CN213690804U - 一种采用步进电机具有限位功能的传送装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种采用步进电机具有限位功能的传送装置，包括：控制电路板(2)、带减速器的步进电机(3)、皮带(4)、推板(5)、第一限位装置(6)、第二限位装置(7)、从动齿轮(8)、壳体(9)；皮带(4)一端套在与带减速器的步进电机(3)的减速器上，与减速器上齿轮配合，作为传送货道的一端，皮带(4)另一端与从动齿轮(8)连接，作为传送货道的另一端；推板(5)一端设有夹持部，与皮带(4)通过皮带内齿夹装固定；推板(5)的一侧放置货物，即被传送物；第一限位装置(6)安装在传送货道的一端，第二限位装置(7)安装在传送货道的另一端；本实用新型提供出货与补货工作模式，丰富了货道的工作模式，使其能够更好的满足各种场景需求。

Description

一种采用步进电机具有限位功能的传送装置

技术领域

本实用新型尤其涉及一种采用步进电机具有限位功能的传送装置，属于电机驱动控制的货物传送技术领域。

背景技术

随着经济的发展、生活节奏的加快，超市、便利店、医院，不再能够满足人们便捷性购物、购药的需求。自动售货机逐渐出现在了人们的视野中。传送装置是自动售货机的一个重要组成部分，其作用是运送和传递货物。现代化的自动售货机可以说都是智能售货机，为了满足售货机的智能化需求，对货物传送装置也提出了更高的要求，多功能性是货物传送装置发展的一个重要方向，现有技术无法实现货物自动出货与补货、识别货物或推板到达前限位位置和后限位位置的多功能需求。

实用新型内容

本实用新型的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种采用步进电机具有限位功能的传送装置，该装置提供出货与补货工作模式，丰富了货道的工作模式，使其能够更好的满足各种场景需求。

本实用新型的技术解决方案是：一种采用步进电机具有限位功能的传送装置，包括：控制电路板2、带减速器的步进电机3、皮带4、推板5、第一限位装置6、第二限位装置7、从动齿轮8、壳体9；

皮带4安装在壳体9内，带减速器的步进电机3安装在壳体9一端；

控制电路板2，包括：通信接口模块、电机驱动器、信号接收与输出模块；

信号接收与输出模块通过通信接口模块与外部上位机相连；信号接收与输出模块还与电机驱动器、第一限位装置6、第二限位装置7相连；

电机驱动器与步进电机3相连；

皮带4带有内齿，皮带4一端套在与带减速器的步进电机3的减速器上，与减速器上齿轮配合，作为传送货道的一端，皮带4另一端与从动齿轮8连接，作为传送货道的另一端；从动齿轮8固定在壳体的另一端上；

推板5一端设有夹持部，与皮带4通过皮带内齿夹装固定；推板5的一侧放置货物，即被传送物；

皮带4安装在壳体9内，壳体9上设有滑轨，推板5上设有滑槽；

推板5的滑槽与壳体9上的滑轨配合，保证推板5在运动过程中保持稳定；

第一限位装置6安装在传送货道的一端，第二限位装置7安装在传送货道的另一端。

优选的，信号接收与输出模块通过通信接口模块接收上位机1发送的控制指令，向电机驱动器持续发送驱动信号，当收到出货信号，，由电机驱动器控制带减速器的步进电机3正转，带动皮带4运动，记为正向运动，推板5推动被传送物从传送货道的一端向另一端运动，记为推板5前进，直至被传送物到达传送货道的另一端，第二限位装置7触发，并将触发信号反馈至信号接收与输出模块；信号接收与输出模块收到触发信号后，停止向电机驱动器发送驱动信号；带减速器的步进电机3停止转动，皮带停止运动，推板5停止运动；

信号接收与输出模块通过通信接口模块接收上位机1发送的控制指令，向电机驱动器持续发送驱动信号，当收到补货信号，由电机驱动器控制带减速器的步进电机3反转，带动皮带4反向运动，推板5从传送货道的的另一端向一端运动，记为推板后退，进行货物补充；当推板5运动到传送货道的的一端时，第一限位装置6触发，并将触发信号反馈至信号接收与输出模块；信号接收与输出模块收到触发信号后，停止向电机驱动器发送驱动信号；带减速器的步进电机3停止转动，皮带停止运动，推板5停止运动。

