WO2023167580A1 - Automatic system for tightening and aligning belts on conveyor belts - Google Patents

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WO2023167580A1
WO2023167580A1 PCT/MX2022/050123 MX2022050123W WO2023167580A1 WO 2023167580 A1 WO2023167580 A1 WO 2023167580A1 MX 2022050123 W MX2022050123 W MX 2022050123W WO 2023167580 A1 WO2023167580 A1 WO 2023167580A1
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WO
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belt
conveyor
motors
alignment
motor
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PCT/MX2022/050123
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Inventor
Arturo Javier SANTANA CISNEROS
Leonardo Jesús VALDIVIA PARGA
Carolina DEL VALLE SOTO
Omar Eduardo JIMÉNEZ LÓPEZ
Original Assignee
Santana Cisneros Arturo Javier
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G15/00—Conveyors having endless load-conveying surfaces, i.e. belts and like continuous members, to which tractive effort is transmitted by means other than endless driving elements of similar configuration
    • B65G15/60—Arrangements for supporting or guiding belts, e.g. by fluid jets
    • B65G15/64—Arrangements for supporting or guiding belts, e.g. by fluid jets for automatically maintaining the position of the belts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G23/00—Driving gear for endless conveyors; Belt- or chain-tensioning arrangements
    • B65G23/44—Belt or chain tensioning arrangements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G43/00—Control devices, e.g. for safety, warning or fault-correcting

Definitions

  • the belts transport materials or products and this, in some cases, is pushed towards another belt in a direction perpendicular to the movement of the belt, which causes the belt to be pushed to one side, causing misalignment.
  • the present invention is aimed at an automatic belt tensioning and alignment system in belt conveyors, which allows the conveyor to be kept operating optimally, which reduces the risk of delays, reduces maintenance requirements and the need for maintenance personnel. , in addition to allowing to prolong the useful life of the band by avoiding premature wear.
  • Step 1 Access the WEB server configuration through the host computer to select the real-time detection data and fault alarm signals to be sent to the remote server, and form a configuration file after it is completed the configuration;
  • the temperature sensor is mounted to the windings and bearings of the conveyor motor and the bearings of the speed reducer, respectively measuring the motor windings and bearings, and the temperature of the speed reducer bearings.
  • the utility model wireless remote monitoring system applying Zigbee wireless transmission technology provides a technical means for the unmanned chemical factory and makes the realization of the production of the unmanned chemical factory a piece of cake. step forward.
  • the main objective of the invention is to make available an automatic system capable of tensioning and aligning a belt on belt conveyors during its operation without the need to stop, and can also control the tension and measure the number of cycles that the belt has been used.
  • Another objective of the invention is to make available said automatic belt tensioning and alignment system on belt conveyors that also allows the conveyor to be kept operating optimally, which reduces the risk of delays, reduces maintenance requirements and the need for maintenance personnel.
  • Another objective of the invention is to make available said automatic belt tensioning and alignment system on belt conveyors that also helps to perform preventive maintenance on the belt.
  • Said control device of the control and sensing subsystem is selected from a programmable logic control (PLC) and a processor, preferably an ESP32 chip with two cores and Wifi communication or some other control device and a controller for motors; that is responsible for activating the motors at a certain speed, acceleration and direction or to stop them.
  • PLC programmable logic control
  • processor preferably an ESP32 chip with two cores and Wifi communication or some other control device and a controller for motors; that is responsible for activating the motors at a certain speed, acceleration and direction or to stop them.
  • FIG. 2 shows a top view of the automatic belt tensioning and alignment system on belt conveyors, in accordance with the preferred embodiment of the invention.
  • the automatic belt tensioning and alignment system of the type that is installed on a belt conveyor wherein the belt conveyor is defined by a support structure (1), a traction roller (2) with a transmission system (3) mounted at one end of the support structure (1) and an idle roller (4 ) mounted at the other end of said support structure (1), wherein said traction roller (2) and said idle roller (4) drive and drive a band (5) on a bed of the support structure (1);
  • Said automatic belt tensioning and alignment system in belt conveyors consists of a transmission subsystem defined by a pair of stepper electric motors (6, 7) mounted on fixed supports (8, 9), each one on the sides of the structure.
  • each stepper electric motor (6, 7) includes a copy (10) where an acme screw (11) is attached, which extends on the sides of the conveyor structure and converts the movement of the motor into a rectilinear forward or backward movement smooth and controlled and that passes through guides (12, 13) and that is screwed into a pair of sliding carriages (14, 15) each mounted on a subsystem of linear guides (16, 17) on the sides of the structure support (1) of the conveyor; on said sliding carriages (14, 15) two support plates (18, 19) are fixed, on whose internal face near the ends the ends of the acme screws (11) are fixed and on whose ends two bearings (20) are fixedly mounted.

Abstract

The invention relates to an automatic system for tightening and aligning belts on belt conveyors, characterised in that it comprises a transmission subsystem defined by at least one pair of motors with mechanisms to generate rectilinear movement, mounted on the sides of the conveyor support structure, in the vicinity of the end where the idle roller is arranged; a subsystem of linear guides fastened to the sides of the conveyor structure and configured to mount a pair of sliding carriages on the sides of the conveyor and actuated by said mechanisms of the motors, in which are fastened respective support plates at the ends of which two bearings are fixedly mounted in which the ends of the shaft of the idle roller are mounted, where the belt rotates for the adjustment thereof; a control and sensing subsystem defined by control means of the initial position of said motors for the actuation thereof; position sensors of the position of the belt or analogue meters and a control device for actuating the motors when, at a speed, acceleration and direction determined based on the alignment of the belt, its alignment and tightening adjustment is required.

Description

SISTEMA AUTOMÁTICO DE TENSADO Y ALINEACIÓN DE BANDASAUTOMATIC BELT TENSIONING AND ALIGNMENT SYSTEM
EN TRANSPORTADORES DE BANDASON BELTS CONVEYORS
CAMPO DE LA INVENCIÓN FIELD OF THE INVENTION
La presente invención está relacionada con la mecánica en lo general, en lo particular se relaciona con los medios, mecanismos y estructuras de soporte y conducción de bandas de transportadores de banda. Más específicamente se refiere a un sistema automático de tensado y alineación de bandas en transportadores de banda. The present invention is related to mechanics in general, in particular it is related to the means, mechanisms and support structures and conduction of belt conveyor belts. More specifically, it refers to an automatic belt tensioning and alignment system on belt conveyors.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN BACKGROUND OF THE INVENTION
El manejo de materiales y productos lo podemos definir como la preparación y colocación de cada uno de ellos para facilitar su movimiento dentro del proceso industrial, logístico y de transformación. Comprende todas las operaciones a las que se somete el producto, excepto el trabajo de elaboración propiamente dicho y en muchas ocasiones se incluye al manejo de materiales y productos como una parte integrante del proceso. The handling of materials and products can be defined as the preparation and placement of each of them to facilitate their movement within the industrial, logistics and transformation process. It includes all the operations to which the product is subjected, except the manufacturing work itself, and on many occasions the handling of materials and products is included as an integral part of the process.
Hoy en dia, se ha creado un especial interés por el transporte mecánico de materiales y productos debido a que la mano de obra cada vez es más cara y en cierto grado peligrosa dependiendo del proceso, utilizando los medios mecánicos para el trasporte de los materiales y productos, la seguridad en el hombre es mayor, con menos riesgos de accidentes, efectuando una labor más ardua a la vez que es más rápido y eficiente. Nowadays, a special interest has been created for the mechanical transport of materials and products due to the fact that labor is becoming more expensive and to a certain degree dangerous depending on the process, using mechanical means for the transport of materials and products, safety in man is greater, with fewer risks of accidents, carrying out a more arduous work while being faster and more efficient.
Para los procesos industriales que incluyen lineas de ensamble o de traslado de materiales o productos es indispensable el uso de un sistema de transporte mecánico, en la mayor parte de ellos se recurre a las cintas o bandas transportadoras y esto se debe a varias ventajas que presentan, entre ellas las grandes distancias a las que se efectúa el transporte, facilidad de adaptación al terreno o arquitectura del proceso dentro de la planta, su gran capacidad de transporte, la disponibilidad de transportar diversos materiales y productos, no altera al producto transportado. For industrial processes that include assembly lines or transfer of materials or products, the use of a mechanical transport system is essential, in most of them belts or conveyor belts are used and this is due to several advantages that they present. , among them the great distances over which the transport is carried out, ease of adaptation to the terrain or architecture of the process within the plant, its great transport capacity, the availability of transporting various materials and products, does not alter the transported product.
