TWI595360B - 輸送裝置 - Google Patents

Description

輸送裝置

本發明係有關於一種輸送裝置，特別是一種具有無線通訊功能之輸送裝置。

產業界常利用張力皮帶作為輸送設備，皮帶使用久了會自然變長，當皮帶長度超過一定限度後，輸送設備的驅動輪轉動，另一端支撐的被動惰輪不會跟著同步轉動，使用者若沒有即時發現並調整惰輪的位置，使皮帶拉緊讓惰輪轉動速度與驅動輪同步，皮帶輸送設備將只有驅動輪獨自轉動，並對皮帶做定點摩擦，經過一段時間後，皮帶將會溫升燃燒最後斷裂，生產將中斷。燃燒環境若處於高粉塵濃度，很可能發生塵爆的工安意外。

所以在水泥、採礦、火力發電、港機設備大宗貨物儲存環境或生產流程皆大量使用（有斗式提升機和皮帶輸送機），其長度整合系統連接從幾十公尺到幾十公里皆有，架設的輸送機少則幾十台，多則幾百台，分散礦區或廠區偏僻地方，平時很少有人走動檢查管理，因此必須裝置自動偵測感測元件，隨時偵測輸送機的現場狀況，並將信號傳送到中央控制室，若有問題並發出警報通知維修人員做維修處理。但是，此等傳統配置需分別安置實體電纜線以傳送訊號與電源，造成設備及保養成本的提高。

為改善上述習知技術之缺點，本發明之目的在於提供一種無線通訊功能之輸送裝置。

為達成本發明之上述目的，本發明之輸送裝置包含：一動力主軸；一惰輪主軸；一輸送帶，該輸送帶連接至該動力主軸及該惰輪主軸；一功/能轉換無線監控裝置，該功/能轉換無線監控裝置係耦合至該惰輪主軸；及至少一現場無線控制器，該現場無線控制器無線電連接至該功/能轉換無線監控裝置，該現場無線控制器係用以感測該輸送裝置之運作狀況以產生一感測資料並無線傳遞該感測資料至該功/能轉換無線監控裝置。其中該功/能轉換無線監控裝置包含：一發電機，該發電機耦接該惰輪主軸，該發電機受該惰輪主軸的旋轉運動而產生電力；一電池，該電池電性連接至該發電機，該電池接收並儲存該發電機所產生的電力；一轉速測量感測器，該轉速測量感測器電性連接至該發電機及該電池，該轉速測量感測器係用以量測該惰輪主軸之轉速；一微處理器，該微處理器電性連接至該轉速測量感測器及該電池；及一傳輸天線，該傳輸天線電性連接至該微處理器。

再者，如上所述之輸送裝置，其中該現場無線控制器包含：一控制單元；一訊號輸出單元，該訊號輸出單元電性連接至該控制單元；一電池單元，該電池單元電性連接至該控制單元；及一數位類比觸發單元，該數位類比觸發單元電性連接至該控制單元。其中，當該數位類比觸發單元產生一異常觸發訊號並傳遞該異常觸發訊號至該控制單元時，該控制單元利用該訊號輸出單元傳遞該異常觸發訊號至該功/能轉換無線監控裝置。

再者，如上所述之輸送裝置，其中該現場無線控制器更包含：一高頻訊號處理單元，該高頻訊號處理單元電性連接至該訊號輸出單元，並用以將該訊號輸出單元所輸出之訊號轉換為高頻訊號。

再者，如上所述之輸送裝置，其中該功/能轉換無線監控裝置更包含：一接收高頻訊號處理單元，該接收高頻訊號處理單元電性連接至該微處理器及該傳輸天線；及一輸出高頻訊號處理單元，該輸出高頻訊號處理單元電性連接至該微處理器及該傳輸天線。其中，該接收高頻訊號處理單元係用以接收該現場無線控制器所無線傳遞之該感測資料及該異常觸發訊號，並傳遞該感測資料及該異常觸發訊號至該微處理器；該微處理器運算處理該感測資料及該異常觸發訊號之後，該微處理器利用該輸出高頻訊號處理單元對外通知。

