一種皮帶機(jī)糾偏裝置及方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種皮帶機(jī)糾偏裝置及方法，包括托輥架、基座、蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、電機(jī)、控制器和皮帶位置檢測(cè)裝置，托輥架與基座轉(zhuǎn)動(dòng)連接，電機(jī)通過(guò)蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)托輥架轉(zhuǎn)動(dòng)，皮帶位置檢測(cè)裝置檢測(cè)到皮帶的偏移量并發(fā)送給控制器，控制器根據(jù)皮帶偏移量控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度。所述托輥架上固定設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)架，基座上設(shè)有與轉(zhuǎn)動(dòng)架配合連接的轉(zhuǎn)動(dòng)接口，在托輥架與基座轉(zhuǎn)動(dòng)接口之間設(shè)置止推軸承和徑向軸承組合結(jié)構(gòu)。通過(guò)傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)皮帶的位置，并通過(guò)控制皮帶糾偏裝置來(lái)自動(dòng)調(diào)整皮帶位置，避免皮帶跑偏引發(fā)嚴(yán)重的事故。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
-種皮帶機(jī)糾偏裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明屬于皮帶機(jī)輸送技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種皮帶機(jī)糾偏裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 帶式運(yùn)輸機(jī)是綜采工作面的主要設(shè)備之一，主要由一條柔性輸送帶、一個(gè)或多個(gè) 主動(dòng)滾筒、改向滾筒W及托漉組組成，其中，柔性輸送帶是運(yùn)送物料的直接和關(guān)鍵部件。帶 式輸送機(jī)廣泛應(yīng)用在礦山、海港等生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，用于散裝物料的運(yùn)輸。自十九世紀(jì)中葉帶式輸 送機(jī)問(wèn)世W來(lái)由于其突出的運(yùn)輸能力和較好的環(huán)境適應(yīng)能力，得到了迅速的發(fā)展。
[0003] 但是，帶式輸送機(jī)目前仍存在一些缺陷，其中對(duì)其工作影響最大的原因是輸送帶 跑偏問(wèn)題。經(jīng)調(diào)查，因輸送帶跑偏引起的事故達(dá)到了整個(gè)帶式輸送機(jī)事故的10%-30%，運(yùn) 些事故輕則造成灑料，造成物料浪費(fèi)，重則會(huì)導(dǎo)致運(yùn)輸機(jī)停車(chē)，影響生產(chǎn)，更嚴(yán)重的會(huì)引起 火災(zāi)，造成人員生命和財(cái)產(chǎn)損失。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 根據(jù)W上現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提出一種皮帶機(jī)糾偏裝 置及方法，通過(guò)傳感器檢測(cè)皮帶的偏移量，再通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)托漉架旋轉(zhuǎn)一定的角度，來(lái)解決 皮帶偏移的問(wèn)題。
[0005] 為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種皮帶機(jī)糾偏裝置，所述的 糾偏裝置包括由多個(gè)托漉調(diào)節(jié)架組成的糾偏調(diào)節(jié)組件，所述托漉調(diào)節(jié)架包括基座和可繞基 座轉(zhuǎn)動(dòng)的托漉架;所述糾偏裝置還包括控制系統(tǒng)和測(cè)量皮帶跑偏量的RFID組件，RFID組件 包括閱讀設(shè)備組和設(shè)置在皮帶上的RFID標(biāo)簽組，RFID組件將測(cè)量到的RFID標(biāo)簽組的位置上 傳給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)通過(guò)作用在托漉調(diào)節(jié)架上的電機(jī)調(diào)節(jié)皮帶運(yùn)動(dòng)。