Las bandas transportadoras pueden presentar diferentes diseños, construcciones y funcionamientos que dependen del tipo del proceso, del producto y las disponibilidades de la industria. (Castro Medina, et al, 2011, IPN). Conveyor belts can present different designs, constructions and operations that depend on the type of process, the product and the availability of the industry. (Castro Medina, et al, 2011, IPN).
En el funcionamiento y operación de transportadores de banda para el trasporte de varios productos implica una diversidad de factores que deben ser controlados e inspeccionados, uno de ellos, son la estructura de soporte y el sistema de transmisión que involucra el o los motores y los rodillos de tracción y loco; otro aspecto a controlar e inspeccionar es la tensión de la banda y la alineación de la misma, ya que con la operación continua y por largos periodos genera que se modifique la tensión de la banda que se traduce en reducción de la vida útil de la banda transportadora, el desgaste en los rodillos o desalineamiento de los mismos puede provocar desalineación de la banda, la cual se desgasta al rosar sus bordes en la estructura de soporte. In the operation and operation of belt conveyors for the transport of various products, it implies a diversity of factors that must be controlled and inspected, one of them is the support structure and the transmission system that involves the motor(s) and the rollers. traction and crazy; Another aspect to control and inspect is the tension of the band and its alignment, since with continuous operation and for Long periods cause the belt tension to change, which translates into a reduction in the useful life of the conveyor belt. Wear on the rollers or misalignment of the same can cause misalignment of the band, which wears out when rubbing its edges. in the support structure.
Las bandas transportan materiales o productos y éste, en algunos casos es empujado hacia otra banda en dirección perpendicular al movimiento de la banda, lo que provoca que la banda sea empujada hacia un costado provocando desalineamiento. The belts transport materials or products and this, in some cases, is pushed towards another belt in a direction perpendicular to the movement of the belt, which causes the belt to be pushed to one side, causing misalignment.
Generalmente los rodillos de transportadores de banda se montan en chumaceras que es una carcasa con un rodamiento montado que se utiliza para dar apoyo a un eje de rotación. Su diseño les permite fijar el eje de rotación permitiéndole girar, especialmente en el manejo de cargas que pueden ir desde ligeras hasta pesadas, por lo que son ampliamente utilizados en transportadores. Belt conveyor rollers are generally mounted in pillow blocks, which is a housing with a mounted bearing used to support a rotating shaft. Their design allows them to fix the axis of rotation, allowing it to rotate, especially when handling loads that can range from light to heavy, which is why they are widely used in conveyors.
Hay varios sistemas de chumaceras que permiten el giro de los ejes de los rodillos, por ejemplo, hay chumaceras definidas por un balero con su base. La base de la chumacera ayuda a sujetar y mantener el balero en posición. Estos baleros tienen la peculiaridad de tener su diámetro exterior cóncavo o semiesférico lo que permite cierta inclinación, eso permite que la flecha que sujeta al rodillo se incline para poder ajustar el paralelismo entre los rodillos. En el estado de la técnica se conocen sistemas que regulan la tensión de las bandas transportadoras, pero no la alineación. Se conoce un sistema para alinear bandas, pero son bandas de transmisión donde la banda tiene un recorrido a través de varios rodillos, lo que no es factible para una banda transportadora. There are several bearing systems that allow the rotation of the roller axes, for example, there are bearings defined by a bearing with its base. The pillow block base helps hold and hold the bearing in position. These ball bearings have the peculiarity of having their outer diameter concave or hemispherical, which allows a certain inclination, which allows the shaft that holds the roller to incline in order to adjust the parallelism between the rollers. In the state of the art, systems are known that regulate the tension of the conveyor belts, but not the alignment. A system for aligning belts is known, but they are transmission belts where the belt has a path through several rollers, which is not feasible for a conveyor belt.
Para alinear las bandas actualmente se coloca un sistema de tornillos tensores o piñón cremallera, el cual tensa la banda y la alinea, este proceso es manual y depende completamente del personal de mantenimiento o producción. Este sistema de ajuste no es automático y depende del programa de mantenimiento o reporte de falla de los operadores; además genera retrasos en el mantenimiento y se incrementan los tiempos y requerimiento de personal de mantenimiento. To align the bands, a system of tensioning screws or rack and pinion is currently placed, which tightens the band and aligns it. This process is manual and depends entirely on maintenance or production personnel. This adjustment system is not automatic and depends on the maintenance program or failure report of the operators; It also generates delays in maintenance and increases the times and requirements of maintenance personnel.
La presente invención está dirigida a un sistema automático de tensado y alineación de bandas en transportadores de bandas, que permite mantener operando el transportador de manera óptima, lo que disminuye el riesgo de retrasos, reduce los requerimientos de mantenimiento y la necesidad de personal de mantenimiento, además de que permite prolongar la vida útil de la banda al evitar desgaste prematuro. The present invention is aimed at an automatic belt tensioning and alignment system in belt conveyors, which allows the conveyor to be kept operating optimally, which reduces the risk of delays, reduces maintenance requirements and the need for maintenance personnel. , in addition to allowing to prolong the useful life of the band by avoiding premature wear.
Se realizó una búsqueda del estado de la técnica, encontrándose los siguientes documentos. A search of the state of the art was carried out, finding the following documents.
Se encontró el documento CN109720814A de Mou Zongkui et al. del 08 de enero de 2019, en dicho documento se divulga un sistema de diagnóstico y monitoreo remoto de fallas de cinta transportadora, en donde dicho sistema incluye; un extremo de campo y un extremo remoto; el extremo de campo incluye: un sensor de campo y un sistema DCS; el extremo remoto incluye: un servidor remoto y un terminal de diagnóstico; y el sistema DCS incluye una fase de una computadora superior conectada y una computadora inferior; el sensor de campo está conectado a la computadora inferior; la computadora superior se comunica con el servidor remoto a través de un archivo de secuencia de comandos de configuración; y el servidor remoto se comunica con la terminal de diagnóstico. Document CN109720814A by Mou Zongkui et al. of January 8, 2019, said document discloses a system for the diagnosis and remote monitoring of conveyor belt failures, where said system includes; a field end and a remote end; the field end includes: a field sensor and a DCS system; the remote end includes: a remote server and a diagnostic terminal; and the DCS system includes a phase of a connected upper computer and a lower computer; the field sensor is connected to the lower computer; the upper computer communicates with the remote server through a configuration script file; and the remote server communicates with the diagnostic terminal.
El sensor de campo se instala en una ubicación necesaria para monitorear a la cinta transportadora; el sistema DCS recopila datos de detección en tiempo real del sensor de campo a través de la máquina de posición inferior y genera una señal de alarma de falla de acuerdo con los datos de detección en tiempo real, y luego pasa a la computadora superior para enviar los datos de detección en tiempo real y la señal de alarma de falla al servidor remoto; la terminal de diagnóstico accede a los datos de detección en tiempo real y la señal de alarma de falla en el servidor remoto a través de una red. The field sensor is installed in a location necessary to monitor the conveyor belt; The DCS system collects real-time detection data from the down-position machine cross-field sensor, and generates a fault alarm signal according to the real-time detection data, and then passes to the upper computer to send the real-time detection data and the failure alarm signal to the remote server; The diagnostic terminal accesses the real-time detection data and failure alarm signal in the remote server through a network.
Preferiblemente, la terminal de diagnóstico accede a datos de detección en tiempo real, curvas de tendencia, señales de alarma de fallos e informes en el servidor remoto a través de un navegador. Preferably, the diagnostic terminal accesses real-time detection data, trend curves, failure alarm signals, and reports on the remote server through a browser.
Preferiblemente, el flujo de trabajo del archivo de secuencia de comandos es: Preferably, the script file workflow is:
Paso 1: Accede a la configuración del servidor WEB a través de la computadora anfitrión para seleccionar los datos de detección en tiempo real y las señales de alarma de falla que deben enviarse al servidor remoto, y forme un archivo de configuración después de que se complete la configuración; Step 1: Access the WEB server configuration through the host computer to select the real-time detection data and fault alarm signals to be sent to the remote server, and form a configuration file after it is completed the configuration;
Paso 2: Verifique si el nombre de la variable de los datos de detección en tiempo real y la señal de alarma de falla en la computadora superior es consistente con el nombre de la variable en el archivo de configuración; si son consistentes, realice el paso 3; si son inconsistentes, informe un error; Step 2: Check whether the variable name of the real-time detection data and the failure alarm signal in the upper computer is consistent with the variable name in the configuration file; if they are consistent, do step 3; if they are inconsistent, please report a bug;
Paso 3: Determine si el nombre de la variable de los datos de detección en tiempo real y la señal de alarma de falla en la computadora superior tiene un valor variable; si hay un valor de variable, copie el valor de la variable en el mismo nombre de variable en el archivo de configuración y luego cambie el valor de la variable en el archivo de configuración. Envié a un servidor remoto. Step 3: Determine whether the variable name of the real-time detection data and the failure alarm signal in the upper computer has a variable value; if there is a variable value, copy the variable value to the same variable name in the configuration file, and then change the variable value in the configuration file. I sent to a remote server.