再者，如上所述之輸送裝置，更包含：至少一匣道器，該匣道器電性連接或無線電連接至該現場無線控制器。其中該匣道器與該現場無線控制器進行資料傳送；該閘道器包含一記憶裝置以進行記憶復歸設定。

再者，如上所述之輸送裝置，其中該功/能轉換無線監控裝置更包含：一顯示單元，該顯示單元電性連接至該微處理器及該電池。

再者，如上所述之輸送裝置，其中該微處理器包含一記憶單元。

再者，如上所述之輸送裝置，更包含：一停止輸送裝置運轉開關，該停止輸送裝置運轉開關電性連接至該動力主軸。

再者，如上所述之輸送裝置，其中該現場無線控制器的電力來源係為太陽能能源或震動能源。

再者，如上所述之輸送裝置，其中該功/能轉換無線監控裝置及該現場無線控制器係直接將資料無線傳遞至一中央控制中心。

本發明之功效與技術特徵包含：

1. 利用高頻訊號將該些現場無線控制器連結，並與該功/能轉換無線監控裝置連結做一有效監控管理；該閘道器包含該記憶裝置以進行記憶復歸設定。

2. 利用輸送系統本身動力，做功/能轉換，提供無線訊號接收、發射電力來源，並作為該功/能轉換無線監控裝置電能來源。

3. 傳統的現場控制系統係為串接式的控制系統，只要其中一個裝置損壞，即會造成整個輸送裝置的停機。本發明採用該些該現場無線控制器，搭配該閘道器的設計，可以在其中一個裝置損壞時，藉由無線訊號的中繼傳輸，維持輸送系統正常運作。

有關本發明的詳細說明及技術內容，請參閱以下的詳細說明和附圖說明如下，而附圖與詳細說明僅作為說明之用，並非用於限制本發明。

請參考圖1，其係為本發明之輸送裝置示意圖。本發明之輸送裝置10包含一動力主軸20、一惰輪主軸30、一輸送帶40、一功/能轉換無線監控裝置50、至少一現場無線控制器60、至少一匣道器70及一停止輸送裝置運轉開關80。

該輸送帶40連接至該動力主軸20及該惰輪主軸30，使得當該動力主軸20旋轉時該動力主軸20能透過該輸送帶40帶動該惰輪主軸30；該功/能轉換無線監控裝置50係耦合至該惰輪主軸30；該現場無線控制器60無線電連接至該功/能轉換無線監控裝置50；該現場無線控制器60係用以感測該輸送裝置10之運作狀況以產生一感測資料622並無線傳遞該感測資料622至該功/能轉換無線監控裝置50；該功/能轉換無線監控裝置50及該現場無線控制器60可以但不限定直接將資料無線傳遞至一中央控制中心90以進行後續處理。

該匣道器70電性連接或無線電連接至該現場無線控制器60；該匣道器70與該現場無線控制器60進行資料傳送；該閘道器70包含一記憶裝置702以進行記憶復歸設定；該匣道器70係用以連接各皮帶組合之無線傳送；該停止輸送裝置運轉開關80電性連接至該動力主軸20。

請參考圖2，其係為本發明之功/能轉換無線監控裝置方塊圖；並請同參考圖1。該功/能轉換無線監控裝置50包含一發電機502、一電池504、一轉速測量感測器506、一微處理器508、一傳輸天線510、一接收高頻訊號處理單元512、一輸出高頻訊號處理單元514及一顯示單元516。該微處理器508包含一記憶單元518。該發電機502可供電予一電池單元606。

