t0时，n1与n1+1之间的关系是联袋，对射传感器s1控制上、下皮带驱动电机停止，计数、延时，延迟时间等于Tx，n1+1袋放行，tn1+1存于寄存器x1内容替换tn1存于寄存器x0；
B：当|tn1+1-tn1|>t0，对射传感器s1控制上、下皮带驱动电机停止，计数、延时，延迟时间等于Tx-(|tn1+1-tn1|-t0)，n1+1袋放行，tn1+1存于寄存器x1内容替换tn1存于寄存器x0。
(三)有益效果
本发明的有益效果是：本发明提供的一种袋装物料装车机的机械缓存装置及控制方法，具有以下有益效果：
1、本发明的机械缓存机构其结构简单、安装容易、维护方便；
2、本发明的机械缓存机构可以完成压平袋、分离联袋、缓存三项功能；
3、利用PLC和对射传感器制定的控制方案简单易实现；
4、根据需求设计的控制方法，装车效率高，能够适应随机传输袋装物品码垛、卸垛要求。
附图说明
图1为本发明提供的一种袋装物料装车机的机械缓存装置及控制方法的实施例中缓存装置的俯视图；
图2为本发明提供的一种袋装物料装车机的机械缓存装置及控制方法的实施例中缓存装置的侧视图；
图3为本发明提供的一种袋装物料装车机的机械缓存装置及控制方法的实施例中实现控制方法的硬件配置图；
图4为本发明提供的一种袋装物料装车机的机械缓存装置及控制方法的实施例中控制方法流程图。
【附图标记说明】
1：无动力滚筒；2：上皮带；3：下皮带；4：上皮带驱动电机；5：前端支撑；5.1：第一转动副；6：后端支撑；6.1：第二转动副；7：下皮带驱动电机。
具体实施方式
为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。
如图1和图2所示：本实施例中公开了一种用于抽屉式袋装装车机的机械缓存装置，包括：具有倾斜角度的流水线框架、缓存组件和无动力滚筒组件工作段；所述缓存组件和所述无动力滚筒组件工作段设置在所述流水线框架上，且所述缓存组件位于所述流水线框架上较低的一端。其中，所述缓存组件包括：上皮带组件、下皮带组件、支撑组件和动力部件；所述上皮带组件和下皮带组件均借助于所述支撑组件呈上、下双层形式布置在所述流水线框架上；所述动力部件能够为所述上皮带组件和所述下皮带组件提供驱动力；所述上皮带组件和所述下皮带组件之间构成传送袋装物品的区间。
无袋装物品进入时，所述上皮带组件和所述下皮带组件在所述动力部件带动下转动，受支撑及所述上皮带组件和所述下皮带组件自身重力因素的影响，使所述上皮带组件和所述下皮带组件构成的前端入口变大，所述上皮带组件和所述下皮带组件构成的后端出口变小。
袋装物品进入之后，在所述上皮带组件和所述下皮带组件的传输下，袋装物品能够将所述上皮带组件的后端顶起，所述上皮带组件与所述下皮带组件构成的后端出口变大，所述上皮带组件和所述下皮带组件构成的前端入口变小。
本实施例中所述的下皮带组件包括：下皮带3、下滚筒组件和下框架组件；所述下框架组件设置在所述流水线框架上；所述下滚筒组件安装在所述下框架组件上；所述下皮带3安装在所述下滚筒组件上。
本实施例中所述上皮带组件包括：上皮带2、上滚筒组件和上框架组件；所述上滚筒组件设置在所述上框架组件上；所述上框架组件借助于所述支撑组件安装在所述下框架组件的上方；所述上皮带2安装在所述上滚筒组件上。
本实施例中所述的支撑组件包括：前端支撑5、第一转动副5.1、后端支撑6和第二转动副6.1；所述前端支撑5的下端固定在所述下框架组件上；所述前端支撑5的上端结合所述第一转动副5.1与所述上框架组件连接；所述后端支撑6的下端结合所述第二转动副6.1与所述下框架组件连接；所述后端支撑6的上端与所述上框架组件连接，且连接处的高度能够自适应调节。
本实施例中所述后端支撑6的上端的连接处设有槽孔；所述槽孔与所述上框架组件的连接定位轴构成可上、下移动的导向限位机构；所述动力部件包括：上皮带驱动电机4和下皮带驱动电机7；所述上皮带驱动电机4和所述下皮带驱动电机7分别于所述上皮带2和所述下皮带3驱动连接；所述上皮带驱动电机4和所述下皮带驱动电机7均与袋装装车机的控制系统连接。
本实施例中所述无动力滚筒组件工作段包括：多个无动力滚筒1和多个导向装置；所述多个无动力滚筒1安装在所述流水线框架构成重力滑落缓存带区域；所述多个导向装置安装在所述重力滑落缓存带区域的流水线框架上。
具体地，如图3和图4所示：本实施例中还提供一种如上述实施例中所述的用于抽屉式袋装装车机的机械缓存装置的控制方法，将对射传感器s1和对射传感器s2固定安装于缓存装置于出口区域；
对射传感器s1靠近所述缓存装置的出口；
对射传感器s1和对射传感器s2之间具有距离L1；
对射传感器s1和对射传感器s2传感器能够实现：袋计数和检测计时；