优选的，待传送物到达传送货道的另一端后，被取出货道；第二限位装置 7恢复到未触发状态，等待下一个待传送物到达后再次触发。

优选的，出货信号为电机正转信号，补货信号为电机反转信号。

优选的，第一限位装置6作为后限位装置，采用霍尔元件，推板5面向第一限位装置6的一侧，即为推板5后部，安装有磁片，当推板5向后运行，磁片进入到霍尔元件的感应范围内的时候，定义为后限位位置，霍尔元件发送低电平信号给信号接收与输出模块，停止向电机驱动器发送它驱动信号，控制步进电机3停止转动。

优选的，第二限位装置7作为前限位装置，包括：红外发射管和红外接收管，在传送货道的另一端的一侧安装红外发射管，另一侧安装红外接收管，红外接收管接收红外发射管发射的红外线，当有推板5或者货物到达红外发射管和红外接收管之间的时候，定义为到达前限位位置，红外接收管无法接收红外放射管的红外线，红外接收管发送低电平信号给信号接收与输出模块，信号接收与输出模块，停止向电机驱动器发送驱动信号；控制步进电机3停止转动；

当取走前限位位置的货物后，红外发射管和红外接收管之间没有遮挡，红外接收管接收红外发射管发射的红外线，红外接收管发送高电平信号给信号接收与输出模块，信号接收与输出模块开始向电机驱动器发送驱动信号；步进电机3开始转动，带动推板5推送下一个货物到前限位位置。

优选的，在上满货后，推板5位于后限位位置，推板5面向第二限位装置 7一侧排布有多个货物，当距离前限位位置最近的一个货物到达前限位位置时，红外接收管无法接收红外放射管的红外线，红外接收管发送低电平信号给信号接收与输出模块，信号接收与输出模块，停止向电机驱动器发送驱动信号；控制步进电机3停止转动，直至位于前限位位置的货物被取走，红外发射管和红外接收管之间没有遮挡，红外接收管接收红外发射管发射的红外线，红外接收管发送高电平信号给信号接收与输出模块，信号接收与输出模块开始向电机驱动器发送驱动信号；步进电机3开始转动，带动推板5推送下一个货物到前限位位置，依次类推，直至推板到达前限位位置时，完成全部货物出货。

优选的，在全部货物出货后或部分货物出货后，收到上位机发出的补货信号，送至信号接收与输出模块，信号接收与输出模块把补货信号发送至电机驱动器，补货信号为脉冲信号，上位机根据补货量提供相应的脉冲信号，控制歩进电机的转动步数，歩进电机按照上位机要求的转动步数转动后，推板5后退留出补货空间，进行补货，完成上位机当前指令，等在上位机下一个指令，下一个指令为出货信号或补货信号。

优选的，壳体9为一面开口的长方体，开口一面设置有两根平行设置的滑轨，与推板5上的滑槽配合。

优选的，后限位装置6和前限位装置7为位置传感器。

本实用新型具有以下有益效果：

(1)本实用新型公开了一种采用步进电机具有限位功能的传送装置，采用驱动器和歩进电机的控制架构，控制步进电机的正转与反转，该装置结构简单，维修方便，成本低，具有很好的应用前景。

(2)本实用新型公开了一种采用步进电机具有限位功能的传送装置，控制装置属于开环控制，不需要磁尺、光栅等位移检测装置，上位机通过对发送给步进电机的脉冲进行计数，转换成距离即可准确的指示移动的位置。

(3)本实用新型公开了一种采用步进电机具有限位功能的传送装置，拥有多种工作模式，可以实现出货、补货，识别货物或推板到达前限位位置和后限位位置，该装置节省人力，工作可靠。

附图说明

图1是本实用新型一种采用步进电机具有限位功能的传送装置的结构图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对实用新型进行详细说明。

本实用新型公开了一种采用步进电机具有限位功能的传送装置，包括：控制电路板2、带减速器的步进电机3、皮带4、推板5、第一限位装置6、第二限位装置7、从动齿轮8、壳体9；皮带4安装在壳体9内，带减速器的步进电机 3安装在壳体9一端；控制电路板2，包括：通信接口模块、电机驱动器、信号接收与输出模块；信号接收与输出模块通过通信接口模块与外部上位机相连；信号接收与输出模块还与电机驱动器、第一限位装置6、第二限位装置7相连；电机驱动器与步进电机3相连，皮带4带有内齿，皮带4一端套在与带减速器的步进电机3的减速器上，与减速器上齿轮配合，作为传送货道的一端，皮带 4另一端与从动齿轮8连接，作为传送货道的另一端；从动齿轮8固定在壳体的另一端上；推板5一端设有夹持部，与皮带4通过皮带内齿夹装固定；推板 5的一侧放置货物，即被传送物；皮带4安装在壳体9内，壳体9上设有滑轨，推板5上设有滑槽；推板5的滑槽与壳体9上的滑轨配合，保证推板5在运动过程中保持稳定。第一限位装置6安装在传送货道的一端，第二限位装置7安装在传送货道的另一端；本实用新型提供出货与补货工作模式，丰富了货道的工作模式，使其能够更好的满足各种场景需求。

