CN213834986U - 一种新型翻堆系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了翻堆机领域的一种新型翻堆系统，包括：至少两对轨道；换轨车；翻堆机，运行于所述轨道的上端，并通过所述换轨车切换轨道；工控机，与所述换轨车以及翻堆机连接；遥控器，与所述工控机连接；上位机，与所述工控机连接；第一从动轮，设于所述换轨车的下端；第二从动轮，设于所述翻堆机的下端，所述翻堆机通过第二从动轮与轨道连接；传感器组，设于所述轨道、换轨车、翻堆机、第一从动轮以及第二从动轮上，并与所述工控机连接；安全警示装置，设于所述翻堆机上，并与所述工控机连接；至少一个摄像头，与所述工控机连接。本实用新型的优点在于：实现对翻堆机进行远程操作，并极大的提升了翻堆机运行的安全性。

Description

一种新型翻堆系统

技术领域

本实用新型涉及翻堆机领域，特别指一种新型翻堆系统。

背景技术

链板式翻堆机是一种槽式好氧发酵的核心设备，安装在发酵槽上，以电动机作为动力，可沿发酵槽移动，同时通过链条带动翻料链板以往复循环的形式对发酵槽内物料翻覆、抛扔、移位、重新置堆等作业功能的机械装置。链板式翻堆机行走在发酵槽墙顶部的轨道上，主机为多齿链板式结构，通过牵引装置可将翻料机构按一定角度上下翻转，在行车机构的带动下，物料逐层落入翻堆机，经后部出口排出后即由下而上逐层堆于发酵池中，从而完成了物料的翻堆工作。污泥等固体有机废弃物与添加剂混合后投加到发酵槽中，用翻堆机对发酵物料进行翻堆，并将腐熟物料移出发酵槽。

然而，传统的翻堆机存在如下缺点：1、只能通过车间的工控机进行操作，无法实现利用上位机进行远程操作；2、翻堆机在作业时，由于堆料太实或者异物粘连轨道容易打滑，导致主电缆收放异常，极可能会拉断主电缆并引发安全问题；3、翻堆机需要通过换轨车进行轨道的切换，然而传统上未对翻堆机和换轨车的位置进行监控，易出现换轨车还未行驶到位翻堆机却行驶过来，进而导致翻堆机驶出轨道或撞墙，引发安全问题。

因此，如何提供一种新型翻堆系统，实现对翻堆机进行远程操作，并提升翻堆机运行的安全性，成为一个亟待解决的问题。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题，在于提供一种新型翻堆系统，实现对翻堆机进行远程操作，并提升翻堆机运行的安全性。

本实用新型是这样实现的：一种新型翻堆系统，包括：

至少两对轨道；

换轨车；

翻堆机，运行于所述轨道的上端，并通过所述换轨车切换轨道；

工控机，与所述换轨车以及翻堆机连接；

遥控器，与所述工控机连接；

上位机，与所述工控机连接；

第一从动轮，设于所述换轨车的下端；

第二从动轮，设于所述翻堆机的下端，所述翻堆机通过第二从动轮与轨道连接；

传感器组，设于所述轨道、换轨车、翻堆机、第一从动轮以及第二从动轮上，并与所述工控机连接；

安全警示装置，设于所述翻堆机上，并与所述工控机连接；

至少一个摄像头，与所述工控机连接。

进一步地，所述换轨车设有：

第一驱动装置，与所述工控机连接，并驱动所述第一从动轮进行旋转。

进一步地，所述翻堆机设有：

第二驱动装置，与所述工控机连接，并驱动所述第二从动轮进行旋转；

电机，与所述工控机连接；

翻料链板，通过所述电机驱动进行翻转。

进一步地，所述工控机设有：

以太网接口，与所述换轨车以及翻堆机连接；

第一无线通信模块，与所述遥控器以及上位机连接。

进一步地，所述遥控器包括：

壳体，上端设有一凹槽；

MCU，设于所述壳体的内部；

电源模块，设于所述壳体的内部，并与所述MCU连接；

按键组，设于所述壳体的上端，并与所述MCU连接；

第二无线通信模块，设于所述壳体的内部，并与所述MCU连接；

急停开关，设于所述凹槽内，并与所述MCU连接；

连接线，连接所述急停开关与壳体。

进一步地，所述急停开关为霍尔传感器。

进一步地，所述上位机设有：

第三无线通信模块，与所述工控机连接。

进一步地，所述第一无线通信模块、第二无线通信模块以及第三无线通信模块均为2G通信模块、3G通信模块、4G通信模块、5G通信模块、NB-IOT通信模块、LORA通信模块、WIFI通信模块、蓝牙通信模块或者ZigBee通信模块。

