CN209427756U - 一种快速高精度无线移动配料装置、系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种快速高精度无线移动配料系统，包括：快速高精度无线移动配料装置、快速高精度无线配料装置。两者之间在配料开始之前，把下料配方数据传输给无线移动配料装置。无线移动配料装置控制气缸的伸缩，以气缸伸缩时间比例的大小，来表示请求下料速度快慢。无线配料装置检测气缸的伸缩，以检测到的气缸的时间比例的大小，来控制下料速度。两者的配合，能够控制下料过程；下料过程中，不需要有线、无线信号传输，避免了信号传输延迟、不稳定、丢失等造成的下料故障；同时，下料速度快、精度高；敷设电缆少，结构简单，故障率低，运行稳定，控制精度高，重复精度一致，配料速度高，系统成本低。

Description

一种快速高精度无线移动配料装置、系统

技术领域

本实用新型涉及机电领域，尤其是涉及一种快速高精度无线移动配料方法、装置、系统。

背景技术

现有的有线配料车由于移动电缆多，故障率高，现在基本淘汰。随着无线通信技术的发展，无线配料车已经大量应用。现有的无线移动配料车，多是移动配料车在轨道上运行，移动配料车上设置1至3个计量料灌，在轨道上部沿轨道方向排列几十个料仓,料仓下面设置加料装置，加料装置根据物料种类设置，加料装置的种类包括螺旋给料、皮带给料、振动给料、转子给料等。

现有的无线移动配料车，控制室主控PLC通过无线信号给配料车下载配方，无线配料车根据配方，按照对应的料仓的先后顺序，移动到对应料仓位置，给主控PLC发送开始下料信号，主控PLC控制相应的下料机构开始下料。小车称量料灌的重量信号，再通过无线传输，传给主控PLC；主控PLC控制下料装置的快速、中速、慢速加料，达到设定重量停止加料。加料结束信号再发给车载PLC,车载PLC控制小车移动到下一个加料位，逐次加完，再送到放料位卸料。

现有的无线移动配料系统存在的不足和问题为，从控制室到料仓的下料机构的电缆多，成本高，不便维护。无线信号传输的滞后和不稳定性，导致下料控制精度不稳定、重复下料偏差大。

发明内容

技术问题：

针对现有技术存在的缺陷之一，本实用新型提出一种快速高精度无线移动配料方法、装置、系统；其结构简单，敷设电缆少，控制速度快，重量控制精度高，重复下料一致性好，运行稳定，维护简单。

技术方案：

为实现上述目的，本实用新型提出一种快速高精度无线移动配料方法，包括下述处理步骤：

S1).移动配料控制器接收配方指令；

S2).控制配料车移动到第一个料仓对应的接收下料的位置：根据配方要求，移动配料控制器，控制配料车移动到第一个料仓对应的接收下料的位置；

S3).控制下料：移动配料控制器，通过控制配料控制执行器的伸展、回缩，间接控制下料速度；

S4).实时主动控制下料速度：实时监控配料车接收到的下料重量(记为W)，实时计算W距离目标重量的差值(记为C)；根据C的大小，控制配料执行器伸展、回缩的时间比例；C越小，配料控制执行器的伸展时间占比越小；

S5).下料停止：C小于等于预先设定的最小值W1时，配料控制执行器不再伸展；配料控制执行器不再伸展后，监测到W在预先设定的时间T1内不再变化，认为下料停止；

S6).继续配料；移动到下一个料仓对应的接收下料的位置；重复执行S3到S5，直到配方中的所有原料处理完毕。

进一步的，S5之前至少还包括下述处理步骤之一：

S4B).中速下料：C小于设定值W2，大于设定值W3时，配料控制执行器的伸展占比为设定值B1，进入中速下料状态。

S4C).慢速下料：C小于设定值W3时，配料控制执行器的伸展占比为设定值B2，进入慢速下料状态。

为实现上述目的，本实用新型提出一种快速高精度无线配料方法，包括下述处理步骤：

S21).检测下料控制信号；

S22).实时监控下料控制信号，计算下料速度，控制下料速度：实时监控下料控制信号(配料传感器)，并计算在设定时间T21内，有下料控制信号的时间占比(记为B21)；根据B21的大小，控制下料速度的快慢；B21越高，下料速度越快；B21为100％时，全速下料；

