CN201276329Y - 钢带纠偏监控装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种钢带纠偏监控装置，它具有一个监控主机；该监控主机由左右光电传感器、左右力传感器、放大器、选择器、光耦器、收发器、单片机、比较器和与门电路组成；和具有一个顶推机构；所述顶推机构连接一个丝杠穿过框架的垂直端与带有左力传感器的左连杆连接接于钢带滚筒一侧的中心轴上；另一侧中心轴与带有右力传感器的右连杆连接于框架上；在所述框架的垂直端安装有位于钢带两侧边缘的左右光电传感器；所述左右光电传感器、左右力传感器与监控主机连接。通过力传感器和光电传感器采集钢带拉力值及跑偏位置信号传回监控主机，命令顶推机构作用钢带滚筒做径向运动，调节钢带的张力至正常数值，达到纠偏的目的。

Description

钢带纠偏监控装置

技术领域

本实用新型涉及一种钢带纠偏监控装置，能有效控制调整实时监测钢带的偏移位置，自动进行钢带纠偏控制，使钢带始终保持正常的工作状态。

背景技术

目前，在现行使用钢带传输的生产线上(如粒蜡成型机、硫磺成型机、沥青成型机、饼干、巧克力成型机等)经常发生钢带跑偏问题，应频繁地对其进行调整，否则会损坏钢带，发生此现象时，需要停车利用人工进行修理，严重影响生产效率；另外，运行中若是发生钢带拉力过大，这样就会使钢带在很短的时间内发生变形，而且钢带边缘成为“波浪”形，降低了钢带的使用寿命。

发明内容

鉴于现行技术的状况，本实用新型提供了一种钢带纠偏监控装置，其具有能实时监测钢带的偏移位置及拉力的大小，自动进行钢带纠偏控制和调整，实现钢带始终处于正常状态，有效提高了钢带使用寿命的目的。

为实现上述目的，本实用新型提供的钢带纠偏监控装置，包括：

它具有一个监控主机；该监控主机由左右光电传感器、左右力传感器、放大器、选择器、光耦器、收发器、单片机、比较器和与门电路组成；和

具有一个顶推机构；所述顶推机构具有一个框架，其上的水平端安装减速箱和连接的驱动电机，该减速箱输出端连接一个丝杠穿过框架的垂直端与带有左力传感器的左连杆连接接于钢带滚筒一侧的中心轴上；另一侧中心轴与带有右力传感器的右连杆连接于框架上；在所述框架的垂直端安装有位于钢带两侧边缘的左右光电传感器；所述左右光电传感器、左右力传感器与监控主机连接。

因此，在钢带传输的生产线上，通过力传感器测得两边钢带拉力值的大小，以此为眼睛来调整钢带两边拉力值调整到一个正常的数值，避免因拉力太大使钢带变形而导致使用寿命缩短；同时，利用机械顶推机构的运动带动钢带滚筒做径向运动，用以增加或减小钢带的张力，达到钢带纠偏的目的；此外，通过设置的光电传感器测得钢带跑偏位置，将跑偏信号传递回控制主机，由主机命令顶推机构实现纠偏。

