CN206395369U - 一种可智能调速与升降的传送带装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可智能调速与升降的传送带装置，它主要包括主控模块、检测模块、通信模块、报警模块、升降模块、电机控制模块；所述主控模块包括STM32F103控制器、键盘输入、液晶显示；所述检测模块包括压力传感器、测速传感器、红外传感器、加速计传感器、陀螺仪传感器；所述通信模块包括2.4G无线模块；所述报警模块包括蜂鸣器和发光二极管；所述升降模块包括电磁阀和液压泵；所述电机控制模块包括变频器、自动制动器和电机；本装置能够自动调节传送带倾角，并将检测到的载物重力、电机的转速、转向、传送带倾角信息送到液晶上显示，并通过无线模块发送到上位机显示，主控制器对检测模块采集的数据分析得到一个合理数据控制变频器，进而控制电机转速，并可以在紧急情况时实现紧急制动。

Description

一种可智能调速与升降的传送带装置

技术领域

本实用新型是一种输送装置，具体来说是一种可智能调速与升降的传送带装置。

背景技术

近年来，随着经济的快速发展，企业之间的竞争愈发激烈，为提高物品的运输效率，节约运输成本，传送带便得到了广泛的应用。传送带的应用不仅节约了劳动力，提高了生产效率，而且降低了生产成本，在工业中发挥了重要的作用，但是在现代企业中，物品的运输费用一般占总成品的20％--30％，因此降低运输成本是提高利润的有效途径。近年来物料运输的智能化越来越全面，人们在对物料搬运的过程中使用电脑来进行处理、存储和控制信息，以节约运输的成本，比如由无人搬运小车、自动化立体仓库、自动化输送机等组成的无人化搬运系统。但是这些系统虽然节省人力，但是在传输过程中，不管传送带上物料的多少，电机的工作状态始终如一，这样大大浪费电能，使电机的工作效率低，且装置的高度和倾角是固定的，使得装置的适应环境有限。为此本实用新型设计了一种可智能调速与升降的传送带装置。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种可智能调速与升降的传送带装置，该装置具有将电机转速、转向、传送带倾斜角度、传送带两侧是否有人、传送带载重大小的信息在液晶上显示，并可以通过无线方式传输到上位机显示，主控制器智能调节电机功率，进而调节转速，并可以智能调节传送带倾角和高度，当出现紧急情况可以立即制动，增强了安全性，真正实现了适应能力强、安全、智能的目的。

本实用新型所采用的技术方案是：

1.一种可智能调速与升降的传送带装置，其特征在于：它主要包括主控模块、检测模块、通信模块、报警模块、升降模块、电机控制模块；所述主控模块包括STM32F103控制器(16)、键盘输入(14)、液晶显示(12)；所述检测模块包括压力传感器(10)、测速传感器(9)、红外传感器(11)、加速计传感器(8)、陀螺仪传感器(8)、A/D转换器(20)；所述通信模块包括2.4G无线模块(15)；所述报警模块(13)包括蜂鸣器和发光二极管；所述升降模块包括电磁阀(17)和液压泵(2，3，4，5)；所述电机控制模块包括变频器(18)、自动制动器(19)和电机(7)；其中压力传感器(10)、测速传感器(9)、红外传感器(11)、加速计传感器(8)和陀螺仪传感器(8)与AD转换器(20)相连，AD转换器(20)与STM32F103控制器(16)相连，2.4G无线模块(15)、键盘输入(14)、液晶显示(12)、蜂鸣器、发光二级管、电磁阀(17)、变频器(18)、自动制动器(19)分别与STM32F103控制器(16)相连，液压泵(2，3，4，5)与电磁阀(17)相连，电机(7)分别与变频器(18)和自动制动器(19)相连。

2.所述的主控模块中控制器使用的是STM32F103型号(16)单片机，STM32F103集成DMA控制器、AD/DA转换器、快速I/O口和多种通信端口，内置电源管理电路，功率低，运行速度快，能够很好的完成各模块之间的高速通信，更好的完成预期的功能。

3.所述的检测模块中压力传感器(10)使用的型号是BP800，测速传感器(9)使用的型号是霍尔测速传感器，红外传感器(11)使用的型号是HC-SR501，加速计传感器(8)和陀螺仪传感器(8)使用型号的是MPU6050，A/D转换器(20)使用的型号是PCF8591，该检测模块可以采集传送带上的物体的重量、电机转速、传送带两侧是否有人、传送带倾斜角度的信息，这些信息传送给A/D转换器(20)，A/D转换器(20)将检测来的模拟信号转换成数字信号传送到STM32F103控制器(16)，主控制器将这些数据在液晶上显示，并通过2.4G无线模块(15)发送给上位机。