[0006] 所述RFID標(biāo)簽組包括多個(gè)設(shè)置在皮帶上的RFID標(biāo)簽和設(shè)置在皮帶機(jī)中間架上的 參考標(biāo)簽，所述多個(gè)皮帶帶面上的RFID標(biāo)簽設(shè)置在與皮帶中屯、軸平行的一條直線(xiàn)上。
[0007] 所述閱讀設(shè)備組包括至少兩個(gè)閱讀設(shè)備，所述多個(gè)閱讀設(shè)備設(shè)置在同一平面內(nèi)， 所述閱讀設(shè)備采用定向天線(xiàn)，多個(gè)閱讀設(shè)備向所在平面內(nèi)同步發(fā)射電磁波信號(hào)，利用電磁 波入射角方向確定待檢測(cè)的RFID標(biāo)簽的位置，求解皮帶跑偏量。
[000引所述控制系統(tǒng)包括控制器、主回路和控制回路，所述主回路包括手動(dòng)開(kāi)關(guān)，手動(dòng)開(kāi) 關(guān)電連接至電機(jī)，控制回路包括自動(dòng)選擇開(kāi)關(guān)、生產(chǎn)線(xiàn)停運(yùn)開(kāi)關(guān)和中間繼電器，自動(dòng)選擇開(kāi) 關(guān)、生產(chǎn)線(xiàn)停運(yùn)開(kāi)關(guān)和中間繼電器為串聯(lián)連接;控制器讀取到RFID組件檢測(cè)到的偏移信號(hào)， 接通中間繼電器，控制回路接通，電機(jī)工作。
[0009] 所述糾偏裝置還包括速度繼電器和變頻器，速度繼電器加裝在電機(jī)的非驅(qū)動(dòng)端， 速度繼電器實(shí)時(shí)檢測(cè)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，電機(jī)速度達(dá)到一定值時(shí)發(fā)出一個(gè)干觸點(diǎn)信號(hào)給控制器， 控制器經(jīng)過(guò)處理后發(fā)送給變頻器，變頻器輸出電機(jī)所需的電磁力矩。
[0010] 所述基座上設(shè)有與轉(zhuǎn)動(dòng)架配合連接的轉(zhuǎn)動(dòng)接口，在托漉架與基座轉(zhuǎn)動(dòng)接口之間設(shè) 置止推軸承和徑向軸承組合結(jié)構(gòu)。
[0011]所述糾偏裝置還包括蝸輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述蝸輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括蝸輪和蝸 桿，基座上設(shè)有用于固定蝸桿的兩個(gè)凸耳，蝸桿通過(guò)凸耳固定在基座上，蝸輪固定在轉(zhuǎn)動(dòng)架 上。
[001 ^ -種皮帶機(jī)的糾偏方法，所述的糾偏方法為：
[0013] A、當(dāng)皮帶機(jī)接通電源、啟動(dòng)工作時(shí)，控制回路的自動(dòng)選擇開(kāi)關(guān)和生產(chǎn)線(xiàn)停運(yùn)開(kāi)關(guān) 閉合，此時(shí)，RFID組件若沒(méi)有檢測(cè)到皮帶跑偏或者在跑偏范圍的允許范圍內(nèi)，則中間繼電器 斷開(kāi)，控制回路斷開(kāi)，電機(jī)不工作；
[0014] B、當(dāng)RFID組件檢測(cè)到皮帶跑偏或者跑偏量超出允許范圍時(shí)，控制器接收到皮帶跑 偏信號(hào)，通過(guò)中間繼電器接通控制回路，電機(jī)電源接通開(kāi)始工作，電機(jī)輸出軸作用在蝸輪蝸 桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上，通過(guò)蝸輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使托漉調(diào)節(jié)架發(fā)生偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，直至RFID組件檢測(cè)到 皮帶復(fù)位。
[0015] 所述RFID組件檢測(cè)皮帶跑偏量的具體方法為:RFID閱讀設(shè)備組包括多個(gè)設(shè)置在一 條直線(xiàn)上的閱讀設(shè)備，多個(gè)閱讀設(shè)備向垂直于皮帶工作平面和側(cè)面的空間平面內(nèi)發(fā)射電磁 波信號(hào)，檢測(cè)RFID標(biāo)簽信號(hào)，建立該平面的二維坐標(biāo)系，設(shè)定閱讀設(shè)備組的位置分別是(Xn， yn)、（Xm，ym)，待檢測(cè)RFID標(biāo)簽的坐標(biāo)為(X，y)，閱讀設(shè)備組接收到的RFID標(biāo)簽的方向角為 目η,目m，則有：
[0019]通過(guò)將沒(méi)有跑偏時(shí)RFID標(biāo)簽的位置和現(xiàn)慢得到的RFID標(biāo)簽的位置比對(duì)，來(lái)確定跑 偏量。
[0020] 所述RFID組件檢測(cè)皮帶跑偏量的方法具體還包括:通過(guò)檢測(cè)設(shè)置在皮帶機(jī)中間架 上的參考RFID標(biāo)簽，檢測(cè)RFID組件的測(cè)量精度。