該發電機502耦接（即，機械耦合）該惰輪主軸30，使得該發電機502受該惰輪主軸30的旋轉運動而產生電力；該電池504電性連接至該發電機502；該電池504接收並儲存該發電機502所產生的電力；該電池504係傳送一工作電源522至該轉速測量感測器506、該微處理器508及該顯示單元516以驅動該轉速測量感測器506、該微處理器508及該顯示單元516；該轉速測量感測器506電性連接至該發電機502及該電池504；該轉速測量感測器506係用以透過該發電機502量測該惰輪主軸30之轉速以產生一轉速特徵訊號520；該轉速測量感測器506從該發電機502得到該轉速特徵訊號520；該轉速測量感測器506傳送該轉速特徵訊號520至該微處理器508以進行後續處理；該微處理器508電性連接至該轉速測量感測器506及該電池504；該微處理器508接收一類比/數位訊號524（例如一溫度訊號、一重量訊號或一警示訊號等等）。

該傳輸天線510透過該接收高頻訊號處理單元512及該輸出高頻訊號處理單元514電性連接至該微處理器508；該接收高頻訊號處理單元512電性連接至該微處理器508及該傳輸天線510；該輸出高頻訊號處理單元514電性連接至該微處理器508及該傳輸天線510；該接收高頻訊號處理單元512係用以透過該傳輸天線510接收該現場無線控制器60所無線傳遞之該感測資料622及該異常觸發訊號610，並傳遞該感測資料622及該異常觸發訊號610至該微處理器508以進行後續處理；該微處理器508運算處理該感測資料622及該異常觸發訊號610之後，該微處理器508利用該輸出高頻訊號處理單元514及該傳輸天線510對外通知（例如通知圖1所示之該中央控制中心90以進行後續處理）；該接收高頻訊號處理單元512及該輸出高頻訊號處理單元514可整合成為一無線通訊模組，且該無線通訊模組及該傳輸天線510係使用3G、4G、ZigBee、LoRa或WiFi技術；該顯示單元516電性連接至該微處理器508及該電池504；該顯示單元516顯示該微處理器508所傳遞的資訊；該記憶單元518係用以記憶該微處理器508所接收的資料。

請參考圖3，其係為本發明之現場無線控制器之方塊圖；並請同參考圖1及圖2。該現場無線控制器60包含一控制單元602、一訊號輸出單元604、一電池單元606、一數位類比觸發單元608、一高頻訊號處理單元612、一發光二極體614、一警報單元616及一天線單元618。

該訊號輸出單元604電性連接至該控制單元602；該電池單元606電性連接至該控制單元602及該發電機502；該數位類比觸發單元608電性連接至該控制單元602；該數位類比觸發單元608係用以接收一輸入輸出觸發類比觸發訊號620；該輸入輸出觸發類比觸發訊號620係為一外部輸入訊號（例如拉繩訊號或跑偏按鈕訊號等等）；當該數位類比觸發單元608產生一異常觸發訊號610並傳遞該異常觸發訊號610至該控制單元602時，該控制單元602利用該訊號輸出單元604、該高頻訊號處理單元612及該天線單元618傳遞該異常觸發訊號610至該功/能轉換無線監控裝置50。

該高頻訊號處理單元612電性連接至該訊號輸出單元604；該高頻訊號處理單元612用以將該訊號輸出單元604所輸出之訊號（即該異常觸發訊號610及該感測資料622）轉換為高頻訊號；該發光二極體614電性連接至該訊號輸出單元604；該警報單元616電性連接至該訊號輸出單元604；該天線單元618電性連接至該高頻訊號處理單元612；該現場無線控制器60的電力來源可為該電池單元606或太陽能能源或震動能源。

該電池單元606電性連接至該控制單元602、該訊號輸出單元604、該數位類比觸發單元608、該高頻訊號處理單元612、該發光二極體614、該警報單元616及該天線單元618，藉以供電予該控制單元602、該訊號輸出單元604、該數位類比觸發單元608、該高頻訊號處理單元612、該發光二極體614、該警報單元616及該天線單元618。

