CN117068654A - 一种具有角度调节功能的带式输送设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及带式输送装置技术领域，具体为一种具有角度调节功能的带式输送设备，输送设备包括底座、固定辊、高位辊、张紧辊、主动辊、高位架、平移架、输送带，轴线水平的固定辊、主动辊分别转动安装在底座上，高位架底部水平滑动安装在底座上，高位架竖直方向可伸缩，平移架底部水平滑动安装在底座上，高位架上端转动支撑轴线水平的高位辊，平移架上端转动安装轴线水平的张紧辊，输送带依次绕过固定辊、高位辊、张紧辊、主动辊，主动辊具有转动动力输入。张紧辊与输送带输送物品的一面相接触。输送带上设有防倾检测结构，防倾检测结构检测物品在输送带上接触力受力分布并在物品翻转力矩产生前给出信号。

Description

一种具有角度调节功能的带式输送设备

技术领域

本发明涉及带式输送装置技术领域，具体为一种具有角度调节功能的带式输送设备。

背景技术

输送带在物品包装、入库管理、物料分选传递等等场合有大量使用。

输送设备的安装均是固定的，因为输送带需要支撑结构，支撑结构固定后很难进行移动并修改输送位置，所以，输送带一般用在点对点的物料转移需求下。

现有技术中，输送带长度固定，在需要结构加长或者输送高度进行调整时十分不便，不仅需要将原有输送带拆下，还需要重新加装支撑结构并重新设置两端的折转支撑辊子，然后重新将新的长度的输送带安装上去，工位修改繁琐；倾斜式的输送设备，物品有时包装尺寸各异，对于高度大于底面长度的物品，输送过程发生倾覆翻转的风险大大提升，现有技术一般只是通过人工判断的方式，或者输送带选取较小的倾角安装以便留有较大余量，这些都影响输送效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有角度调节功能的带式输送设备，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种具有角度调节功能的带式输送设备，输送设备包括底座、固定辊、高位辊、张紧辊、主动辊、高位架、平移架、输送带，轴线水平的固定辊、主动辊分别转动安装在底座上，高位架底部水平滑动安装在底座上，高位架竖直方向可伸缩，平移架底部水平滑动安装在底座上，高位架上端转动支撑轴线水平的高位辊，平移架上端转动安装轴线水平的张紧辊，输送带依次绕过固定辊、高位辊、张紧辊、主动辊，主动辊具有转动动力输入。

高位辊的转动安装位置可以进行平移，在保持其水平姿态的前提下，可以升降以及延伸，张紧辊的平移释放多余的输送带长度，在固定辊处是输送带的进料位置，高位辊处是输送带出料位置，物品进行倾斜提升，移动式的高位辊让出料位置可以自由变化，将不同种类物品送往不同后道输送带。

张紧辊与输送带输送物品的一面相接触。输送带与固定辊、高位辊、主动辊接触的一面是背面，而输送带与物品接触的正面则绕过张紧辊，该绕过方式可以让张紧辊有更多的输送带释放余量，让输送设备的输出位置有更大变化范围。

输送设备还包括伸缩支架、支撑辊，伸缩支架两端分别与固定辊、高位辊的转轴转动连接，伸缩支架的外表面上朝向输送带设置若干支撑辊。

输送带最上方的一段是用作输送物品的一段，如果仅仅通过固定辊和高位辊撑起，其中部会被物品下压凹陷，影响带体形态，支撑辊在多点提供支撑力，而支撑辊和伸缩支架需要在高位辊进行位置移动时也适应性发生调整，所以，伸缩支架进行伸缩来补偿长度变化。

输送带上设有防倾检测结构，防倾检测结构检测物品在输送带上接触力受力分布并在物品翻转力矩产生前给出信号。

对于高度较大的物品，不能让输送带倾斜度过大，否则物品会在输送带上翻转，无法进行输送作业，防倾检测结构以物品对于输送带表面的作用力分布为检测参数，物品受到三个力，一个是重力G，一个是支撑力F，一个是沿接触面朝上的摩擦力f，在总合力平衡的情况下，还需要力矩平衡才能保持稳定姿态，以接触面低点为力矩分析位置支点，摩擦力不造成力矩，而重力G力臂很小，那么，支撑力F会显著集中到靠近支点的低处，所以，如果支撑力F在物品与输送带接触的较低处显著较大，而高处基本没有支撑力，则说明物品越来越具有翻转趋势，应当及时停机或者减少输送带倾斜度。

