CN113184449B - 一种用于金属粉末制品的智能输送管理调控系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种用于金属粉末制品的智能输送管理调控系统，包括执行状态检测终端、输送偏移量分析模块、运行输送采集模块、数据缺陷分析模块和数据融合分析管理模块；数据融合分析管理模块对功能工件运输过程中的数据进行融合处理，获得工件在传送带上传输所对应的传送偏移干扰系数，并结合位置执行调整机构和缺陷管理评估模块，通过对传送偏移干扰系数进行分析筛选出对应的传送带调整指令，以控制位置执行调整机构对滚筒的位置进行调控。本发明采用软硬件相结合的方式，根据传送偏移干扰系数筛选出对应的传送带调整指令以对滚筒位置进行调整，达到传送带输送过程中工件位置不发生偏移，提高了工件运输的效率且保证工件不因坠落而发生损伤。

Description

一种用于金属粉末制品的智能输送管理调控系统
技术领域
本发明属于工业自动化智能管理技术领域，涉及到一种用于金属粉末制品的智能输送管理调控系统。
背景技术
在金属粉末制品生产过程中，由于所生产的零部件数量巨大且工序较多，因此输送机使用非常广泛。传送带输送机的故障会直接影响整个工艺流程的顺利进行，对于传送带输送机随着使用时间以及运输物品等影响，会造成传送带在工作过程中出现很多故障，常存在传送带跑偏的问题，传送带跑偏轻则导致传送带磨损和物品偏移甚至坠落，损坏运输的物品安全性，对于运输的物品位置有要求的运输过程，一旦传送带运输的物品偏移，将导致物品在传送带末端相对传送带会发生位置偏移，需人工调整物品在传送带上的相对位置，增加了人员的工作量，重则导致传送带烧焦和软化，引发火灾，停机事故的发生，严重影响物品运输，另外，对于传送带输送机在工作工程中无法根据声音识别输送机的故障类型，需人工排查输送机的故障，增加了人员的工作量同时影响传送带的输送效率。
对于传送带偏移的问题，现有技术中常采用人工进行传送带是否跑偏确定以及对传送带发生偏移时，需人工调整传送带输送机中的滚筒位置，使得主动滚筒和导向滚筒的轴线平行，存在传送带输送机在进行传送带是否跑偏检测过程中存在人为主观因素存在导致准确性差，且无法准确根据传送带输送机上的传送带的跑偏程度来准确调控滚筒的位置，缺乏工业运输管理的智能化和自动化。
发明内容
本发明的目的在于提供的一种用于金属粉末制品的智能输送管理调控系统，解决了现有技术中无法准确判断传送带输送机上的传输带偏移程度以及无法根据传送带的偏移程度对滚筒的位置进行有效地调控。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种用于金属粉末制品的智能输送管理调控系统，包括执行状态检测终端、输送偏移量分析模块、运行输送采集模块、数据缺陷分析模块和数据融合分析管理模块；
执行状态检测终端由多组传感器组成，安装在传送带输送机周侧，对传送带输送机运行过程中的各执行状态进行检测，并将检测的各执行状态中的传送带输送机运行过程中的声音、传送带张力发送至数据缺陷分析模块，将执行状态中的传送带上工件两端相对传送带两侧的距离以及传送带中轴线的轨迹发送至输送偏移量分析模块；
输送偏移量分析模块用于接收执行状态检测终端发送的各摄像头采集的图像上所对应的传送带上工件两端相对传送带两侧的距离以及传送带中轴线的轨迹，提取同一工件在经各编号摄像头所采集区域时所对应的工件两端相对传送带边缘两侧的距离，分别获得边缘距离集，并提取图像中传送带中轴线的轨迹，分析出工件经各摄像头处的工件运输相对偏移量；
运行输送采集模块用于采集与传送带相配合的驱动滚筒的转速以及采集传送带输送工件运行的速度，并将驱动滚筒的转速以及传送带输送工件运行的速度分别发送至数据缺陷分析模块和数据融合分析管理模块；
数据缺陷分析模块用于接收执行状态检测终端发送的传送带输送机运行过程中的传送带张力，根据传送带张力分析传送带的平均张力，且将传送带的平均张力发送至数据融合分析管理模块，并对接收的运行输送采集模块发送的驱动滚筒的转速、传送带输送工件运行的速度进行分析，获得传送带的回置变换系数；
数据融合分析管理模块用于接收数据缺陷分析模块发送的传送带的平均张力以及传送带的回置变换系数，同时提取输送偏移量分析模块分析获得的传送带输送过程中工件经各摄像头处的工件运输相对偏移量以及提取执行状态检测终端中各张力传感器检测的传送带张力，并将传送带的平均张力、各张力传感器检测的传送带张力、传送带的回置换化系数以及工件经各摄像头处的工件运行相对偏移量进行数据融合模拟，构建传送偏移干扰模型，获得工件在传送带上传输所对应的传送偏移干扰系数。