如图1所示，本实用新型一种采用步进电机具有限位功能的传送装置，包括：控制电路板2、带减速器的步进电机3、皮带4、推板5、第一限位装置6、第二限位装置7、从动齿轮8、壳体9；

皮带4安装在壳体9内，带减速器的步进电机3安装在壳体9一端；

控制电路板2，包括：通信接口模块、电机驱动器、信号接收与输出模块；

信号接收与输出模块通过通信接口模块与外部上位机相连；信号接收与输出模块还与电机驱动器、第一限位装置6、第二限位装置7相连；

电机驱动器与步进电机3相连，

皮带4带有内齿，皮带4一端套在与带减速器的步进电机3的减速器上，与减速器上齿轮配合，作为传送货道的一端，皮带4另一端与从动齿轮8连接，作为传送货道的另一端；从动齿轮8固定在壳体的另一端上；

推板5一端设有夹持部，与皮带4通过皮带内齿夹装固定；推板5的一侧放置货物，即被传送物；

皮带4安装在壳体9内，壳体9上设有滑轨，推板5上设有滑槽；

推板5的滑槽与壳体9上的滑轨配合，保证推板5在运动过程中保持稳定。

第一限位装置6安装在传送货道的一端，第二限位装置7安装在传送货道的另一端。

通信接口模块用于接收上位机的控制指令，上位机的控制指令通过通信接口发送给信号接收与输出模块；

通信接口模块优选采用RS485总线电路，上位机可以与多个通信接口模块进行信息交互，每一个通信接口模块有固定的地址。

通信接口模块接收上位机发送的控制指令后，得到电机正转或反转工作模式以及歩进电机步数，送至电机驱动器，电机驱动器根据指令内容，控制步进电机运转工作；

带有减速器的步进电机3包括步进电机和减速器，步进电机的输出轴上设有齿轮与减速器连接，减速器上带有齿轮，齿轮用于连接皮带的内齿，使减速器上的齿轮带动皮带转动。

后限位电路6为位置传感器，其限位开关优选采用霍尔元件，用于当推板5运行到后限位位置处发送信号给信号接收与输出模块，信号接收与输出模块停止向电机驱动器发出驱动指令，使步进电机停止转动。

前限位电路7为位置传感器，其限位开关优选采用红外发射管和红外接收管，用于当推板5运行到前限位处发送信号给控制电路板2。

上位机1用于接收用户的请求操作，根据请求操作生成控制指令，将控制指令通过通信接口模块发送给信号接收与输出模块；

信号接收与输出模块通过通信接口模块接收上位机1发送的控制指令，向电机驱动器持续发送驱动信号，当收到出货信号，电机正转驱动信号，由电机驱动器控制带减速器的步进电机3正转，带动皮带4运动，记为正向运动，推板5推动被传送物从传送货道的一端向另一端运动，记为推板5前进，直至被传送物到达传送货道的另一端，第二限位装置7触发，并将触发信号反馈至信号接收与输出模块；信号接收与输出模块收到触发信号后，停止向电机驱动器发送驱动信号；带减速器的步进电机3停止转动，皮带停止运动，推板5停止运动；

信号接收与输出模块通过通信接口模块接收上位机1发送的控制指令，向电机驱动器持续发送驱动信号，当收到补货信号，由电机驱动器控制带减速器的步进电机3反转，带动皮带4反向运动，推板5从传送货道的的另一端向一端运动，记为推板后退，进行货物补充。当推板5运动到传送货道的的一端时，第一限位装置6触发，并将触发信号反馈至信号接收与输出模块；信号接收与输出模块收到触发信号后，停止向电机驱动器发送驱动信号；带减速器的步进电机3停止转动，皮带停止运动，推板5停止运动。

皮带4紧套步进电机3减速器齿轮(即主动轮)和货道另一端安装的皮带轮(从动齿轮)。推板5固定在皮带4上。步进电机3转动带动皮带4运动，进而带动推板5移动。本装置安装于输送货物的货道上，在控制指令的控制下，由带减速器的步进电机电机带动皮带，再带动推板，推动货物移动。