防倾检测结构包括压敏片，压敏片有若干个并等距间隔设置在输送带的表面，压敏片检测压力信号并与相邻压敏片比较大小，在差值过大时给出信号。

压敏片检测压力信号，压敏片表面作用压力越大，阻值减小，除去物品低处与未接触物品的两个相邻压敏片之间的很大阻值，其余的具有阻值信号的压敏片上，都是阻值逐渐升高的情况，如果有连续多个压敏片之间存在较大差异，那么可以判定为靠近倾覆极限，应当采取措施抑制或消除。

防倾检测结构还包括滑片电极、滚接电极、电源、固定电阻、电流计，滑片电极设置在输送带的背面，滑片电极成对位于每个压敏片处，滑片电极作为压敏片对外电连接位置，滚接电极安装在伸缩支架上，滚接电极有两对并与输送带背面滚动接触，滚接电极分布在输送带的两侧，两对滚接电极间距等于两个压敏片的间距，四个滚接电极分别作为两个相邻压敏片的对外电连接点，电源的一极连接到同侧滚接电极上，电源另一极连接到两个固定电阻一端，两个固定电阻远离电源的一端分别连接到剩余两个滚接电极上，滚接电极之间还设置电流计。

输送带不断前进，四个滚接电极依次与相邻的压敏片背部的滑片电极接触并导出压敏信号阻值，如果两个压敏片的阻值接近，则分别与固定电阻串联后，中间位置的电位相近，电流计中只有微量电流过流，如果相邻压敏片的阻值差值较大，则电流计中电流过流较大，设定电流计内电流阈值，如果有连续多个相邻压敏片差值过大情况，则发出预警并进行停机动作。

输送设备还包括主轴、电机、液力耦合器，电机安装在底座上，主轴作为主动辊的转轴，主轴与电机输出轴之间通过液力耦合器传动。

液力耦合器防止过载，电机输出固定功率与转速，如果输送带上物品较重较密集，则主轴会变慢转速保持输送不间断，且防止过大的扭矩传递往电机引起损坏。

输送设备还包括重块，重块转动安装在底座上，重块与主轴之间间歇传动，重块与主轴的传动逻辑是：设定主轴转速范围，当主轴上获得更多能量达到转速上限时，重块从主轴上获得转动动能，当主轴上因负载大而转速下降到转速下限时，重块上转动势能传递往主轴。

这一逻辑可以通过电信号以及电控的传动耦合来完成或者通过如下结构实现。

输送设备还包括减速齿轮、减速轮组、施力齿轮、内传离合器、外传离合器，减速齿轮固定在主轴上，减速轮组转动安装在底座上，施力齿轮转动安装在主轴上，减速轮组分别与减速齿轮、施力齿轮啮合，减速齿轮往施力齿轮的传动为减速传动，主轴和重块之间设置内传离合器，施力齿轮和重块之间设置外传离合器，

内传离合器、外传离合器均为超越离合器，其中：

内传离合器在主轴转速低于重块转速时，建立主轴与重块传动，内传离合器在主轴转速高于重块时不传动；

外传离合器在施力齿轮转速高于重块转速时，建立施力齿轮与重块传动，外传离合器在施力齿轮转速低于重块转速时不传动。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明通过移位式的辊架结构来定立输送带的作业位置，根据不同输送需求改变输送带输送倾角，张紧辊储存并释放输送带余量；压敏片检测物品在输送带表面的支撑力分布情况，如果支撑力集中到接触面的低位，说明重心显著接近翻转支点，则应当调小输送带倾斜程度或者检测物品内重心包装情况；主动辊通过液力耦合器输入动力防止过载影响电机寿命，重块积累负载较轻时的电机输入能量，并在负载较大时传递给主轴，电机选配时余量不用留有过多，电机成本下降。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的整体流程结构示意图；

图2是图1的俯视图；

图3是本发明输送带上防倾检测结构示意图；

图4是图3中的视图A-A；

图5是本发明防倾检测结构中电路原理图；

图6是本发明主动辊输入端的动力传动结构示意图；

图中：1、底座；21、固定辊；22、高位辊；23、张紧辊；24、主动辊；25、高位架；26、平移架；27、伸缩支架；28、支撑辊；3、输送带；41、压敏片；42、滑片电极；43、滚接电极；44、电源；45、固定电阻；51、主轴；52、电机；53、液力耦合器；54、重块；55、减速齿轮；56、减速轮组；57、施力齿轮；58、内传离合器；59、外传离合器；9、物品。