在本实用新型中，所涉及的监控主机控制电路包括：左右力传感器由A、C端供电，则B、D端输出信号：其中左、右力传感器的B端一路分别通过电阻R1、R9接于放大器IC1、IC3的输入2脚，则输出6脚分别接放大器IC2、IC4的输入3脚，则输出6脚分别接于进行A/D转换和数据处理的单片机IC10的37、36脚；左、右力传感器的B端另一路分别通过电阻R60、R61、R67、R68接于比较器IC11A、IC11B、IC12A、IC12B的输入6、5脚，比较器IC11A、IC11B、IC12A、IC12B的输出1、2脚分别接与门电路IC13B、IC13A的输入9、10、1、2脚，与门电路IC13B、IC13A的8、6脚输出分别接于选择器IC6的输入12、13脚进行力传感器故障识别，由选择器IC6的输出5脚接单片机IC10的输入44脚进行力传感器故障处理；则左、右力传感器的D端一路分别通过电阻R2、R10分别接于放大器IC1、IC3的输入3脚；左、右力传感器的D端另一路分别通过电阻R62、R63、R65、R66接于比较器IC11C、IC11D、IC12C、IC12D的输入8、11脚，则比较器IC11C、IC11D、IC12C、IC12D的输出14、13脚分别接于与门电路IC13B、IC13A的输入12、13、5、4脚，与门电路IC13的输出接于选择器IC6的输入进行力传感器故障识别，由选择器IC6的输出接单片机IC10的输入进行力传感器故障处理；左、右光电传感器的6路输出信号15、17、19、21、23、25分别接于选择器IC6的输入4、3、2、1、15、14脚，则通过输出5脚接单片机IC10的输出44脚，通过选择器IC6的选择并输出单片机IC10判断处理；则由单片机IC10的40、41、42脚接选择器IC6的11、10、9脚用于选择左、右光电传感器和左、右光电传感器的状态输出；单片机IC10的14脚通过电阻R44接三极管Q91的基极，由集电极接继电器J3，通过触点C1-1、C1-2、C1-3接电机控制电机正向转动；单片机IC10的15脚通过电阻R49接三极管Q92的基极，由集电极接继电器J4，通过触点C2-1、C2-2、C2-3接电机控制电机反向转动；则单片机IC10的16脚通过电阻R50接三极管Q93，由集电极接继电器J5，通过触点J5-1接报警器；则单片机IC10的11脚通过电阻R51接手动控制开关K3；则单片机IC10的12脚接光耦器IC7的9脚并接对地电阻R36，由光耦器IC7D的8脚通过接电阻R40一路接光耦器IC01的4脚；另一路接D1，D1、D2是从触点取停机信号；由光耦器IC01的1脚通过电阻R03接C01的正极，接D01的负极，接桥整流B01的正输出的2脚，则光耦器IC01的2脚接D01正端、接C01负端，接桥整流B01的负输出的4脚，桥整流B01的输入1脚通过电阻R011接D3，其输入3脚通过电阻R012接D4，D3、D4是从电机取停机信号；单片机IC10的9脚一路通过电阻R33接正电源，另一路接光耦器IC7A的输出16脚，则输入2脚通过电阻R37接收发器IC8的输出1脚，由单片机IC10的13脚通过电阻R38接光耦器IC7B的输入4脚，则输出的13脚接收发器IC8的输入2、3脚；由单片机IC10的10脚通过电阻R39接光耦器IC7C的6脚，则输出的12脚接收发器IC8的输入4脚；则收发器IC8的6、7脚接电阻R42；则7脚通过电阻R55接27，则收发器IC8的6脚通过电阻R54接26，用于单片机IC10与上位机的通讯。

总之，本实用新型的钢带纠偏监控装置，因采用了左右力传感器和左右光电传感器采集钢带两边拉力值信号和钢带跑偏位置信号传回监控主机，由监控主机命令顶推机构直接作用钢带滚筒做径向运动，用以增加或减小钢带的张力，调整到一个正常的数值，达到纠偏的目的，不仅提高了钢带的使用寿命，而且，也有利于提高生产效率。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1光电传感器；

图3是图1力传感器；

图4是图1监控主机控制电路原理图。

具体实施方式

下面将结合附图实施例对本实用新型作进一步说明。

由图1、图2、图3所示，钢带纠偏监控装置，采用左、右两只光电传感器4、4′安装在钢带两侧边缘附近的框架9上，每只光电传感器4有3对检测点，第1对检测点距离钢带边缘6mm，第2对检测点距离钢带边缘12mm，第3对检测点距离钢带边缘18mm。两只光电传感器4、4′输出6种不同的信号送给信号采集处理电路，用以检测钢带的位置和光电传感器的故障状态。在本实施例中，包括采用左、右两只力传感器5、5′安装在钢带滚筒6两侧中心轴连接的左、右连杆7、7′上，左连杆7穿过左力传感器5的中心孔与机械式顶推机构连接；所述顶推机构具有一个框架9，其上的水平端安装减速箱3和连接的驱动电机2，该减速箱3输出端连接一个丝杠8穿过框架9的垂直端与左连杆连7接于钢带滚筒6一侧的中心轴上；通过减速箱进行变速后将力传递给丝杠，让丝杠进行前后运动，推动主轴连杆推动钢带左侧滚筒进行运动。另一侧中心轴与带有右力传感器5的右连杆7′连接接于框架9上；在所述框架9的垂直端安装有位于钢带两侧边缘的左右光电传感器4、4′；所述左、右光电传感器4、4′、左、右力传感器5、5′与监控主机1连接。两只力传感器5、5′输出4种信号送给信号采集处理电路，用以检测钢带的拉力和力传感器的故障状态。在本实施例中，监控主机1将光电传感器4、4′和力传感器5、5′信号进行采集、处理，根据设置的工作参数进行显示、报警和输出给控制单元；控制单元控制机械顶推机构前进或后退。监控主机可以与工控机通信，交换数据。