請復參考圖1、圖2及圖3。該功/能轉換無線監控裝置50之該發電機502耦接該惰輪主軸30藉以產生電力，並加以儲能給予監控模組及無線模組電力。該些現場無線控制器60可利用上述的電力，或者另行以電池或太陽能方式供給電力，並透過高頻或無線訊號傳遞相關資訊給予該功/能轉換無線監控裝置50。該輸送裝置10具有複數個該些現場無線控制器60，該些現場無線控制器60可為例如但本發明不限定為震動警示器、跑偏警示器、拉繩警示器、現場按鈕警示器或溫度警示器。本發明透過高頻或無線技術達成降低建置及維護成本，以及相關警示資訊能快速傳送的功效。

綜上所述，本發明提出一種無線網路組成的現場無線控制系統，其技術特徵與功效包含：

1. 利用高頻訊號將該些現場無線控制器60連結，並與該功/能轉換無線監控裝置50連結做一有效監控管理；該閘道器70包含該記憶裝置702以進行記憶復歸設定。

2. 利用輸送系統本身動力，做功/能轉換，提供無線訊號接收、發射電力來源，並作為該功/能轉換無線監控裝置50電能來源。

3. 傳統的現場控制系統係為串接式的控制系統，只要其中一個裝置損壞，即會造成整個輸送裝置的停機。本發明採用該些該現場無線控制器60，搭配該閘道器70的設計，可以在其中一個裝置損壞時，藉由無線訊號的中繼傳輸，維持輸送系統正常運作。

然以上所述者，僅為本發明之較佳實施例，當不能限定本發明實施之範圍，即凡依本發明申請專利範圍所作之均等變化與修飾等，皆應仍屬本發明之專利涵蓋範圍意圖保護之範疇。本發明還可有其它多種實施例，在不背離本發明精神及其實質的情況下，熟悉本領域的技術人員當可根據本發明作出各種相應的改變和變形，但這些相應的改變和變形都應屬於本發明所附的權利要求的保護範圍。綜上所述，當知本發明已具有產業利用性、新穎性與進步性，又本發明之構造亦未曾見於同類產品及公開使用，完全符合發明專利申請要件，爰依專利法提出申請。

10‧‧‧輸送裝置

20‧‧‧動力主軸

30‧‧‧惰輪主軸

40‧‧‧輸送帶

50‧‧‧功/能轉換無線監控裝置

60‧‧‧現場無線控制器

70‧‧‧匣道器

80‧‧‧停止輸送裝置運轉開關

90‧‧‧中央控制中心

502‧‧‧發電機

504‧‧‧電池

506‧‧‧轉速測量感測器

508‧‧‧微處理器

510‧‧‧傳輸天線

512‧‧‧接收高頻訊號處理單元

514‧‧‧輸出高頻訊號處理單元

516‧‧‧顯示單元

518‧‧‧記憶單元

520‧‧‧轉速特徵訊號

522‧‧‧工作電源

524‧‧‧類比/數位訊號

602‧‧‧控制單元

604‧‧‧訊號輸出單元

606‧‧‧電池單元

608‧‧‧數位類比觸發單元

610‧‧‧異常觸發訊號

612‧‧‧高頻訊號處理單元

614‧‧‧發光二極體

616‧‧‧警報單元

618‧‧‧天線單元

620‧‧‧輸入輸出觸發類比觸發訊號

622‧‧‧感測資料

702‧‧‧記憶裝置

圖1為本發明之輸送裝置示意圖。

圖2為本發明之功/能轉換無線監控裝置方塊圖。

圖3為本發明之現場無線控制器之方塊圖。

10‧‧‧輸送裝置

20‧‧‧動力主軸

30‧‧‧惰輪主軸

40‧‧‧輸送帶

50‧‧‧功/能轉換無線監控裝置

60‧‧‧現場無線控制器

70‧‧‧匣道器

80‧‧‧停止輸送裝置運轉開關

90‧‧‧中央控制中心

610‧‧‧異常觸發訊號

622‧‧‧感測資料

702‧‧‧記憶裝置

Claims (10)