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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种具有角度调节功能的带式输送设备，输送设备包括底座1、固定辊21、高位辊22、张紧辊23、主动辊24、高位架25、平移架26、输送带3，轴线水平的固定辊21、主动辊24分别转动安装在底座1上，高位架25底部水平滑动安装在底座1上，高位架25竖直方向可伸缩，平移架26底部水平滑动安装在底座1上，高位架25上端转动支撑轴线水平的高位辊22，平移架26上端转动安装轴线水平的张紧辊23，输送带3依次绕过固定辊21、高位辊22、张紧辊23、主动辊24，主动辊24具有转动动力输入。

如图1、2所示，高位辊22的转动安装位置可以进行平移，在保持其水平姿态的前提下，可以升降以及延伸，张紧辊23的平移释放多余的输送带长度，在固定辊21处是输送带3的进料位置，高位辊22处是输送带3出料位置，物品9进行倾斜提升，移动式的高位辊22让出料位置可以自由变化，将不同种类物品送往不同后道输送带。

张紧辊23与输送带3输送物品9的一面相接触。如图1所示，输送带3与固定辊21、高位辊22、主动辊24接触的一面是背面，而输送带3与物品9接触的正面则绕过张紧辊23，该绕过方式可以让张紧辊23有更多的输送带3释放余量，让输送设备的输出位置有更大变化范围。

输送设备还包括伸缩支架27、支撑辊28，伸缩支架27两端分别与固定辊21、高位辊22的转轴转动连接，伸缩支架27的外表面上朝向输送带33设置若干支撑辊28。

如图1所示，输送带3最上方的一段是用作输送物品9的一段，如果仅仅通过固定辊21和高位辊22撑起，其中部会被物品下压凹陷，影响带体形态，支撑辊28在多点提供支撑力，而支撑辊28和伸缩支架27需要在高位辊22进行位置移动时也适应性发生调整，所以，伸缩支架27进行伸缩来补偿长度变化。

输送带3上设有防倾检测结构，防倾检测结构检测物品9在输送带3上接触力受力分布并在物品9翻转力矩产生前给出信号。

如图3所示，对于高度较大的物品，不能让输送带3倾斜度过大，否则物品9会在输送带3上翻转，无法进行输送作业，防倾检测结构以物品9对于输送带3表面的作用力分布为检测参数，物品9受到三个力，一个是重力G，一个是支撑力F，一个是沿接触面朝上的摩擦力f，在总合力平衡的情况下，还需要力矩平衡才能保持稳定姿态，以接触面低点为力矩分析位置支点，摩擦力不造成力矩，而重力G力臂很小，那么，支撑力F会显著集中到靠近支点的低处，所以，如果支撑力F在物品9与输送带3接触的较低处显著较大，而高处基本没有支撑力，则说明物品9越来越具有翻转趋势，应当及时停机或者减少输送带倾斜度。

防倾检测结构包括压敏片41，压敏片41有若干个并等距间隔设置在输送带3的表面，压敏片41检测压力信号并与相邻压敏片41比较大小，在差值过大时给出信号。

如图3所示，压敏片41检测压力信号，压敏片41表面作用压力越大，阻值减小，除去物品低处与未接触物品的两个相邻压敏片41之间的很大阻值，其余的具有阻值信号的压敏片41上，都是阻值逐渐升高的情况，如果有连续多个压敏片41之间存在较大差异，那么可以判定为靠近倾覆极限，应当采取措施抑制或消除。

防倾检测结构还包括滑片电极42、滚接电极43、电源44、固定电阻45、电流计46，滑片电极42设置在输送带3的背面，滑片电极42成对位于每个压敏片41处，滑片电极42作为压敏片41对外电连接位置，滚接电极43安装在伸缩支架27上，滚接电极43有两对并与输送带3背面滚动接触，滚接电极43分布在输送带3的两侧，两对滚接电极43间距等于两个压敏片41的间距，四个滚接电极43分别作为两个相邻压敏片41的对外电连接点，电源44的一极连接到同侧滚接电极43上，电源44另一极连接到两个固定电阻45一端，两个固定电阻45远离电源44的一端分别连接到剩余两个滚接电极43上，滚接电极43之间还设置电流计46。

如图3~5所示，输送带3不断前进，四个滚接电极43依次与相邻的压敏片41背部的滑片电极42接触并导出压敏信号阻值，图5中，如果两个压敏片41的阻值RX1和RX2的阻值接近，则分别与固定电阻45R0串联后，中间位置的电位相近，电流计46中只有微量电流过流，如果RX1和RX2差值较大，则电流计46中电流过流较大，设定电流计46内电流阈值，如果有连续多个相邻压敏片41差值过大情况，则发出预警并进行停机动作。