S23).下料停止：B21变化为0％时，停止下料。

进一步的，S23之前还包括下述处理步骤之一：

S23B).中速下料：B21小于设定值B22，大于设定值B23时，进入中速下料状态。

S23C).慢速下料：B21小于设定值B23时，进入慢速下料状态。

为实现上述目的，本实用新型提出一种快速高精度无线移动综合配料方法，包括下述处理步骤：

S31).生成配方指令：接收配方原始数据的输入，并根据原始配方数据、料仓储料数据生成配方指令；

S32).向配料车发送配方数据；

S33).控制配料车移动到第一个料仓对应的接收下料的位置：根据配方要求，移动配料控制器，控制配料车移动到第一个料仓对应的接收下料的位置；

S34).控制下料：配料车通过控制移动配料执行器的伸展、回缩，间接控制下料速度；配料传感器检测到移动配料执行器后，开始下料；

S35).实时监控下料控制信号，计算下料速度，控制下料速度：实时监控下料控制信号(配料传感器)，并计算在设定时间T21内，有下料控制信号的时间占比(B21)；B21越高，下料速度越快；B21为100％时，全速下料；

S36).实时主动控制下料速度：实时监控配料车接收到的下料重量(W)，实时计算W距离目标重量的差值(C)；根据C的大小，控制配料控制执行器伸展、回缩的时间比例；C越小，配料控制执行器的伸展时间占比越小；

S37).下料停止：C接近预先设定的最小值W1时，配料控制执行器不再伸展，随之，B21变化为0，停止下料；配料车监测到W在预先设定的时间T1内不再变化，认为下料停止；

S38).继续配料；移动到下一个料仓对应的接收下料的位置；重复执行S34到S37，直到配方中的所有原料处理完毕。

进一步的，S37之前还包括下述处理步骤之一：

S36B).中速下料：C小于设定值W2，大于设定值W3时，进入中速下料状态。

S36C).慢速下料：C小于设定值W3时，进入慢速下料状态。

为实现上述目的，本实用新型提出一种快速高精度无线移动配料装置，包括：配料控制执行器、移动配料控制器、称重传感器；所述配料控制执行器与所述移动配料控制器配合连接；所述称重传感器与所述移动配料控制器配合连接。

进一步的，所述快速高精度无线移动配料装置，还包括配料车；所述配料控制执行器、所述移动配料控制器、所述称重传感器分别与所述配料车配合设置、配合连接。

进一步的，所述配料控制执行器至少包括下述之一：气缸、电磁铁、电动推杆。

进一步的，所述移动配料控制器为下述之一：PLC、单片机、工控机、PC、平板电脑。

进一步的，所述快速高精度无线移动配料装置，还包括移动无线通信模块；所述移动无线通信模块与所述移动配料控制器配合连接；所述移动无线通信模块用于接收配料配方。

为实现上述目的，本实用新型提出一种快速高精度无线配料装置，包括：配料传感器、配料执行器、固定配料控制器；所述配料传感器、所述配料执行器分别与所述固定配料控制器配合连接；所述配料执行器用于控制出料速度。

进一步的，所述固定配料控制器为下述之一：PLC、单片机、工控机、PC、平板电脑。

进一步的，所述快速高精度无线配料装置，还包括固定无线通信模块；所述固定无线通信模块与所述固定配料控制器配合连接；所述固定无线通信模块用于发送配料配方。

进一步的，所述配料传感器设置于下料口附近。

进一步的，所述配料传感器为下述之一：机械接触式传感器、光电式传感器、电容式传感器、激光式传感器。

进一步的，所述配料执行器为下述之一：螺旋送料器、皮带送料器、振动送料器、星型给料器。

为实现上述目的，本实用新型提出一种快速高精度无线移动配料系统，包括：快速高精度无线移动配料装置、快速高精度无线配料装置；所述快速高精度无线移动配料装置与所述快速高精度无线配料装置通过无线通信进行数据交互；所述快速高精度无线移动配料装置为所述一种快速高精度无线移动配料装置；所述快速高精度无线配料装置为所述一种快速高精度无线配料装置。

技术构思

现有的移动配料系统，在移动配料车与主控室上位机之间多采用无线通信；在配料过程中，配料车实时的想主控室上位机传输接收到的物料的重量；由于无线传输容易受干扰、稳定性不好，造成配料精度不高、重复一致性不好。