进一步地，所述执行状态检测终端包括张力检测单元、视频采集单元和图像特征筛选单元，张力检测单元选用若干张力传感器，张力传感器沿滚筒轴线方向分布在滚筒外圆上，用于检测处于同一时刻下与各张力传感器相接触的传送带所对应的张力数值，传送带两端的分别与滚筒配合；
视频采集单元包括若干摄像头，分别位于传送带的上方，且沿传送带的输送方向等间距分布，用于采集摄像头正下方传送带上的视频信息，截取采集的视频信息中工件经摄像头正下方时的图像信息，并将各摄像头采集的传送带上的图像信息发送至图像特征筛选单元；
图像特征筛选单元用于接收视频采集单元发送的各摄像头采集的传送带上的图像信息，对各摄像头采集的图像信息进行特征提取，筛选出图像中传送带上输送的工件两端相对传送带两侧的距离以及筛选出传动带中轴线的轨迹，并将筛选出的各编号下摄像头采集的图像所对应的工件两端相对传动带两侧的距离以及传送带中轴线的轨迹发送至输送偏移量分析模块。
进一步地，所述状态检测终端还包括声音采集单元，声音采集单元选用声音传感器，用于采集传送带输送机在运输过程中的声音。
进一步地，所述智能输送管理调控系统，还包括缺陷仿真模拟数据库，缺陷仿真模拟数据库用于存储传送带输送机运行过程中各运行故障种类所对应的声音特征集；
数据缺陷分析模块用于接收执行状态检测终端发送的传送带输送机运行过程中的声音，提取传送带输送机运行过程中的声音并进行声音特征筛选，并将筛选的传送带输送机运行的声音特征与缺陷仿真模拟数据库中存储的传送带输送机运行过程中各运行故障种类所对应的声音特征集进行对比，筛选出各运行故障种类所对应的声音特征集中的声音特征与该传送带输送机运行中的声音特征相匹配的声音特征数量最多的运行故障种类。
进一步地，所述回置变换系数的计算公式为：
Figure GDA0003458047830000031
e为自然常数，u为摩擦干扰比例系数，取值0.35，V0＜2πRn，V0为单位时间内传送带输送工件运行的速度，V0大于等于最小运输速度，且最小运输速度等于输送带正常运行速度的一半，R为驱动滚筒的半径，n为单位时间内驱动滚筒的转速。
进一步地，所述传送偏移干扰模型
Figure GDA0003458047830000032
Figure GDA0003458047830000033
数据融合分析管理模块将工件在传送带上传输所对应的传送偏移干扰系数发送至缺陷管理评估模块，α表示为工件在传送带上传输所对应的传送偏移干扰系数，ΔX为相邻两摄像头间的距离，相邻两摄像头间的距离相等，p0k1和p1k1分别表示为第k个摄像头采集的图像中靠近传送带初始端的工件一端相对传送带中轴线的偏移距离和远离传送带初始端的工件一端相对传送带中轴线的偏移距离，fi为第i个张力传感器与相接触的传送带所对应的张力数值，i＝1,2,...,b，H为传送带的回置变换系数。
进一步地，所述系统还包括缺陷管理评估模块，所述缺陷管理评估模块用于接收数据融合分析管理模块发送的工件在传送带上传输所对应的传送偏移干扰系数，对传送偏移干扰系数进行动态评估，判断该传送偏移干扰系数所对应的传送带调整指令，并发送传送带调整指令至位置执行调整机构，并调取经调整后的传送带输送机在工件运输过程中所对应的传送偏移干扰系数。
进一步地，所述缺陷管理评估模块对传送偏移干扰系数进行动态评估，评估方法包括以下步骤：
S1、判断传送偏移干扰系数是否大于预设的传送偏移干扰系数极限值，传送偏移干扰系数极限值为工件在传送带上运输不发生位置偏移时的传送偏移干扰系数，且传送偏移干扰系数大于等于传送偏移干扰系数极限值；
S2、若等于预设的传送偏移干扰系数极限值，则不发送传送带调整指令；
S3、若大于预设的传送偏移干扰系数极限值，则将该传送偏移干扰系数与各动态偏移干扰系数阈值范围进行对比，筛选出对应的动态偏移干扰系数阈值对应的传送带调整指令，不同动态偏移干扰系数阈值范围对应的传送带调整指令不同，其中，各动态偏移干扰系数阈值范围分别为y1-y2,y2-y3,y3-y4,y4-y5,y1表示为传送偏移干扰系数极限值，y5表示为传送带运输过程中对应的最大传送偏移干扰系数，y1＜y2＜y3＜y4＜y5；
S4、获取经传送带调整指令后的传送带对应的动态偏移干扰系数，并执行步骤S1-S4，直至传送带对应的动态偏移干扰系数等于传送偏移干扰系数极限值。
进一步地，所述位置执行调整机构L，包括相对移动底座和固定底座，相对移动底座和固定底座分别固定安装在传送带两侧；
