CN213706904U - 物料调节装置及智能散料输送系统 - Google Patents

物料调节装置及智能散料输送系统 Download PDF

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Abstract

本实用新型为物料调节装置及智能散料输送系统,属于物料传输领域,是针对物料落入点偏移而导致跑偏的缺陷所提出,物料调节装置包括:机壳,在机壳的上下分别设有入料口和出料口,在机壳内部设置有摆筒,其套设在入料口外周,在机壳的外部安装有与摆筒连接的电机,使摆筒在机壳内产生不同幅度的水平左右摆动。该系统包括:物料调节装置、传送装置、检测装置和控制装置,物料调节装置安装在传送装置上方,检测装置安装在传送装置下方,检测装置将检测到的信号反馈给控制装置,控制装置根据检测装置反馈的信号改变物料在传送装置上的落料位置。本实用新型可在不停机的过程中进行偏移调整。

Description

物料调节装置及智能散料输送系统
技术领域:
本实用新型属于物料传输技术领域,具体涉及物料调节装置及智能散料输送系统。
背景技术:
散装物在长距离的输送过程中,最常使用的输送系统就是带式输送机,而带式输送机作为流水作业线不可缺少的经济型物流输送设备因其具有输送能力强、输送距离远、结构简单易于维护,能方便地实行程序化控制和自动化操作等优点,而被广泛应用。但是,在现有散料输送系统中,当散料在转运时,由于受到散料的料量不同、转运时的落差不同、转角不同、输送的初始速度不同等因素,散料落在下级带式输送机上的落点不同,通常物料下落处常常偏离下级带式输送机的中心,因物料的冲击会导致带式输送机在空载运行不跑偏,而输送物料时,即负载时带式输送机跑偏的情况。而这种物料的冲击会使下级带式输送机跑偏,导致带式输送机跑偏启动,从而引起整个输送系统所有设备停机。针对该问题,常规的处理方法主要是先取消或放大带式输送机的跑偏信号连锁状态,或人工在现场进行监测。采用的调整手段是根据实际运行情况,人为在下级入口处增加挡板来调整料流,若出现来料量波动,则也不能满足带式输送机平稳运行的基本要求。
发明内容:
本实用新型为克服现有散料流在下料时因落入点偏移带式输送机中心而导致下级带式输送机跑偏的缺陷,提供了物料调节装置及智能散料输送系统,该输送系统通过应用该调整装置,可实时动态控制散料流下落的位置,从而避免带式输送机跑偏情况的发生。
本实用新型采用的技术方案在于:物料调节装置,包括:机壳,所述机壳为两端小中间大的鼓型空心壳体,在机壳的上下端面分别开设有与机壳内部连通的入料口和出料口,在机壳内部设置有摆筒,所述摆筒为两端开口的筒体,其套设在入料口的外周,且摆筒转动安装在机壳的内壁上,在机壳的外部安装有电机,所述电机的输出轴与摆筒连接,使摆筒在机壳内产生不同幅度的水平左右摆动。
优选地,所述机壳的出料口下方安装有落料管。
优选地,所述摆筒的顶部开口大于其底部开口。
智能散料输送系统,包括:物料调节装置、传送装置、检测装置和控制装置,所述物料调节装置安装在传送装置上方,用来调节从物料调节装置内排出的散料在传送装置上的落料位置,所述检测装置安装在传送装置下方,位于物料运行方向且远离物料落料点的位置,用来检测下落的物料在传送装置上的位置,所述检测装置将检测到的信号反馈给控制装置,控制装置根据检测装置反馈的信号改变从物料调节装置内排出的物料在传送装置上的落料位置。
优选地,所述物料调节装置包括:机壳,所述机壳为两端小中间大的鼓型空心壳体,在机壳的上下端面分别开设有与机壳内部连通的入料口和出料口,在机壳内部设置有摆筒,所述摆筒为两端开口的筒体,其套设在入料口的外周,且摆筒转动安装在机壳的内壁上,在机壳的外部安装有电机,所述电机的输出轴与摆筒连接,使摆筒在机壳内产生不同幅度的水平左右摆动。
优选地,所述传送装置为带式输送机,带式输送机包括环形设置的传输胶带和用来支撑传输胶带的托辊组,所述托辊组为多组,其沿输送方向间隔设置在传输胶带的下方,用来承托输送中的传输胶带。
优选地,所述检测装置包括多个检测托辊组和传感器,每个检测托辊组的纵截面整体呈弧形,检测托辊组并排安装在连接架上,且在检测托辊组两侧的底部与连接架之间分别设有传感器,所述传感器与控制装置连通。
优选地,每组检测托辊组包括多个托辊和托辊架,每个托辊转动安装在一个托辊架上,多个托辊311并列设置在连接架33上,且位于两侧托辊311的安装轴线高于中间托辊的安装轴线,位于两侧的每个托辊架通过传感器32固定在连接架33上,且位于中间的每个托辊架312直接固定在连接架33上。
本实用新型的有益效果是:
1、本实用新型设计的物料调节装置,通过电机驱动摆筒进行摆动,使物料从物料调节装置内排出时,可实现不同的落料位置。
2、本实用新型设计的散料输送系统,通过对落料点与带式输送机中心的偏差量分析计算后,将偏差信息传输给控制装置,控制装置对物料调节装置中的电机提出转动角度的指令,确定摆动装置需要摆动的角度,可在输送线不停机的情况物料调节装置内摆筒的角度,同时对比反馈物料的落料点与带式输送机中心的偏差量,直至偏差量在符合的范围内,从而达到适时纠正物料落点偏差对带式输送机造成跑偏的目的。
3、本实用新型适用范围广,对不同物料、不同转运高度、不同物料的速度、不同物料的冲击角度均可实现调偏,不会由于空载偏差影响物料调偏,也不会由于物料的冲击影响物料调偏。
附图说明:
图1为本实用新型中物料调节装置的结构示意图;
图2为图1的俯视图;
图3为图1的侧视图;
图4为摆筒在机壳内的三种状态图;
图5为智能散料输送系统的三维示意图;
图6为图5的主视图;
图7为托辊组的结构示意图;
图8为本实用新型中检测装置的三维示意图;
图9为图8的主视图;
图10为图8的俯视图;
图11为检测装置安装在传送装置上的结构示意图;
图12为控制装置的工作流程图;
图13为散料从中心位置投入物料调节装置的结构示意图,其中a主视图,b为俯视图;
图14为散料从偏右侧位置投入物料调节装置的结构示意图,其中a主视图,b为俯视图;
图15为摆筒在图14情况下的调节示意图,其中a主视图,b为俯视图;
图16为散料从偏左侧位置投入物料调节装置的结构示意图,其中a主视图,b为俯视图;
图17为摆筒在图16情况下的调节示意图,其中a主视图,b为俯视图;
图18为系统的控制流程图;
其中:1物料调节装置、11机壳、111入料口、112出料口、12摆筒、13电机、14 落料管、15导料槽、2传送装置、21传输胶带、22托辊组、3检测装置、31检测托辊组、 311托辊、312托辊架、32传感器、33连接架、4控制装置。
具体实施方式:
实施例1
如图1至图4所示,本实用新型为物料调节装置,包括:机壳11,在机壳11的上下端面分别开设有与机壳11内部连通的入料口111和出料口112,在机壳11内部设置有摆筒12,所述摆筒12为两端开口的筒体,且顶部开口大于其底部开口,其套设在入料口111 的外周,且摆筒12转动安装在机壳11的内壁上。为了方便摆筒12的摆动,所述机壳11 优选为两端小中间大的鼓型空心壳体。在机壳11的外部设有电机13,所述电机13为减速伺服电机,电机13通过支座安装在机壳11的外侧,摆筒12的端轴套接在减速伺服电机的空心轴内,通过电机13用来驱动摆筒12在机壳11内产生不同幅度的水平左右摆动位置。
为了对物料流下落起到导向作用,在机壳11的出料口112下方可根据需要安装落料管14。
实施例2
实施例2为应用实施例1中物料调节装置的智能散料输送系统。
如图5和图6所示,智能散料输送系统包括:物料调节装置1、传送装置2、检测装置3和控制装置4,所述物料调节装置1安装在传送装置2上方,所述检测装置3安装在传送装置2下方,位于物料运行方向且远离物料落料点的位置,所述检测装置3将检测到的信号反馈给控制装置4。
所述物料调节装置1用来调节从物料调节装置1内下落的散料在传送装置2上的落料位置,其包括:机壳11,在机壳11的上下端面分别开设有与机壳11内部连通的入料口 111和出料口112,在机壳11内部设置有摆筒12,所述摆筒12为两端开口的筒体,且顶部开口大于其底部开口,其套设在入料口11的外周,且摆筒12转动安装在机壳11的内壁上。为了方便摆筒12的摆动,所述机壳11优选为两端小中间大的鼓型空心壳体。在机壳11的外部设有电机13,所述电机13为减速伺服电机,电机13通过支座安装在机壳11 的外侧,并且电机13的输出轴与摆筒12连接,用来驱动摆筒12在机壳11内产生不同幅度的水平左右摆动。为了对物料流下落起到导向作用,在机壳11的出料口112下方可根据需要安装落料管14和导料槽15。
所述传送装置2用来输送从物料调节装置1内下落的散料,其优选为带式输送机。带式输送机为现有设备,其包括环形设置的传输胶带21和用来支撑传输胶带21的托辊组22,所述传输胶带21用来输送物料,如图7所示,托辊组22为为现有标准设备,其为多组,并沿输送方向间隔设置在传输胶带21的下方,用来对传输中的胶带21起承托作用。
如图8至图11所示,所述检测装置3用来检测下落的物料在传送装置2上的位置,其通过连接架33安装在皮带机架上,检测装置3包括检测托辊组31和传感器32,所述检测托辊组31的纵截面整体呈弧形,其并排安装在连接架33的上表面,所述连接架33 连接架33为呈凸字形的板状材料,且检测托辊组31安装在连接架33的凸起部上。在检测托辊组31底部的两侧与连接架33之间分别设有传感器32,所述传感器32为应变传感器,其通过I2C总线通讯方式将采集到的信号传输给控制装置4。