如果，在每个料仓出口附近设置一个检测传感器，在移动配料车上设置一个受控的能够伸缩的机构(如气缸)，气缸伸展时，检测传感器有信号，气缸缩回时，检测传感器无信号；移动配料车端通过控制气缸的伸缩，向上位机传递下料控制信号；上位机通过监测检测传感器有无信号、信号时间占比来确定是否下料、下料速度。以气缸伸缩时间比例的大小，来表示请求下料速度快慢。以检测到的气缸的时间比例的大小，来控制下料速度。

每次配料前，上位机把配料控制数据一次性的传输给移动配料车。移动配料车根据配料控制数，逐次移动到相应的料仓出口。

移动配料车控制气缸伸缩，向上位机传输下料速度控制信号。检测传感器有信号时，开始下料。检测传感器有信号的时间占比(如1秒内)为100％时，全速(或高速)下料。检测传感器有信号的时间占比变小，下料速度变慢。当检测传感器有信号的时间占比小于设定最慢下料速度时，最慢速度下料。以获得精确的下料重量。

还可以设置多档下料，通过设置多个检测传感器有信号的时间占比区间，对应多档下料速度。

本技术构思，去掉了下料过程中的通信控制下料，避免了通信延迟、不可靠，提高了下料精度、下料重复一致性。

技术效果：

本实用新型通过设置分别设置在配料车上的配料控制执行器，设置在配料仓上的配料传感器，通过两者的配合，控制下料过程；下料过程中，不需要有线、无线信号传输，避免了信号传输延迟、不稳定、丢失等造成的下料故障；同时，下料速度快、精度高；敷设电缆少，结构简单，故障率低，运行稳定，控制精度高，重复精度一致，配料速度高，系统成本低。

下料之前，通过无线通信给车载移动配料控制器下达配方指令，使得下料过程中，不再需要配方数据、下料控制数据的交互；解决了工作过程中的，有线、无线信号传输延迟、故障问题，敷设电缆少。

通过配料车上设置的配料控制执行器的伸缩时间比例，间接控制下料速度；只控制配料车上的机械设备，间接控制料仓端的下料速度；解决了工作过程中的，有线、无线信号传输延迟、不稳定、故障问题，敷设电缆少。

通过设置在配料仓上的配料传感器，检测到的信号的时间比例，来控制下料速度；解决了工作过程中的，有线、无线信号传输延迟、不稳定、故障问题，敷设电缆少。

本实用新型主控室上位机通过无线通信给车载PLC下达配方指令，车载PLC根据配方顺序要求控制小车依次分别移动到对应料仓下料口位置，控制气缸抬起感应的对应仓感应开关，下料装置开始快速下料，根据所需下料量与即时下料量的差值调节气缸顶与落的频率来控制中速和慢速下料，实现下料量的精确控制，当0.5秒以上没信号是停止下料。也可以设置提前量直接停止下料。车载PLC通过判断称重斗，达到控制下料量后，小车移动到下一料仓位置。该控制方案比现有有线的和无线的敷设电缆都少，结构简单，故障率低，运行稳定，控制精度高，重复精度一致，配料速度高，系统成本低。加料过车控制不受无线信号传输的延时不稳定的影响，配料速度快，计量精度高，操作简单，市场推广前景很好。

附图说明

图1是本实用新型的一种快速高精度无线移动配料系统的一种实施用例的结构示意图。

图2是本实用新型的一种快速高精度无线移动配料方法的一种实施用例的流程图。

图3是本实用新型的一种快速高精度无线配料方法的一种实施用例的流程图。

图4是本实用新型的一种快速高精度无线移动综合配料方法的一种实施用例的流程图。

其中：1.配料车，2.料斗，3.移动配料控制器，4.线缆，5.配料控制执行器，6.配料传感器，7.配料执行器，8.料仓，9.线缆二，10.线缆三，11.固定配料控制器。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，本实用新型提出的一种快速高精度无线移动配料系统，包括：快速高精度无线移动配料装置、快速高精度无线配料装置；所述快速高精度无线移动配料装置与所述快速高精度无线配料装置通过无线通信进行数据交互；所述快速高精度无线移动配料装置为所述一种快速高精度无线移动配料装置；所述快速高精度无线配料装置为所述一种快速高精度无线配料装置。