相对移动底座上开有移动滑槽，移动滑槽上开有导向限位槽孔；
位置执行调整机构L还包括第一传动齿轮和第二传动齿轮，第一传动齿轮上端面固定有两相对设置的连接板，连接板与限位安装板滑动配合，连接板与限位安装板通过缓冲调节块进行转向缓冲调节；
滑动杆上端通过轴承与第一传动齿轮配合，下端与移动滑槽滑动配合，滑动连杆上端固定有第二传动齿轮，下端贯穿移动滑槽上的导向限位槽孔与调节电机连接，相对移动底座一端固定有限位挡板，限位挡板一端固定有电动推板，电动推板上开有与第一限位安装孔和第二限位安装孔，第一限位安装孔通过轴承与滑动杆配合，第二限位安装孔通过轴承与滑动连杆配合。
进一步地，所述缓冲调节块包括缓冲调节框，连接板下端面和限位安装板上端面分别位于缓冲调节框内，连接板下端面两侧固定有上顶板，限位安装板上端面两侧固定有下底板，上顶板和下底板间固定安装有缓冲弹簧，其中上顶板和下底板上固定有倾斜挡板。
本发明的有益效果：
本发明通过对采集的传送带输送过程中的数据进行处理，并将处理后传送带的平均张力、各张力传感器检测的传送带张力、传送带的回置换化系数以及工件经各摄像头处的工件运行相对偏移量进行融合，建立传送偏移干扰模型，并通过构建的传送偏移干扰模型分析出传送带在输送工件时对应的传送偏移干扰系数，通过分析获得的传送偏移干扰系数能够直观展示传送带在传输过程中对工件造成的偏移影响程度，能够准确分析出工件偏移的程度，具有智能化信息管理的特点，并为后期工件运输过程中的偏移调整提供准确地依据，且实现工业生产线运输过程中智能化调控，以保证工业生产线运输的自动化和智能化。
本发明通过对传送偏移干扰系数进行分析和对比，筛选出该传送偏移干扰系数对应的传送带位置调整指令，实现传送偏移干扰系数与传送带位置调整指令间的关联性，进而通过对应的传送带位置调整指令可对传送偏移干扰系数所对应的滚筒位置状态进行调整，能够准确调整滚筒的位置，避免滚筒位置偏移或沿传送带中轴线进行位移，降低因滚筒位置不符造成的传送带输送工件过程中偏移，进而避免工件因偏移而坠落或偏移，导致传送的工件位置偏移影响传送带后续工作的正常运行。
本系统采用软硬件相结合的方式，通过采用的位置执行调整机构对滚筒的位置进行调节，实现滚筒转向以及两滚筒距离间的调整，能够保证位于两滚筒间的传送带可对工件进行正常运输，避免因传送带松弛或紧绷或受力不均偏移等因素造成的工件输送至末端的位置不符合要求，能够保证工件在传送带上沿传送带中轴线直线运输，能够准确根据传送带的偏移程度来准确调控滚筒的位置，提高工件的运输效率，有效保护工件运输的安全性以及为后续工件位置准确性要求高的工序提供准确地位置，减少人工手动调整工件位置的劳动量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明中传送带输送机的局部俯视图；
图2为本发明中传送带输送机的局部侧示图；
图3为本发明中图2的A-A剖视图；
图4为本发明中传送带输送机的局部侧示图；
图5为本发明中图4的B-B剖视图；
图6为本发明中图4的C-C剖视图；
图7为本发明中电动推板的剖视图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种用于金属粉末制品的智能输送管理调控系统，包括执行状态检测终端、输送偏移量分析模块、运行输送采集模块、缺陷仿真模拟数据库、数据缺陷分析模块和数据融合分析管理模块。
如图1所示，执行状态检测终端由多组传感器组成，安装在传送带输送机周侧，对传送带输送机运行过程中的各执行状态进行检测，并将检测的各执行状态中的传送带输送机运行过程中的声音、传送带张力发送至数据缺陷分析模块，将执行状态中的传送带上工件两端相对传送带两侧的距离以及传送带中轴线的轨迹发送至输送偏移量分析模块，其中，传送带输送机的各执行状态包括传送带输送机运行过程中的声音、传送带张力以及传送带上工件两端相对传动带两侧的距离以及传送带中轴线的轨迹；
其中，执行状态检测终端包括张力检测单元、视频采集单元和图像特征筛选单元，张力检测单元选用若干张力传感器，张力传感器沿滚筒轴线方向分布在滚筒外圆上，用于检测处于同一时刻下与各张力传感器相接触的传送带所对应的张力数值，传送带两端的分别与滚筒配合，其中一端的滚筒与驱动轮连接，动力电机通过控制驱动轮控制滚筒转动，滚筒转动通过传送带与滚筒间的摩擦控制传送带转动。
其中，状态检测终端还包括声音采集单元，声音采集单元选用声音传感器，用于采集传送带输送机在运输过程中的声音。