每组检测托辊组31包括多个托辊311和托辊架312,每个托辊311转动安装在一个托辊架312上,多个托辊311并列设置在连接架33上,且位于两侧托辊311的安装轴线高于中间托辊311的安装轴线,而且在位于两侧的每个托辊架312的底部中心位置固定有支撑轴,托辊架312通过支撑轴插接在对应传感器32的承重内孔,传感器32通过螺栓固定在连接架33上,而位于中间的每个托辊架312直接固定在连接架33上。
本实施例以并排设置的四组检测托辊组31,每组检测托辊组31包括五个并列设置的托辊311为例进行介绍。所述传感器32安装在每组检测托辊组31中位于两侧托辊311 的托辊架312下方,即位于中间的托辊架312下方不设置传感器32。该布设以带式输送机中心对称两侧布置,即共布置16个点,左右各布置8个点,横向同一个位置布置四个形成融合结构网络,使任一个位置的传感器32可作全局估计,避免了某一传感器32失效对系统运行产生影响,提高系统可靠性避免物料下落的冲击造成传输胶带21运行偏差。为了便于描述,本实施例对每个传感器32进行编号,即第一排检测托辊组31内的传感器 32由左至右分布为r11、r21、r31和r41,第二排检测托辊组31内的传感器32由左至右分布为r12、r22、r32和r42,第三排检测托辊组31内的传感器32由左至右分布为r13、 r23、r33和r43,第四排检测托辊组31内的传感器32由左至右分布为r14、r24、r34 和r44。在物料通过矩阵布置的传感器32时通过设置多个传感器32,可实时检测落料点与带式输送机空载运行中心之间的偏差。
如图12所示,控制装置4根据检测装置3反馈的信号改变从物料调节装置1内排出的物料在传送装置2上的落料位置。
实施例3
实施例3是实施例2的控制方法。
智能散料输送系统的控制方法,具体包括以下步骤:
步骤1、先是对传送装置2空载运行,由检测装置3检测出空载运行时的输出电压,通过输出电压来确定带式输送机的左右比,作为空载运行中心的偏差点。
检测装置3中的十六个传感器32按照图7的位置进行设置,传感器32为应变传感器,传送装置2为带式输送机,其中:
R1=(R11+R12+R13+R14)/4
R2=(R21+R22+R23+R24)/4
R3=(R31+R32+R33+R34)/4
R4=(R41+R42+R43+R44)/4
在空载时,
Figure DEST_PATH_GDA0003082507550000061
式中,R为应变片电阻,
Figure DEST_PATH_GDA0003082507550000062
为i点应变片的电阻在带式输送机空载运行时电阻阻值变化量
由全电桥电路原理:
Figure DEST_PATH_GDA0003082507550000063
式中U0为桥路输出电压;
确定带式输送机左右比,作为空载运行中心的偏差点
Figure DEST_PATH_GDA0003082507550000064
式中,ULK为检测装置左侧即r11-r12-r13-r14、r21-r22-r23-r24处,空载时的输出电压;URK为检测装置右侧即r31-r32-r33-r34、r41-r42-r43-r44处,空载时的输出电压
步骤2、然后进行负载运行,检测装置3实时检测从物料调节装置1内排出的物料在带式输送机上的落料点位置
在负载时,
Figure DEST_PATH_GDA0003082507550000065
式中,
Figure DEST_PATH_GDA0003082507550000066
为i点应变片的电阻在带式输送机负载运行时电阻阻值变化量
步骤3、将落料点位置与带式输送机在空载运行时中心偏差进行比较
物料的落料点与带式输送机中心的偏差量分析计算,用负载运行中心的偏差点去除空载运行中心的偏差
Figure DEST_PATH_GDA0003082507550000067
偏差正比与电机13的电压信号,即C∝Us
式中,Us为电机13的电压信号
如图13所示,当C≤1.05,且C≥0.95时,说明物料的落料点与带式输送机中心的无偏差,此时摆筒12的纵向中心线与地面垂直,电机13处于停止状态。
如图14所示,当C<0.95时,说明物料的落料点与带式输送机中心存在偏差,即物料的落料点相对于带式输送机中心偏向右侧。