L1的大小由托盘码垛拨板动作的时间t1和对射传感器s1、对射传感器s2段传输速度v决定，L1设置为大于t1*v；
统计装车机的传感器s2位置到码垛托盘袋装物品的最大移动时间，记作T，时间T大于t1；
当对射传感器s1检测到第n1袋袋装物品处于缓存装置内时，计时tn1存于寄存器x0位置，根据上位机模拟码垛，将模拟信息与PLC控制端通信，解码获取n1袋到达码垛托盘内走过装车机机头路径所引起的动作。
解码获取的动作为袋理向操作时，控制系统控制缓存装置的导向装置对袋装物品进行理向，并使多个袋装物品之间保持一定的间距。
解码获取的动作为袋到达托盘内后的码垛拨板动作时，对射传感器s1检测到n1+1袋，计时tn1+1存于寄存器x1，
A：对射传感器s2检测到n1袋已经经过或临近经过对射传感器s2位置，则射传感器s1对上、下皮带驱动电机不启动停止命令，n1+1袋物品放行，tn1+1存于寄存器x1内容替换tn1存于寄存器x0；
B：对射传感器s2未检测到n1袋时，对射传感器s1控制上、下皮带驱动电机停止，直到对射传感器s2检测到n1袋袋装物品经过，对射传感器s1启动上、下皮带驱动电机放行n1+1袋，tn1+1存于寄存器x1内容替换tn1存于寄存器x0。
解码获取的动作为袋到达托盘内后，需要卸垛、托盘恢恢复动作时；当对射传感器s1检测到n1+1袋时，计时tn1+1存于寄存器x1，
A：当|tn1+1-tn1|＝t0时，n1与n1+1之间的关系是联袋，对射传感器s1控制上、下皮带驱动电机停止，计数、延时，延迟时间等于Tx，n1+1袋放行，tn1+1存于寄存器x1内容替换tn1存于寄存器x0；
B：当|tn1+1-tn1|>t0，对射传感器s1控制上、下皮带驱动电机停止，计数、延时，延迟时间等于Tx-(|tn1+1-tn1|-t0)，n1+1袋放行，tn1+1存于寄存器x1内容替换tn1存于寄存器x0。
本实施例中的缓存装置主要采用跷跷板结构，并结合无动力滚筒组组合实现，其机械主要由上皮带(如图1中2)、下皮带(如图1中3)、上皮带支撑(如图1中5)、动力(如图2中4、7)部分、无动力滚筒组件(如图1中1)组成。上下皮带均由滚筒、皮带、框架组成。动力装置是由交流电机和交流接触器控制电机启停。无动力滚筒组件由多个托辊，导向装置组成。前端支撑(如图1中5所示)下端与下皮带框架固定，前端支撑的上端与上皮带框架形成一个转动副；后端支撑(如图1中6所示)下端与下皮带框架形成转动副，后端支撑的上端的槽孔与上皮带框架的定位轴形成一个可移动的导向，限位装置。
根据装车机机械系统的需求，该机械装置是一个袋装物品时间缓存机构。无袋子进入时，上、下皮带在电机带动下转动，受支撑及皮带自身重力因素的影响，使上皮带前端入口(上皮带与下皮带之间)的间距变大。袋装物品进入之后，在上、下皮带动力传输下，袋装物品将上皮带后端顶起，后端上皮带与下皮带之间的间距增大，根据翘翘板工作原理，前端上皮带与下皮带之间的间距减小。无动力滚筒组给袋装物品提供存储区域，避免动力摩擦而破损袋包装。当装车机卸垛需求缓存机构缓存袋装物品或出现联袋时，该机构通过控制电机启、停促使袋装物品带出或阻挡于该装置区域。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理，这些描述只是为了解释本发明的原理，不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于抽屉式袋装装车机的机械缓存装置的控制方法，其特征在于，用于抽屉式袋装装车机的机械缓存装置，包括：具有倾斜角度的流水线框架、缓存组件和无动力滚筒组件工作段；
所述缓存组件和所述无动力滚筒组件工作段设置在所述流水线框架上，且所述缓存组件位于所述流水线框架上较低的一端；
其中，所述缓存组件包括：上皮带组件、下皮带组件、支撑组件和动力部件；
所述上皮带组件和下皮带组件均借助于所述支撑组件呈上、下双层形式布置在所述流水线框架上；
所述动力部件能够为所述上皮带组件和所述下皮带组件提供驱动力；
所述上皮带组件和所述下皮带组件之间构成传送袋装物品的区间；
无袋装物品进入时，所述上皮带组件和所述下皮带组件在所述动力部件带动下转动，受支撑及所述上皮带组件和所述下皮带组件自身重力因素的影响，使所述上皮带组件和所述下皮带组件构成的前端入口变大，所述上皮带组件和所述下皮带组件构成的后端出口变小；
袋装物品进入之后，在所述上皮带组件和所述下皮带组件的传输下，袋装物品能够将所述上皮带组件的后端顶起，所述上皮带组件与所述下皮带组件构成的后端出口变大，所述上皮带组件和所述下皮带组件构成的前端入口变小；
最后1列竖袋入盘，假设紧凑码型时间短；