视频采集单元包括若干摄像头，分别位于传送带的上方，且沿传送带的输送方向等间距分布，用于采集摄像头正下方传送带上的视频信息，截取采集的视频信息中工件经摄像头正下方时的图像信息，并将各摄像头采集的传送带上的图像信息发送至图像特征筛选单元，各摄像头按照传送带输送的方向依次对各摄像头进行编号。
图像特征筛选单元用于接收视频采集单元发送的各摄像头采集的传送带上的图像信息，对各摄像头采集的图像信息进行特征提取，筛选出图像中传送带上输送的工件两端相对传送带两侧的距离以及筛选出传动带中轴线的轨迹，并将筛选出的各编号下摄像头采集的图像所对应的工件两端相对传动带两侧的距离以及传送带中轴线的轨迹发送至输送偏移量分析模块。
对于工件的摆放位置，工件初始摆放时，工件的长度方向与传送带输送方向一致，且工件初始摆放在传送带的中轴线上，随着传送带对工件进行运输，由于传送带安装松动以及张力不均匀等，易造成传送带上的工件在运输过程中发生偏移，此处，工件假使为形状规整的物品。
输送偏移量分析模块用于接收执行状态检测终端发送的各摄像头采集的图像上所对应的传送带上工件两端相对传送带两侧的距离以及传送带中轴线的轨迹，提取同一工件在经各编号摄像头所采集区域时所对应的工件两端相对传送带边缘两侧的距离，分别获得边缘距离集Dk(d0k1,d0k2,d1k1,d1k2)，d0k1,d0k2为第k个摄像头采集的图像中靠近传送带初始端的工件一端分别距传送带左侧边缘的距离、距传送带右侧边缘的距离，d1k1,d1k2为第k个摄像头采集的图像中远离传送带初始端的工件一端分别距传送带左侧边缘的距离、距离传送带右侧边缘的距离，k＝1,2,3,...，并提取图像中传送带中轴线的轨迹，分析出工件经各摄像头处的工件运输相对偏移量Pk(p0k1,p1k1)，p0k1为第k个摄像头采集的图像中靠近传送带初始端的工件一端相对传送带中轴线的偏移距离，p1k1为第k个摄像头采集的图像中远离传送带初始端的工件一端相对传送带中轴线的偏移距离，p0k1和p1k1均大于0，p0k1＝s/2-(d0k1,d0k2)min，p1k1＝s/2-(d1k1,d1k2)min，s为传送带的宽度，(d0k1,d0k2)min表示为靠近传送带初始端的工件距传送带左侧边缘的距离和右侧边缘的距离中的最小距离，(d1k1,d1k2)min表示为远离传送带初始端的工件距传送带左侧边缘的距离和右侧边缘的距离中的最小距离，当(d0k1,d0k2)min中最小的距离为d0k1时，靠近传送带初始端的工件偏向传送带左侧，反之，最小的距离为d0k2时，靠近传送带初始端的工件偏向传送带右侧，当(d1k1,d1k2)min中最小的距离为d1k1时，远离传送带初始端的工件偏向传送带左侧，反之，最小的距离为d1k2时，远离传送带初始端的工件偏向传送带右侧。
运行输送采集模块用于采集与传送带相配合的驱动滚筒的转速以及采集传送带输送工件运行的速度，并将驱动滚筒的转速以及传送带输送工件运行的速度分别发送至数据缺陷分析模块和数据融合分析管理模块，其中，传送带的驱动是通过驱动滚筒与传送带间的摩擦力带动传送带运行。
缺陷仿真模拟数据库用于存储传送带输送机运行过程中各运行故障种类所对应的声音特征集，输送机处于各运行故障种类下的声音特征集由多个非相同的声音特征组成，即声音特征包括频率特征、振幅特征等，各运行故障种类包括输送机轴承损坏以及电机之间的联轴器损坏等，不同运行故障种类产生的声音不同，进而各运行故障种类对应的声音特征集也不同。
数据缺陷分析模块用于接收执行状态检测终端发送的传送带输送机运行过程中的声音以及传送带张力，提取传送带输送机运行过程中的声音并进行声音特征筛选，并将筛选的传送带输送机运行的声音特征与缺陷仿真模拟数据库中存储的传送带输送机运行过程中各运行故障种类所对应的声音特征集进行对比，筛选出各运行故障种类所对应的声音特征集中的声音特征与该传送带输送机运行中的声音特征相匹配的声音特征数量最多的运行故障种类，以根据传送带在运行过程中的声音分析出输送机的故障类型，并通过传送带张力分析传送带的平均张力，且将传送带的平均张力发送至数据融合分析管理模块，并对接收的运行输送采集模块发送的驱动滚筒的转速、传送带输送工件运行的速度进行分析，获得传送带的回置变换系数，通过传送带的回置变换系数展现出传送带在输送工件过程中的驱动滚筒的转速与传送带输送工件运行的速度间的误差关联程度，当传送带的回置变换系数小于设定转化极限阈值(转化极限阈值等于0.513，转化极限阈值为驱动滚筒带动传送带在最小运输速度下的回置变换系数)时，表明驱动滚筒与传送带间的摩擦力无法满足传送带的正常运输速度，即驱动滚筒与传送带间的相对滑动量增加。
