CN114620409A - 一种圆管带式输送机自动防扭转装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种圆管带式输送机自动防扭转装置,包括支撑架、圆管输送带和位于支撑架内的若干个PSK板,其特征在于,所述PSK板的两侧分别设置有若干个纠正组件,所述纠正组件通过纠正系统进行控制,通过在易扭转部位沿圆管输送带圆周分布多个图像采集设备,当圆管输送带发生扭转时,则圆管形状随之发生变化,由图像采集设备获取变化的数据,并送到控制模块,经控制模块分析后判定发生输送带扭转的方向和角度,根据纠正模型获取的预先设定值给驱动单元发送相应指令,进而驱动纠正组件中的回转轴旋转对应角度,提供纠偏力来纠正严重扭转。
Description
技术领域
本发明涉及圆管带式输送机技术领域,具体为一种圆管带式输送机自动防扭转装置。
背景技术
圆管带式输送机是一种新型带式输送机,是在传统槽形带式输送机基础上发展起来的一类特种带式输送机。在装料区和卸料区,胶带打开呈槽形,装料或卸料后,胶带被压带托辊卷成圆形,圆管形成后,呈六边形布置的托辊保持其管状。由于胶带在输送线路上呈管形,物料不会撒落,物料也不会因刮风下雨而受外部环境的影响,这样既避免了因物料的撒落而污染环境,也避免了外部环境对物料的污染,达到无泄漏密闭输送。与通用带式输送机相比圆管带式输送机有更大的大角度倾斜输送能力,能够进行三维空间内的弯曲和输送。
由于圆管带式输送机本身的特性,其上的输送管带在输送的过程中会发生一定程度的扭曲翻转,当扭曲翻转的程度过大时,现有的圆管带式输送机极易产生破裂损坏或漏料;同时现有的圆管带式输送机其上料速度控制不均,由于圆管带式输送机的特性,短时间内大量送料会使输送管带产生涨料现象,极易导致输送管带破裂,导致设备故障停机。
发明内容
本发明的目的在于提供一种圆管带式输送机自动防扭转装置,通过在易扭转部位沿圆管输送带圆周分布多个图像采集设备,当圆管输送带发生扭转时,则圆管形状随之发生变化,由图像采集设备获取变化的数据,并送到控制模块,经控制模块分析后判定发生输送带扭转的方向和角度,根据纠正模型获取的预先设定值给驱动单元发送相应指令,进而驱动纠正组件中的回转轴旋转对应角度,提供纠偏力来纠正严重扭转。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
一种圆管带式输送机自动防扭转装置,包括支撑架、圆管输送带和位于支撑架内的若干个PSK板,其特征在于,所述PSK板的两侧分别设置有若干个纠正组件,所述纠正组件通过纠正系统进行控制;
所述纠正组件包括位于PSK板上的安装壳,所述安装壳的内部贯穿设置有回转轴,所述回转轴的顶部固定连接有托辊架,所述托辊架的内部转动连接有纠正托辊;
所述纠正系统包括数据获取模块、控制模块和驱动模块,所述数据获取模块与控制模块相连接,且所述控制模块与驱动模块相连接;
所述数据获取模块通过至少一个种图像采集设备采集圆管输送带的图像数据,将图像数据进行预处理之后发送至控制模块;其中,图像采集设备为超声波检测传感器;以及实时监测输送带圆管形状;
所述控制模块:对图像数据进行分析,获取实时变化图;通过圆管输送带的基准图像数据对实时变化图进行分析,获取扭曲分布图;以及按照实时变化图将扭曲分布图划分为若干个纠正区域,根据预先设定的纠正托辊扭转的方向和角度,给对应的纠正组件发送驱动指令;
所述驱动模块根据驱动指令控制纠正组件沿回转轴旋转对应角度,对纠正区域进行纠正。
作为本发明进一步的方案:所述安装壳的内部开设有置物腔,所述置物腔的内部固定连接有伺服电机,所述伺服电机的输出端固定连接有蜗杆,所述回转轴的外表面固定连接有蜗轮,所述蜗轮与蜗杆相啮合。
作为本发明进一步的方案:所述数据采集模块的数量根据圆管输送的长度以及表面积设置多个。
作为本发明进一步的方案:所述扭曲分布图划分为若干个纠正区域,同一圆管输送带截面圆周的图像采集设备串联多套纠正组件,每个纠正区域对应一套纠正组件。
作为本发明进一步的方案:所述对图像数据进行分析获取实时变化图的步骤为:
S1:通过超声波检测传感器以P扫描的方式获取圆管输送带周向分布和径向深度位置信息,并绘制以图像的形式在三维坐标系中的X轴和Y轴中汇出;
S2:将每个时刻绘制的多个图像在Z轴上以平滑的曲线连接,从而形成实时变化图。
作为本发明进一步的方案:所述通过纠正模型获取若干个纠正区域中预先设定的纠正托辊扭转的方向和角度,包括:
将扭曲分布图划分成若干个纠正区域后,调用纠正模型;
获取纠正区域的扭曲数据;其中扭曲数据为扭曲深度;
将圆管输送带的基准图像数据与纠正模型结合,获取若干个纠正托辊扭转的方向和角度。
