CN2079744U

CN2079744U - 微机控制皮带秤

Info

Publication number: CN2079744U
Application number: CN 90218573
Authority: CN
Inventors: 张志敏; 李刚; 潘轩龙; 李民强; 孔海滨; 吕廉
Original assignee: STATE FACTORY NO 4509
Current assignee: STATE FACTORY NO 4509
Priority date: 1990-08-23
Filing date: 1990-08-23
Publication date: 1991-06-26

Abstract

一种由带有称量框架的皮带输送机和微机控制系统构成的、特别适用于轻质散状物料的连续称重、配料及流量控制的微机控制皮带秤。其皮带输送机配有皮带张紧、纠偏、秤体挂码定标机构；微机控制系统由中央控制单元、I/O接口、驱动控制单元、速度检测单元、重量检测单元、通讯接口、数显操作面板组成。该皮带秤具有抗干扰能力强、计量控制精度高，操作方便，使用寿命长，结构紧凑，造价经济等优点。

Description

本实用新型涉及一种称量装置，特别适用于散状轻质物料的连续称重、配料及流量控制。

电子皮带秤作为连续自动称量装置被广泛地应用在冶金、化工、建材、轻工等行业，但由于现有电子皮带秤的计量精确性与可靠性严重地影响使用，特别难以适用散状轻质物料的称量及流量控制。为此，对电子皮带秤的改进较多。中国专利86207515，公开了一种“微机控制双悬臂皮带秤”，它采用双悬臂结构，使物料重量同时作用到二个或四个传感器。这种秤消除了物料不均匀及偏载等引起的计量误差，但由于增设了传感器，使之安装调试麻烦，由此而引进的传感器线性误差使整机计量误差不仅难以消除，而且有所增加。中国专利88205283.7，公开了一种改进的“电子皮带秤”，它采用一个负荷传感器，皮带输送机支脚与称量杠杆重点端设有弹簧板吊挂，称量杠杆由铰接装置联接成一个系统。这样有助于消除秤体的四角误差，但由于实现了全弹性支承，使秤体反应迟钝，降低了整机灵敏度；且对于皮带松紧、皮带速度、位置跑偏、定标精度等引起的计量误差均未考虑，不但影响计量精度，而且操作、调整、维修不便。

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种特别适用轻质散料的全自动、多功能、智能化的抗干扰能力强、计量、控制精度高、操作方便、使用寿命长、结构紧凑、造价经济的微机控制皮带秤。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现：由带有称量框架的皮带输送机和微机控制系统构成微机控制皮带秤。皮带输送机配有皮带张紧机构、纠偏机构、秤体挂码定标机构；微机控制系统有中央控制单元、驱动控制单元、速度检测单元、重量检测单元。