在本实用新型的整套系统中，只在钢带左侧安装一个机械式顶推机构。并用四只螺栓固定在框架上；当系统运行时，无论左右哪只光电传感器被钢带遮挡后产生数据并传输数据给控制单元，控制单元将控制机械顶推机构进行前进或后退动作；当左侧光电传感器被遮挡，机械式顶推机构将进行前进动作；当右侧光电传感器被遮挡，机械顶推机构将进行后退动作)，带动左侧钢带滚筒主轴做水平径向运动，改变左侧钢带的拉力。钢带右侧的拉力不变，钢带产生横向力，使钢带可以进行横向缓慢移动。若机械顶推机构前进，左传感器力值增大，左边钢带受力增大，钢带向右移动；若机械顶推机构后退，左传感器力值减小，左边钢带受力减小，钢带向左移动，达到钢带纠偏的目的.

见图4给出了监控主机的控制电路。该监控主机控制电路包括：左右力传感器由A、C端供电，则B、D端输出信号：其中左、右力传感器的B端一路分别通过电阻R1、R9接于放大器IC1、IC3的输入2脚，则输出6脚分别接放大器IC2、IC4的输入3脚，则输出6脚分别接于进行A/D转换和数据处理的单片机IC10的37、36脚；左、右力传感器的B端另一路分别通过电阻R60、R61、R67、R68接于比较器IC11A、IC11B、IC12A、IC12B的输入6、5脚，比较器IC11A、IC11B、IC12A、IC12B的输出1、2脚分别接与门电路IC13B、IC13A的输入9、10、1、2脚，与门电路IC13B、IC13A的8、6脚输出分别接于选择器IC6的输入12、13脚进行力传感器故障识别，由选择器IC6的输出5脚接单片机IC10的输入44脚进行力传感器故障处理；则左、右力传感器的D端一路分别通过电阻R2、R10分别接于放大器IC1、IC3的输入3脚；左、右力传感器的D端另一路分别通过电阻R62、R63、R65、R66接于比较器IC11C、IC11D、IC12C、IC12D的输入8、11脚，则比较器IC11C、IC11D、IC12C、IC12D的输出14、13脚分别接于与门电路IC13B、IC13A的输入12、13、5、4脚，与门电路IC13的输出接于选择器IC6的输入进行力传感器故障识别，由选择器IC6的输出接单片机IC10的输入进行力传感器故障处理；左、右光电传感器的6路输出信号15、17、19、21、23、25分别接于选择器IC6的输入4、3、2、1、15、14脚，则通过输出5脚接单片机IC10的输出44脚，通过选择器IC6的选择并输出单片机IC10判断处理；则由单片机IC10的40、41、42脚接选择器IC6的11、10、9脚用于选择左、右光电传感器和左、右光电传感器的状态输出；单片机IC 10的14脚通过电阻R44接三极管Q91的基极，由集电极接继电器J3，通过触点C1-1、C1-2、C1-3接电机控制电机正向转动；单片机IC10的15脚通过电阻R49接三极管Q92的基极，由集电极接继电器J4，通过触点C2-1、C2-2、C2-3接电机控制电机反向转动；则单片机IC10的16脚通过电阻R50接三极管Q93，由集电极接继电器J5，通过触点J5-1接报警器；则单片机IC10的11脚通过电阻R51接手动控制开关K3；则单片机IC10的12脚接光耦器IC7的9脚并接对地电阻R36，由光耦器IC7D的8脚通过接电阻R40一路接光耦器IC01的4脚；另一路接D1，D1、D2是从触点取停机信号；由光耦器IC01的1脚通过电阻R03接C01的正极，接D01的负极，接桥整流B01的正输出的2脚，则光耦器IC01的2脚接D01正端、接C01负端，接桥整流B01的负输出的4脚，桥整流B01的输入1脚通过电阻R011接D3，其输入3脚通过电阻R012接D4，D3、D4是从电机取停机信号；单片机IC10的9脚一路通过电阻R33接正电源，另一路接光耦器IC7A的输出16脚，则输入2脚通过电阻R37接收发器IC8的输出1脚，由单片机IC10的13脚通过电阻R38接光耦器IC7B的输入4脚，则输出的13脚接收发器IC8的输入2、3脚，同时通过电阻R35与+5VA电源连接；由单片机IC10的10脚通过电阻R39接光耦器IC7C的6脚，则输出的12脚接收发器IC8的输入4脚；则收发器IC8的6、7脚接电阻R42；则7脚通过电阻R55接27，则收发器IC8的6脚通过电阻R54接26，用于单片机IC10与上位机的通讯。