将对射传感器s1和对射传感器s2固定安装于缓存装置于出口区域；
对射传感器s1靠近所述缓存装置的出口；
对射传感器s1和对射传感器s2之间具有距离L1；
对射传感器s1和对射传感器s2传感器能够实现：袋计数和检测计时；
L1的大小由托盘码垛拨板动作的时间t1和对射传感器s1、对射传感器s2段传输速度v决定，L1设置为大于t1*v；
统计装车机的传感器s2位置到码垛托盘袋装物品的最大移动时间，记作T，时间T大于t1；
当对射传感器s1检测到第n1袋袋装物品处于缓存装置内时，计时tn1存于寄存器x0位置，根据上位机模拟码垛，将模拟信息与PLC控制端通信，解码获取n1袋到达码垛托盘内走过装车机机头路径所引起的动作。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，解码获取的动作为袋理向操作时，控制系统控制缓存装置的导向装置对袋装物品进行理向，并使多个袋装物品之间保持一定的间距。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
解码获取的动作为袋到达托盘内后的码垛拨板动作时，对射传感器s1检测到n1+1袋，计时tn1+1存于寄存器x1，
A：对射传感器s2检测到n1袋已经经过或临近经过对射传感器s2位置，则射传感器s1对上、下皮带驱动电机不启动停止命令，n1+1袋物品放行，tn1+1存于寄存器x1内容替换tn1存于寄存器x0；
B：对射传感器s2未检测到n1袋时，对射传感器s1控制上、下皮带驱动电机停止，直到对射传感器s2检测到n1袋袋装物品经过，对射传感器s1启动上、下皮带驱动电机放行n1+1袋，tn1+1存于寄存器x1内容替换tn1存于寄存器x0。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
解码获取的动作为袋到达托盘内后，需要卸垛、托盘恢恢复动作时；当对射传感器s1检测到n1+1袋时，计时tn1+1存于寄存器x1，
A：当|tn1+1-tn1|＝t0时，n1与n1+1之间的关系是联袋，对射传感器s1控制上、下皮带驱动电机停止，计数、延时，延迟时间等于Tx，n1+1袋放行，tn1+1存于寄存器x1内容替换tn1存于寄存器x0；
B：当|tn1+1-tn1|>t0，对射传感器s1控制上、下皮带驱动电机停止，计数、延时，延迟时间等于Tx-(|tn1+1-tn1|-t0)，n1+1袋放行，tn1+1存于寄存器x1内容替换tn1存于寄存器x0。
5.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，
所述下皮带组件包括：下皮带、下滚筒组件和下框架组件；
所述下框架组件设置在所述流水线框架上；
所述下滚筒组件安装在所述下框架组件上；
所述下皮带安装在所述下滚筒组件上。
6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，
所述上皮带组件包括：上皮带、上滚筒组件和上框架组件；
所述上滚筒组件设置在所述上框架组件上；
所述上框架组件借助于所述支撑组件安装在所述下框架组件的上方；
所述上皮带安装在所述上滚筒组件上。
7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，
所述支撑组件包括：前端支撑、第一转动副、后端支撑和第二转动副；
所述前端支撑的下端固定在所述下框架组件上；
所述前端支撑的上端结合所述第一转动副与所述上框架组件连接；
所述后端支撑的下端结合所述第二转动副与所述下框架组件连接；
所述后端支撑的上端与所述上框架组件连接，且连接处的高度能够自适应调节。
8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，
所述后端支撑的上端的连接处设有槽孔；
所述槽孔与所述上框架组件的连接定位轴构成可上、下移动的导向限位机构；
所述动力部件包括：上皮带驱动电机和下皮带驱动电机；
所述上皮带驱动电机和所述下皮带驱动电机分别于所述上皮带和所述下皮带驱动连接；
所述上皮带驱动电机和所述下皮带驱动电机均与袋装装车机的控制系统连接。
9.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，
所述无动力滚筒组件工作段包括：多个无动力滚筒和多个导向装置；
所述多个无动力滚筒安装在所述流水线框架构成重力滑落缓存带区域；
所述多个导向装置安装在所述重力滑落缓存带区域的流水线框架上。
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