專利名稱：一種皮帶輸送機(jī)皮帶跑偏檢測(cè)及糾正裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種皮帶輸送機(jī)皮帶跑偏檢測(cè)及糾正裝置。
背景技術(shù)：
皮帶輸送機(jī)廣泛用于運(yùn)送煤等散狀物料，皮帶跑偏是皮帶輸送機(jī)作業(yè)過程中最為常見的故障，其危害性極大。在實(shí)際運(yùn)行過程中，皮帶跑偏不僅對(duì)皮帶機(jī)本身?yè)p壞極大，而且存在安全隱患、影響生產(chǎn)效率和輸送貨物質(zhì)量，而且污染環(huán)境。礦料分布不均勻是引起皮帶跑偏的主要原因之一，如果皮帶空轉(zhuǎn)時(shí)不跑偏，重負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)就跑偏，說(shuō)明礦料在皮帶兩邊分布不均勻。礦料分布不均主要是礦料下落方向和位置不正確引起的，如果礦料偏到左側(cè)，則皮帶向右跑偏；反之亦然。目前的皮帶機(jī)沒有專門針對(duì)皮帶跑偏自動(dòng)調(diào)整給料點(diǎn)和給料量的裝置，一般的措施是皮帶跑偏后推動(dòng)擺動(dòng)架來(lái)調(diào)整皮帶位置，存在糾正效率低、糾正不到位、糾正不及時(shí)等弊端。

實(shí)用新型內(nèi)容為了解決背景技術(shù)中所存在的技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種皮帶輸送機(jī)皮帶跑偏檢測(cè)及糾正裝置，利用傳感器、執(zhí)行器、微型計(jì)算機(jī)和人機(jī)界面，構(gòu)成一個(gè)閉環(huán)全自動(dòng)控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)工作參數(shù)設(shè)置靈活，原理簡(jiǎn)單，操作方便，運(yùn)行可靠，生產(chǎn)效率高。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:利用光電傳感器、自動(dòng)調(diào)節(jié)閥、微型計(jì)算機(jī)和人機(jī)界面，構(gòu)成一個(gè)閉環(huán)全自動(dòng)皮帶跑偏檢測(cè)及糾正裝置；所述的全自動(dòng)皮帶跑偏檢測(cè)及糾正裝置采用光電傳感器與自動(dòng)調(diào)節(jié)閥、微型計(jì)算機(jī)構(gòu)成一個(gè)負(fù)反饋閉環(huán)控制系統(tǒng)。本實(shí)用新型更具體的方案是:一種皮帶輸送機(jī)皮帶跑偏檢測(cè)及糾正裝置，該裝置包括光電傳感器、微型計(jì)算機(jī)、人機(jī)界面、左側(cè)自動(dòng)調(diào)節(jié)閥、右側(cè)自動(dòng)調(diào)節(jié)閥以及給料裝置；光電傳感器的光源發(fā)射控制端與微型計(jì)算機(jī)的一個(gè)輸出口相連，光電傳感器的標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)輸出端和微型計(jì)算機(jī)的一個(gè)輸入端口相連，微型計(jì)算機(jī)一個(gè)輸出口與左側(cè)自動(dòng)調(diào)節(jié)閥電路相連，控制皮帶左側(cè)的給料量，微型計(jì)算機(jī)一個(gè)輸出口與右側(cè)自動(dòng)調(diào)節(jié)閥電路相連，控制皮帶右側(cè)的給料量，微型計(jì)算機(jī)與給料裝置的控制線相連，控制給料裝置的給料速度和物料輸出量，微型計(jì)算機(jī)和人機(jī)界面電路相連。本實(shí)用新型方案中，所述的光電傳感器采用對(duì)射型的光源發(fā)射器和接收器，光源為紅外光、紫外光或可見光。本實(shí)用新型方案中，所述的自動(dòng)調(diào)節(jié)閥采用氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥或液動(dòng)調(diào)節(jié)閥。本實(shí)用新型方案中，所述的微型計(jì)算機(jī)采用單片機(jī)，ARM, DSP，可編程控制器，或采用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)。本實(shí)用新型方案中，所述的人機(jī)界面采用觸摸屏，或采用鍵盤輸入LCD液晶屏顯示，人機(jī)界面設(shè)置工作參數(shù)，修改工作參數(shù)，查詢工作參數(shù)和歷史數(shù)據(jù)，以及帶皮帶輸送機(jī)安全開關(guān)。[0010]本實(shí)用新型通過光電傳感器、微型計(jì)算機(jī)、自動(dòng)調(diào)節(jié)閥和輔助電路，構(gòu)成閉環(huán)控制系統(tǒng)，使皮帶工作在額定位置附近，此時(shí)皮帶機(jī)輸送效率最佳，同時(shí)可以減小磨損，減少物料損失，保證皮帶安全運(yùn)行。

圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)框圖；圖2是本實(shí)用新型簡(jiǎn)易結(jié)構(gòu)示意圖；圖中:1右側(cè)光電傳感器，2稱重輥，3支架，4右側(cè)自動(dòng)調(diào)節(jié)閥，5給料裝置，6左側(cè)自動(dòng)調(diào)節(jié)閥，7左側(cè)光電傳感器，8物料，9皮帶。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的一種實(shí)施例子如圖1所示。一種皮帶跑偏自動(dòng)檢測(cè)及糾正裝置，它包括光電傳感器、微型計(jì)算機(jī)、人機(jī)界面、左側(cè)自動(dòng)調(diào)節(jié)閥、右側(cè)自動(dòng)調(diào)節(jié)閥以及給料裝置；光電傳感器的光源發(fā)射控制端與微型計(jì)算機(jī)的一個(gè)輸出口相連，光電傳感器的標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)輸出端和微型計(jì)算機(jī)的一個(gè)輸入端口相連，微型計(jì)算機(jī)一個(gè)輸出口與左側(cè)自動(dòng)調(diào)節(jié)閥電路相連，控制皮帶左側(cè)的給料量，微型計(jì)算機(jī)一個(gè)輸出口與右側(cè)自動(dòng)調(diào)節(jié)閥電路相連，控制皮帶右側(cè)的給料量，微型計(jì)算機(jī)與給料裝置的控制線相連，控制給料裝置的給料速度和物料輸出量，微型計(jì)算機(jī)和人機(jī)界面電路相連。所述的皮帶跑偏自動(dòng)檢測(cè)及糾正裝置中，所述的光電傳感器采用對(duì)射型的光源發(fā)射器和接收器，光源為紅外光、紫外光或可見光。所述的自動(dòng)調(diào)節(jié)閥采用氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥或液動(dòng)調(diào)節(jié)閥。所述的微型計(jì)算機(jī)采用單片機(jī)，ARM, DSP，可編程控制器，或采用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)。所述的人機(jī)界面采用觸摸屏，或采用鍵盤輸入LCD液晶屏顯示。人機(jī)界面設(shè)置工作參數(shù)，修改工作參數(shù)，查詢工作參數(shù)和歷史數(shù)據(jù)，以及皮帶輸送機(jī)安全開關(guān)。本實(shí)用新型的微型計(jì)算機(jī)接收人機(jī)界面的輸入輸出指令；接收光電傳感器所接收光強(qiáng)對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)；給出控制信號(hào)調(diào)節(jié)給料機(jī)的給料速度和物料的輸出量；給出左側(cè)自動(dòng)調(diào)節(jié)閥的開度信號(hào)，以控制皮帶左側(cè)的給料量；給出右側(cè)自動(dòng)調(diào)節(jié)閥的開度信號(hào)，以控制皮帶右側(cè)的給料量。從而，通過調(diào)整皮帶左右側(cè)的負(fù)荷量調(diào)整皮帶位置。左側(cè)物料輸出口和左側(cè)自動(dòng)調(diào)節(jié)閥構(gòu)成皮帶左側(cè)給料量控制通道。右側(cè)物料輸出口和右側(cè)自動(dòng)調(diào)節(jié)閥構(gòu)成皮帶右側(cè)給料量控制通道。光電傳感器均勻分布于皮帶兩側(cè)，如圖2所示，左側(cè)光電傳感器檢測(cè)皮帶是否左偏及左偏程度；右側(cè)光電傳感器檢測(cè)皮帶是否右偏及右偏程度。光電傳感器的原理是，光源發(fā)射器向外發(fā)射光，光源接收器接收到光時(shí)輸出高電平；光源被遮擋使接收器無(wú)法接收或接收微量光時(shí)輸出低電平。因此，對(duì)于本系統(tǒng)，若某一光電傳感器輸出低電平，說(shuō)明此處皮帶遮擋了光源，從而判斷該處的皮帶出現(xiàn)了跑偏現(xiàn)象。單片機(jī)、ARM、DSP、可編程控制器和工業(yè)控制計(jì)算都具備或者可以擴(kuò)展為數(shù)量足夠多的模擬通道和數(shù)字通道。左側(cè)若干個(gè)光電傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)皮帶是否左偏并將各個(gè)光電傳感器的電平信號(hào)送入微型計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)統(tǒng)計(jì)低電平信號(hào)的個(gè)數(shù)
并判斷皮帶左偏的位置；右側(cè)若干個(gè)光電傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)皮帶是否右偏并將各個(gè)光電傳感器的電平信號(hào)送入微型計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)統(tǒng)計(jì)低電平信號(hào)的個(gè)數(shù)并判斷皮帶右偏的位置。當(dāng)和IV5大于零時(shí)，微型計(jì)算機(jī)將Arl和!^進(jìn)行比對(duì)，并形成比值JV /爲(wèi)。