4.所述的一种电机控制模块中自动制动器(19)使用的是SDZ1系列电机电磁制动器，变频器控制电机模块中变频器(18)采用的是MM440变频器，此种变频器有易于调试、EMC设计可靠、过电压/欠电压保护、响应速度快、操作简单等优点，STM32F103控制器(16)通过控制变频器来改变电动机的工作电压和工作电流，进而改变电机的工作速度。

5.所述的主控模块中键盘输入(14)采用的是8个独立按键，分别为“速度加”键、“速度减”键、“换向”键、“制动”键、“前升降机构升”键、“前升降机构降”键、“后升降机构升”键、“后升降机构降”键；所述的液晶显示(12)使用的是LCD12864，该模块具有显示汉字、操作简单的优点。

6.所述的通信模块中2.4G无线模块(15)使用的型号是nRF24L01，该模块具有功耗低、多种工作模式、输出功率和通信频道可设计的优点。

7.所述的升降模块中电磁阀(17)使用的型号是SV6068，该模块具有体积小、重量轻、易于操作和控制的优点，主控制器通过控制电磁阀，进而控制液压泵的升降。

8.所述的报警模块(13)中使用蜂鸣器和发光二极管进行报警。

与现有技术相比，本实用新型的优益效果是：

本装置采用了压力传感器、测速传感器、红外传感器、加速计传感器、陀螺仪传感器采集传送带上载重重量、电机转速、转向、传送带两侧是否有人、传送带的倾斜角度的信息，在液晶上面显示，并通过2.4G无线模块发送到上位机显示，当传送带运行时，传送带两侧有人靠的太近时会自动蜂鸣器和LED灯闪烁提醒，可以通过按键来控制液压机变频器，进而控制传送带的高速、角度和转速，当遇到紧急情况时，并可以紧急制动，真正实现了传送带的智能化。

附图说明

图1是本实用新型装置的结构示意图。

图2是本实用新型装置的原理示意图。

附图中的标号为：1传送带底座；2液压泵；3液压泵；4液压泵；5液压泵；6传送带；7电机；8加速计传感器和陀螺仪传感器；9测速传感器；10压力传感器；11红外传感器；12液晶显示；13报警模块；14键盘输入；15 2.4G无线模块；16STM32F103控制器；17电磁阀；18变频器；19自动制动器；20A/D转换器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做详细的说明：

如图1所示，一种可智能调速与升降的传送带装置，其特征在于：所述的装置包括主控模块、检测模块、通信模块、报警模块(13)、升降模块、电机控制模块；所述主控模块包括STM32F103控制器(16)、键盘输入(14)、液晶显示(12)；所述检测模块包括压力传感器(10)、测速传感器(9)、红外传感器(11)、加速计传感器(8)、陀螺仪传感器(8)、A/D转换器(20)；所述通信模块包括2.4G无线模块(15)；所述报警模块(13)包括蜂鸣器和发光二极管；所述升降模块包括电磁阀(17)和液压泵(2，3，4，5)；所述电机控制模块包括变频器(18)、自动制动器(19)和电机(7)；其中压力传感器(10)、测速传感器(9)、红外传感器(11)、加速计传感器(8)和陀螺仪传感器(8)与AD转换器(20)相连，AD转换器(20)与STM32F103控制器(16)相连，2.4G无线模块(15)、键盘输入(14)、液晶显示(12)、蜂鸣器、发光二级管、电磁阀(17)、变频器(18)、自动制动器(19)分别与STM32F103控制器(16)相连，液压泵(2，3，4，5)与电磁阀(17)相连，电机(7)分别与变频器(18)和自动制动器(19)相连。

所述的检测模块中压力传感器(10)安装在装置的底部，所述测速传感器(9)安装在电机(7)飞轮的一侧，所述红外传感器(11)安装在传送带(6)的两侧，所述的加速计传感器(8)和陀螺仪传感器(8)安装在上下传送带(6)之间的装置支架上，并与传送带(6)保持平行，该模块实现了对电机转速、传送带承重、传送带两侧是否有人、传送带倾斜角度信息的测量，并过A/D转换器将检测来的模拟信号转换成数字信号传送给STM32F103控制器(16)。

所述主控模块中STM32F103控制器安装在(16)所示位置，液晶显示安装在(12)所示位置，键盘输入安装在(14)所示位置，所述的报警模块安装在(13)所示位置，所述的通信模块中2.4G模块安装在(15)所示位置，所述检测模块中A/D转换器安装在(20)所示位置，所述升降模块中电磁阀安装在(17)所示位置，所述升降模块中变频器安装在(18)所示位置，自动制动器安装在电机(7)的飞轮上。