Preferiblemente, el sensor de campo comprende un interruptor de protección, un detector de tensión, un monitor de vibraciones, un sensor de temperatura y un detector de señales eléctricas. Preferably, the field sensor comprises a protection switch, a voltage detector, a vibration monitor, a temperature sensor and an electrical signal detector.
Preferiblemente, el interruptor de protección comprende un interruptor de cable, un interruptor de desvio, un interruptor deslizante, un interruptor a prueba de roturas, un interruptor de bloqueo, un interruptor de limite y un interruptor de presión. Preferably, the protection switch comprises a cable switch, a bypass switch, a slide switch, a break-proof switch, a lockout, a limit switch and a pressure switch.
Preferiblemente, el detector de tensión se monta en un cable metálico de una cinta transportadora para detectar la tensión del cable metálico. Preferably, the tension detector is mounted on a wire rope of a conveyor belt to detect the tension of the wire rope.
Preferiblemente, los monitores de vibración se instalan respectivamente alrededor de la base del motor de la cinta transportadora y el reductor y la carcasa del cojinete para medir el desplazamiento de vibración de tres vias del motor y el reductor en el XYZ. Preferably, vibration monitors are respectively installed around the base of the conveyor motor and reducer and bearing housing to measure the three-way vibration displacement of the motor and reducer in the XYZ.
Preferiblemente, el sensor de temperatura se monta en los devanados y cojinetes del motor de la cinta transportadora y los cojinetes del reductor de velocidad, midiendo respectivamente los devanados y cojinetes del motor, y la temperatura de los cojinetes del reductor de velocidad. Preferably, the temperature sensor is mounted to the windings and bearings of the conveyor motor and the bearings of the speed reducer, respectively measuring the motor windings and bearings, and the temperature of the speed reducer bearings.
Preferiblemente, las señales eléctricas detectadas por el detector de señales eléctricas incluyen: una señal de voltaje, una señal de corriente, una señal de potencia, una señal de par, una señal de velocidad de rotación y una señal de frecuencia. Preferably, the electrical signals detected by the electrical signal detector include: a voltage signal, a current signal, a power signal, a torque signal, a rotational speed signal, and a frequency signal.
En resumen, debido a la adopción de las soluciones técnicas anteriores, los efectos beneficiosos de la presente invención son: Al adoptar el sistema de diagnóstico y monitoreo remoto de fallas de la cinta transportadora de la invención, todas las partes de la cinta transportadora en el campo que se van a detectar se pueden integrar, y el experto remoto puede realizar mediante recolección, carga, almacenamiento y acceso remoto unificados. El personal puede monitorear y diagnosticar de manera remota el funcionamiento de la cinta transportadora y guiar de manera remota al personal en el sitio, mejorando asi la eficiencia de operación del sistema, reduciendo el número de accidentes, extendiendo la vida útil del equipo y reduciendo los costos de operación y mantenimiento de la empresa. In summary, due to the adoption of the above technical solutions, the beneficial effects of the present invention are: By adopting the inventive remote fault monitoring and diagnosis system of the conveyor belt, all parts of the conveyor belt in the field to be detected can be integrated, and the remote expert can perform through unified picking, loading, storage and remote access. The personnel can remotely monitor and diagnose the operation of the conveyor belt and remotely guide the personnel on site, thus improving the operation efficiency of the system, reducing the number of accidents, extending the life of the equipment and reducing the operating and maintenance costs of the company.
El problema técnico para resolver por el documento CN1 09720814A es: proporcionar un monitoreo en linea en tiempo real de los datos del dispositivo de campo de forma remota, prediciendo y diagnosticando información de posibles fallas, y analizar remotamente la información de fallas que se han producido. Y diagnosticar de forma remota la cinta transportadora mediante el sistema de diagnóstico y monitoreo. The technical problem to be solved by the document CN1 09720814A is: to provide real-time online monitoring of field device data remotely, predicting and diagnosing information of possible failures, and remotely analyzing the information of failures that have occurred. . And remotely diagnose the conveyor belt by the diagnosis and monitoring system.
Como es evidente, el documento CN109720814A no puede ser considerado como relevante para la materia de la invención que se pretende proteger, toda vez que, como es indudable, el objeto de nuestra invención es corregir la desviación o posición no deseada de la banda transportadora de forma autónoma y en el momento del suceso, sin la necesidad de detener la cinta transportadora para su mantenimiento por parte de un técnico, a diferencia del documento CN109720814A que solo recaba información de la operación de una cinta transportadora, la cual será analizada por un técnico en una posición remota para posteriormente habilitar a un técnico con información necesaria para el mantenimiento de la banda transportadora en el sitio, lo que lleva a detener la operación de la banda transportadora para corregir las fallas, realizar pruebas y en su momento habilitar la operación de la cinta transportadora. As is evident, document CN109720814A cannot be considered as relevant to the subject of the invention that it is intended to protect, since, as is undoubtedly the case, the object of our invention is to correct the deviation or unwanted position of the conveyor belt of autonomously and at the time of the event, without the need to stop the conveyor belt for maintenance by a technician, unlike document CN109720814A which only collects information on the operation of a conveyor belt, which will be analyzed by a technician in a remote position to subsequently enable a technician with necessary information for the maintenance of the conveyor belt on site, which leads to stopping the operation of the conveyor belt to correct faults, perform tests and in its moment enable the operation of the conveyor belt.
Otro documento localizado es el documento CN211944956U de Zhang Caixia et al. del 23 de marzo de 2020, en este documento se divulga “un sistema para supervisar a distancia el estado de funcionamiento de un rodillo loco de una cinta transportadora”, el objeto de este documento es, monitorear de forma remota el estado de funcionamiento de los rodillos locos, y usar la información para juzgar la velocidad de funcionamiento y las condiciones anormales de la cinta transportadora, en donde el sistema comprende; un sensor, un enrutador, un circuito de módulo de comunicación inalámbrica 4G, un servidor y un cliente. El sensor está conectado a un enrutador utilizando tecnología ZigBee. El enrutador está controlado por el coordinador de enrutamiento de ZigBee. Para la gestión y el control, envía la señal del enrutador seleccionado al circuito del módulo de comunicación inalámbrica 4G, el circuito del módulo de comunicación inalámbrica 4G transmite la señal al interruptor del sistema y el interruptor transmite la señal al servidor de datos y al cliente. El cliente incluye una PC de escritorio y un dispositivo de mano. Dicho sensor es un sensor fotoeléctrico o de detección Hall, que detecta el estado de funcionamiento de los rodillos. Los tres rodillos de un grupo de soportes son detectados por tres sensores y las señales de detección se transmiten a un enrutador Zigbee y a varios enrutadores Zigbee. Es administrado y controlado por un coordinador de enrutamiento Zigbee. Un coordinador de enrutamiento Zigbee corresponde a un circuito de módulo de comunicación inalámbrica 4G y se envía al conmutador del sistema a través de la red inalámbrica 4G. Another located document is document CN211944956U by Zhang Caixia et al. of March 23, 2020, this document discloses "a system to remotely monitor the operating status of an idler roller of a conveyor belt", the purpose of this document is to remotely monitor the operating status of the idler rollers, and use the information to judge the running speed and abnormal conditions of the conveyor belt, where the system understands; a sensor, a router, a 4G wireless communication module circuit, a server and a client. The sensor is connected to a router using ZigBee technology. The router is controlled by the ZigBee routing coordinator. For management and control, it sends the signal of the selected router to the 4G wireless communication module circuit, the 4G wireless communication module circuit transmits the signal to the system switch, and the switch transmits the signal to the data server and client . The client includes a desktop PC and a handheld device. Said sensor is a Hall detection or photoelectric sensor, which detects the operating state of the rollers. The three rollers in a bracket group are detected by three sensors, and the detection signals are transmitted to one Zigbee router and multiple Zigbee routers. It is managed and controlled by a Zigbee routing coordinator. One Zigbee routing coordinator corresponds to one 4G wireless communication module circuit and is sent to the system switch through the 4G wireless network.