进一步地，所述传感器组包括：

电流传感器，设于所述翻堆机上，一端与所述电机的三相电源线连接，另一端与所述工控机连接；

两个位置编码器，分别设于所述第一从动轮以及轨道上，并与所述工控机连接；

至少四个距离传感器，分别设于所述换轨车和翻堆机的前端以及后端，并与所述工控机连接；

至少两个位置传感器，分别设于所述换轨车和翻堆机上，并与所述工控机连接；

槽位传感器，设于所述轨道上，并与所述工控机连接；

限位传感器，设于所述翻料链板上，并与所述工控机连接；

接近传感器，设于所述轨道的末端，并与所述工控机连接。

进一步地，所述安全警示装置为报警灯、蜂鸣器或者显示屏。

本实用新型的优点在于：

1、通过在分别所述工控机、遥控器以及上位机设置第一无线通信模块、第二无线通信模块以及第三无线通信模块，使得所述上位机能够通过第三无线通信以及第一无线通信模块与工控机进行通信，远程控制所述翻堆机；或者所述遥控器通过第二无线通信以及第一无线通信模块与工控机进行通信，远程控制所述翻堆机，即实现对翻堆机进行远程操作，极大的提升了翻堆机操作的便捷性。

2、通过设置所述传感器组、安全警示装置以及摄像头，使得所述工控机能够实时感知换轨车以及翻堆机所处的位置，计算所述换轨车与翻堆机的距离，计算所述换轨车和翻堆机与障碍物间的距离，判断所述翻堆机是否与轨道完全嵌合，判断所述电机的电流是否超限，判断所述翻料链板所处的位置，判断所述翻堆机或者换轨车是否打滑，当所述工控机判断存在危险时立即停止翻堆机的运行，例如判断所述翻堆机运行的前方存在障碍物，所述翻堆机存在打滑，所述电机的电流超限等情况，立即停止所述翻堆机的运行，并通过所述安全警示装置进行安全警示，且能够通过所述摄像头远程查看翻堆机的实时运行情况，进而极大的提升了翻堆机运行的安全性。

附图说明

下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的说明。

图1是本实用新型一种新型翻堆系统的电路原理框图。

图2是本实用新型遥控器的电路原理框图。

图3是本实用新型传感器组的电路原理框图。

图4是本实用新型一种新型翻堆系统的结构示意图。

图5是本实用新型遥控器的结构示意图。

标记说明：

100-一种新型翻堆系统，1-轨道，2-换轨车，3-翻堆机，4-工控机，5-遥控器，6-上位机，7-传感器组，8-安全警示装置，9-摄像头，21-第一驱动装置，31-第二驱动装置，32-电机，41-以太网接口，42-第一无线通信模块，51-壳体，52-MCU，53-电源模块，54-按键组，55-第二无线通信模块，56-急停开关，57-连接线，511-凹槽，61-第三无线通信模块，71-电流传感器，72-位置编码器，73-距离传感器，74-位置传感器，75-槽位传感器，76-限位传感器，77-接近传感器。

具体实施方式

本申请实施例中的技术方案，总体思路如下：

通过在分别所述工控机、遥控器以及上位机设置第一无线通信模块、第二无线通信模块以及第三无线通信模块，使得所述遥控器或者上位机能够远程通过工控机操作翻堆机和换轨车进行作业；通过设置所述传感器组、安全警示装置以及摄像头，使得所述工控机能够实时掌握翻堆机和换轨车的工作状态以及位置，进而提升翻堆机运行的安全性。