调整时,如图15所示,需逆时针启动电机13,并带动摆筒12向左侧摆动,使调整后从摆筒12内排出的物料在带式输送机上落料点位置,与带式输送机空载时运行中心的偏差接近1。
如图16所示,当C>1.05时,说明物料的落料点与带式输送机中心存在偏差,即物料的落料点相对于带式输送机中心偏向右侧。
调整时,如图17所示,需顺时针启动电机13,并带动摆筒12向右侧摆动,使调整后从摆筒12内排出的物料在带式输送机上落料点位置,与带式输送机空载时运行中心的偏差接近1。
如图18所示,从而通过调节物料调节装置1中电机13的电压信号,驱动减速伺服电机带动摆筒12进行摆动,通过调整摆筒12摆动的角度,使调整后从摆筒12内排出的物料在带式输送机上落料点位置,与带式输送机空载时运行中心的偏差在0.95与1.05之间,调节完毕。
步骤4、再次重复步骤3。
以上所述,仅为本实用新型较佳的具体实施方式,这些具体实施方式都是基于本实用新型整体构思下的不同实现方式,而且本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此,本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (8)

1.物料调节装置,包括:机壳(11),所述机壳(11)为两端小中间大的鼓型空心壳体,在机壳(11)的上下端面分别开设有与机壳(11)内部连通的入料口(111)和出料口(112),其特征在于,在机壳(11)内部设置有摆筒(12),所述摆筒(12)为两端开口的筒体,其套设在入料口(111)的外周,且摆筒(12)转动安装在机壳(11)的内壁上,在机壳(11)的外部安装有电机(13),所述电机(13)的输出轴与摆筒(12)连接,使摆筒(12)在机壳(11)内产生不同幅度的水平左右摆动。
2.如权利要求1所述的物料调节装置,其特征在于:所述机壳(11)的出料口(112)下方安装有落料管(14)。
3.如权利要求1或2所述的物料调节装置,其特征在于:所述摆筒(12)的顶部开口大于其底部开口。
4.智能散料输送系统,其特征在于,包括:物料调节装置(1)、传送装置(2)、检测装置(3)和控制装置(4),所述物料调节装置(1)安装在传送装置(2)上方,用来调节从物料调节装置(1)内排出的散料在传送装置(2)上的落料位置,所述检测装置(3)安装在传送装置(2)下方,位于物料运行方向且远离物料落料点的位置,用来检测下落的物料在传送装置(2)上的位置,所述检测装置(3)将检测到的信号反馈给控制装置(4),控制装置(4)根据检测装置(3)反馈的信号改变从物料调节装置(1)内排出的物料在传送装置(2)上的落料位置,所述物料调节装置(1)为权利要求1-3所述的物料调节装置。
5.如权利要求4所述的智能散料输送系统,其特征在于:所述物料调节装置(1),包括:机壳(11),所述机壳(11)为两端小中间大的鼓型空心壳体,在机壳(11)的上下端面分别开设有与机壳(11)内部连通的入料口(111)和出料口(112),在机壳(11)内部设置有摆筒(12),所述摆筒(12)为两端开口的筒体,其套设在入料口(111)的外周,且摆筒(12)转动安装在机壳(11)的内壁上,在机壳(11)的外部安装有电机(13),所述电机(13)的输出轴与摆筒(12)连接,使摆筒(12)在机壳(11)内产生不同幅度的水平左右摆动。
6.如权利要求4所述的智能散料输送系统,其特征在于:所述传送装置(2)为带式输送机,带式输送机包括环形设置的传输胶带(21)和用来支撑传输胶带(21)的托辊组(22),所述托辊组(22)为多组,其沿输送方向间隔设置在传输胶带(21)的下方,用来承托输送中的传输胶带(21)。
7.如权利要求4-6任一项所述的智能散料输送系统,其特征在于:所述检测装置(3)包括多个检测托辊组(31)和传感器(32),每个检测托辊组(31)的纵截面整体呈弧形,检测托辊组(31)并排安装在连接架(33)上,且在检测托辊组(31)两侧的底部与连接架(33)之间分别设有传感器(32),所述传感器(32)与控制装置(4)连通。
8.如权利要求7所述的智能散料输送系统,其特征在于:每组检测托辊组(31)包括多个托辊(311)和托辊架(312),每个托辊(311)转动安装在一个托辊架(312)上,多个托辊(311)并列设置在连接架(33)上,且位于两侧托辊(311)的安装轴线高于中间托辊(311)的安装轴线,位于两侧的每个托辊架(312)通过传感器(32)固定在连接架(33)上,且位于中间的每个托辊架(312)直接固定在连接架(33)上。
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