其中，传送带的平均张力：F＝(f1+f2+...+fb)/b，b为安装在驱动滚筒上的张力传感器的数量，fb表示为第b个张力传感器与相接触的传送带所对应的张力数值。
其中，回置变换系数的计算公式为：
Figure GDA0003458047830000081
e为自然常数，u为摩擦干扰比例系数，取值0.35，V0＜2πRn，V0为单位时间内传送带输送工件运行的速度，V0大于等于最小运输速度，且最小运输速度等于输送带正常运行速度的一半，R为驱动滚筒的半径，n为单位时间内驱动滚筒的转速。
本系统通过对传送带输送过程中的声音进行特征分析，能够将传送带运行过程中的声音与各运行故障种类对应的声音特征进行逐一对比，筛选出运送带运行声音对应的故障，避免人工亲自到场进行逐个故障检测，影响输送的效率，且故障检测的效率低，浪费人力物力。
数据融合分析管理模块用于接收数据缺陷分析模块发送的传送带的平均张力以及传送带的回置变换系数，同时提取输送偏移量分析模块分析获得的传送带输送过程中工件经各摄像头处的工件运输相对偏移量Pk以及提取执行状态检测终端中各张力传感器检测的传送带张力，并将传送带的平均张力、各张力传感器检测的传送带张力、传送带的回置换化系数以及工件经各摄像头处的工件运行相对偏移量进行数据融合模拟，构建传送偏移干扰模型
Figure GDA0003458047830000091
Figure GDA0003458047830000092
数据融合分析管理模块将工件在传送带上传输所对应的传送偏移干扰系数发送至缺陷管理评估模块，α表示为工件在传送带上传输所对应的传送偏移干扰系数，ΔX为相邻两摄像头间的距离，相邻两摄像头间的距离相等，p0k1和p1k1分别表示为第k个摄像头采集的图像中靠近传送带初始端的工件一端相对传送带中轴线的偏移距离和远离传送带初始端的工件一端相对传送带中轴线的偏移距离，fi为第i个张力传感器与相接触的传送带所对应的张力数值，i＝1,2,...,b，H为传送带的回置变换系数，当传送带的传送带张力数值固定、传送带的回置变换系数固定以及工件相对偏移量固定时，即传送带处于同一工作运行参数状态下时，传送带在进行工件传送过程中的传送偏移干扰系数α固定，传送偏移干扰系数α越小，表明传送带输送工件的沿传送带中轴线偏移的可能性越小，传输效率高，以及工件从传送带起始端输送至传送带终端后位置偏移越小，对后续工件加工位置的影响程度越小，避免再次人工调整工件在传送带末端的位置。
通过数据融合分析管理模块对传送带的平均张力、各张力传感器检测的传送带张力、传送带的回置换化系数以及工件经各摄像头处的工件运行相对偏移量进行融合处理，以模拟建立传送偏移干扰模型，并通过数据融合处理建立的传送偏移干扰模型分析出传送带在输送工件时对应的传送偏移干扰系数，通过传送偏移干扰系数能够直观地展示传送带运输过程中的各参数对工件运行造成的偏移影响程度，为后期工件传送运输提供可靠的偏移修正指导意见。
实施例2：
基于多传感器融合的智能输送管理调控系统，还可包含缺陷管理评估模块，其中，缺陷管理评估模块用于接收数据融合分析管理模块发送的工件在传送带上传输所对应的传送偏移干扰系数，对传送偏移干扰系数进行动态评估，判断该传送偏移干扰系数所对应的传送带调整指令，并发送传送带调整指令至位置执行调整机构，实现对传送带输送机进行调整，并调取经调整后的传送带输送机在工件运输过程中所对应的传送偏移干扰系数；
其中，缺陷管理评估模块对传送偏移干扰系数进行动态评估，评估方法包括以下步骤：
S1、判断传送偏移干扰系数是否大于预设的传送偏移干扰系数极限值，传送偏移干扰系数极限值为工件在传送带上运输不发生位置偏移时的传送偏移干扰系数，且传送偏移干扰系数大于等于传送偏移干扰系数极限值；
S2、若等于预设的传送偏移干扰系数极限值，则不发送传送带调整指令；
S3、若大于预设的传送偏移干扰系数极限值，则将该传送偏移干扰系数与各动态偏移干扰系数阈值范围进行对比，筛选出对应的动态偏移干扰系数阈值对应的传送带调整指令，不同动态偏移干扰系数阈值范围对应的传送带调整指令不同，其中，各动态偏移干扰系数阈值范围分别为y1-y2,y2-y3,y3-y4,y4-y5,y1表示为传送偏移干扰系数极限值，y5表示为传送带运输过程中对应的最大传送偏移干扰系数，y1＜y2＜y3＜y4＜y5；
S4、获取经传送带调整指令后的传送带对应的动态偏移干扰系数，并执行步骤S1-S4，直至传送带对应的动态偏移干扰系数等于传送偏移干扰系数极限值。