请参照图1至图5所示，本实用新型一种新型翻堆系统100的较佳实施例，包括：

至少两对轨道1，用于承载所述翻堆机3；

换轨车2，用于切换所述翻堆机3运行的轨道1，即将所述翻堆机3从一个轨道1运到另一个轨道1；

翻堆机3，运行于所述轨道1的上端，并通过所述换轨车2切换轨道1；

工控机4，与所述换轨车2以及翻堆机3连接，用于控制所述换轨车2以及翻堆机3的工作，并接收所述上位机6以及遥控器5的指令控制换轨车2以及翻堆机3，在具体实施时，只要从现有技术中选择能实现此功能的工控机即可，并不限于何种型号，且控制程序是本领域技术人员所熟知的，这是本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可获得的；

遥控器5，与所述工控机4连接，用于远程操作所述翻堆机3以及换轨车2的工作；

上位机6，与所述工控机4连接，用于远程操作所述翻堆机3以及换轨车2的工作；

第一从动轮(未图示)，设于所述换轨车2的下端，用于判断所述换轨车2是否存在打滑的情况，即所述换轨车2处于启动状态，而所述第一从动轮并未转动，则存在打滑情况；

第二从动轮(未图示)，设于所述翻堆机3的下端，所述翻堆机3通过第二从动轮与轨道1连接，用于判断所述翻堆机3是否存在打滑的情况，即所述翻堆机3处于启动状态，而所述第二从动轮并未转动，则存在打滑情况；

传感器组7，设于所述轨道1、换轨车2、翻堆机3、第一从动轮以及第二从动轮上，并与所述工控机4连接，用于感知所述换轨车2以及翻堆机3所处的位置，运行状态，与障碍物间的距离，监测所述电机32的电流等，以提升安全性；

安全警示装置8，设于所述翻堆机3上，并与所述工控机4连接，用于监测到所述翻堆机3或者换轨车2存在安全隐患时进行安全警示；

至少一个摄像头9，与所述工控机4连接，用于对所述翻堆机3以及换轨车2的作业情况进行录像，并通过所述工控机4发送给上位机6，便于工作人员远程监控作业情况。

所述换轨车2设有：

第一驱动装置21，与所述工控机4连接，并驱动所述第一从动轮进行旋转，也驱动所述换轨车2的运转。

所述翻堆机3设有：

第二驱动装置31，与所述工控机4连接，并驱动所述第二从动轮进行旋转，也驱动所述翻堆机3的运转；

电机32，与所述工控机4连接，用于驱动所述翻料链板的翻转；

翻料链板(未图示)，通过所述电机32驱动进行翻转，实现翻堆作业。

所述工控机4设有：

以太网接口41，与所述换轨车2以及翻堆机3连接，用于传输控制指令；

第一无线通信模块42，与所述遥控器5以及上位机6连接，用于传输控制指令。

所述遥控器5包括：

壳体51，上端设有一凹槽511，用于为所述MCU52、电源模块53以及第二无线通信模块55提供防护；

MCU52，设于所述壳体51的内部，用于接收所述按键组54的触发信号，并通过所述第二无线通信模块55传输给工控机4，进而控制所述翻堆机3或者换轨车2的运行，在具体实施时，只要从现有技术中选择能实现此功能的MCU即可，并不限于何种型号，例如ST公司的STM32F103系列的MCU，且控制程序是本领域技术人员所熟知的，这是本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可获得的；

电源模块53，设于所述壳体51的内部，并与所述MCU52连接，用于为所述遥控器5提供电源；

按键组54，设于所述壳体51的上端，并与所述MCU52连接，用于操作所述翻堆机3或者换轨车2的运行，至少包括停止键、行车前进键、行车后退键、行车速度加键、行车速度减键、启动准备键、翻料链板提升键、翻料链板下降键、翻料链板启动键、翻料链板停止键、行车停止键以及清除当前行车速度键；