El coordinador de enrutamiento Zigbee y el circuito del módulo de comunicación inalámbrica 4G se pueden configurar en varios grupos para dividir los numerosos enrutadores Zigbee en grupos para su administración, y el coordinador de enrutamiento Zigbee y el circuito del módulo de comunicación inalámbrica 4G de cada grupo están conectados al conmutador. The Zigbee routing coordinator and 4G wireless communication module circuit can be configured in multiple groups to divide the numerous Zigbee routers into groups for management, and the Zigbee routing coordinator and 4G wireless communication module circuit of each group are connected to the switch.
En comparación con el estado de la técnica, los efectos beneficiosos de este modelo de utilidad son: Compared to the state of the art, the beneficial effects of this utility model are:
1. Debido a que este modelo de utilidad utiliza tecnología de sensores, tecnología de comunicación inalámbrica Zigbee, tecnología de comunicación de red 4G, tecnología de conmutación, tecnología de servidor de datos y tecnología de cliente para establecer una red de monitoreo inalámbrico remoto para monitorear el estado operativo en tiempo real de todos los rodillos de la cinta transportadora en la fábrica, una alarma en tiempo por condiciones anormales de operación de los rodillos, recuerda al personal de mantenimiento que los reemplace a tiempo, elimine el accidente de raíz, asegurando asi el progreso sin problemas de la producción. 1. Because this utility model uses sensor technology, Zigbee wireless communication technology, 4G network communication technology, switching technology, data server technology and client technology to establish a remote wireless monitoring network to monitor the real-time operating status of all conveyor rollers in the factory, a timely alarm for abnormal operating conditions of the rollers, Remind maintenance personnel to replace them in time, eliminate the accident at the root, thus ensuring the smooth progress of production.
2. Porque el sensor fotoeléctrico usado en el modelo de utilidad tiene las ventajas de alta precisión de detección, respuesta rápida y sin contacto, y el sensor tiene las características de estructura simple, desempeño confiable, etc.; y la tecnología de transmisión inalámbrica Zigbee tiene baja velocidad, bajo consumo de energía, corta distancia y gran capacidad. Es una tecnología de transmisión inalámbrica especialmente diseñada para redes de control de baja velocidad. Por lo tanto, el sistema de monitorización de la presente invención es muy adecuado para ocasiones con un gran número de rodillos locos y requisitos de baja velocidad de transmisión. También se puede aplicar a otras ocasiones con características similares, especialmente en zonas con entornos complejos y peligrosos. 2. Because the photoelectric sensor used in the utility model has the advantages of high detection accuracy, quick response and non-contact, and the sensor has the characteristics of simple structure, reliable performance, etc.; and Zigbee wireless transmission technology has low speed, low power consumption, short distance and large capacity. It is a wireless transmission technology specially designed for low-speed control networks. Therefore, the monitoring system of the present invention is well suited for occasions with a large number of idler rollers and low transmission speed requirements. It can also be applied to other occasions with similar characteristics, especially in areas with complex and dangerous environments.
3. El sistema de monitoreo remoto inalámbrico del modelo de utilidad que aplica la tecnología de transmisión inalámbrica Zigbee proporciona un medio técnico para la fábrica de productos químicos no tripulados y hace que la realización de la producción de la fábrica de productos químicos no tripulados sea un paso adelante. 3. The utility model wireless remote monitoring system applying Zigbee wireless transmission technology provides a technical means for the unmanned chemical factory and makes the realization of the production of the unmanned chemical factory a piece of cake. step forward.
El documento detecta el estado de funcionamiento de los tres rodillos locos de un sistema del sistema de banda transportadora de ese documento, en donde mediante una alarma por condiciones anormales de operación de los rodillos, recuerda al personal de mantenimiento que los reemplace a tiempo, elimine el accidente de raíz, asegurando asi el progreso sin problemas de la producción. The document detects the operating status of the three idle rollers of a system of the conveyor belt system of that document, where by means of an alarm for conditions abnormal operation of the rollers, remind maintenance personnel to replace them in time, eliminate the accident at the root, thus ensuring the smooth progress of production.
Contrario a la invención, ésta no monitorea el estado de funcionamiento del rodillo “loco”, ni emite una alarma al personal de mantenimiento para detener la banda transportadora con el objeto de atender un problema en el rodillo “loco”, lo cual nuevamente lleva al paro de la operación de la banda transportadora para corregir las fallas, reemplazar piezas, realizar pruebas y en su momento habilitar la operación de la cinta transportadora. En cambio, la invención por la cual se requiere protección sensa y corrige la desviación de la banda transportadora con lo cual se corrige y se pone a punto la posición de la banda transportadora, sin la necesidad de un técnico de mantenimiento, ni paros en su funcionamiento, manteniendo a la banda transportadora funcionando continuamente sin interrupciones o paros por parte de un técnico de mantenimiento. Contrary to the invention, it does not monitor the operating status of the "idler" roller, nor does it issue an alarm to maintenance personnel to stop the conveyor belt in order to attend to an "idler" roller problem, which again leads to the problem. stopping the operation of the conveyor belt to correct faults, replace parts, perform tests and, at the time, enable the operation of the conveyor belt. On the other hand, the invention for which sensitive protection is required and corrects the deviation of the conveyor belt with which the position of the conveyor belt is corrected and fine-tuned, without the need for a maintenance technician, nor stoppages in its operation, keeping the conveyor belt running continuously without interruptions or stoppages by a maintenance technician.
De acuerdo con las figuras 1 y 2 de dicho documento CN21 1944956U claramente pueden notarse la diferencia técnica descrita y demostrada anteriormente, toda vez que, es imposible que el sistema de dicho documento pueda corregir desviaciones o estados no deseados de la banda transportadora, ya que ese sistema está diseñado solo para monitorear el estado de funcionamiento de un rodillo loco de una cinta transportadora, como ha quedado nuevamente demostrado dicho documento no es relevante para la invención propuesta que incluye un sistema motorizado dinámico el cual se acopla a un rodillo “loco”, de forma tal que corrige estados no deseados de la banda transportadora. According to figures 1 and 2 of said document CN21 1944956U, the technical difference described and demonstrated above can clearly be noted, since it is impossible for the system of said document to correct deviations or unwanted states of the conveyor belt, since that system is designed only to monitor the status of operation of an idler roller of a conveyor belt, as this document has once again been demonstrated, it is not relevant to the proposed invention that includes a dynamic motorized system which is coupled to an "idler" roller, in such a way that it corrects undesired states of the conveyor belt.
Finalmente se ubicó el documento CN107399580A de Liu Dayang et al. del 13 de julio de 2017, en el cual se divulga un sistema de inspección automático para cinta transportadora, el cual comprende, un dispositivo de conducción, un dispositivo de detección, un dispositivo de posicionamiento, un dispositivo de comunicación inalámbrica, un sistema de procesamiento en segundo plano y una sala de control central, donde el dispositivo de conducción comprende un motor, baterías, equipo de carga de baterías, este conjunto de tren motriz garantiza el buen funcionamiento del dispositivo, con el fin de tener la flexibilidad de movimiento, un carro de inspección utilizando una batería de 38AH como fuente de alimentación para el dispositivo de detección, sistema de procesamiento de fondo, el carro de fuente de alimentación avanza una vez que la carga puede mantener seis horas de trabajo continuo, una vez que la energía de la batería es insuficiente para alcanzar el limite inferior de la alarma de potencia establecida, el dispositivo de inspección apagará automáticamente el dispositivo de monitoreo y el sistema de procesamiento en segundo plano, y corre automáticamente a la estación de carga para cargar; el dispositivo de detección consta de un sensor de ruido y una cámara termográfica termal infrarroja. El daño del rodillo durante el funcionamiento de la cinta emite inevitablemente ruido de fricción del metal y genera calor al mismo tiempo. El sensor de ruido monitorea el ruido en tiempo real, y el rango de monitoreo es de 30db a 120db, 1.5, los resultados son análogos de 4-20ma al sistema de procesamiento de fondo; el dispositivo de imágenes térmicas de termografia infrarroja está montado en el dispositivo de inspección con un rango de temperatura de -20 ° C a 650 ° C y una precisión de medición de ± 2 ° C. El procesamiento de imágenes y el cálculo de temperatura se puede realizar sobre un punto designado o todos los puntos en el rango de monitoreo, cuando la temperatura del punto de detección dentro del rango de video excede el valor establecido, el valor de temperatura del punto de falla regresa al sistema de procesamiento de fondo. Finally, document CN107399580A by Liu Dayang et al. of July 13, 2017, in which an automatic inspection system for a conveyor belt is disclosed, which comprises a driving device, a detection device, a positioning device, a wireless communication device, a processing system in the background and a central control room, where the driving device comprises an engine, batteries, battery charging equipment, this powertrain assembly guarantees the proper functioning of the device, in order to have the flexibility of movement, a inspection cart using 38AH battery as power supply for detection device, background processing system, power supply cart advance once charging can sustain six hours of continuous work, once power from the battery is insufficient to reach the lower limit of the set power alarm, the inspection device will automatically turn off the monitoring device and background processing system, and automatically run to the charging station for charging; the detection device consists of a noise sensor and an infrared thermal imaging camera. Roller damage during belt operation inevitably emits metal friction noise and generates heat at the same time. The noise sensor monitors noise in real time, and the monitoring range is 30db to 120db, 1.5, the results are 4-20ma analog to the background processing system; The infrared thermography thermal imaging device is mounted on the inspection device with a temperature range of -20°C to 650°C and a measurement accuracy of ±2°C. Image processing and temperature calculation are It can perform over a designated point or all points in the monitoring range, when the detection point temperature within the video range exceeds the set value, the fault point temperature value returns to the background processing system.