附图说明：

图1、微机控制皮带秤结构原理示意图。

图2、微机控制系统方框图。

图3、皮带纠偏机构正视示意图。

图4、皮带纠偏机构俯视示意图。

图5、步进电机、丝杆螺母机构示意图。

图6、速度检测单元方框图。

图7、微机数显操作面板示意图。

下面参照附图，结合实施例对本实用新型作进一步描述：微机控制皮带秤包括带有称量框架的皮带输送机和微机控制系统。皮带输送机配有皮带张紧机构18、纠偏机构12、秤体挂码定标机构16；微机控制系统由中央控制单元21、I／O接口25、驱动控制单元22、速度检测单元27、重量检测单元26、通讯接口23、数显操作面板24组成。其皮带张紧机构18采用配重式恒张力机构，在上托辊17旁，配重块1801通过连杆1802与尾部滚筒11连接，由力矩平衡原理对空载段皮带19进行恒张力拉紧。其皮带纠偏机构12为在尾部滚筒11下端设置下托辊1201，由位于皮带19上的皮带位置检测传感器15、中央控制单元21控制的步进电机、丝杆螺母机构1202（或用直线电机）构成，通过调整尾部滚筒11处入口皮带19宽度方向的包角大小来自动控制皮带19的跑偏。其秤体自动挂码定标机构16，由挂于称量托辊1605上的标准法码1604通过连接杆杠1603、滑块1602与步进电机、丝杆螺母机构1601（或用直线电机）连接，称量框架1608上装有负荷传感器预载调节螺杆1606和负荷传感器1607，自动挂码后，微机把负载传感器1607测得的重量信号C不断与标准法码1604重量信号比较，经中央控制单元21的不断数据处理、修正，而后发出控制驱动信号E进行自动卸码而实现自动定标调零。负荷传感器预载调节螺杆1606的作用是调整负荷传感器1607上的预载大小。步进电机、丝杆螺母机构1601、1202是由步进电机Ⅰ、丝杆螺母Ⅱ、滑杆电位器Ⅲ组成的可控行程直线运动装置，步进电机Ⅰ由滑杆电位器Ⅲ测得的限位信号D（或行程信号B）及中央控制单元发生的驱动信号E（或A）控制。其微机控制系统中央控制单元21由微处理器2104、只读存贮器2101、随机存贮器2102和一个标准时钟发生器2103组成；驱动控制单元22由寄存器2201、D／A转换器2202、积分电路2203、驱动电路2204及带动驱动滚筒14的滑差电机13组成，驱动控制单元工作过程是：先用并联方式把滑差电机工作范围粗分为十六等分，用4位数码与之对应，然后用串联调制方式将每一等分再细分为三十二等分，实现4位D／A转换控制滑差电机达到无级调速；速度检测单元27由分度片2704、红外传感器2703、标定脉冲发生器2103、标定脉冲计数器2702和寄存器2701组成，分度片2704为金属或非金属的、等距离透光的分度片，当红外传感器2703检测到一个分度点（图6中分度片2704上的凹槽前沿）时，标定脉冲计数器2702的计数值，送入寄存器2701，并清除标定脉冲计数器2702的计数值，重新开始计数，到下一个分度点时又重复此过程。送入寄存器2701的计数值就是分度片2704转过一个分度点所需的时间，这样可准确地计算出转过各分度点的角速度，完成速度检测；重量检测单元26由负荷传感器1607、前置放大器2602、A／D转换器2601组成。

开机时，中央控制单元21首先对装置各部件检测一遍，如果某个部位有故障，则显示故障部件的代码，并发出故障报警。如无故障，机器正常，则发出GOOD信号，表示可进入下一步运行。秤体自动挂码定标机构16根据挂码定标步进电机、丝杆螺母机构（或直线电机）1601的滑杆电位器测得的限位信号D及中央控制单元21发出的挂码定标步进电机、丝杆螺母机构（或直线电机）1601的驱动信号E对装置进行定标，标定出动态零位值（该皮带秤也可手动定标）。皮带张紧机构18始终保持皮带的张力恒定。同时，中央控制单元21不断地从皮带位置检测传感器15取回皮带的位置检测信号F，当发现位置偏离后，发出纠偏电机1202驱动信号A，纠偏机构12根据滑杆电位器测得的纠偏机构工作行程信号B和驱动信号A修正皮带位置，使皮带19始终处于正常工作位置。重量检测单元26根据中央控制单元21的指令，由负荷传感器1607检测出皮带面上物料的重量，并对检测出的重量信号C进行处理后，传送给中央控制单元21。中央控制单元21接收到重量检测信号C后，再从速度检测单元27取出皮带19的速度信号G。将这二个信号进行处理和转换后，计算出物料的重量和流量值。然后将测出的流量值与设定值进行比较。根据比较结果，发指令给驱动控制单元22，驱动控制单元22根据指令调整滑差电机13的转速，由传动系统进而实现改变皮带速度，达到计量、流量控制和配比的要求。在运行中，可以通过数显操作面板24进行流量设定、速度设定、流量显示、流量查询及任一瞬时计量值、流量、重量累积值。

实施例负荷传感器1607选MHR－2型负荷传感器，位置检测传感器15选22K滑杆电位器，滑差电机13用YCT112－4B、减速器为XW0.75－3－1／43，步进电机、丝杆螺母机构1202、1601（参照图5）由55BF004反应式步进电机Ⅰ、丝杆螺母Ⅱ、直线电位器WH20E／0.25W－2.2K－XⅢ组成，只读存贮器2101为集成电路2764，随机存贮器2102为集成电路LC3664N－10，标准时钟发生器2103由CQ600晶体振荡器、LS04集成电路组成、微处理器2104为INTEL8031AH微处理器，寄存器2201为4位寄存器LS173，D／A转换器2202由运算放大器、二极管、精密电阻组成，通讯接口23数字接口由MC1488P、MC1489组成232数字通讯接口、模拟接口由LS373、LS07、0804、KD4100微型继电器、LM358N集成电路、3DG111C、3DG130C等组成，I／O接口25由LS373、LS173、LS374N等集成电路组成，A／D转换器2601为DAC7109集成电路，寄存器2701由LS373、LS32组成，标定脉冲计数器2702由集成电路LS393、LS373、LS32组成，红外传感器2703为GK112。数显操作面板24上有显示器a、指示灯b、自动键c、手动键d、查询键e、定标键f、速度设定和速度显示键g、流量显示键h、流量设定键i、累积量显示键j、清除键k、加一键l、打印键m、减一键n、置入键o、数字键r。（参见图7）