如果比值沒大于1，說(shuō)明皮帶總體出現(xiàn)了左偏，微型計(jì)算機(jī)根據(jù)經(jīng)典的PID控制策略分別給出一定控制信號(hào)，使左側(cè)自動(dòng)調(diào)節(jié)閥增大開度，從而增大皮帶左側(cè)的給料量；使右側(cè)自動(dòng)調(diào)節(jié)閥減小開度，從而減少皮帶右側(cè)的給料量。如果比值說(shuō)小于1，說(shuō)明皮帶總體出現(xiàn)了右偏，微型計(jì)算機(jī)根據(jù)經(jīng)典的PID控制策略分別給出一定控制信號(hào)，使左側(cè)自動(dòng)調(diào)節(jié)閥減小開度，從而減少皮帶左側(cè)的給料量；使右側(cè)自動(dòng)調(diào)節(jié)閥增大開度，從而增大皮帶右側(cè)的給料量。如果比值等于I或JVi和的數(shù)值都為零，說(shuō)明皮帶趨于平衡，微型計(jì)算機(jī)不
輸出控制信號(hào)，左側(cè)自動(dòng)調(diào)節(jié)閥維持當(dāng)前開度，右側(cè)自動(dòng)調(diào)節(jié)閥維持當(dāng)前開度，皮帶左右側(cè)的給料量維持不變。微型計(jì)算機(jī)還記錄保存了皮帶工作的歷史數(shù)據(jù)，具備數(shù)據(jù)通訊功能，具備狀態(tài)自檢和故障診斷功能，同時(shí)還驅(qū)動(dòng)人機(jī)`界面。
權(quán)利要求1.一種皮帶輸送機(jī)皮帶跑偏檢測(cè)及糾正裝置，其特征在于，該裝置包括光電傳感器、微型計(jì)算機(jī)、人機(jī)界面、左側(cè)自動(dòng)調(diào)節(jié)閥、右側(cè)自動(dòng)調(diào)節(jié)閥以及給料裝置；光電傳感器的光源發(fā)射控制端與微型計(jì)算機(jī)的一個(gè)輸出口相連，光電傳感器的標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)輸出端和微型計(jì)算機(jī)的一個(gè)輸入端口相連，微型計(jì)算機(jī)一個(gè)輸出口與左側(cè)自動(dòng)調(diào)節(jié)閥電路相連，控制皮帶左側(cè)的給料量，微型計(jì)算機(jī)一個(gè)輸出口與右側(cè)自動(dòng)調(diào)節(jié)閥電路相連，控制皮帶右側(cè)的給料量，微型計(jì)算機(jī)與給料裝置的控制線相連，控制給料裝置的給料速度和物料輸出量，微型計(jì)算機(jī)和人機(jī)界面電路相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種皮帶輸送機(jī)皮帶跑偏檢測(cè)及糾正裝置，其特征在于，所述的光電傳感器采用對(duì)射型的光源發(fā)射器和接收器，光源為紅外光、紫外光或可見光。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種皮帶輸送機(jī)皮帶跑偏檢測(cè)及糾正裝置，其特征在于，所述的自動(dòng)調(diào)節(jié)閥采用氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥或液動(dòng)調(diào)節(jié)閥。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種皮帶輸送機(jī)皮帶跑偏檢測(cè)及糾正裝置，其特征在于，所述的微型計(jì)算機(jī)采用單片機(jī)，ARM, DSP，可編程控制器，或采用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種皮帶輸送機(jī)皮帶跑偏檢測(cè)及糾正裝置，其特征在于，所述的人機(jī)界面采用觸摸屏，或采用鍵盤輸入LCD液晶屏顯示，人機(jī)界面設(shè)置工作參數(shù)，修改工作參數(shù)，查詢工作參數(shù)和歷史數(shù)據(jù)，以及帶皮帶輸送機(jī)安全開關(guān)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種皮帶輸送機(jī)皮帶跑偏檢測(cè)及糾正裝置。該裝置包括微型計(jì)算機(jī)、光電傳感器、人機(jī)界面、給料裝置、調(diào)整給料量的自動(dòng)調(diào)節(jié)閥和輔助電路部分。皮帶機(jī)工作時(shí)，皮帶兩側(cè)的光電傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)皮帶跑偏程度，計(jì)算機(jī)對(duì)皮帶偏離程度進(jìn)行比較并形成比值，根據(jù)該比值，調(diào)整給料裝置左右兩側(cè)自動(dòng)調(diào)節(jié)閥的開度，控制皮帶左右側(cè)給料量，通過負(fù)反饋控制減小皮帶跑偏程度。該裝置能有效糾正由于物料在皮帶上分布不均勻引起的跑偏，減小皮帶磨損，減少物料損失，并保證皮帶安全運(yùn)行。適用于皮帶跑偏的自檢測(cè)與自糾正。
文檔編號(hào)B65G43/02GK203064710SQ20132001971
公開日2013年7月17日 申請(qǐng)日期2013年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月15日
發(fā)明者熊和金, 曹牧年, 盧磊, 王繼堂 申請(qǐng)人:武漢理工大學(xué)