不同的动态偏移干扰系数阈值范围对应不同的滚筒位置状态，且不同的滚筒位置状态对应不同传送带调整指令，即动态偏移干扰系数阈值范围与传送带调整指令间是相对映射，一一对应，传送带调整指令与滚筒位置状态也是一一对应，滚筒位置状态包括两滚筒间的距离缩短、滚筒间的距离增长以及两滚筒随着使用时长导致滚筒倾斜等，滚筒位置状态对应的问题：两滚筒间的距离缩短会导致传送带松弛，造成工件传输异常；两滚筒间的距离增加会导致传送带绷紧，影响传送带的使用寿命；滚筒倾斜会导致传动带在水平线上受力不均，导致工件输送过程中发生位置偏移，最终无法沿传送带的中轴线运输，偏离传送带中轴线的位置。
本模块通过对传送偏移干扰系数与各动态偏移干扰系数阈值范围进行分析和对比，能够确定本系统对应的传送偏移干扰系数对应的滚筒位置状态以及传送带位置调整的操作指令，实现传送带位置调整指令与滚筒位置状态间的关联性，更加准确地根据滚筒位置状态进行传送带位置的调控，保证传送带两端的滚筒相互平行不发生倾斜，且保障了传送带对工件的正常运输，避免随着使用时长的增加以及外界环境干扰因素导致的滚筒位置偏移或移动，提高了两滚筒间的传送带的正常运行和使用寿命。
实施例3：
本系统采用软硬件相结合的技术，涉及到位置执行调整机构L，如图2-7所示，位置执行调整机构L包括相对移动底座1和固定底座，相对移动底座1和固定底座分别固定安装在传送带两侧，固定底座对传送带一端的滚筒进行位置固定，使得靠近固定底座一端的滚筒中轴线相对固定底座的位置不变。
相对移动底座1上开有移动滑槽11，移动滑槽11上开有导向限位槽孔，便于限位与第二传动齿轮3连接的滑动连杆5的位置。
位置执行调整机构L还包括第一传动齿轮2和第二传动齿轮3，第一传动齿轮2上端面固定有两相对设置的连接板7，连接板7与限位安装板8滑动配合，连接板7与限位安装板8通过缓冲调节块9进行转向缓冲调节，限位安装板8通过轴承与滚筒的旋转轴连接，滚筒与旋转轴固定连接，传送带的动力电机通过控制驱动轮带动滚筒的旋转轴连接，旋转轴转动带动滚筒转动。
其中，连接板7下端面为倾斜结构，限位安装板8上端面与连接板7下端面的倾斜程度相同。
滑动杆4上端通过轴承与第一传动齿轮2配合，下端与移动滑槽11滑动配合，滑动连杆5上端固定有第二传动齿轮3，下端贯穿移动滑槽11上的导向限位槽孔与调节电机6连接，相对移动底座1一端固定有限位挡板12，限位挡板12一端固定有电动推板13，电动推板13上开有与第一限位安装孔101和第二限位安装孔102，第一限位安装孔101通过轴承与滑动杆4配合，第二限位安装孔102通过轴承与滑动连杆5配合。
尤其，对于缓冲调节块9，缓冲调节块9包括缓冲调节框，连接板7下端面和限位安装板8上端面分别位于缓冲调节框内，连接板7下端面两侧固定有上顶板91，限位安装板8上端面两侧固定有下底板92，上顶板91和下底板92间固定安装有缓冲弹簧10，且连接板7相对端面低的一侧的下底板92上固定有倾斜挡块93且限位安装板8相对端面高的一侧的上顶板91上也固定有倾斜挡块93，用于阻止限位安装板8与连接板7在第一传动齿轮2转动时，造成的位置偏差，能够起到缓冲调节的作用，保证连接板7在缓冲调节块9的作用下随着限位安装板8进行转向调节。
当滚筒倾斜时，调节电机6转动，通过滑动连杆5带动第二传动齿轮3转动，第二传动齿轮3转动带动第一传动齿轮2转动，第一传动齿轮2转动调节连接板7的相对位置，连接板7移动，限位安装板8靠近倾斜挡块93，在倾斜挡块93的阻挡下以及缓冲弹簧10的恢复下，带动限位安装板8同步移动，进而实现缓冲调节块9带动限位安装板8，从而带动滚筒进行调节，避免滚筒两端倾斜，从而保证传动带在水平线上受力均匀，能够有效地对放置在传送带上的工件进行运输，保证工件在运输的过程中沿传送带的中轴线方向移动。
当两滚筒间的距离缩短时，电动推板13伸长，推动滑动杆4和滑动连杆5进行向远离限位挡板12的方向移动，进而同步推动第一传动齿轮2和第二传动齿轮3向远离限位挡板12的方向移动，第一传动齿轮2移动带动限位安装板8移动，进而通过缓冲调节块9带动连接板7向远离限位挡板12的方向移动，从而增加了两滚筒间的距离，避免传送带松弛，当两滚筒间的距离增加时，电动推板13缩短，推动滑动杆4和滑动连杆5进行向靠近限位挡板12的方向移动，进而同步推动第一传动齿轮2和第二传动齿轮3向靠近限位挡板12的方向移动，第一传动齿轮2移动带动限位安装板8移动，进而通过缓冲调节块9带动连接板7向靠近限位挡板12的方向移动，从而缩短了两滚筒间的距离，避免传送带绷紧，提高传送带的使用寿命，并增加了传送带的传送效率，采用位置执行调整机构能够根据传送偏移干扰系数进行控制指令的实施，便于对滚筒的位置进行调控，进而保证两滚筒的位置符合传送带的要求，提高了传送带的传输效率并降低传送带因滚筒位置不符导致的局部磨损程度，提高传送带的使用寿命。