La relación entre el dispositivo de detección y el dispositivo de activación es que el dispositivo de detección está ubicado en el dispositivo de activación y opera al mismo tiempo para detectar el fallo ocurrido en el funcionamiento de la máquina de cinta en tiempo real. The relationship between the detection device and the trigger device is that the detection device is located in the trigger device and operates at the same time to detect the failure occurred in the operation of the tape machine in real time.
El dispositivo de posicionamiento adopta el codificador de valor absoluto para detectar el desplazamiento de marcha del carro de inspección e instalar un codificador de valor absoluto en el extremo coaxial de la rueda. La relación entre el dispositivo de posicionamiento y el sistema de procesamiento de fondo es que el dispositivo de posicionamiento monitorea en tiempo real el valor de desplazamiento al andar del carro de inspección, al mismo tiempo que el codificador ejecuta el estado en tiempo real de regreso al sistema de procesamiento de fondo, el valor de desplazamiento a través del sistema de procesamiento en segundo plano para calcular, eliminar el error, llegar al carro donde está la ubicación exacta. The positioning device adopts the absolute value encoder to detect the running displacement of the inspection carriage and installs an absolute value encoder at the coaxial end of the wheel. The relationship between the positioning device and the background processing system is that the positioning device real-time monitors the walking displacement value of the inspection carriage, at the same time as the encoder executes the real-time status back to the background processing system, the displacement value through the processing system in background to calculate, remove the error, get to the cart where the exact location is.
Contrario al objeto de la invención propuesta, el sistema de inspección automático para cinta transportadora del documento CN107399580A identifica fallas en los componentes de una cita transportadora, por ejemplo, detecta las fallas o daños en un rodillo durante su funcionamiento, de tal manera que la información que se obtiene del sistema de monitoreo se envía de forma inalámbrica a una sala de control; en cambio nuestra invención corrige y pone a punto la posición de la banda transportadora, sin la necesidad de un técnico de mantenimiento, ni paros en su funcionamiento, manteniendo a la banda transportadora funcionando continuamente sin interrupciones o paros por parte de un técnico de mantenimiento. Contrary to the object of the proposed invention, the automatic inspection system for the conveyor belt of the document CN107399580A identifies failures in the components of a conveyor appointment, for example, it detects failures or damages in a roller during its operation, in such a way that the information that is obtained from the monitoring system is sent wirelessly to a control room; On the other hand, our invention corrects and fine-tunes the position of the conveyor belt, without the need for a maintenance technician, or stoppages in its operation, keeping the conveyor belt running continuously without interruptions or stoppages by a maintenance technician.
Como ha quedado demostrado, el documento CN107399580A no es relevante para la materia de la invención propuesta y de la cual se busca protección, ya que como se indicó anteriormente, el objeto y solución al problema descrito en el documento CN1 07399580A no es igual, ni semejante al objeto y solución del problema de la invención que se pretende proteger. Ante la necesidad de contar con un sistema automático de tensado y alineación de bandas en transportadores de bandas que permita un ajuste automático de las bandas durante la operación, sin necesidad de paro y que reduzca considerablemente el mantenimiento y desgaste de las bandas, fue que se desarrollo la presente invención. As has been demonstrated, document CN107399580A is not relevant to the subject matter of the proposed invention and for which protection is sought, since as indicated above, the object and solution to the problem described in document CN1 07399580A is not the same, nor similar to the object and solution of the problem of the invention that is intended to be protected. Given the need to have an automatic belt tensioning and alignment system on belt conveyors that allows automatic adjustment of the belts during operation, without the need for stoppage and that considerably reduces maintenance and wear on the belts, it was developed the present invention.
OBJETIVOS DE LA INVENCIÓN OBJECTIVES OF THE INVENTION
La invención tiene como objetivo principal hacer disponible un sistema automático capaz de tensar y alinear una banda en transportadores de bandas durante su operación sin necesidad de hacer paro, pudiendo además controlar la tensión y medir la cantidad de ciclos que ha sido usada la banda. The main objective of the invention is to make available an automatic system capable of tensioning and aligning a belt on belt conveyors during its operation without the need to stop, and can also control the tension and measure the number of cycles that the belt has been used.
Otro objetivo de la invención es hacer disponible dicho sistema automático de tensado y alineación de bandas en transportadores de bandas que, además permita asegurar que la banda esté trabajando en su tensión y alineación óptima y en consecuencia evite desgaste innecesario de la banda y por ende permita prolongar la vida útil de la banda. Another objective of the invention is to make available said automatic belt tensioning and alignment system on belt conveyors, which also makes it possible to ensure that the belt is working at its optimum tension and alignment and consequently avoids unnecessary wear on the belt and therefore allows extend belt life.
Otro objetivo de la invención es hacer disponible dicho sistema automático de tensado y alineación de bandas en transportadores de bandas que, además permita mantener operando el transportador de manera óptima, lo que disminuye el riesgo de retrasos, reduce los requerimientos de mantenimiento y la necesidad de personal de mantenimiento. Another objective of the invention is to make available said automatic belt tensioning and alignment system on belt conveyors that also allows the conveyor to be kept operating optimally, which reduces the risk of delays, reduces maintenance requirements and the need for maintenance personnel.
Otro objetivo de la invención es hacer disponible dicho sistema automático de tensado y alineación de bandas en transportadores de bandas que, además ayude a hacer mantenimiento preventivo de la banda. Another objective of the invention is to make available said automatic belt tensioning and alignment system on belt conveyors that also helps to perform preventive maintenance on the belt.
Otro objetivo de la invención es hacer disponible dicho sistema automático de tensado y alineación de bandas en transportadores de bandas que, además sea de estructura simple, práctico y funcional. Another objective of the invention is to make available said automatic belt tensioning and alignment system on belt conveyors that is also simple in structure, practical and functional.
Y todas aquellas cualidades y objetivos que se harán aparentes al realizar una descripción general y detallada de la presente invención apoyados en las modalidades ¡lustradas. And all those qualities and objectives that will become apparent when carrying out a general and detailed description of the present invention supported by the illustrated modalities.
BREVE DESCRIPCIÓN DEL INVENTO BRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION
Lo que se requiere para alinear una banda de un transportador de banda definido por una estructura de soporte y conducción de una banda, un rodillo de tracción con sus sistema de transmisión, montados en un extremo de la estructura de soporte y un rodillo loco, en donde dichos rodillos de tracción y loco impulsan y conducen dicha banda, es que el rodillo loco cambie su inclinación; en teoría si los rodillos estuvieran absolutamente paralelos la banda estaría alienada; sin embargo, en la práctica eso es complejo y muy costoso, por lo tanto difícil de lograr. What is required to align a belt of a belt conveyor defined by a support structure and drive of a belt, a traction roller with its transmission system, mounted at one end of the support structure and an idler roller, in where said traction and idler rollers drive and drive said band, the idler roller changes its inclination; in theory if the rollers were absolutely parallels the band would be alienated; however, in practice this is complex and very expensive, therefore difficult to achieve.