第二无线通信模块55，设于所述壳体51的内部，并与所述MCU52连接，用于与所述工控机4进行通信；

急停开关56，设于所述凹槽511内，并与所述MCU52连接，用于紧急停止所述翻堆系统100的运行；

连接线57，连接所述急停开关56与壳体51。

所述急停开关56为霍尔传感器，当所述急停开关56脱离凹槽511，即启动急停命令。

所述上位机6设有：

第三无线通信模块61，与所述工控机4连接，用于与所述工控机4进行通信，下发指令；

显示屏(未图示)，用于下发指令以及播放所述摄像头9拍摄的视频。

所述第一无线通信模块42、第二无线通信模块55以及第三无线通信模块61均为2G通信模块、3G通信模块、4G通信模块、5G通信模块、NB-IOT通信模块、LORA通信模块、WIFI通信模块、蓝牙通信模块或者ZigBee通信模块。

所述传感器组7包括：

电流传感器71，设于所述翻堆机3上，一端与所述电机32的三相电源线连接，另一端与所述工控机4连接，用于监测所述电机32的电流，当所述工控机4通过电流传感器71监测到电流超过阈值时，便自动停止所述翻堆机3的运行，以保障安全性；所述电流传感器71设于控制柜内(未图示)；

两个位置编码器72，分别设于所述第一从动轮以及轨道1上，并与所述工控机4连接；所述编码器72包括一发射器(未图示)和一接收器(未图示)(例如红外发射器和红外接收器)，分别设于所述第一从动轮以及第二从动轮的两侧，所述第一从动轮以及第二从动轮为镂空状，随着旋转使得所述接收器一下有信号一下无信号，行车一个信号方波，通过信号方波即可判断所述第一从动轮以及第二从动轮是否有在旋转以及旋转的速度；

至少四个距离传感器73，分别设于所述换轨车2和翻堆机3的前端以及后端，并与所述工控机4连接，用于监测前后的障碍物；

至少两个位置传感器74，分别设于所述换轨车2和翻堆机3上，并与所述工控机4连接，用于监测所述换轨车2和翻堆机3的位置，避免所述换轨车2还未到位，所述翻堆机3就外外行驶而脱轨；

槽位传感器75，设于所述轨道1上，并与所述工控机4连接；所述槽位传感器75通过监测与翻堆机3的最短垂直距离是否发生改变，进而判断所述翻堆机3是否与轨道1完美嵌合；所述槽位传感器75可为激光测距仪；

限位传感器76，设于所述翻料链板上，并与所述工控机4连接，用于监测所述翻料链板所处的位置；若所述翻料链板未处于最高位，当所述翻堆机3运行至换轨车2上时，会撞上所述换轨车2的均料板(未图示)；

接近传感器77，设于所述轨道1的末端，并与所述工控机4连接，用于判断所述翻堆机3的位置。

所述安全警示装置8为报警灯、蜂鸣器或者显示屏，所述工控机4监测到存在安全隐患时便通过安全警示装置8进行安全警示。

本实用新型工作原理：

通过所述遥控器5向工控机4下发命令，启动所述翻堆机3进行作业，所述翻堆机3通过第二驱动装置31在轨道1上位移，通过所述电机32驱动翻料链板进行翻堆作业，所述工控机4通过传感器组7实时监测翻堆机3的运行速度以及所处位置，当监测到所述翻堆机3从轨道1的一侧运行到另一侧时，关闭所述第二驱动装置31。

通过所述遥控器5向工控机4下发命令，启动所述换轨机2运行至轨道1的末端，所述换轨机2通过传感器组7的感应运行到正确位置时，启动所述翻堆机3运行至换轨机2的上端；所述换轨机2运行至另一个轨道1的末端，所述翻堆机3从换轨机2运行至另一个轨道1上，完成换轨，继续执行翻堆作业。

综上所述，本实用新型的优点在于：

1、通过在分别所述工控机、遥控器以及上位机设置第一无线通信模块、第二无线通信模块以及第三无线通信模块，使得所述上位机能够通过第三无线通信以及第一无线通信模块与工控机进行通信，远程控制所述翻堆机；或者所述遥控器通过第二无线通信以及第一无线通信模块与工控机进行通信，远程控制所述翻堆机，即实现对翻堆机进行远程操作，极大的提升了翻堆机操作的便捷性。