本实用新型提出的一种快速高精度无线移动配料装置，包括：配料控制执行器5、移动配料控制器3、称重传感器；所述配料控制执行器5与所述移动配料控制器3配合连接；所述称重传感器与所述移动配料控制器3配合连接。

所述快速高精度无线移动配料装置，还包括配料车1；所述配料控制执行器5、所述移动配料控制器3、所述称重传感器分别与所述配料车1配合设置、配合连接；优选的，固定在配料车1之上，且控制配料车1驱动器工作，带动配料车1移动。

所述配料控制执行器5至少包括下述之一：气缸、电磁铁、电动推杆，优选的，为气缸。

所述移动配料控制器3为下述之一：PLC、单片机、工控机、PC、平板电脑，优选的为PLC。

所述快速高精度无线移动配料装置，还包括移动无线通信模块；所述移动无线通信模块与所述移动配料控制器3配合连接；所述移动无线通信模块用于接收配料配方。

本实用新型提出的一种快速高精度无线配料装置，包括：配料传感器6、配料执行器7、固定配料控制器11；所述配料传感器6、所述配料执行器7分别与所述固定配料控制器11配合连接；所述配料执行器7用于控制出料速度。

所述固定配料控制器11为下述之一：PLC、单片机、工控机、PC、平板电脑，优选的为PLC。

所述快速高精度无线配料装置，还包括固定无线通信模块；所述固定无线通信模块与所述固定配料控制器11配合连接；所述固定无线通信模块用于发送配料配方。

所述配料传感器6设置于下料口附近；优选的，配料车1停在下料位时，移动配料控制器伸展时，配料传感器6能检测到信号，移动配料控制器回缩时，配料传感器6检测不到信号。

所述配料传感器6为下述之一：机械接触式传感器、光电式传感器、电容式传感器、激光式传感器；优选的为机械接触式传感器。

所述配料执行器7为下述之一：螺旋送料器、皮带送料器、振动送料器、星型给料器，优选的为螺旋送料器。

如图2所示，本实用新型提出的一种快速高精度无线移动配料方法，运行在快速高精度无线移动配料装置之上，包括下述处理步骤：

S1).移动配料控制器3接收配方指令。

S2).控制配料车1移动到第一个料仓对应的接收下料的位置：根据配方要求，移动配料控制器3，控制配料车1移动到第一个料仓对应的接收下料的位置。

S3).控制下料：移动配料控制器3，通过控制配料控制执行器5的伸展、回缩，间接控制下料速度。

S4).实时主动控制下料速度：实时监控配料车1接收到的下料重量(记为W)，实时计算W距离目标重量的差值(记为C)；根据C的大小，控制配料控制执行器5伸展、回缩的时间比例；C越小，配料控制执行器5的伸展时间占比越小。

S5).下料停止：C小于等于预先设定的最小值W1时，配料控制执行器5不再伸展；配料控制执行器5不再伸展后，监测到W在预先设定的时间T1内不再变化，认为下料停止；优选的，W1设置为2KG，T1设置为0.5秒。

S6).继续配料；移动到下一个料仓对应的接收下料的位置；重复执行S3到S5，直到配方中的所有原料处理完毕。

可选的，S5之前至少还包括下述处理步骤之一，优选的，全部包含：

S4B).中速下料：C小于设定值W2，大于设定值W3时，配料控制执行器5的伸展占比为设定值B1，进入中速下料状态。优选的，W2、W3依次为10KG、5KG。

S4C).慢速下料：C小于设定值W3时，配料控制执行器5的伸展占比为设定值B2，进入慢速下料状态。优选的，B2为10％。

如图3所示，本实用新型提出的一种快速高精度无线配料方法，运行在快速高精度无线配料装置之上，包括下述处理步骤：

S21).检测下料控制信号；

S22).实时监控下料控制信号，计算下料速度，控制下料速度：实时监控下料控制信号(配料传感器6)，并计算在设定时间T21内，有下料控制信号的时间占比(记为B21)；根据B21的大小，控制下料速度的快慢；B21越高，下料速度越快；B21为100％时，全速下料；优选的，T21为0.5秒。