本发明的有益效果:通过在易扭转部位沿圆管输送带圆周分布多个图像采集设备,相关数据送入控制模块,实时监测圆管输送带的形状,当圆管输送带发生扭转时,则圆管形状随之发生变化,由图像采集设备获取变化的数据,并送到控制模块,经控制模块分析后判定发生输送带扭转的方向和角度,根据纠正模型获取的预先设定值给驱动单元发送相应指令,进而驱动纠正组件中的回转轴旋转对应角度,利用纠正托辊旋转切线方向与输送带运行方向偏移的产生横向分力,纠正输送带的扭转现象,为进一步提高系统的实际应用效果,同一圆管输送带截面圆周的图像采集设备串联多套纠正组件,提供较大的纠偏力来纠正严重扭转。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明中整体的外部结构示意图;
图2是本发明中PSK板的外部结构示意图;
图3是本发明中纠正组件的结构示意图;
图4是本发明中纠正系统的工作原理示意图。
图中:1、支撑架;2、圆管输送带;3、PSK板;4、纠正组件;41、安装壳;42、回转轴;43、托辊架;44、纠正托辊;45、置物腔;46、蜗轮;47、蜗杆。
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。
请参阅图1-4所示,本发明为一种圆管带式输送机自动防扭转装置,包括支撑架1、圆管输送带2和位于支撑架1内的若干个PSK板3,所述PSK板3的两侧分别设置有若干个纠正组件4,所述纠正组件4通过纠正系统进行控制;
所述纠正组件4包括位于PSK板3上的安装壳41,所述安装壳41的内部贯穿设置有回转轴42,所述回转轴42的顶部固定连接有托辊架43,所述托辊架43的内部转动连接有纠正托辊44;
所述安装壳41的内部开设有置物腔45,所述置物腔45的内部固定连接有伺服电机,所述伺服电机的输出端固定连接有蜗杆47,所述回转轴42的外表面固定连接有蜗轮46,所述蜗轮46与蜗杆47相啮合。
所述纠正系统包括数据获取模块、控制模块和驱动模块;
所述数据获取模块通过至少一个种图像采集设备采集圆管输送带2的图像数据,将图像数据进行预处理之后发送至控制模块;其中,图像采集设备为超声波检测传感器;以及实时监测输送带圆管形状;
所述控制模块:对图像数据进行分析,获取实时变化图;通过圆管输送带2的基准图像数据对实时变化图进行分析,获取扭曲分布图;以及按照实时变化图将扭曲分布图划分为若干个纠正区域,根据预先设定的纠正托辊44扭转的方向和角度,给对应的纠正组件4发送驱动指令。
所述驱动模块根据驱动指令控制纠正组件4沿回转轴42旋转对应角度,对纠正区域进行纠正。
本申请中,数据获取模块与控制模块通信和/或电气连接,数据获取模块主要通过图像采集设备进行圆管输送带2图像数据的采集,且数据获取模块具有一定的数据处理能力,其中数据采集模块在易扭转部位沿圆管输送带2圆周分布,并且数据采集模块的数量根据圆管输送的长度以及表面积设置多个,控制模块主要用于图像数据的分析,获取纠正组件4中的纠正托辊44所需扭转的方向和角度。
本申请中,圆管输送带2的基准图像数据为圆管输送带2未发生扭转时的图像数据。
本申请中,将扭曲分布图划分为若干个纠正区域,扭曲分布图即是根据实时变化图中圆管输送带2的轮廓数据与圆管输送带2的基准图像数据对应的差值获得的。
本申请中,同一圆管输送带2截面圆周的图像采集设备串联多套纠正组件4,每个纠正区域对应一套纠正组件4。
所述对图像数据进行分析获取实时变化图的步骤为:
S1:通过超声波检测传感器以P扫描的方式获取圆管输送带2周向分布和径向深度位置信息,并绘制以图像的形式在三维坐标系中的X轴和Y轴中汇出;
S2:将每个时刻绘制的多个图像在Z轴上以平滑的曲线连接,从而形成实时变化图。
在一个优选的实施例中,通过纠正模型获取若干个纠正区域中预先设定的纠正托辊44扭转的方向和角度,包括:
将扭曲分布图划分成若干个纠正区域后,调用纠正模型;
获取纠正区域的扭曲数据;其中扭曲数据为扭曲深度;
将圆管输送带2的基准图像数据与纠正模型结合,获取若干个纠正托辊44扭转的方向和角度。
在一个具体的实施例中,纠正模型基于人工智能模型建立,包括:
通过大数据获取标准纠正数据;标准纠正数据通过大数据技术从各次纠正结果上获取,包括纠正托辊44扭转的方向和角度以及纠正后扭曲深度信息;
构建人工智能模型;其中人工智能模型为RBF神经网络模型;
通过标准训练数据训练人工智能模型,将训练完成的人工智能模型标记为纠正模型。