输送设备还包括主轴51、电机52、液力耦合器53，电机52安装在底座1上，主轴51作为主动辊24的转轴，主轴51与电机52输出轴之间通过液力耦合器53传动。

如图1、6所示，液力耦合器53防止过载，电机52输出固定功率与转速，如果输送带3上物品较重较密集，则主轴51会变慢转速保持输送不间断，且防止过大的扭矩传递往电机52引起损坏。

输送设备还包括重块54，重块54转动安装在底座1上，重块54与主轴51之间间歇传动，重块54与主轴51的传动逻辑是：设定主轴51转速范围，当主轴51上获得更多能量达到转速上限时，重块54从主轴51上获得转动动能，当主轴51上因负载大而转速下降到转速下限时，重块54上转动势能传递往主轴51。

这一逻辑可以通过电信号以及电控的传动耦合来完成或者通过如下结构实现。

输送设备还包括减速齿轮55、减速轮组56、施力齿轮57、内传离合器58、外传离合器59，减速齿轮55固定在主轴51上，减速轮组56转动安装在底座1上，施力齿轮57转动安装在主轴51上，减速轮组56分别与减速齿轮55、施力齿轮57啮合，减速齿轮55往施力齿轮57的传动为减速传动，主轴51和重块54之间设置内传离合器58，施力齿轮57和重块54之间设置外传离合器59，

内传离合器58、外传离合器59均为超越离合器，其中：

内传离合器58在主轴51转速低于重块54转速时，建立主轴51与重块54传动，内传离合器58在主轴51转速高于重块54时不传动；

外传离合器59在施力齿轮57转速高于重块54转速时，建立施力齿轮57与重块54传动，外传离合器59在施力齿轮57转速低于重块54转速时不传动。

如图6所示，主轴51与重块54之间具有两个超越离合器，分别用作不同方向的转速传动，以主轴51期望转速范围为90~100为例，当主轴51转速低于90时，如果重块54上积累的转动动能足够且超过90，那么，内传离合器58作为超越离合器会介入工作并开始将重块54上能量传递往主轴51，当主轴51不再负载较大，液力耦合器53传递过来的功率足以让其转速提升时，主轴51会先行转速超过重块54转速，内传离合器58脱开传动，液力耦合器53的能量全部先用作主轴51自身以及其后方所负载的输送带3进行转速提升，直至提升到100转速时，减速齿轮55往施力齿轮57的传动设定为降速0.9，则施力齿轮57转速的提升到90，施力齿轮57的转速超过重块54转速，施力齿轮57开始将主轴51上富余的能量传递到重块54上让其转速能够提升并重新积累转动动能，改变减速齿轮55往施力齿轮57的传动比，可以改变主轴51的转速期望范围大小。

需要注意的是：重块积累转动动能的过程中，会出现主轴51转速超过100的情况，但是，此时主轴51在超过100后的转速提升会显著变慢，因为液力耦合器53传递来的能量此时是同时为主轴51与重块54提速，同理，如果主轴51上持续高负载，如果重块54接入主轴51后只会减慢主轴51转速变小的进度，并不会改变主轴51转速减小的因素，重块54只是作为蓄能结构在此工作。

本发明的工作原理：高位架25通过自身水平平移以及伸缩，改变高位辊22的位置，高位辊22与固定辊21确定输送带3的输送倾斜角度以及输送长度，张紧辊23改变自身位置释放输送带3长度余量，保持输送带3完整循环，压敏片41检测其上所放置的物品9压力情况，如果物品9下压的几个压敏片41上检测得知相邻点压力差值过大，需要减小输送带3的输送倾斜角或者停机检查物品内部包装重心位置是否偏移过大，防止物品滚落损坏，主动辊24端部通过液力耦合输入动力，防止电机52过载，并且还设置重块54积累转动动能，在输送带3上负载波动时，抑制主轴51上的转速波动。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种具有角度调节功能的带式输送设备，其特征在于：所述输送设备包括底座（1）、固定辊（21）、高位辊（22）、张紧辊（23）、主动辊（24）、高位架（25）、平移架（26）、输送带（3），轴线水平的所述固定辊（21）、主动辊（24）分别转动安装在底座（1）上，所述高位架（25）底部水平滑动安装在底座（1）上，高位架（25）竖直方向可伸缩，所述平移架（26）底部水平滑动安装在底座（1）上，所述高位架（25）上端转动支撑轴线水平的高位辊（22），所述平移架（26）上端转动安装轴线水平的张紧辊（23），所述输送带（3）依次绕过固定辊（21）、高位辊（22）、张紧辊（23）、主动辊（24），所述主动辊（24）具有转动动力输入。