所述的升降模块中液压泵(2，3，4，5)总共有4个，分别安装在传送带的四角位置，起到升降传送带的作用。

如图2所示，本实用新型一种可智能调速与升降的传送带装置的具体工作过程是：

本实用新型在操作时，工作人员可以操作按键“前升降机构升”键和“前升降机构降”键，STM32F103控制器(16)收到按键的指令，控制电磁阀(17)来实现前面两个液压泵的同时升降，同理，操作按键“后升降机构升”键和“后升降机构降”键来实现后面两个液压泵的同时升降，进而调整传送带到合适的高度和倾角。

本实用新型装置启动时，检测模块会将传送带承重、电机转速、转向、传送带倾角、传送带两侧是否有人的信息传送到STM32F103控制器(16)处理,STM32F103控制器(16)将这些信息在液晶显示(12)上面显示，并把这些信息通过2.4G模块(15)发送到上位机显示，当有人靠近传送带两侧的时候，蜂鸣器和发光二极管会分别报警提示人员远离。

本实用新型装置在工作的时候，可以通过“速度加”键、“速度减”键、“换向”键来控制电机的转速和转向，STM32F103控制器(16)结合检测模块测得的数据和设定的速度值计算得到合适的值操控变频器(18)，使得传送带(6)上面的载重物不管多少都会保证传送带以恒定的转速、转向的工作状态，当出现紧急情况时，可以通过“制动”键及时使电机停止转动。

Claims (5)

1.一种可智能调速与升降的传送带装置，其特征在于：它主要包括主控模块、检测模块、通信模块、报警模块、升降模块、电机控制模块；所述主控模块包括STM32F103控制器(16)、键盘输入(14)、液晶显示(12)；所述检测模块包括压力传感器(10)、测速传感器(9)、红外传感器(11)、加速计传感器(8)、陀螺仪传感器(8)、A/D转换器(20)；所述通信模块包括2.4G无线模块(15)；所述报警模块(13)包括蜂鸣器和发光二极管；所述升降模块包括电磁阀(17)和液压泵(2，3，4，5)；所述电机控制模块包括变频器(18)、自动制动器(19)和电机(7)；其中压力传感器(10)、测速传感器(9)、红外传感器(11)、加速计传感器(8)和陀螺仪传感器(8)与AD转换器(20)相连，AD转换器(20)与STM32F103控制器(16)相连，2.4G无线模块(15)、键盘输入(14)、液晶显示(12)、蜂鸣器、发光二级管、电磁阀(17)、变频器(18)、自动制动器(19)分别与STM32F103控制器(16)相连，液压泵(2，3，4，5)与电磁阀(17)相连，电机(7)分别与变频器(18)和自动制动器(19)相连。

2.根据权利要求1所述的一种可智能调速与升降的传送带装置，其特征在于：所述的主控模块中主控制器使用的是STM32F103控制器(16)，键盘输入(14)使用的是独立按键，液晶显示(12)使用的LCD12864。

3.根据权利要求1所述的一种可智能调速与升降的传送带装置，其特征在于：所述的检测模块中压力传感器(10)使用的型号是BP800，测速传感器(9)使用的型号是霍尔测速传感器，红外传感器(11)使用的型号是HC-SR501，加速计传感器(8)和陀螺仪传感器(8)使用型号的是MPU6050，A/D转换器(20)使用的型号是PCF8591，该检测模块可以采集传送带上的物体的重量、电机转速、传送带两侧是否有人、传送带倾斜角度的信息，这些信息传送给A/D转换器(20)，A/D转换器(20)将检测来的模拟信号转换成数字信号传送到STM32F103控制器(16)，主控制器将这些数据在液晶上显示，并通过2.4G无线模块(15)发送给上位机。

4.根据权利要求1所述的一种可智能调速与升降的传送带装置，其特征在于：所述的电机控制模块中变频器(18)使用的型号为MM440，自动控制器(17)使用的型号是SDZ1系列电机电磁制动器，检测模块采集的数据在STM32F103控制器(16)的处理后分析出合理的数值控制变频器的输出功率，进而控制电机的转速，亦可以通过按键向STM32F103控制器(16)发送指令，进而STM32F103控制器(16)控制自动制动器来制动电机。

5.根据权利要求1所述的一种可智能调速与升降的传送带装置，其特征在于：所述的报警模块(13)包含蜂鸣器和发光二极管，可以通过蜂鸣器和发光二级管闪烁实现报警，装置中报警器使用的蜂鸣器用LM38做一个BTL功放电路来放大声音。