CN203682599U

CN203682599U - 带散装物料计量装置的皮带机

Info

Publication number: CN203682599U
Application number: CN201420080666.8U
Authority: CN
Inventors: 宋耀文; 朱术林; 牛辉; 王备备; 曹波; 许金龙
Original assignee: China University of Mining and Technology CUMT
Current assignee: China University of Mining and Technology CUMT
Priority date: 2014-02-25
Filing date: 2014-02-25
Publication date: 2014-07-02
Anticipated expiration: 2024-02-25

Abstract

本实用新型涉及一种带散装物料计量装置的皮带机，包括皮带机本体，以及悬臂支撑架，悬臂支撑架的横臂位于皮带机本体的上方；该皮带机还包括计量装置，所述计量装置包括激光扫描模块，速度传感器，工控机，以及供电模块，所述计量装置由导线连接至上位机；所述激光扫描模块设有至少两个，它们固定于悬臂支撑架上，且分别对应皮带机本体的相邻两辊轴设置；所述速度传感器设于皮带机辊轴的下方；所述速度传感器、激光扫描模块和供电模块均与工控机导线连接，该皮带机具有结构简单、成本低，集成度高，设备工作稳定性强、可靠性高，使用安装方便，抗干扰性强，自动化程度高等优点。

Description

带散装物料计量装置的皮带机

技术领域

本实用新型涉及一种输送物料的设备，具体说是一种带散装物料计量装置的皮带机。

背景技术

在现代物流中，矿石、煤炭、粮食等散状物料的贸易交接大多是以船舶为运输工具，装、卸输送大多采用皮带输送机。皮带机物料流量的计量在贸易结算、工艺控制和生产管理等方面都有着重要的意义。多年来如何对皮带机散装物料进行实时准确并且稳定的计量一直是个技术难题。当前,常用的皮带输送机上一般都装有电子皮带秤和核子皮带秤进行物料的动态称量累计。几十年来虽然其结构和技术水平不断优化，但是皮带秤稳定性比较差，使用一段时间后就会出现较大的计量误差。且皮带输送过程中皮带秤受外界的温度、湿度、流量等干扰很大，这就给物料的动态计量带来了较大困难。而核子皮带秤存在着射线防护等安全问题。两种主流皮带秤都存在着结构复杂、成本高、维护较困难等问题。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提出了一种带散装物料计量装置的皮带机，该皮带机结构简单、成本低，测量流程简便快速，设备故障率低，抗干扰性强，并且能实现皮带机散装物料的长时间连续计量。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种带散装物料计量装置的皮带机，包括用于输送物料的皮带机本体，以及支撑于皮带机本体两侧的悬臂支撑架，悬臂支撑架的横臂位于皮带机本体的上方；该皮带机还包括适用于散装物料计量的计量装置，所述计量装置包括用于扫描散装物料装载截面轮廓的激光扫描模块，用于检测皮带运行速度的速度传感器，用于数据采集及数据存储的工控机，以及为整个计量装置提供电能的供电模块，所述计量装置由导线连接至上位机；所述激光扫描模块设有至少两个，它们固定于悬臂支撑架上，且分别对应皮带机本体的相邻两辊轴设置；所述速度传感器设于皮带机辊轴的下方；所述速度传感器、激光扫描模块和供电模块均与工控机导线连接。

所述激光扫描模块由激光测距仪和步进电动机组成。

所述工控机包括微处理器、数据采集卡、闪存模块、同步动态存储模块和RS485通信模块。工控机以DSP为核心的微处理器与具有位采样精度，通道高速同步数字输入、输出A/D转换功能的数据采集卡相连接，接收数据采集卡输入的采集信号进行实时数据处理，处理后的信号可通过RS485通信模块和外部上位机进行双向通信，也可暂时或较长时间的保存在闪存模块NOR FLASH存储器中，闪存模块还用于系统中运行程序、参数、配置等的保存，以保证设备的正常运行；同步动态存储模块SDRAM存储器，用于数据处理时的临时空间，存放临时数据和用户参数等。

所述供电模块包括电源稳压器用于对装置提供良好的高质量的电源，以保证其稳定运行。

所述激光扫描模块负责扫描采集皮带机上物料与激光扫描仪间的距离信号，并通过RS485传输通讯协议将距离数据传输到工控机的数据采集卡，该步是后续数据处理得到物料瞬时截面的关键步骤；同时速度传感器测得的皮带机运行速度也通过RS485传输通讯协议将速度数据传输到数据采集卡。此外，设置两个激光扫描模块沿着皮带机本体运行方向的距离为相邻两辊轴的间距，也可实时监控获得皮带机运行速度。

本实用新型的有益效果在于：一种带散装物料计量装置的皮带机，具有结构简单、成本低，集成度高，设备工作稳定性强、可靠性高，使用安装方便，抗干扰性强，自动化程度高等优点。