1. 一種輸送裝置，包含： 一動力主軸； 一惰輪主軸； 一輸送帶，該輸送帶連接至該動力主軸及該惰輪主軸； 一功/能轉換無線監控裝置，該功/能轉換無線監控裝置係耦合至該惰輪主軸；及 至少一現場無線控制器，該現場無線控制器無線電連接至該功/能轉換無線監控裝置，該現場無線控制器係用以感測該輸送裝置之運作狀況以產生一感測資料並無線傳遞該感測資料至該功/能轉換無線監控裝置， 其中該功/能轉換無線監控裝置包含： 一發電機，該發電機耦接該惰輪主軸，該發電機受該惰輪主軸的旋轉運動而產生電力； 一電池，該電池電性連接至該發電機，該電池接收並儲存該發電機所產生的電力； 一轉速測量感測器，該轉速測量感測器電性連接至該發電機及該電池，該轉速測量感測器係用以量測該惰輪主軸之轉速； 一微處理器，該微處理器電性連接至該轉速測量感測器及該電池；及 一傳輸天線，該傳輸天線電性連接至該微處理器。
2. 如申請專利範圍第1項所述之輸送裝置，其中該現場無線控制器包含： 一控制單元； 一訊號輸出單元，該訊號輸出單元電性連接至該控制單元； 一電池單元，該電池單元電性連接至該控制單元；及 一數位類比觸發單元，該數位類比觸發單元電性連接至該控制單元， 其中，當該數位類比觸發單元產生一異常觸發訊號並傳遞該異常觸發訊號至該控制單元時，該控制單元利用該訊號輸出單元傳遞該異常觸發訊號至該功/能轉換無線監控裝置。
3. 如申請專利範圍第2項所述之輸送裝置，其中該現場無線控制器更包含： 一高頻訊號處理單元，該高頻訊號處理單元電性連接至該訊號輸出單元，並用以將該訊號輸出單元所輸出之訊號轉換為高頻訊號。
4. 如申請專利範圍第2項所述之輸送裝置，其中該功/能轉換無線監控裝置更包含： 一接收高頻訊號處理單元，該接收高頻訊號處理單元電性連接至該微處理器及該傳輸天線；及 一輸出高頻訊號處理單元，該輸出高頻訊號處理單元電性連接至該微處理器及該傳輸天線， 其中，該接收高頻訊號處理單元係用以接收該現場無線控制器所無線傳遞之該感測資料及該異常觸發訊號，並傳遞該感測資料及該異常觸發訊號至該微處理器；該微處理器運算處理該感測資料及該異常觸發訊號之後，該微處理器利用該輸出高頻訊號處理單元對外通知。
5. 如申請專利範圍第3項所述之輸送裝置，更包含： 至少一匣道器，該匣道器電性連接或無線電連接至該現場無線控制器， 其中該匣道器與該現場無線控制器進行資料傳送；該閘道器包含一記憶裝置以進行記憶復歸設定。
6. 如申請專利範圍第1項所述之輸送裝置，其中該功/能轉換無線監控裝置更包含： 一顯示單元，該顯示單元電性連接至該微處理器及該電池。
7. 如申請專利範圍第1項所述之輸送裝置，其中該微處理器包含一記憶單元。
8. 如申請專利範圍第2項所述之輸送裝置，更包含： 一停止輸送裝置運轉開關，該停止輸送裝置運轉開關電性連接至該動力主軸。
9. 如申請專利範圍第2項所述之輸送裝置，其中該現場無線控制器的電力來源係為太陽能能源或震動能源。
10. 如申請專利範圍第1項所述之輸送裝置，其中該功/能轉換無線監控裝置及該現場無線控制器係直接將資料無線傳遞至一中央控制中心。