本系统能够保证工件在输送过程中不因滚筒偏移而导致运输的工件发生偏移，避免工件在传输过程中坠落，降低工件运输过程中的损坏程度以及能够保证工件沿传送带直线运输，避免工件传输到末端因工件偏移而需人工调整工件位置，提高工件连续性补给的效率和准确性。
以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种用于金属粉末制品的智能输送管理调控系统，其特征在于：包括执行状态检测终端、输送偏移量分析模块、运行输送采集模块、数据缺陷分析模块和数据融合分析管理模块；
执行状态检测终端由多组传感器组成，安装在传送带输送机周侧，对传送带输送机运行过程中的各执行状态进行检测，并将检测的各执行状态中的传送带输送机运行过程中的声音、传送带张力发送至数据缺陷分析模块，将执行状态中的传送带上工件两端相对传送带两侧的距离以及传送带中轴线的轨迹发送至输送偏移量分析模块；
输送偏移量分析模块用于接收执行状态检测终端发送的各摄像头采集的图像上所对应的传送带上工件两端相对传送带两侧的距离以及传送带中轴线的轨迹，提取同一工件在经各编号摄像头所采集区域时所对应的工件两端相对传送带边缘两侧的距离，分别获得边缘距离集，并提取图像中传送带中轴线的轨迹，分析出工件经各摄像头处的工件运输相对偏移量；
运行输送采集模块用于采集与传送带相配合的驱动滚筒的转速以及采集传送带输送工件运行的速度，并将驱动滚筒的转速以及传送带输送工件运行的速度分别发送至数据缺陷分析模块和数据融合分析管理模块；
数据缺陷分析模块用于接收执行状态检测终端发送的传送带输送机运行过程中的传送带张力，根据传送带张力分析传送带的平均张力，且将传送带的平均张力发送至数据融合分析管理模块，并对接收的运行输送采集模块发送的驱动滚筒的转速、传送带输送工件运行的速度进行分析，获得传送带的回置变换系数；
所述回置变换系数的计算公式为：
Figure FDA0003463994620000011
e为自然常数，u为摩擦干扰比例系数，取值0.35，V0＜2πRn，V0为单位时间内传送带输送工件运行的速度，V0大于等于最小运输速度，且最小运输速度等于输送带正常运行速度的一半，R为驱动滚筒的半径，n为单位时间内驱动滚筒的转速；
数据融合分析管理模块用于接收数据缺陷分析模块发送的传送带的平均张力以及传送带的回置变换系数，同时提取输送偏移量分析模块分析获得的传送带输送过程中工件经各摄像头处的工件运输相对偏移量以及提取执行状态检测终端中各张力传感器检测的传送带张力，并将传送带的平均张力、各张力传感器检测的传送带张力、传送带的回置换化系数以及工件经各摄像头处的工件运行相对偏移量进行数据融合模拟，构建传送偏移干扰模型，获得工件在传送带上传输所对应的传送偏移干扰系数；
所述传送偏移干扰模型
Figure FDA0003463994620000021
Figure FDA0003463994620000022
数据融合分析管理模块将工件在传送带上传输所对应的传送偏移干扰系数发送至缺陷管理评估模块，α表示为工件在传送带上传输所对应的传送偏移干扰系数，ΔX为相邻两摄像头间的距离，相邻两摄像头间的距离相等，p0k1和p1k1分别表示为第k个摄像头采集的图像中靠近传送带初始端的工件一端相对传送带中轴线的偏移距离和远离传送带初始端的工件一端相对传送带中轴线的偏移距离，fi为第i个张力传感器与相接触的传送带所对应的张力数值，i＝1,2,...,b，F为传送带的平均张力，H为传送带的回置变换系数。
2.根据权利要求1所述的一种用于金属粉末制品的智能输送管理调控系统，其特征在于：所述执行状态检测终端包括张力检测单元、视频采集单元和图像特征筛选单元，张力检测单元选用若干张力传感器，张力传感器沿滚筒轴线方向分布在滚筒外圆上，用于检测处于同一时刻下与各张力传感器相接触的传送带所对应的张力数值，传送带两端的分别与滚筒配合；
视频采集单元包括若干摄像头，分别位于传送带的上方，且沿传送带的输送方向等间距分布，用于采集摄像头正下方传送带上的视频信息，截取采集的视频信息中工件经摄像头正下方时的图像信息，并将各摄像头采集的传送带上的图像信息发送至图像特征筛选单元；