实施例所有电信号传输均采用电流方式，配以光电隔离、开关稳压电源。皮带输送机采用单托辊结构，带有配重块1611的称量框架1608由称量托辊1605和固定在十字扭簧固定座1610上的十字扭簧1609支撑。

本实用新型与现有技术相比有以下优点：

1、抗干扰能力强、计量、控制精度高。该皮带秤机械、电气设计中考虑了抗干扰，采用电流方式传输电信号、光电隔离、开关稳压电源、皮带输送机带有皮带张紧、纠偏、秤体挂码定标机构，且配有全闭环微机检测控制，通过控制皮带速度、控制流量，有效地避免了各种工业干扰、皮带松紧、皮带速度、位置跑偏、定标精度等引起的计量误差。同时该皮带秤采用单托辊结构，称量框架具有高刚度特征及平衡性，从而清除了物料的偏载对称量精度的影响。该秤计量精度＜0.3％、配比精度≤0.5％。

2、操作方便，使用寿命长。该皮带秤自动化程度高，且具有皮带自动张紧、纠偏、挂码定标、参数贮存、显示、查询、自动检测故障及故障报警等功能，不但简化了操作，减轻了操作人员劳动强度，而且避免了经常性停机调整和维修，使用寿命长。

3、结构紧凑、造价经济。该皮带秤整机配置合理、结构紧凑、电路布局简单、集成化。采用单托辊形式；由4位寄存器、4位D／A转换控制滑差电机达到无级调速；采用测速分度片独特设计，既使测速灵敏度高、线性好又在结构上使整机体积小、重量轻；由步进电机带动丝杆螺母机构实现圆周、直线行程受控转换，替换或省却了一些成本高的部件与器件，极大地降低了造价。整机外形尺寸小，长×宽×高为2555×1325×1683mm。

Claims

1、一种微机控制皮带秤，包括带有称量框架的皮带输送机、微机控制系统，其特征在于：皮带输送机配有皮带张紧机构18、皮带纠偏机构12、微机控制系统有中央控制单元21、驱动控制单元22、速度检测单元27、重量检测单元26。

2、根据权利要求1所述微机控制皮带秤，其特征在于：皮带输送机有秤体挂码定标机构16，挂于称量托辊1605上的标准法码1604通过连接杠杆1603、滑块1602与步进电机、丝杆螺母机构1601连接，称量框架1608上装有负荷传感器预载调节螺杆1606和负荷传感器1607。

3、根据权利要求1、2所述微机控制皮带秤，其特征在于：皮带张紧机构18采用配重式自动恒张力机构，配重块1801通过连杆1802与尾部滚筒11连接。

4、根据权利要求3所述微机控制皮带秤，其特征在于：皮带纠偏机构12为在尾部滚筒11下端设置下托辊1201，由位于皮带19上的皮带位置检测传感器15、中央控制单元21控制的步进电机、丝杆螺母机构1202组成。

5、根据权利要求1所述微机控制皮带秤，其特征在于：微机控制系统中央控制单元21由微处理器2104、只读存贮器2101、随机存贮器2102和一个标准时钟发生器2103组成，驱动控制单元22由寄存器2201、D／A转换器2202、积分电路2203、驱动电路2204、滑差电机13组成，速度检测单元27由分度片2704、红外传感器2703、标定脉冲发生器2103、标定脉冲计数器2702和寄存器2701组成，重量检测单元26由负荷传感器1607、前置放大器2602、A／D转换器2601组成。

6、根据权利要求5所述微机控制皮带秤，其特征在于：驱动控制单元22的D／A转换器2202采用4位D／A转换器。

7、根据权利要求5所述微机控制皮带秤，其特征在于：速度检测单元27的分度片2704为金属或非金属的、等距离透光分度片。

8、根据权利要求4所述微机控制皮带秤，其特征在于：皮带挂码定标机构16和纠偏机构12采用的步进电机、丝杆螺母机构1601、1202是由步进电机Ⅰ、丝杆螺母Ⅱ、滑杆电位器Ⅲ组成的可控行程直线运动装置。