附图说明

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

图1为带散装物料计量装置的皮带机的结构示意图。

图2为散装物料计量装置的连接示意图。

图中，1.皮带机本体，2.悬臂支撑架，3.计量装置，3-1.激光扫描模块，3-2.速度传感器，3-3.供电模块，3-4.工控机，4.上位机。

具体实施方式

在附图中，一种带散装物料计量装置的皮带机，包括用于输送物料的皮带机本体1，以及支撑于皮带机本体1两侧的悬臂支撑架2，悬臂支撑架2的横臂位于皮带机本体1的上方；该皮带机还包括适用于散装物料计量的计量装置3，所述计量装置3包括用于扫描散装物料装载截面轮廓的激光扫描模块3-1，用于检测皮带运行速度的速度传感器3-2，用于数据采集及数据存储的工控机3-4，以及为整个计量装置3提供电能的供电模块3-3，所述计量装置3由导线连接至上位机4；所述激光扫描模块3-1设有至少两个，它们固定于悬臂支撑架2上，且分别对应皮带机本体1的相邻两辊轴设置；所述速度传感器3-2设于皮带机辊轴的下方；所述速度传感器3-2、激光扫描模块3-1和供电模块3-3均与工控机3-4导线连接。

所述激光扫描模块3-1由激光测距仪和步进电动机组成。

所述工控机3-4包括微处理器、数据采集卡、闪存模块、同步动态存储模块和RS485通信模块。工控机3-4以DSP为核心的微处理器与具有16位采样精度，4通道高速同步数字输入、输出A/D转换功能的数据采集卡相连接，接收数据采集卡输入的采集信号进行实时数据处理，处理后的信号可通过RS485通信接口和外部上位机4进行双向通信，也可暂时或较长时间的保存在闪存模块NOR FLASH存储器中，闪存模块还用于系统中运行程序、参数、配置等的保存，以保证设备的正常运行；同步动态存储模块SDRAM存储器，用于数据处理时的临时空间，存放临时数据和用户参数等。

所述供电模块3-3包括电源稳压器用于对装置提供良好的高质量的电源，以保证其稳定运行。

所述激光扫描模块3-1负责扫描采集皮带机上物料与激光扫描仪间的距离信号，并通过RS485传输通讯协议将距离数据传输到工控机3-4的数据采集卡，该步是后续数据处理得到物料瞬时截面的关键步骤；同时速度传感器3-2测得的皮带机运行速度也通过RS485传输通讯协议将速度数据传输到数据采集卡。此外，设置两个激光扫描模块3-1沿着皮带机本体1运行方向的距离为相邻两辊轴的间距，也可实时监控获得皮带机运行速度。

本实用新型的具体工作步骤为：激光扫描模块3-1负责扫描采集皮带机上物料与激光测距仪间的距离信号，其中步进电动机的转动通过嵌入式工控机3-4中事先编制好的程序控制，并记录其每个脉冲旋转的角度信息，以上距离信号和角度信息通过RS485传输通讯协议将距离数据传输到数据采集卡，工控机3-4对从数据采集卡得到的数据进行实时处理，也可获得皮带机本体1运行的实时速度信息。这是因为当激光扫描模块3-1扫描采集获得物料某个截面的所有距离信号时，记录时间为T₁，而沿着皮带机本体1运行方向的激光扫描模块3-1不断扫描采集获得物料截面的所有距离信号，并且嵌入式工控机3-4中的DSP不断对两者采集的信号进行对比，当两个激光扫描模块3-1采集的信号一致时，记录时间为T₂，又由于二者间距为d，则可间接获得皮带机本体1运行速度。同时速度传感器3-2测得的皮带机本体1运行速度也通过RS485传输通讯协议将速度数据传输到数据采集卡。将激光扫描模块3-1测得的速度和速度传感器3-2测得的速度进行对比以了解各测量模块是否正常工作以及是否需要维护。通过处理激光测距仪测得的瞬时距离和步进电动机旋转角度信息可获得物料的瞬时截面积，乘上测得的相应瞬时速度信号，以计算物料的流量。此外，考虑到皮带机本体1上物料之间存在一定间隔等因素，最终的物料流量需要乘以一个校准系数。处理后的数据可通过RS485通信接口和外部上位机4进行双向通信，由上位机4实时显示测得的皮带机物料流量并进行报表输出，同时也可根据两种模块测得的速度信息监控各模块是后运行正常。处理后的数据也可暂时或较长时间的保存在闪存模块NOR FLASH存储器中。通过上位机4还可以设置闪存模块中运行程序、参数、配置等信息，以保证设备的正常运行。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的是让熟悉该技术领域的技术人员能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此来限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所做出的等同变换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种带散装物料计量装置的皮带机，包括用于输送物料的皮带机本体（1），以及支撑于皮带机本体（1）两侧的悬臂支撑架（2），悬臂支撑架（2）的横臂位于皮带机本体（1）的上方；其特征在于，该皮带机还包括适用于散装物料计量的计量装置（3），所述计量装置（3）包括用于扫描散装物料装载截面轮廓的激光扫描模块（3-1），用于检测皮带运行速度的速度传感器（3-2），用于数据采集及数据存储的工控机（3-4），以及为整个计量装置（3）提供电能的供电模块（3-3），所述计量装置（3）由导线连接至上位机（4）；所述激光扫描模块（3-1）设有至少两个，它们固定于悬臂支撑架（2）上，且分别对应皮带机本体（1）的相邻两辊轴设置；所述速度传感器（3-2）设于皮带机辊轴的下方；所述速度传感器（3-2）、激光扫描模块（3-1）和供电模块（3-3）均与工控机（3-4）导线连接。

2.根据权利要求1所述的一种带散装物料计量装置的皮带机，其特征在于，所述激光扫描模块（3-1）由激光测距仪和步进电动机组成。

3.根据权利要求1所述的一种带散装物料计量装置的皮带机，其特征在于，所述工控机（3-4）包括微处理器、数据采集卡、闪存模块、同步动态存储模块和RS485通信模块。