CN216140803U - 一种自动清仓系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及自动化设备技术领域，提供了一种自动清仓系统，包括清仓装置，用于清理料仓；视觉单元，包括视觉采集装置，所述视觉采集装置朝向所述料仓的下料口；控制单元，所述清仓装置和视觉采集装置均与所述控制单元信号连接，控制单元可以根据视觉单元传递的图像信息进行分析判断，从而确认料仓内是否发生粘料、堵料的情况，然后控制清仓装置对料仓内部进行吹扫清仓工作以保证料仓内物料正常下料，实现自动清仓，无人值守，减少人工成本，降低工人的劳动强度。

Description

一种自动清仓系统

技术领域

本申请涉及自动化设备技术领域，更具体地说，涉及一种自动清仓系统。

背景技术

在建材、冶金等行业中，各种原料、燃料、水泥等物料很容易在料仓的仓壁内侧发生粘料、板结，导致料仓的容积变小，料仓的使用效率变低，严重时还会造成堵料，使得料仓底部排料困难，因此需要对料仓进行监视并清理，防止料仓内的物料发生粘料、堵料的情况。

目前，料仓的清理方法主要还是采用人工监视料仓是否粘料或堵料，再操作清仓设备进行清仓，料仓下料过程中需要人员现场操作并长时间地值守，不能离开，且人为判断料仓内壁是否粘料具有较大的误差，粘料情况较轻时，通过人眼观察物料从下料口落下的情况，难以识别是否粘料，对于需要精细化配料的生产线来说，容易因粘料导致物料配比不准确，影响生产的产品质量。

实用新型内容

本实用新型主要目的是提供一种自动清仓系统，旨在解决现有的料仓难以准确判断料仓仓壁内侧的物料是否发生粘料或堵料的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种自动清仓系统，包括：

清仓装置，用于清理料仓；

视觉单元，包括视觉采集装置，所述视觉采集装置朝向所述料仓的下料口；

控制单元，所述清仓装置和视觉采集装置均与所述控制单元信号连接。

进一步地，所述视觉单元还包括与所述视觉采集装置信号连接的图像处理器，所述图像处理器与所述控制单元信号连接。

进一步地，所述视觉采集装置位于所述下料口的侧下方。

进一步地，所述下料口的下方设有安装架和传送带，所述传送带安装于所述安装架，所述视觉采集装置成对设于所述传送带两侧的所述安装架上。

进一步地，所述控制单元包括主控制器和与所述主控制器信号连接的显示器和触摸屏。

进一步地，所述清仓装置包括设置于所述料仓并且伸入所述料仓内部的喷气装置。

进一步地，所述清仓装置还包括和喷气装置依次连接的管道和气源室，所述管道上设置有空气压缩机。

进一步地，所述视觉单元还包括光源，所述光源的打光方向朝向所述料仓的下料口。

进一步地，所述视觉采集装置为工业相机。

进一步地，所述控制单元为PLC。

本申请提供的一种自动清仓系统的有益效果在于：

与现有技术相比，本申请的自动清仓系统，在下料口的下方设置视觉单元，用以监测下料口的物料出料情况，将图像信息处理后传递给控制单元，通过下落的物料的体积和速率判断料仓内是否发生粘料情况，采用视觉单元能够准确判断料仓的下料口的出料情况并将出料情况及时传递给控制单元，控制清仓装置对料仓进行针对性的清仓，保证料仓下料顺畅，实现全自动清仓，无人值守，减少人工成本，降低了工人的劳动强度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请的一个实施例所提供的自动清仓系统的结构示意图；

图2为本申请的一个实施例所提供的自动清仓系统的控制原理图；

图3为本申请的另一个实施例所提供的自动清仓系统的控制原理图；

上述附图所涉及的标号明细如下：

1、料仓；101、下料口；2、喷气装置；3、控制单元；4、视觉采集装置； 5、传送带；6、管道；7、气源室；8、安装架。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

为了说明本申请所述的技术方案，以下结合具体附图及实施例进行详细说明。

如图1-3所示，本实用新型实施例提供的自动清仓系统，包括：清仓装置，用于清理料仓1；视觉单元，包括视觉采集装置4，所述视觉采集装置4朝向所述料仓1的下料口101；控制单元，所述清仓装置和视觉采集装置4均与所述控制单元3信号连接，视觉单元与控制单元3连接，控制单元3可以根据视觉单元传递过来的信息进行分析判断，从而确认料仓1内是否发生粘料、堵料的情况，然后控制清仓装置对料仓1内部进行吹扫清仓工作以保证料仓1内物料正常下料，