在本实施例中，力传感器信号的采集：左力传感器由A、C端供电，B、D端输出信号，信号分两路：B端一路和D端一路送放大器IC1通过接地电阻R3放大；放大器IC1接放大器IC2，通过电阻R7与其对地电阻R8连接，进行放大；放大器IC2接单片机IC10进行A/D转换和数据处理；B端另一路送比较器IC11A和比较器IC11B进行信号比较；D端另一路送比较器IC11C和比较器IC11D进行信号比较，比较器IC11A、IC11B、IC11C、IC11D分别接与门电路IC13B，则由与门电路IC13B接选择器IC6进行力传感器故障识别，再通过选择器IC6送单片机IC10处理单元进行力传感器故障处理。如果力传感器工作在正常状态，显示钢带左拉力值，如果力传感器工作在故障状态显示左力传感器故障。

右力传感器的信号采集和故障识别与左力传感器工作原理相同，故省略。

光电传感器信号的采集：左、右光电传感器输出6路信号，分别接选择器IC6，通过选择器IC6的选择并输出送单片机IC10判断处理。

单片机控制：单片机IC10是核心控制部分，单片机IC10的37、36脚取左、右力传感器的拉力值，经单片机运算处理后在液晶XS1上显示左拉力、右拉力的大小。单片机IC10的40、41、42通过控制数据选择器IC6的11、10、9脚来选择两只光电传感器和两只力传感器的状态输出，经单片机判断处理后在液晶XS1上显示相应状态，并根据相应状态使其相应的继电器动作。如果钢带挡在左边光电传感器时，单片机IC10的14脚经过R44和Q91给J3继电器加5V电压，继电器J3吸合，J3-1导通，给J1张紧继电器加AC220V电压，J1-1开关闭合给C1张紧继电器加AC220V电压，C1-1、C1-2、C1-3开关闭合控制电机正向转动，机械顶推机构前进。如此钢带挡在右边光电传感器时，单片机IC10的15脚经过R49和Q92给继电器J4加5V电压，继电器J4吸合，J4-1导通，给继电器J2放松加AC220V电压，J2-1开关闭合给C2放松继电器加AC220V电压，C2-1、C2-2、C2-3开关闭合控制电机反向转动，机械式顶推机构后退。钢带挡在光电传感器极限位置时，机械顶推机构前进或后退的同时单片机IC10的16脚经过电阻R50和三极管Q93给继电器J5加5V电压，继电器J5吸合，J5-1导通，给报警器和LED3加AC220V电压，报警器响，报警灯亮，并在XS1上显示“钢带偏左报警”或“钢带偏右报警”。

单片机IC10的11脚通过电阻R51接手动控制开关K3，此开关合上是手动控制功能，是在成型机停机或需要人工调整时使用的控制功能；此开关打开为系统光电控制，是由光电传感器作为主要控制信号实现的微计算机自动控制。

单片机IC10的12脚接光耦器IC7的9脚并对地接电阻R36，光耦器IC7的8脚经过电阻R40接光耦器IC01的4脚和D1，光耦器IC01的1脚经过电阻R03接D01的负端、接C01的正端和B01的正输出端2脚，IC01的2脚D01的正端、C01的负端和B01的负输出端4脚，B01的输入端1脚通过R011接D3，B01的输入端3脚通过R012接D4，D3、D4是从钢带驱动电机取的停机信号。

单片机IC10的9脚接光IC7的16脚，并通过R33接在正电源上，光耦器IC7的2脚通过R37与IC8的1脚连接，IC10的13脚通过R38与IC7的4脚连接光耦器IC7的13脚与IC8的2脚和3脚连接，同时对地接电阻R34，单片机IC10的10脚通过电阻R39与光耦器IC7的6脚连接，光耦器IC7的12脚与收发器IC8的4脚连接，同时通过电阻R35与+5VA电源连接，光耦器IC7的10脚、3脚、5脚接+5电源，光耦器IC7的7脚、1脚、14脚和收发器IC8的8脚接+5VA电源，收发器IC8的5脚接地，收发器IC8的6脚接电阻R43到+5VA电源，接电阻R42到收发器IC8的7脚，接电阻R54到输出26脚，收发器IC8的7脚接电阻R55到输出27脚，完成单片机与上位机的通讯。

Claims (2)

