CN117585396A - 用于皮带冲孔产线的皮带跑偏监测方法 - Google Patents

Abstract

该发明提供一种用于皮带冲孔产线的皮带跑偏监测方法，通过在皮带冲孔机构的后方基准点，在冲孔机构的进带方向的远端设置监测点，监测点能够检测远端皮带的偏移量，通过控制器获取监测点的偏移量，能够预测计算得出冲孔位置的皮带偏移量，当预测计算的偏移量超出预设值时，能够进行提前预警或发出停车指令，该监测方法监测精度高，有效降低了皮带冲孔位置出现偏差，提高了冲孔精度和工作效率。

Description

用于皮带冲孔产线的皮带跑偏监测方法

技术领域

本发明涉及皮带跑偏监测技术领域，具体涉及一种用于皮带冲孔产线的皮带跑偏监测方法。

背景技术

皮带牵引斗式提升机上的皮带采用特殊加强耐撕裂聚酯帆布或者钢丝防撕裂层材料，皮带作为设备的重要零部件，发挥着重要的作用，在皮带上固接料斗，需事先在皮带上进行冲孔加工。现有的冲孔工序生产线均采用在冲孔平台的两端设置卷绕机，皮带通过其中一台卷绕机释放后，进入冲孔平台进行冲孔，冲孔后的皮带再经过另一台卷绕机进行收取，在冲孔过程中，由于皮带质量大、长度长，在连续的冲孔和传送过程中，皮带会发生轻微偏移，导致冲孔位置精确度降低，出现偏差，工作人员需要及时进行纠偏。

现有技术中，通过电子设备进行测量皮带的位置变化，已经得到广泛应用，例如，授权公告号为CN214421602U，公开了一种火电厂输煤皮带跑偏预警系统，通过在输煤皮带两侧边缘设置激光发射器和激光接收器，在线测量输煤皮带运行过程中输煤皮带两侧边缘的激光束值遮挡量，当遮挡量超过或小于所预设的标准值时，计算机控制报警器启动，向外界发送报警信号，方便工作人员进行检修，但由于皮带冲孔工序生产线冲孔的精度要求比较高，冲孔位置误差都必须控制在±1mm之内，而上述的检测方式精度有限，并不适用于皮带冲孔工序生产线，为了防止出现被冲孔的皮带跑偏现象，目前普遍采取的方法就是每次冲孔后通过人工测量来确定下个冲孔位置和确认皮带是否跑偏，如果跑偏则通过调整卷筒的相对位置来校正皮带偏移量，因此，人工测量确认是否跑偏的过程非常繁琐，工人劳动强度大，精神高度集中，还要反复验证以保证准确性，甚至于需要双人协作，以提高准确性，费时费力，生产效率低。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种监测精度高，能够对皮带跑偏进行提前预警的用于皮带冲孔产线的皮带跑偏监测方法。

一种用于皮带冲孔产线的皮带跑偏监测方法，包括如下步骤：

步骤一：在皮带冲孔产线的皮带输送架上设置A、B、C三个监测基点，其中，A点作为基准点，设置在皮带冲孔机构的后方，并位于皮带其中一侧的边缘处，B点设置在皮带冲孔机构的中心线，即冲孔位置与皮带边缘交点，C点设置在皮带冲孔机构进带方向的前方，并设置于与A点相同一侧的皮带边缘处，其中，A点与B点的中心线距离为预设距离，A点与C点的直线距离是A点与B点的预设距离的N倍；

步骤二：在C点设置皮带偏移量监测装置，对位于C点的皮带的偏移量D进行测量；

步骤三：设置控制器，控制器与皮带偏移量监测装置电性连接，接收皮带偏移量监测装置的测量信号，根据皮带偏移量监测装置的测量信号得到C点的皮带偏移量D，根据C点的皮带偏移量D预测计算B点冲孔位置的皮带偏移量E，皮带偏移量E的预测计算公式为：偏移量E=偏移量D/N；

步骤四：设置皮带偏移量E的预设值，控制器对预测计算得出的皮带偏移量E进行监测，将预测计算得出的皮带偏移量E与预设值进行实时比较，当预测计算得出的皮带偏移量E大于或小于预设值时，控制器进行预警提示或发出停车指令。

优选的，所述皮带偏移量监测装置为光幕传感器，安装在皮带输送架上，所述光幕传感器由激光发射器和激光接收器组成，激光发射器和激光接收器与控制器电性连接，所述激光发射器横向设置在皮带的上方，所述激光接收器横向设置在皮带的下方，激光发射器和激光接收器相互垂直设置，激光接收器用于接收所对应侧激光发射器发射出的红外线，产生保护光幕，保护光幕覆盖皮带边缘，对皮带的偏移量D进行测量。