Una forma para ayudar a mantener las bandas centradas es hacer los rodillos cónicos, esto ayuda a la banda a mantener su posición; pero con una desviación pequeña del paralelismo del rodillo loco y motriz esto no es suficiente. One way to help keep the belts centered is to make the rollers tapered, this helps the belt to maintain its position; but with a small deviation from the parallelism of the idler and drive roller this is not enough.
El otro caso es que algunas veces las bandas transportan material y este es empujado hacia otra banda en dirección perpendicular al movimiento de la banda, lo que empuja a la banda hacia un costado provocando desalineamiento. The other case is that sometimes the belts carry material and this is pushed towards another belt in a direction perpendicular to the movement of the belt, which pushes the belt to the side causing misalignment.
El sistema automático de tensado y alineación de bandas del tipo que se instala en un transportador de banda de conformidad con la presente invención se enfoca en colocar las chumaceras donde se montan los extremos del rodillo loco, de tal manera que puedan desplazarse hacia adelante o atrás con dos propósitos: ajustar la tensión de la banda (para poder cambiarla y dejarla en su funcionamiento óptimo) y alinear el rodillo de tracción y el rodillo loco para que queden paralelos entre sí. The automatic belt tensioning and alignment system of the type that is installed on a belt conveyor in accordance with the present invention focuses on positioning the bearings where the ends of the idler roller are mounted, in such a way that they can be moved forwards or backwards. for two purposes: adjusting the belt tension (so you can change it back and forth at its optimum performance) and aligning the drive roll and idler roll so they are parallel to each other.
La banda, durante su operación cambia sus propiedades mecánicas, puede ser por temperatura o por la misma tensión de trabajo, lo que provoca cambios en su dimensión y esto modifica la tensión de la misma. De manera general dicho sistema automático de tensado y alineación de bandas en transportadores de banda, de conformidad con la presente invención, consiste en un subsistema de transmisión definido por al menos un par de motores con mecanismos que convierten el movimiento del motor en un movimiento rectilíneo, montados cada uno en los costados de la estructura de soporte del transportador, próximo al extremo donde se dispone el rodillo loco, configurado para permitir un movimiento rectilíneo de avance o retroceso suave y controlado; un subsistema de guias lineales fijas a los costados de la estructura del transportador configuradas para montar un par de carros deslizables uno a cada costado del transportador y accionados por dichos mecanismos de los motores de dichos subsistema de transmisión, en los cuales se fijan sendas placas de soporte en cuyos extremos se montan fijamente dos chumaceras en las que se montan los extremos del eje del rodillo loco donde gira la banda; un subsistema de control y sensado definido por medios de control de posición inicial de dichos motores del subsistema de transmisión para su accionamiento; sensores de posición de la banda o medidores analógicos dispuestos perpendicularmente sobre el transportador en posición de los bordes laterales de la banda para detectar desplazamiento de la misma y un dispositivo de control para accionamiento de los motores cuando es requerido a una velocidad, aceleración y dirección determinados en función de la alineación de la banda para permitir un movimiento rectilíneo de avance o retroceso suave y controlado de uno o ambos carros deslizables de los costados del transportador para desplazar hacia adelante o hacia atrás con una velocidad y fuerza determinada uno o ambos extremos de la placas de soporte donde se fijan las chumaceras en las que se montan los extremos del eje del rodillo loco donde gira la banda para su alineación y tensado. The band, during its operation, changes its mechanical properties, it can be due to temperature or due to the same working tension, which causes changes in its dimension and this modifies its tension. In general, said automatic belt tensioning and alignment system in belt conveyors, in accordance with the present invention, consists of a transmission subsystem defined by at least one pair of motors with mechanisms that convert the movement of the motor into a rectilinear movement. , each mounted on the sides of the support structure of the conveyor, close to the end where the idler roller is located, configured to allow smooth and controlled rectilinear forward or backward movement; a subsystem of linear guides fixed to the sides of the conveyor structure configured to assemble a pair of sliding carriages, one on each side of the conveyor and actuated by said mechanisms of the motors of said transmission subsystem, in which respective plates of transmission are fixed. support whose ends are fixedly mounted two bearings in which the ends of the axis of the idler roller where the band rotates are mounted; a control and sensing subsystem defined by initial position control means of said motors of the transmission subsystem for their actuation; belt position sensors or analog meters arranged perpendicularly on the conveyor in position of the lateral edges of the belt to detect movement of the same and a control device for driving the motors when required at a certain speed, acceleration and direction depending on the alignment of the belt to allow smooth and controlled rectilinear forward or backward movement of one or both sliding carriages of the belts. sides of the conveyor to move forwards or backwards with a certain speed and force one or both ends of the support plates where the bearings are fixed in which the ends of the idler roller shaft are mounted where the band rotates for its alignment and tensed.
Dichos motores del subsistema de transmisión se seleccionan de un motor eléctrico, un motor hidráulico o un motor neumático y preferentemente un motor eléctrico a pasos. Es posible utilizar un servomotor o un motor de corriente alterna o directa, incluso un motor lineal, esto dependerá mucho del tamaño del transportador. Dependiendo del motor que se use el sistema de control cambia un poco. Said motors of the transmission subsystem are selected from an electric motor, a hydraulic motor or a pneumatic motor and preferably a stepping electric motor. It is possible to use a servo motor or an alternating or direct current motor, even a linear motor, this will depend a lot on the size of the conveyor. Depending on the engine used the control system changes a bit.
Dichos mecanismos que convierten el movimiento del motor en un movimiento rectilíneo se selecciona de un tornillo embalado o de bolas, un sistema de piñón o cremallera, un sistema de cuatro barras o biela manivela, entre otros y preferentemente un mecanismo de tuerca y tornillo tipo acme ya que el desplazamiento que se requiere para esta aplicación es relativamente pequeño y lento por lo que el tornillo acme puede soportarlo. Said mechanisms that convert the movement of the motor into a rectilinear movement are selected from a ball or ball screw, a rack or pinion system, a four-bar system or crank connecting rod, among others and preferably an acme-type nut and screw mechanism. Since the displacement required for this application is relatively small and slow, the acme screw can handle it.
Dicho dispositivo de control del subsistema de control y sensado se selecciona de un control lógico programadle (PLC) y un procesador preferentemente un chip ESP32 con dos núcleos y comunicación Wifi o algún otro dispositivo de control y un controlador para los motores; que se encarga de activar los motores a una velocidad, aceleración y dirección determinadas o para detenerlos. Said control device of the control and sensing subsystem is selected from a programmable logic control (PLC) and a processor, preferably an ESP32 chip with two cores and Wifi communication or some other control device and a controller for motors; that is responsible for activating the motors at a certain speed, acceleration and direction or to stop them.
Dichos medios de control de posición inicial de dichos motores del subsistema de transmisión para su accionamiento se seleccionan de un codificador con potenciómetro o un codificador lineal y preferentemente un sensor de casa (home) que proporciona la posición inicial de los motores. Said initial position control means of said motors of the transmission subsystem for their actuation are selected from an encoder with a potentiometer or a linear encoder and preferably a home sensor (home) that provides the initial position of the motors.
Cuando los motores llegan a su posición inicial, entonces avanza hasta la posición requerida, que pueden ser un determinado número de pasos que ajustará la banda y la alineará a un punto de trabajo óptimo (la tensión de trabajo de la banda). Se puede medir la presión que el rodillo ejerce sobre las chumaceras para determinar la presión y por medio de esto la tensión en lugar de hacerlo por pasos, o mediante mediciones indirectas como por ejemplo el consumo de corriente del motor. When the motors reach their initial position, it then advances to the required position, which can be a certain number of steps that will adjust the belt and align it to an optimum working point (the working tension of the belt). The pressure that the roller exerts on the bearings can be measured to determine the pressure and by means of this the tension instead of doing it in steps, or by indirect measurements such as the current consumption of the motor.
Una vez que la banda está en su posición adecuada los dos sensores de posición de la banda o los medidores analógicos colocados en una posición conocida si detectan el cambio del estado del sensor se determinará que la banda salió de alineación por lo que se envía instrucción al motor para se mueva hasta que el sensor vuelva a cambiar de estado; durante la alienación lo más común es que estén cambiando de estado los sensores de ambos lados hasta que se vuelve a estabilizar la banda. Dichos sensores de posición de la banda están colocados perpendicularmente en la parte superior de la banda en el limite de los bordes laterales de la banda, cuando ésta se desalinea el sensor cambia de estado y se activan los motores hasta que el sensor vuelva a regresar a su estado anterior y la banda se alinea y tensa. Once the band is in its proper position, the two band position sensors or the analog meters placed in a known position, if they detect the change in the state of the sensor, it will be determined that the band is out of alignment, so an instruction is sent to the motor stops moving until the sensor changes state again; during alignment, the most common is that the sensors on both sides are changing state until the band stabilizes again. Said band position sensors are placed perpendicularly in the upper part of the band at the limit of the lateral edges of the band. When the band is misaligned, the sensor changes state and the motors are activated until the sensor returns to normal. its previous state and the band is aligned and tense.