图像特征筛选单元用于接收视频采集单元发送的各摄像头采集的传送带上的图像信息，对各摄像头采集的图像信息进行特征提取，筛选出图像中传送带上输送的工件两端相对传送带两侧的距离以及筛选出传动带中轴线的轨迹，并将筛选出的各编号下摄像头采集的图像所对应的工件两端相对传动带两侧的距离以及传送带中轴线的轨迹发送至输送偏移量分析模块。
3.根据权利要求2所述的一种用于金属粉末制品的智能输送管理调控系统，其特征在于：所述状态检测终端还包括声音采集单元，声音采集单元选用声音传感器，用于采集传送带输送机在运输过程中的声音。
4.根据权利要求3所述的一种用于金属粉末制品的智能输送管理调控系统，其特征在于：所述智能输送管理调控系统，还包括缺陷仿真模拟数据库，缺陷仿真模拟数据库用于存储传送带输送机运行过程中各运行故障种类所对应的声音特征集；
数据缺陷分析模块用于接收执行状态检测终端发送的传送带输送机运行过程中的声音，提取传送带输送机运行过程中的声音并进行声音特征筛选，并将筛选的传送带输送机运行的声音特征与缺陷仿真模拟数据库中存储的传送带输送机运行过程中各运行故障种类所对应的声音特征集进行对比，筛选出各运行故障种类所对应的声音特征集中的声音特征与该传送带输送机运行中的声音特征相匹配的声音特征数量最多的运行故障种类。
5.根据权利要求4所述的一种用于金属粉末制品的智能输送管理调控系统，其特征在于：所述系统还包括缺陷管理评估模块，所述缺陷管理评估模块用于接收数据融合分析管理模块发送的工件在传送带上传输所对应的传送偏移干扰系数，对传送偏移干扰系数进行动态评估，判断该传送偏移干扰系数所对应的传送带调整指令，并发送传送带调整指令至位置执行调整机构，并调取经调整后的传送带输送机在工件运输过程中所对应的传送偏移干扰系数。
6.根据权利要求5所述的一种用于金属粉末制品的智能输送管理调控系统，其特征在于：所述缺陷管理评估模块对传送偏移干扰系数进行动态评估，评估方法包括以下步骤：
S1、判断传送偏移干扰系数是否大于预设的传送偏移干扰系数极限值，传送偏移干扰系数极限值为工件在传送带上运输不发生位置偏移时的传送偏移干扰系数，且传送偏移干扰系数大于等于传送偏移干扰系数极限值；
S2、若等于预设的传送偏移干扰系数极限值，则不发送传送带调整指令；
S3、若大于预设的传送偏移干扰系数极限值，则将该传送偏移干扰系数与各动态偏移干扰系数阈值范围进行对比，筛选出对应的动态偏移干扰系数阈值对应的传送带调整指令，不同动态偏移干扰系数阈值范围对应的传送带调整指令不同，其中，各动态偏移干扰系数阈值范围分别为y1-y2,y2-y3,y3-y4,y4-y5,y1表示为传送偏移干扰系数极限值，y5表示为传送带运输过程中对应的最大传送偏移干扰系数，y1＜y2＜y3＜y4＜y5；
S4、获取经传送带调整指令后的传送带对应的动态偏移干扰系数，并执行步骤S1-S4，直至传送带对应的动态偏移干扰系数等于传送偏移干扰系数极限值。
7.根据权利要求6所述的一种用于金属粉末制品的智能输送管理调控系统，其特征在于：所述位置执行调整机构L，包括相对移动底座(1)和固定底座，相对移动底座(1)和固定底座分别固定安装在传送带两侧；
相对移动底座(1)上开有移动滑槽(11)，移动滑槽(11)上开有导向限位槽孔；
位置执行调整机构L还包括第一传动齿轮(2)和第二传动齿轮(3)，第一传动齿轮(2)上端面固定有两相对设置的连接板(7)，连接板(7)与限位安装板(8)滑动配合，连接板(7)与限位安装板(8)通过缓冲调节块(9)进行转向缓冲调节；
滑动杆(4)上端通过轴承与第一传动齿轮(2)配合，下端与移动滑槽(11)滑动配合，滑动连杆(5)上端固定有第二传动齿轮(3)，下端贯穿移动滑槽(11)上的导向限位槽孔与调节电机(6)连接，相对移动底座(1)一端固定有限位挡板(12)，限位挡板(12)一端固定有电动推板(13)，电动推板(13)上开有与第一限位安装孔(101)和第二限位安装孔(102)，第一限位安装孔(101)通过轴承与滑动杆(4)配合，第二限位安装孔(102)通过轴承与滑动连杆(5)配合。
8.根据权利要求7所述的一种用于金属粉末制品的智能输送管理调控系统，其特征在于：所述缓冲调节块(9)包括缓冲调节框，连接板(7)下端面和限位安装板(8)上端面分别位于缓冲调节框内，连接板(7)下端面两侧固定有上顶板(91)，限位安装板(8)上端面两侧固定有下底板(92)，上顶板(91)和下底板(92)间固定安装有缓冲弹簧(10)，其中上顶板(91)和下底板(92)上固定有倾斜挡板(93)。
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