与现有技术相比，本申请的自动清仓系统，在下料口101的下方设置视觉单元，用以监测下料口101的物料出料情况，将图像信息处理后传递给控制单元3，通过下落的物料的体积和速率判断料仓1内是否发生粘料情况，采用视觉单元能够准确判断料仓1的下料口101的出料情况并将出料情况及时传递给控制单元3，控制清仓装置对料仓1进行针对性的清仓，保证料仓1下料顺畅，实现自动清仓，无人值守，减少人工成本，降低了工人的劳动强度。

在本申请的一个实施例中，所述视觉单元还包括与所述视觉采集装置4信号连接的图像处理器，所述图像处理器与所述控制单元3信号连接，视觉采集装置4捕捉到从下料口101下落的物料的高度和形态，将图像信息传递给图像处理器，根据不同时间间隔的物料的高度和形态，经过计算分析可以得出物料的下落速度和体积，图像处理器将物料的下落速度和体积信息传递至控制单元 3，控制单元3分析比对物料的下落速度和体积与正常情况下是否有所减小，若是，则说明料仓1的内部的物料出现了粘料现象，若否，则说明料仓1的内部未出现粘料现象。

在本申请的一个实施例中，如图1所示，所述视觉采集装置4位于所述下料口101的侧下方，所述视觉采集装置4朝向所述下料口101设置，用于采集下料口101的物料的下落信息，且不会影响物料的正常下落，进一步地，所述视觉采集装置4可以是一个或者多个，采用多个视觉采集装置4同时对下落的物料进行图像捕捉和计算分析，可以降低单个视觉采集装置4的测算误差，进一步提高本申请的自动清仓系统判断料仓1的内部是否粘料或堵料的准确性和可靠性。

在本申请的一个实施例中，如图1所示，所述下料口101的下方设有安装架8和传送带5，所述传送带5安装于所述安装架8上，所述视觉采集装置4 成对设于所述传送带5两侧的所述安装架8上，物料从下料口101下落至传送带5上，经过传送带5运送至配料仓1，采用机械化运送替代人工运输，减轻了工人们的劳动强度，传送带5的速度可由控制单元3调节，这样设计可以调节配料速度，传送带5无人监管时也可以运作，与人工运输配料相比，传送装置可以一天24小时工作运输，延长了工作时间，稳定了配料速度，提高了生产效率。

在本申请的一个实施例中，如图2所示，所述控制单元3包括主控制器和与所述主控制器信号连接的显示器和触摸屏，需要说明的是，主控制器用于控制本本申请的自动清仓系统正常运行，同时，主控制器还可以储存本申请的自动清仓系统运转过程中产生的各项数据，显示器用于显示物料的下落情况与是否粘料等信息，通过触摸屏可以直接用手指键入不同工况对应的各项参数，如传送带5的运行速度等。

在本申请的一个实施例中，如图1所示，所述清仓装置包括设置于所述料仓1并且伸入所述料仓1内部的喷气装置2，喷气装置2包括穿设于料仓1的仓壁的喷嘴，喷嘴的数量为1个或多个。

在本申请的一个实施例中，如图1所示，所述清仓装置还包括和喷气装置 2依次连接的管道6和气源室7，所述管道6上设置有空气压缩机,气源室7中储存有氮气或空气等无毒无害稳定性高的气体，当料仓1的内部发生粘料或堵料的情况时，主控制器控制气源室7的阀门打开，气源室7中的气体通过管道 6经过空气压缩机压缩形成高压气体后传输至喷气装置2并从喷嘴喷射而出，喷射而出的高压气体对料仓1的内壁的粘料形成冲击力，将粘料冲刷至脱离料仓1进而从料仓1的底部的下料口101落下，使得料仓1的内壁清洁不粘料。

在本申请的一个实施例中，所述视觉单元还包括光源，所述光源的打光方向朝向所述料仓1的下料口101，所述光源可以是LED灯、卤素灯或高频荧光灯的一种，通过光源对从下料口101下落的物料打光，提高目标物料的亮度，克服环境光的干扰，可以使图像中的目标信息与背景信息得到合理分离，形成有利于图像处理的成像效果，进而降低图像处理的算法难度，同时提高系统的精度和可靠性。

在本申请的一个实施例中，所述视觉采集装置4为工业相机，如CCD (ChargeCoupled Device)相机或CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)相机，相比于传统的民用相机和民用摄像机而言，工业相机具有高的图像稳定性、高传输能力和高抗干扰能力，工业相机每秒可以拍摄十幅到几百幅图片，而普通相机只能拍摄2-3幅图像，工业相机的帧率远远高于普通相机，而且，工业相机的快门时间短，可以抓拍高速运动的物体，同时，工业相机的性能稳定可靠易于安装，相机结构紧凑结实不易损坏，连续工作时间长。