本发明的工作原理:首先通过数据获取模块中的超声波检测传感器对PSK板3上的圆管输送带2进行检测,并对图像进行矫正的预处理,再发送至控制模块,然后通过控制模块对图像数据进行分析,得到实时变化图,再与圆管输送带2的基准图像数据对实时变化图进行分析,获得圆管输送带2的变化图,即扭曲分布图,从而得到扭曲深度,然后并根据纠正模型获取预设纠正组件4中的纠正托辊44所需扭转的方向和角度,并发送给驱动模块驱动置物腔45内的伺服电机进行转动,从而带动蜗杆47进行转动,进一步的带动蜗轮46进行转动,此时回转轴42带动托辊架43内的安装壳41进行转动,从而利用纠正托辊44旋转切线方向与圆管输送带2运行方向偏移的产生横向分力,圆管输送带2的扭转现象。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以及特定的方位构造和操作,因此,不能理解为对本发明的限制。此外,“第一”、“第二”仅由于描述目的,且不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。因此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”“相连”“连接”等应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接连接,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明,但所述内容仅为本发明的较佳实施例,不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等,均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (6)
1.一种圆管带式输送机自动防扭转装置,包括支撑架(1)、圆管输送带(2)和位于支撑架(1)内的若干个PSK板(3),其特征在于,所述PSK板(3)的两侧分别设置有若干个纠正组件(4),所述纠正组件(4)通过纠正系统进行控制;
所述纠正组件(4)包括位于PSK板(3)上的安装壳(41),所述安装壳(41)的内部贯穿设置有回转轴(42),所述回转轴(42)的顶部固定连接有托辊架(43),所述托辊架(43)的内部转动连接有纠正托辊(44);
所述纠正系统包括数据获取模块、控制模块和驱动模块,所述数据获取模块与控制模块相连接,且所述控制模块与驱动模块相连接;
所述数据获取模块通过至少一个种图像采集设备采集圆管输送带(2)的图像数据,将图像数据进行预处理之后发送至控制模块;以及实时监测输送带圆管形状;
所述控制模块:对图像数据进行分析,获取实时变化图;通过圆管输送带(2)的基准图像数据对实时变化图进行分析,获取扭曲分布图;以及按照实时变化图将扭曲分布图划分为若干个纠正区域,根据预先设定的纠正托辊(44)扭转的方向和角度,给对应的纠正组件(4)发送驱动指令;
所述驱动模块根据驱动指令控制纠正组件(4)沿回转轴(42)旋转对应角度,对纠正区域进行纠正。
2.根据权利要求1所述的一种圆管带式输送机自动防扭转装置,其特征在于,所述安装壳(41)的内部开设有置物腔(45),所述置物腔(45)的内部固定连接有伺服电机,所述伺服电机的输出端固定连接有蜗杆(47),所述回转轴(42)的外表面固定连接有蜗轮(46),所述蜗轮(46)与蜗杆(47)相啮合。
3.根据权利要求1所述的一种圆管带式输送机自动防扭转装置,其特征在于,所述数据采集模块的数量根据圆管输送的长度以及表面积设置多个。
4.根据权利要求1所述的一种圆管带式输送机自动防扭转装置,其特征在于,所述扭曲分布图划分为若干个纠正区域,同一圆管输送带(2)截面圆周的图像采集设备串联多套纠正组件(4),每个纠正区域对应一套纠正组件(4)。
5.根据权利要求1所述的一种圆管带式输送机自动防扭转装置,其特征在于,所述对图像数据进行分析获取实时变化图的步骤为:
S1:通过超声波检测传感器以P扫描的方式获取圆管输送带(2)周向分布和径向深度位置信息,并绘制以图像的形式在三维坐标系中的X轴和Y轴中汇出;
S2:将每个时刻绘制的多个图像在Z轴上以平滑的曲线连接,从而形成实时变化图。
6.根据权利要求1所述的一种圆管带式输送机自动防扭转装置,其特征在于,所述通过纠正模型获取若干个纠正区域中预先设定的纠正托辊(44)扭转的方向和角度,包括:
将扭曲分布图划分成若干个纠正区域后,调用纠正模型;
获取纠正区域的扭曲数据;其中扭曲数据为扭曲深度;
将圆管输送带(2)的基准图像数据与纠正模型结合,获取若干个纠正托辊(44)扭转的方向和角度。
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