优选的，所述皮带偏移量监测装置为激光测距仪，安装在皮带输送架上，位于皮带的一侧，与皮带的侧缘垂直，激光测距仪与控制器电性连接，对皮带的偏移量D进行测量。

优选的，所述控制器为PLC或工控机。

本发明采用上述技术方案，其有益效果在于：通过在皮带冲孔机构的后方基准点，在冲孔机构的进带方向的远端设置监测点，监测点能够检测远端皮带的偏移量，通过控制器获取监测点的偏移量，能够预测计算得出冲孔位置的皮带偏移量，当预测计算的偏移量超出预设值时，能够进行提前预警或发出停车指令，该监测方法监测精度高，有效降低了皮带冲孔位置出现偏差，提高了冲孔精度和工作效率。

附图说明

图1为该发明的皮带冲孔产线的监测基点平面布置示意图。

图2为该发明的皮带跑偏监测原理图。

图3为该发明的皮带偏移量监测装置安装示意图。

图中：皮带输送架1、皮带2、皮带冲孔机构3、皮带偏移量监测装置4、激光发射器41、激光接收器42、控制器5。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图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。

本发明实施例提供了一种用于皮带冲孔产线的皮带跑偏监测方法，包括如下步骤：

步骤一：在皮带冲孔产线的皮带输送架1上设置A、B、C三个监测基点，其中，A点作为基准点，设置在皮带冲孔机构3的后方，并位于皮带2一侧的边缘处，B点设置在皮带冲孔机构3的中心线，即冲孔位置与皮带2一侧的边缘交点处，C点设置在皮带冲孔机构3进带方向的前方，并设置于与A点相同一侧的皮带2边缘处，其中，A点与B点的中心线距离为预设距离，A点与C点的直线距离是A点与B点的预设距离的N倍；该步骤中，B点与A点可设置在相同一侧的皮带2边缘处，也可设置在相对一侧的皮带2边缘处。

步骤二：在C点设置皮带偏移量监测装置4，对位于C点的皮带2的偏移量D进行测量；

步骤三：设置控制器5，控制器5与皮带偏移量监测装置4电性连接，接收皮带偏移量监测装置4的测量信号，根据测量信号得到C点的皮带偏移量D，根据C点的皮带偏移量D预测计算B点冲孔位置的皮带偏移量E，皮带偏移量E的预测计算公式为：偏移量E=偏移量D/N；

步骤四：设置皮带偏移量E的预设值，控制器5对预测计算得出的皮带偏移量E进行监测，将预测计算得出的皮带偏移量E与预设值进行实时比较，当预测计算得出的皮带偏移量E大于或小于预设值时，控制器5进行预警提示或发出停车指令。

该监测方法的具体监测原理为：被监测皮带2正常运行状态，如图1所示， 在皮带冲孔机构3的后方，即皮带2输出方向的皮带2边缘设置监测基点A点，在皮带2冲孔装置的中心线即冲孔位置与皮带2边缘交点设置监测基点B点，监测基点B点与A点位于皮带2的同一侧，在皮带冲孔机构3进带方向的前方，即远离皮带冲孔机构3的远端设置监测基点C点，C点设置于与A点相同一侧的皮带2边缘处，在C点设置皮带偏移量监测装置4，皮带偏移量监测装置4用于对皮带2C点位置的偏移量D进行测量；监测基点A点距离监测基点B点的距离为预设距离，监测基点C点距离监测基点A的距离为是监测基点A点与B点的预设距离的N倍；A点作为基准点，可根据检测精度要求进行设置，例如，A点到B点的预设距离为30cm，C点到A点的距离设为300cm，即C点到A点的距离是A点到B点的预设距离的10倍，通过监测皮带2C点位置的偏移量D，预测计算B点冲孔位置的皮带偏移量E，皮带偏移量E的预测计算公式为：偏移量E=偏移量D/N；即根据C点测量的皮带偏移量D除以10倍，得出偏移量E的数值。

当被监测的皮带2跑偏时，如图2所示，以点A位基准点，A、B、C是被测皮带2正常状态时的边缘，A、E、D则是被监测的皮带2跑偏时的边缘，D到C的距离即为所测量的皮带2的远端的偏移量，以点A位基准点，B到E的距离就是我们所关心的冲孔位置的皮带偏移量E，两种状态的边缘和皮带冲孔机构3及皮带偏移量监测装置4的中心线组成了两个三角形△ABC和△ACD，这两个三角形是相似三角形。

由于皮带2经过冲孔后，需要通过设置在皮带输送架1尾端的皮带2卷筒装置进行卷绕收取，在皮带冲孔机构3的后端的皮带输送架1的两侧设置皮带导向板，对皮带2进行导向，以便于皮带2卷筒装置进行卷绕收取，皮带导向板具有导向定位的作用，减小皮带2的偏移，但在实际传送过程中，皮带导向板与皮带2之间需要预留活动间隙，以便于皮带2能够被皮带输送架1顺利传送，由于在距离皮带2冲孔位置的进带方向的远端，偏移量较大，皮带偏移量监测装置4易于测量到该偏移量，而在距离皮带2冲孔位置的近端的皮带2，由于受到皮带导向板的影响，皮带2偏移量会逐渐缩小，但还是会存在一定的偏移误差，这个量非常小，只有±1mm，通过皮带偏移量监测装置4很难保证测量的精度和准确性，因此我们根据相似三角形原理，边AB与边AC的比值与边BE与边CD的比值相等，而且这个比值是我们事先根据我们对精度的要求提前设定好的，是已知量，例如设置A点与B点的中心线d的预设距离距离为30cm，A点与C点的直线距离是A点与B点的预设距离的N倍，只要我们通过皮带偏移量监测装置4测量出来远端边C到D的偏移量数值就可计算出边B到E的偏移量数值，从而完成我们对近端冲孔位置的偏移量边B到E的偏移量的预测。皮带偏移量E的计算公式为：偏移量E=偏移量D/N。