优选方案为：本实用新型的采用步进电机具有限位功能的传送装置，能够根据上位机1的控制指令控制推板5移动到指令位置。

控制推板5能够推动货物向前移动到前限位位置，记为本实用新型的采用步进电机具有限位功能的传送装置的前推货物模式。前限位电路7采用红外发射管和红外接收管对射的方式，优选在货道左侧安装红外发射管，右侧安装红外接收管，红外接收管接收红外发射管发射的红外线，当有推板5或者货物在红外发射管和红外接收管之间的时候，红外接收管无法接收红外放射管的红外线，红外接收管发送低电平信号给信号接收与输出模块，信号接收与输出模块通过电机驱动器控制步进电机3停止转动。当取走处于前限位位置的货物后，红外发射管和红外接收管之间没有遮挡，红外接收管接收红外发射管发射的红外线，红外接收管发送高电平信号给信号接收与输出模块，信号接收与输出模块通过电机驱动器控制步进电机3停转动，带动推板5推送下一货物到前限位位置。

控制推板向后移动到后限位位置，记为本实用新型的采用步进电机具有限位功能的传送装置的后限位模式。后限位电路6优选采用霍尔感应元件，推板 5的后部安装有磁片，当推板5向后运行，磁片进入到霍尔元件的感应范围内的时候，霍尔元件发送低电平信号给信号接收与输出模块，信号接收与输出模块通过电机驱动器控制步进电机3停止转动。

控制推板5推动货物到前限位位置，然后后退一个货物的位置，记为本实用新型的采用步进电机具有限位功能的传送装置的后退补货模式，补充一个货物，后退一个货物的距离，直到推板5到达后限位位置。

本实用新型的采用步进电机具有限位功能的传送装置与支撑货物的平面配合，支撑货物的平面为货物提供支撑力和移动平面，推板5控制货物的移动；支撑货物的平面上由前限位位置至后限位位置之间货物传送经过的通道定义为货道，

通信接口模块优选采用RS485串口收发器，优选采用的芯片是ISL3152E， RS485总线上最多挂接256个设备，及最多实现一台上位机1控制256个步进电机控制装置。

步进电机3优选采用二相四线，带有减速器的步进电机。减速比优选为 1:20.35，电机步进角优选为7.5度。

后限位电路6的限位开关优选全极性霍尔元件YS464。

前限位电路7的限位开关优选红外发射管和红外接收管，优选型号为 IR91-21C/TR7、PT91-21B/TR7。

本实用新型虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本实用新型，任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本实用新型技术方案的保护范围。

本实用新型说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员的公知技术。

Claims (3)

1.一种采用步进电机具有限位功能的传送装置，其特征在于包括：控制电路板(2)、带减速器的步进电机(3)、皮带(4)、推板(5)、第一限位装置(6)、第二限位装置(7)、从动齿轮(8)、壳体(9)；

皮带(4)安装在壳体(9)内，带减速器的步进电机(3)安装在壳体(9)一端；

控制电路板(2)，包括：通信接口模块、电机驱动器、信号接收与输出模块；

信号接收与输出模块通过通信接口模块与外部上位机相连；信号接收与输出模块还与电机驱动器、第一限位装置(6)、第二限位装置(7)相连；

电机驱动器与步进电机(3)相连，

皮带(4)带有内齿，皮带(4)一端套在带减速器的步进电机(3)的减速器上，与减速器上齿轮配合，作为传送货道的一端，皮带(4)另一端与从动齿轮(8)连接，作为传送货道的另一端；从动齿轮(8)固定在壳体的另一端上；

推板(5)一端设有夹持部，与皮带(4)通过皮带内齿夹装固定；推板(5)的一侧放置货物，即被传送物；

皮带(4)安装在壳体(9)内，壳体(9)上设有滑轨，推板(5)上设有滑槽；

推板(5)的滑槽与壳体(9)上的滑轨配合，保证推板(5)在运动过程中保持稳定；

第一限位装置(6)安装在传送货道的一端，第二限位装置(7)安装在传送货道的另一端。

2.根据权利要求1所述的一种采用步进电机具有限位功能的传送装置，其特征在于：壳体(9)为一面开口的长方体，开口一面设置有两根平行设置的滑轨，与推板(5)上的滑槽配合。

3.根据权利要求1所述的一种采用步进电机具有限位功能的传送装置，其特征在于：第一限位装置(6)和第二限位装置(7)为位置传感器。

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