在本申请的一个实施例中，所述控制单元3为PLC(Programmable LogicController，可编程逻辑控制器)，与继电器控制单元相比，PLC由于采用现代大规模集成电路技术，并且生产工艺要求严格，内部电路采取了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性，同时，PLC用存储逻辑代替接线逻辑，大大减少了控制设备外部的接线，使控制单元设计及建造的周期大为缩短，同时维护也变得容易起来，此外，PLC系统还具有体积小，重量轻，能耗低的优点。

在本申请的一个实施例中，传送带5的下方还设有压力传感器，压力传感器与传送带5接触并与主控制器连接，如图3所示，压力传感器用于监测落在传送带5上的物料的重量并将重量信息传输至主控制器从而判断传送带5单位面积的物料重量是否符合设定值。

在本申请的一个实施例中，传送装置还包括变速电机，传送带5通过变速电机与主控制器连接，主控制器控制变速电机的频率从而控制传送带5的输送速率，如图3所示，当压力传感器测得的物料重量大于设定值时，主控制器控制变速电机带动传送带5加速运转；当压力传感器测得的物料重量大于设定值时，主控制器控制变速电机带动传送带5减速运转；当压力传感器测得的物料重量等于设定值时，主控制器控制变速电机带动传送带5匀速运转。

工作原理：

如图1-图3所示，接通电源，工业相机启动，触摸屏设定物料参数，开启自动模式，当下料口101的物料流速大于或等于设定值时，工业相机捕捉图像信息传递给图像处理器，转换信号，进而传输至主控制器，同时，压力传感器测得传送带5单位面积的物料质量并传输至主控制器，主控制器做出物料过多和料仓1未粘料判断，控制传送带5加速运行至单位面积上的物料重量与设定值相同，此后传送带5保持匀速运行；

当下料口101的物料流速小于设定值时，工业相机捕捉图像信息传递给图像处理器，转换信号，进而传输至主控制器，同时，压力传感器测得传送带5 上单位面积的物料质量传输至主控制器，主控制器做出缺料和料仓1粘料判断，控制气源室7总阀门打开，喷气装置2的喷嘴依次打开，向喷气装置2接通高压气体，此时下料口101物料开始下料，直到传送带5单位面积上的物料重量与设定值相同，工业相机捕捉图像信息传递给图像处理器，转换信号，进而传输至主控制器，关闭气源室7的总阀门和喷气装置2的阀门，清仓完毕；

当下料口101的物料流速小于设定值时，工业相机捕捉图像信息传递给图像处理器，转换信号，进而传输至主控制器，同时，压力传感器测得传送带5 上单位面积的物料质量传输至主控制器，主控制器做出正常和料仓1未粘料判断，传送带5匀速运行。

以上所述仅为本申请的可选实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自动清仓系统，其特征在于，包括：

清仓装置，用于清理料仓(1)；

视觉单元，包括视觉采集装置(4)，所述视觉采集装置(4)朝向所述料仓(1)的下料口(101)；

控制单元(3)，所述清仓装置和视觉采集装置(4)均与所述控制单元(3)信号连接。

2.根据权利要求1所述的自动清仓系统，其特征在于，所述视觉单元还包括与所述视觉采集装置(4)信号连接的图像处理器，所述图像处理器与所述控制单元(3)信号连接。

3.根据权利要求1或2所述的自动清仓系统，其特征在于，所述视觉采集装置(4)位于所述下料口(101)的侧下方。

4.根据权利要求3所述的自动清仓系统，其特征在于，所述下料口(101)的下方设有安装架(8)和传送带(5)，所述传送带(5)安装于所述安装架(8)，所述视觉采集装置(4)成对设于所述传送带(5)两侧的所述安装架(8)上。

5.根据权利要求1所述的自动清仓系统，其特征在于，所述控制单元(3)包括主控制器和与所述主控制器信号连接的显示器和触摸屏。

6.根据权利要求1所述的自动清仓系统，其特征在于，所述清仓装置包括设置于所述料仓(1)并且伸入所述料仓(1)内部的喷气装置(2)。

7.根据权利要求1或6所述的自动清仓系统，其特征在于，所述清仓装置还包括和喷气装置(2)依次连接的管道(6)和气源室(7)，所述管道(6)上设置有空气压缩机。

8.根据权利要求1或2所述的自动清仓系统，其特征在于，所述视觉单元还包括光源，所述光源的打光方向朝向所述料仓(1)的下料口(101)。

9.根据权利要求2所述的自动清仓系统，其特征在于，所述视觉采集装置(4)为工业相机。

10.根据权利要求1、2和5任一所述的自动清仓系统，其特征在于，所述控制单元(3)为PLC。

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