Para comprender mejor las características de la invención se acompaña a la presente descripción, como parte integrante de la misma, los dibujos con carácter ilustrativo más no limitativo, que se describen a continuación. In order to better understand the characteristics of the invention, the present description is accompanied, as an integral part thereof, by the drawings with an illustrative but non-limiting nature, which are described below.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
La figura 1 muestra una vista en perspectiva convencional del sistema automático de tensado y alineación de bandas en transportadores de bandas, de conformidad con la modalidad preferida de la invención. Figure 1 shows a conventional perspective view of the automatic belt tensioning and alignment system on belt conveyors, in accordance with the preferred embodiment of the invention.
La figura 2 muestra una vista superior del sistema automático de tensado y alineación de bandas en transportadores de bandas, de conformidad con la modalidad preferida de la invención. Figure 2 shows a top view of the automatic belt tensioning and alignment system on belt conveyors, in accordance with the preferred embodiment of the invention.
La figura 3 muestra una vista lateral del sistema automático de tensado y alineación de bandas en transportadores de bandas, de conformidad con la modalidad preferida de la invención. La figura 4 muestra una vista superior de la sección del transportador de bandas, donde se exhibe el sistema automático de tensado y alineación de bandas en transportadores de bandas, de conformidad con la modalidad preferida de la invención. Figure 3 shows a side view of the automatic belt tensioning and alignment system on belt conveyors, in accordance with the preferred embodiment of the invention. Figure 4 shows a top view of the section of the belt conveyor, where the automatic system for tensioning and aligning belts in belt conveyors is shown, in accordance with the preferred embodiment of the invention.
Para una mejor comprensión del invento, se pasará a hacer la descripción detallada de alguna de las modalidades del mismo, mostrada en los dibujos que con fines ilustrativos mas no limitativos se anexan a la presente descripción. For a better understanding of the invention, a detailed description of some of its modalities will be made, shown in the drawings that are attached to this description for illustrative but not limiting purposes.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DEL INVENTO DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Los detalles característicos del sistema automático de tensado y alineación de bandas en transportadores de bandas, se muestran claramente en la siguiente descripción y en los dibujos ilustrativos que se anexan, sirviendo los mismos signos de referencia para señalar las mismas partes. The characteristic details of the automatic belt tensioning and alignment system on belt conveyors are clearly shown in the following description and in the attached illustrative drawings, using the same reference signs to indicate the same parts.
Haciendo referencia a las figuras 1 a 4 el sistema automático de tensado y alineación de bandas del tipo que se instala en un transportador de banda; en donde el transportador de banda está definido por una estructura de soporte (1), un rodillo de tracción (2) con un sistema de transmisión (3) montados en un extremo de la estructura de soporte (1) y un rodillo loco (4) montado en el otro extremo de dicha estructura de soporte (1), en donde dicho rodillo de tracción (2) y dicho rodillo loco (4) impulsan y conducen una banda (5) sobre una cama de la estructura de soporte (1); dicho sistema automático de tensado y alineación de bandas en transportadores de banda consta de un subsistema de transmisión definido por un par de motores eléctricos a pasos (6, 7) montados en soportes (8, 9) fijos cada uno en los costados de la estructura de soporte (1) del transportador, próximo al extremo donde se dispone el rodillo loco (4); cada motor eléctrico a pasos (6, 7) comprende un copie (10) donde se acopla un tornillo acme (11) que se extienden en los costados de la estructura del transportador y convierten el movimiento del motor en un movimiento rectilíneo de avance o retroceso suave y controlado y que pasa a través de guias (12, 13) y que se enrosca en un par de carros deslizables (14, 15) cada uno montado en un subsistema de guias lineales (16, 17) a los costados de la estructura de soporte (1) del transportador; en dichos carros deslizables (14, 15) se fijan sendas placas de soporte (18, 19) en cuya cara interna cerca de los extremos se fija los extremos de los tornillos acme (11) y en cuyos extremos se montan fijamente dos chumaceras (20, 21) en las que se montan los extremos del eje del rodillo loco (4) donde gira la banda (5); un subsistema de control y sensado definido por un sensor de casa (22) que proporciona la posición inicial de los motores eléctricos a pasos (6, 7) del subsistema de transmisión para su accionamiento; dos sensores de posición (23, 24) de la banda (5) dispuestos perpendicularmente sobre el transportador en posición de los bordes laterales de la banda (5) para detectar desplazamiento de la misma y un dispositivo de control (no mostrado) seleccionado de un control lógico programadle (PLC), un procesador ESP32 con dos núcleos y comunicación Wifi o algún otro dispositivo de control y un controlador para los motores eléctricos a pasos (6, 7) para el accionamiento de éstos cuando es requerido a una velocidad, aceleración y dirección determinados en función de la alineación de la banda (5) para permitir un movimiento rectilíneo de avance o retroceso suave y controlado de uno o ambos carros deslizables (14, 15) de los costados del transportador para desplazar hacia adelante o hacia atrás con una velocidad y fuerza determinada uno o ambos extremos de la placas de soporte (18, 19) donde se fijan las chumaceras (20, 21) en las que se montan los extremos del eje del rodillo loco (4) donde gira la banda (5) para su alineación y tensado. Referring to Figures 1 to 4, the automatic belt tensioning and alignment system of the type that is installed on a belt conveyor; wherein the belt conveyor is defined by a support structure (1), a traction roller (2) with a transmission system (3) mounted at one end of the support structure (1) and an idle roller (4 ) mounted at the other end of said support structure (1), wherein said traction roller (2) and said idle roller (4) drive and drive a band (5) on a bed of the support structure (1); Said automatic belt tensioning and alignment system in belt conveyors consists of a transmission subsystem defined by a pair of stepper electric motors (6, 7) mounted on fixed supports (8, 9), each one on the sides of the structure. support (1) of the conveyor, close to the end where the idler roller (4) is located; each stepper electric motor (6, 7) includes a copy (10) where an acme screw (11) is attached, which extends on the sides of the conveyor structure and converts the movement of the motor into a rectilinear forward or backward movement smooth and controlled and that passes through guides (12, 13) and that is screwed into a pair of sliding carriages (14, 15) each mounted on a subsystem of linear guides (16, 17) on the sides of the structure support (1) of the conveyor; on said sliding carriages (14, 15) two support plates (18, 19) are fixed, on whose internal face near the ends the ends of the acme screws (11) are fixed and on whose ends two bearings (20) are fixedly mounted. , 21) in which the ends of the axis of the idler roller (4) where the band (5) rotates are mounted; a control and sensing subsystem defined by a home sensor (22) that provides the initial position of the stepper electric motors (6, 7) of the transmission subsystem for its activation; two position sensors (23, 24) of the band (5) arranged perpendicularly on the conveyor in position of the lateral edges of the band (5) to detect displacement thereof and a control device (not shown) selected from a logic control program (PLC), an ESP32 processor with two cores and Wifi communication or some other control device and a controller for the electric stepper motors (6, 7) to drive them when required at a certain speed, acceleration and direction depending on the alignment of the band (5) to allow smooth and controlled forward or backward rectilinear movement of one or both sliding carriages (14, 15) on the sides of the conveyor to move forward or backward with a speed and determined force one or both ends of the support plates (18, 19) where the bearings (20, 21) are fixed, in which the ends of the idler roller shaft (4) are mounted where the band (5) rotates for its alignment and tension.
Cuando los motores eléctricos a pasos (6, 7) llegan a su posición inicial y cuando los sensores de posición (23, 24) de la banda (5) detectan que la banda (5) se ha desalineado entonces se activan los motores para hacer girar los tornillos acme (11) en un sentido u otro para avanzar o retroceder los carros deslizables (14, 15) que mueven los extremos del eje del rodillo loco (4) hasta la posición requerida, que pueden ser un determinado número de pasos que ajustará la banda (5) y la alineará a un punto de trabajo óptimo (la tensión de trabajo de la banda). When the stepper electric motors (6, 7) reach their initial position and when the position sensors (23, 24) of the band (5) detect that the band (5) has become misaligned, then the motors are activated to make turn the acme screws (11) in one direction or the other to advance or retreat the sliding carriages (14, 15) that move the ends of the idler roller shaft (4) to the required position, which can be a certain number of steps that it will adjust the belt (5) and align it to an optimum working point (the working tension of the belt).