1，一种钢带纠偏监控装置，其特征在于，它具有一个监控主机(1)；该监控主机(1)由左右光电传感器、左右力传感器、放大器、选择器、光耦器、收发器、单片机、比较器和与门电路组成；和

具有一个顶推机构；所述顶推机构具有一个框架(9)，其上的水平端安装减速箱(3)和连接的驱动电机(2)，该减速箱(3)输出端连接一个丝杠(8)穿过框架(9)的垂直端与带有左力传感器(5)的左连杆(7)连接接于钢带滚筒(6)一侧的中心轴上；另一侧中心轴与带有右力传感器(5′)的右连杆(7′)连接于框架(9)上；在所述框架(9)的垂直端安装有位于钢带两侧边缘的左右光电传感器(4、4′)；所述左右光电传感器(4、4′)、左右力传感器(5、5′)与监控主机(1)连接。

2，按权利要求1所述的钢带纠偏监控装置，其特征在于，所涉及的监控主机控制电路包括：左右力传感器由A、C端供电，则B、D端输出信号：其中左、右力传感器的B端一路分别通过电阻R1、R9接于放大器IC1、IC3的输入2脚，则输出6脚分别接放大器IC2、IC4的输入3脚，则输出6脚分别接于进行A/D转换和数据处理的单片机IC10的37、36脚；左、右力传感器的B端另一路分别通过电阻R60、R61、R67、R68接于比较器IC11A、IC11B、IC12A、IC12B的输入6、5脚，比较器IC11A、IC11B、IC12A、IC12B的输出1、2脚分别接与门电路IC13B、IC13A的输入9、10、1、2脚，与门电路IC13B、IC13A的8、6脚输出分别接于选择器IC6的输入12、13脚进行力传感器故障识别，由选择器IC6的输出5脚接单片机IC10的输入44脚进行力传感器故障处理；则左、右力传感器的D端一路分别通过电阻R2、R10分别接于放大器IC1、IC3的输入3脚；左、右力传感器的D端另一路分别通过电阻R62、R63、R65、R66接于比较器IC11C、IC11D、IC12C、IC12D的输入8、11脚，则比较器IC11C、IC11D、IC12C、IC12D的输出14、13脚分别接于与门电路IC13B、IC13A的输入12、13、5、4脚，与门电路IC13的输出接于选择器IC6的输入进行力传感器故障识别，由选择器IC6的输出接单片机IC10的输入进行力传感器故障处理；左、右光电传感器的6路输出信号15、17、19、21、23、25分别接于选择器IC6的输入4、3、2、1、15、14脚，则通过输出5脚接单片机IC10的输出44脚，通过选择器IC6的选择并输出单片机IC10判断处理；则由单片机IC10的40、41、42脚接选择器IC6的11、10、9脚用于选择左、右光电传感器和左、右光电传感器的状态输出；单片机IC10的14脚通过电阻R44接三极管Q91的基极，由集电极接继电器J3，通过触点C1-1、C1-2、C1-3接电机控制电机正向转动；单片机IC10的15脚通过电阻R49接三极管Q92的基极，由集电极接继电器J4，通过触点C2-1、C2-2、C2-3接电机控制电机反向转动；则单片机IC10的16脚通过电阻R50接三极管Q93，由集电极接继电器J5，通过触点J5-1接报警器；则单片机IC10的11脚通过电阻R51接手动控制开关K3；则单片机IC10的12脚接光耦器IC7的9脚并接对地电阻R36，由光耦器IC7D的8脚通过接电阻R40一路接光耦器IC01的4脚；另一路接D1，D1、D2是从触点取停机信号；由光耦器IC01的1脚通过电阻R03接C01的正极，接D01的负极，接桥整流B01的正输出的2脚，则光耦器IC01的2脚接D01正端、接C01负端，接桥整流B01的负输出的4脚，桥整流B01的输入1脚通过电阻R011接D3，其输入3脚通过电阻R012接D4，D3、D4是从电机取停机信号；单片机IC10的9脚一路通过电阻R33接正电源，另一路接光耦器IC7A的输出16脚，则输入2脚通过电阻R37接收发器IC8的输出1脚，由单片机IC10的13脚通过电阻R38接光耦器IC7B的输入4脚，则输出的13脚接收发器IC8的输入2、3脚；由单片机IC10的10脚通过电阻R39接光耦器IC7C的6脚，则输出的12脚接收发器IC8的输入4脚；则收发器IC8的6、7脚接电阻R42；则7脚通过电阻R55接27，则收发器IC8的6脚通过电阻R54接26，用于单片机IC10与上位机的通讯。

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