整个的数据处理和计算过程均由控制器5来完成，无需人为参与，所采用的控制器5为PLC或工控机，控制器5与皮带偏移量监测装置4电性连接，也可与皮带输送架1及皮带冲孔机构3的动力控制端电性连接，通过在控制器5中预设皮带偏移量E的初始值，控制器5接收皮带偏移量监测装置4的偏移量D的检测信号，通过偏移量D的检测信号得出偏移量D，通过偏移量D进行预测计算偏移量E，并将预测计算得出的偏移量E与预设的偏移量E初始值进行比较，如预测计算得出的偏移量E超出其初始值时，控制器5发出声音或光进行预警提示或向皮带输送架1及皮带冲孔机构3的动力控制端发出停车指令。

在该实施例的进一步方案中，也可通过在控制器5中设置偏移量D的初始预设值，控制器5接收皮带偏移量监测装置4的偏移量D的检测信号后，直接与偏移量D的初始预设值进行比较，当偏移量D超出其初始预设值时，控制器5发出声音或光进行预警提示或向皮带输送架1及皮带冲孔机构3的动力控制端发出停车指令。

如图3所示，在上述实施例中，所述皮带偏移量监测装置4采用为光幕传感器，将光幕传感器安装在皮带输送架1上，所述光幕传感器由激光发射器41和激光接收器42组成，激光发射器41和激光接收器42与控制器5电性连接，所述激光发射器41横向设置在皮带2的上方，所述激光接收器42横向设置在皮带2的下方，激光发射器41和激光接收器42相互垂直设置，激光接收器42用于接收所对应侧激光发射器41发射出的红外线，产生保护光幕，保护光幕覆盖皮带2边缘，当光幕被皮带2边缘遮挡时，装置发出遮光信号，对皮带2的偏移量D进行测量。

在上述实施例中，所述皮带偏移量监测装置4也可采用为激光测距仪，安装在皮带输送架1上，位于皮带2的一侧，与皮带2的侧缘垂直，激光测距仪与控制器5电性连接，对皮带2的偏移量D进行测量。激光测距仪应用广泛，技术成熟，其工作原理此处不再赘述。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (4)

1.一种用于皮带冲孔产线的皮带跑偏监测方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一：在皮带冲孔产线的皮带输送架上设置A、B、C三个监测基点，其中，A点作为基准点，设置在皮带冲孔机构的后方，并位于皮带其中一侧的边缘处，B点设置在皮带冲孔机构的中心线，即冲孔位置与皮带边缘交点，C点设置在皮带冲孔机构进带方向的前方，并设置于与A点相同一侧的皮带边缘处，其中，A点与B点的中心线距离为预设距离，A点与C点的直线距离是A点与B点的预设距离的N倍；

步骤二：在C点设置皮带偏移量监测装置，对位于C点的皮带的偏移量D进行测量；

步骤三：设置控制器，控制器与皮带偏移量监测装置电性连接，接收皮带偏移量监测装置的测量信号，根据测量信号得到C点的皮带偏移量D，根据C点的皮带偏移量D预测计算B点冲孔位置的皮带偏移量E，皮带偏移量E的预测计算公式为：偏移量E=偏移量D/N；

步骤四：设置皮带偏移量E的预设值，控制器对预测计算得出的皮带偏移量E进行监测，将预测计算得出的皮带偏移量E与预设值进行实时比较，当预测计算得出的皮带偏移量E大于或小于预设值时，控制器进行预警提示或发出停车指令。

2.如权利要求1所述的用于皮带冲孔产线的皮带跑偏监测方法，其特征在于：所述皮带偏移量监测装置为光幕传感器，安装在皮带输送架上，所述光幕传感器由激光发射器和激光接收器组成，激光发射器和激光接收器与控制器电性连接，所述激光发射器横向设置在皮带的上方，所述激光接收器横向设置在皮带的下方，激光发射器和激光接收器相互垂直设置，激光接收器用于接收所对应侧激光发射器发射出的红外线，产生保护光幕，保护光幕覆盖皮带边缘，对皮带的偏移量D进行测量。

3.如权利要求1所述的用于皮带冲孔产线的皮带跑偏监测方法，其特征在于：所述皮带偏移量监测装置为激光测距仪，安装在皮带输送架上，位于皮带的一侧，与皮带的侧缘垂直，激光测距仪与控制器电性连接，对皮带的偏移量D进行测量。

4.如权利要求1所述的用于皮带冲孔产线的皮带跑偏监测方法，其特征在于：所述控制器为PLC或工控机。