Una vez que la banda (5) esté en su posición adecuada los dos sensores de posición (23, 24) colocados en una posición conocida, si detectan el cambio del estado del sensor se determinará que la banda (5) salió de alineación, por lo que se envía instrucción a los motores eléctricos a pasos (6, 7) para que se muevan hasta que el sensor vuelva a cambiar de estado; durante la alienación lo más común es que estén cambiando de estado los sensores de ambos lados hasta que se vuelve a estabilizar la banda (5). Once the band (5) is in its proper position, the two position sensors (23, 24) placed in a known position, if they detect the change in the state of the sensor, they it will determine that the band (5) came out of alignment, for which reason an instruction is sent to the electric stepper motors (6, 7) so that they move until the sensor changes state again; during alignment, the most common is that the sensors on both sides are changing state until the band is stabilized again (5).
Las modalidades de la invención descritas en el presente documento no son limitativas, sino más bien ilustrativas. No deberá de entenderse que las modalidades de la invención descritas son necesariamente únicas, preferidas o para ser interpretadas textualmente. The embodiments of the invention described herein are not limiting, but rather illustrative. It should not be understood that the described embodiments of the invention are necessarily unique, preferred or to be interpreted textually.
Se considera que el invento ha sido descrito suficientemente como para que una persona con conocimientos medios en la materia pueda reproducir y obtener los resultados que mencionamos en la presente invención. Sin embargo, cualquier persona hábil en el campo de la técnica que compete el presente invento puede ser capaz de hacer modificaciones no descritas en la presente solicitud, sin embargo, si para la aplicación de estas modificaciones en una estructura determinada o en el proceso de manufactura del mismo, se requiere de la materia reclamada en las siguientes reivindicaciones, dichas estructuras deberán ser comprendidas dentro del alcance de la invención. It is considered that the invention has been sufficiently described so that a person with average knowledge in the matter can reproduce and obtain the results that we mention in the present invention. However, any person skilled in the field of the technique that the present invention is competent may be able to make modifications not described in the present application, however, if for the application of these modifications in a determined structure or in the manufacturing process of the same, the matter claimed in the following claims is required, said structures must be understood within the scope of the invention.

Claims

REIVINDICACIONES Habiendo descrito suficientemente la invención, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes cláusulas reivindicatorías. CLAIMS Having sufficiently described the invention, the content of the following claim clauses is claimed as property.
1.- Un sistema automático de tensado y alineación de bandas en transportadores de banda, en donde el transportador de banda está definido por una estructura de soporte, un rodillo de tracción con un sistema de transmisión montados en un extremo de la estructura de soporte y un rodillo loco montado en el otro extremo de dicha estructura de soporte, en donde dicho rodillo de tracción y dicho rodillo loco impulsan y conducen una banda sobre una cama de la estructura de soporte, caracterizado porque comprende un subsistema de transmisión definido por al menos un par de motores con mecanismos que convierten el movimiento del motor en un movimiento rectilíneo, montados cada uno en los costados de la estructura de soporte del transportador, próximo al extremo donde se dispone el rodillo loco, configurado para permitir un movimiento rectilíneo de avance o retroceso suave y controlado; un subsistema de guias lineales fijas a los costados de la estructura del transportador configuradas para montar un par de carros deslizables uno a cada costado del transportador y accionados por dichos mecanismos de los motores de dichos subsistema de transmisión, en los cuales se fijan sendas placas de soporte en cuyos extremos se montan fijamente dos chumaceras en las que se montan los extremos del eje del rodillo loco donde gira la banda para su ajuste; un subsistema de control y sensado definido por medios de control de posición inicial de dichos motores del subsistema de transmisión para su accionamiento; sensores de posición de la banda o medidores analógicos dispuestos perpendicularmente sobre el transportador en posición de los bordes laterales de la banda para detectar desplazamiento de la misma y un dispositivo de control para accionamiento de los motores cuando es requerido, a una velocidad, aceleración y dirección determinados en función de la alineación de la banda para permitir un movimiento rectilíneo de avance o retroceso suave y controlado de uno o ambos carros deslizables de los costados del transportador para desplazar hacia adelante o hacia atrás con una velocidad y fuerza determinada uno o ambos extremos de la placas de soporte donde se fijan las chumaceras en las que se montan los extremos del eje del rodillo loco donde gira la banda para su alineación y tensado. 1.- An automatic belt tensioning and alignment system in belt conveyors, where the belt conveyor is defined by a support structure, a traction roller with a transmission system mounted at one end of the support structure and an idler roller mounted at the other end of said support structure, wherein said traction roller and said idler roller drive and drive a band on a bed of the support structure, characterized in that it comprises a transmission subsystem defined by at least one pair of motors with mechanisms that convert the movement of the motor into a rectilinear movement, each mounted on the sides of the support structure of the conveyor, close to the end where the idler roller is located, configured to allow a rectilinear forward or backward movement smooth and controlled; a subsystem of linear guides fixed to the sides of the conveyor structure configured to assemble a pair of sliding carriages, one on each side of the conveyor and actuated by said mechanisms of the motors of said transmission subsystem, in which respective plates of transmission are fixed. support at whose ends two bearings are fixedly mounted on which the ends of the roller shaft are mounted crazy where the band rotates for adjustment; a control and sensing subsystem defined by initial position control means of said motors of the transmission subsystem for their actuation; belt position sensors or analog gauges arranged perpendicularly on the conveyor in the position of the lateral edges of the belt to detect movement of the same and a control device to activate the motors when required, at a speed, acceleration and direction determined based on the alignment of the belt to allow smooth and controlled forward or backward rectilinear movement of one or both sliding carriages on the sides of the conveyor to move forward or backward with a determined speed and force one or both ends of the belt. the support plates where the bearings are fixed on which the ends of the idler roller shaft are mounted where the band rotates for its alignment and tensioning.
2.- Un sistema automático de tensado y alineación de bandas en transportadores de banda, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque dichos motores del subsistema de transmisión se seleccionan de un motor hidráulico, un motor neumático y preferentemente un motor eléctrico a pasos, un servomotor o un motor de corriente alterna o directa. 2. An automatic belt tensioning and alignment system in belt conveyors, according to claim 1, characterized in that said motors of the transmission subsystem are selected from a hydraulic motor, a pneumatic motor and preferably an electric stepper motor, a servo motor or an alternating or direct current motor.
3.- Un sistema automático de tensado y alineación de bandas en transportadores de banda, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque dichos mecanismos que convierten el movimiento del motor en un movimiento rectilíneo se selecciona de un tornillo embalado o de bolas, un sistema de piñón o cremallera, un sistema de cuatro barras o biela manivela y preferentemente un mecanismo de tuerca y tornillo tipo acme. 3. An automatic belt tensioning and alignment system on belt conveyors, according to claim 1, characterized in that said mechanisms that convert the Movement of the motor in a rectilinear movement is selected from a ball screw or ball screw, a rack or pinion system, a four bar or crank crank system and preferably an acme type nut and bolt mechanism.
4.- Un sistema automático de tensado y alineación de bandas en transportadores de banda, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque dicho dispositivo de control del subsistema de control y sensado se selecciona de un control lógico programadle y un procesador, preferentemente un chip ESP32 con dos núcleos y comunicación Wifi o algún otro dispositivo de control y un controlador para los motores. 4.- An automatic belt tensioning and alignment system in belt conveyors, according to claim 1, characterized in that said control device of the control and sensing subsystem is selected from a programmable logic control and a processor, preferably a chip ESP32 with two cores and Wifi communication or some other control device and a controller for the motors.
5.- Un sistema automático de tensado y alineación de bandas en transportadores de banda, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque dichos medios de control de posición inicial de dichos motores del subsistema de transmisión para su accionamiento se selecciona de un codificador con potenciómetro, un codificador lineal y preferentemente un sensor de casa. 5. An automatic belt tensioning and alignment system in belt conveyors, according to claim 1, characterized in that said initial position control means of said motors of the transmission subsystem for their actuation are selected from an encoder with a potentiometer. , a linear encoder and preferably a home sensor.
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