S23).下料停止：B21变化为0％时，停止下料。

可选的，S23之前还包括下述处理步骤之一，优选的，全部包含：

S23B).中速下料：B21小于设定值B22，大于设定值B23时，进入中速下料状态。优选的B22、B23依次为30％、10％。

S23C).慢速下料：B21小于设定值B23时，进入慢速下料状态。

如图4所示，本实用新型提出的一种快速高精度无线移动综合配料方法，配合一种快速高精度无线移动配料系统使用，包括下述处理步骤：

S31).生成配方指令：接收配方原始数据的输入，并根据原始配方数据、料仓储料数据生成配方指令。

S32).向配料车1发送配方数据。数据发送方式为无线或有线；优选的为无线。

S33).控制配料车1移动到第一个料仓8对应的接收下料的位置：根据配方要求，移动配料控制器3，控制配料车1移动到第一个料仓8对应的接收下料的位置。

S34).控制下料：配料车1通过控制移动配料执行器3的伸展、回缩，间接控制下料速度；配料传感器6检测到移动配料执行器3后，开始下料；

S35).实时监控下料控制信号，计算下料速度，控制下料速度：实时监控下料控制信号(配料传感器6)，并计算在设定时间T21内，有下料控制信号的时间占比(B21)；B21越高，下料速度越快；B21为100％时，全速下料；优选的，T21为0.5秒。

S36).实时主动控制下料速度：实时监控配料车1接收到的下料重量(W)，实时计算W距离目标重量的差值(C)；根据C的大小，控制配料控制执行器5伸展、回缩的时间比例；C越小，配料控制执行器5的伸展时间占比越小。

S37).下料停止：C接近预先设定的最小值W1时，配料控制执行器5不再伸展，随之，B21变化为0，停止下料；配料车1监测到W在预先设定的时间T1内不再变化，认为下料停止。优选的，W1为2KG；T1为0.5秒。

S38).继续配料；移动到下一个料仓对应的接收下料的位置；重复执行S34到S37，直到配方中的所有原料处理完毕。

可选的，S37之前还包括下述处理步骤之一，优选的，全部包含：

S36B).中速下料：C小于设定值W2，大于设定值W3时，进入中速下料状态。优选的，W2、W3依次为10KG、5KG。

S36C).慢速下料：C小于设定值W3时，进入慢速下料状态。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种快速高精度无线移动配料装置，其特征在于：包括：配料控制执行器、移动配料控制器、称重传感器；所述配料控制执行器与所述移动配料控制器配合连接；所述称重传感器与所述移动配料控制器配合连接。

2.根据权利要求1所述的快速高精度无线移动配料装置，其特征在于：至少还包括下述特征之一：

1).所述快速高精度无线移动配料装置，还包括配料车；所述配料控制执行器、所述移动配料控制器、所述称重传感器分别与所述配料车配合设置、配合连接；

2).所述配料控制执行器至少包括下述之一：气缸、电磁铁、电动推杆；

3).所述移动配料控制器为下述之一：PLC、单片机、工控机、PC、平板电脑；

4).所述快速高精度无线移动配料装置，还包括移动无线通信模块；所述移动无线通信模块与所述移动配料控制器配合连接；所述移动无线通信模块用于接收配料配方。

3.一种快速高精度无线配料装置，其特征在于：包括：配料传感器、配料执行器、固定配料控制器；所述配料传感器、所述配料执行器分别与所述固定配料控制器配合连接；所述配料执行器用于控制出料速度。

4.根据权利要求3所述的快速高精度无线配料装置，其特征在于：至少还包括下述特征之一：

1).所述固定配料控制器为下述之一：PLC、单片机、工控机、PC、平板电脑；

2).所述快速高精度无线配料装置，还包括固定无线通信模块；所述固定无线通信模块与所述固定配料控制器配合连接；所述固定无线通信模块用于发送配料配方；

3).所述配料传感器设置于下料口附近；

4).所述配料传感器为下述之一：机械接触式传感器、光电式传感器、电容式传感器、激光式传感器；

5).所述配料执行器为下述之一：螺旋送料器、皮带送料器、振动送料器、星型给料器。

5.一种快速高精度无线移动配料系统，其特征在于：包括：快速高精度无线移动配料装置、快速高精度无线配料装置；所述快速高精度无线移动配料装置与所述快速高精度无线配料装置通过无线通信进行数据交互；所述快速高精度无线移动配料装置为权利要求1或2所述的一种快速高精度无线移动配料装置；所述快速高精度无线配料装置为权利要求3或4所述的一种快速高精度无线配料装置。