2.根据权利要求1所述的一种具有角度调节功能的带式输送设备，其特征在于：所述张紧辊（23）与输送带（3）输送物品（9）的一面相接触。

3.根据权利要求1所述的一种具有角度调节功能的带式输送设备，其特征在于：所述输送设备还包括伸缩支架（27）、支撑辊（28），所述伸缩支架（27）两端分别与固定辊（21）、高位辊（22）的转轴转动连接，所述伸缩支架（27）的外表面上朝向输送带（33）设置若干支撑辊（28）。

4.根据权利要求3所述的一种具有角度调节功能的带式输送设备，其特征在于：所述输送带（3）上设有防倾检测结构，所述防倾检测结构检测物品（9）在输送带（3）上接触力受力分布并在物品（9）翻转力矩产生前给出信号。

5.根据权利要求4所述的一种具有角度调节功能的带式输送设备，其特征在于：所述防倾检测结构包括压敏片（41），所述压敏片（41）有若干个并等距间隔设置在输送带（3）的表面，压敏片（41）检测压力信号并与相邻压敏片（41）比较大小，在差值过大时给出信号。

6.根据权利要求5所述的一种具有角度调节功能的带式输送设备，其特征在于：所述防倾检测结构还包括滑片电极（42）、滚接电极（43）、电源（44）、固定电阻（45）、电流计（46），所述滑片电极（42）设置在输送带（3）的背面，滑片电极（42）成对位于每个压敏片（41）处，滑片电极（42）作为压敏片（41）对外电连接位置，所述滚接电极（43）安装在伸缩支架（27）上，滚接电极（43）有两对并与输送带（3）背面滚动接触，滚接电极（43）分布在输送带（3）的两侧，两对滚接电极（43）间距等于两个压敏片（41）的间距，四个滚接电极（43）分别作为两个相邻压敏片（41）的对外电连接点，所述电源（44）的一极连接到同侧滚接电极（43）上，电源（44）另一极连接到两个固定电阻（45）一端，所述两个固定电阻（45）远离电源（44）的一端分别连接到剩余两个滚接电极（43）上，滚接电极（43）之间还设置电流计（46）。

7.根据权利要求1所述的一种具有角度调节功能的带式输送设备，其特征在于：所述输送设备还包括主轴（51）、电机（52）、液力耦合器（53），所述电机（52）安装在底座（1）上，所述主轴（51）作为主动辊（24）的转轴，所述主轴（51）与电机（52）输出轴之间通过液力耦合器（53）传动。

8.根据权利要求7所述的一种具有角度调节功能的带式输送设备，其特征在于：所述输送设备还包括重块（54），所述重块（54）转动安装在底座（1）上，重块（54）与主轴（51）之间间歇传动，重块（54）与主轴（51）的传动逻辑是：设定主轴（51）转速范围，当主轴（51）上获得更多能量达到转速上限时，重块（54）从主轴（51）上获得转动动能，当主轴（51）上因负载大而转速下降到转速下限时，重块（54）上转动势能传递往主轴（51）。

9.根据权利要求8所述的一种具有角度调节功能的带式输送设备，其特征在于：所述输送设备还包括减速齿轮（55）、减速轮组（56）、施力齿轮（57）、内传离合器（58）、外传离合器（59），所述减速齿轮（55）固定在主轴（51）上，减速轮组（56）转动安装在底座（1）上，所述施力齿轮（57）转动安装在主轴（51）上，所述减速轮组（56）分别与减速齿轮（55）、施力齿轮（57）啮合，减速齿轮（55）往施力齿轮（57）的传动为减速传动，所述主轴（51）和重块（54）之间设置内传离合器（58），所述施力齿轮（57）和重块（54）之间设置外传离合器（59），

所述内传离合器（58）、外传离合器（59）均为超越离合器，其中：

内传离合器（58）在主轴（51）转速低于重块（54）转速时，建立主轴（51）与重块（54）传动，内传离合器（58）在主轴（51）转速高于重块（54）时不传动；

外传离合器（59）在施力齿轮（57）转速高于重块（54）转速时，建立施力齿轮（57）与重块（54）传动，外传离合器（59）在施力齿轮（57）转速低于重块（54）转速时不传动。