2、通过设置所述传感器组、安全警示装置以及摄像头，使得所述工控机能够实时感知换轨车以及翻堆机所处的位置，计算所述换轨车与翻堆机的距离，计算所述换轨车和翻堆机与障碍物间的距离，判断所述翻堆机是否与轨道完全嵌合，判断所述电机的电流是否超限，判断所述翻料链板所处的位置，判断所述翻堆机或者换轨车是否打滑，当所述工控机判断存在危险时立即停止翻堆机的运行，例如判断所述翻堆机运行的前方存在障碍物，所述翻堆机存在打滑，所述电机的电流超限等情况，立即停止所述翻堆机的运行，并通过所述安全警示装置进行安全警示，且能够通过所述摄像头远程查看翻堆机的实时运行情况，进而极大的提升了翻堆机运行的安全性。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本实用新型的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本实用新型的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本实用新型的权利要求所保护的范围内。

Claims (10)

1.一种新型翻堆系统，其特征在于：包括：

至少两对轨道；

换轨车；

翻堆机，运行于所述轨道的上端，并通过所述换轨车切换轨道；

工控机，与所述换轨车以及翻堆机连接；

遥控器，与所述工控机连接；

上位机，与所述工控机连接；

第一从动轮，设于所述换轨车的下端；

第二从动轮，设于所述翻堆机的下端，所述翻堆机通过第二从动轮与轨道连接；

传感器组，设于所述轨道、换轨车、翻堆机、第一从动轮以及第二从动轮上，并与所述工控机连接；

安全警示装置，设于所述翻堆机上，并与所述工控机连接；

至少一个摄像头，与所述工控机连接。

2.如权利要求1所述的一种新型翻堆系统，其特征在于：所述换轨车设有：

第一驱动装置，与所述工控机连接，并驱动所述第一从动轮进行旋转。

3.如权利要求1所述的一种新型翻堆系统，其特征在于：所述翻堆机设有：

第二驱动装置，与所述工控机连接，并驱动所述第二从动轮进行旋转；

电机，与所述工控机连接；

翻料链板，通过所述电机驱动进行翻转。

4.如权利要求1所述的一种新型翻堆系统，其特征在于：所述工控机设有：

以太网接口，与所述换轨车以及翻堆机连接；

第一无线通信模块，与所述遥控器以及上位机连接。

5.如权利要求4所述的一种新型翻堆系统，其特征在于：所述遥控器包括：

壳体，上端设有一凹槽；

MCU，设于所述壳体的内部；

电源模块，设于所述壳体的内部，并与所述MCU连接；

按键组，设于所述壳体的上端，并与所述MCU连接；

第二无线通信模块，设于所述壳体的内部，并与所述MCU连接；

急停开关，设于所述凹槽内，并与所述MCU连接；

连接线，连接所述急停开关与壳体。

6.如权利要求5所述的一种新型翻堆系统，其特征在于：所述急停开关为霍尔传感器。

7.如权利要求5所述的一种新型翻堆系统，其特征在于：所述上位机设有：

第三无线通信模块，与所述工控机连接。

8.如权利要求7所述的一种新型翻堆系统，其特征在于：所述第一无线通信模块、第二无线通信模块以及第三无线通信模块均为2G通信模块、3G通信模块、4G通信模块、5G通信模块、NB-IOT通信模块、LORA通信模块、WIFI通信模块、蓝牙通信模块或者ZigBee通信模块。

9.如权利要求3所述的一种新型翻堆系统，其特征在于：所述传感器组包括：

电流传感器，设于所述翻堆机上，一端与所述电机的三相电源线连接，另一端与所述工控机连接；

两个位置编码器，分别设于所述第一从动轮以及轨道上，并与所述工控机连接；

至少四个距离传感器，分别设于所述换轨车和翻堆机的前端以及后端，并与所述工控机连接；

至少两个位置传感器，分别设于所述换轨车和翻堆机上，并与所述工控机连接；

槽位传感器，设于所述轨道上，并与所述工控机连接；

限位传感器，设于所述翻料链板上，并与所述工控机连接；

接近传感器，设于所述轨道的末端，并与所述工控机连接。

10.如权利要求1所述的一种新型翻堆系统，其特征在于：所述安全警示装置为报警灯、蜂鸣器或者显示屏。

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