[0021] 在電機(jī)非驅(qū)動(dòng)端加裝速度繼電器，實(shí)時(shí)檢測(cè)電機(jī)的輸出速度，電機(jī)速度達(dá)到一定 值時(shí)發(fā)出一個(gè)干觸點(diǎn)信號(hào)給控制器，控制器經(jīng)過(guò)處理后發(fā)送給變頻器，變頻器輸出電機(jī)所 需的電磁力矩。皮帶機(jī)糾偏方法還包括手動(dòng)操作模式，在控制回路的自動(dòng)選擇開(kāi)關(guān)斷開(kāi)的 情況下，閉合主回路的手動(dòng)開(kāi)關(guān)，接通電機(jī)，實(shí)現(xiàn)電機(jī)輸出軸作用在蝸輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上， 通過(guò)蝸輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使托漉調(diào)節(jié)架發(fā)生偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，直至皮帶復(fù)位。
[0022] 本發(fā)明有益效果是:本發(fā)明采用RFID標(biāo)簽及閱讀設(shè)備來(lái)測(cè)量皮帶跑偏量，相比于 傳統(tǒng)的機(jī)械測(cè)量跑偏結(jié)合行程開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)跑偏方式，本發(fā)明具有W下優(yōu)點(diǎn)，首先可W實(shí)時(shí)監(jiān) 測(cè)皮帶的橫向運(yùn)動(dòng)動(dòng)態(tài)，而不必達(dá)到一定的跑偏量觸發(fā)行程開(kāi)關(guān)時(shí)才動(dòng)作，可W根據(jù)現(xiàn)場(chǎng) 需要，設(shè)定跑偏量調(diào)節(jié)觸發(fā)范圍；機(jī)械測(cè)量跑偏量并觸發(fā)調(diào)忍托漉支架方式受到機(jī)械設(shè)備 的精度及其傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的機(jī)械性能的限制，RFID組件測(cè)量跑偏量不受機(jī)械結(jié)構(gòu)靈活性的控 審IJ;本發(fā)明設(shè)置有參考標(biāo)簽，可W用于檢測(cè)本發(fā)明跑偏檢測(cè)設(shè)備的準(zhǔn)確性。本發(fā)明皮帶糾偏 檢測(cè)方法設(shè)置兩個(gè)閱讀設(shè)備就可W實(shí)現(xiàn)待檢測(cè)RFID標(biāo)簽的定位，如果是Ξ個(gè)W上設(shè)備，理 論上是可W相交于同一點(diǎn)，因此，多個(gè)閱讀設(shè)備也可W用于檢測(cè)系統(tǒng)的準(zhǔn)確性。
【附圖說(shuō)明】
[0023] 下面對(duì)本說(shuō)明書(shū)附圖所表達(dá)的內(nèi)容及圖中的標(biāo)記作簡(jiǎn)要說(shuō)明：
[0024] 圖1是本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】的托漉架結(jié)構(gòu)圖。
[0025] 圖2是本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】的基座結(jié)構(gòu)圖。
[0026] 圖3是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。
[0027] 圖4是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】的跑偏量測(cè)量裝置。
[0028] 圖5是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】的閱讀設(shè)備及待測(cè)標(biāo)簽平面坐標(biāo)圖。
[0029] 圖6是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)示意圖。
[0030] 其中，1基座、101轉(zhuǎn)動(dòng)接口、102蝸桿架、103機(jī)架接口、2蝸桿、3托漉架、301轉(zhuǎn)動(dòng)架、 4皮帶機(jī)中間架、5RFID標(biāo)簽、6閱讀設(shè)備、7速度繼電器、8制動(dòng)器、9電機(jī)、10聯(lián)軸器、11減速 器、12小齒輪主軸。
【具體實(shí)施方式】
[0031] 下面對(duì)照附圖，通過(guò)對(duì)實(shí)施例的描述，本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】如所設(shè)及的各構(gòu)件 的形狀、構(gòu)造、各部分之間的相互位置及連接關(guān)系、各部分的作用及工作原理、制造工藝及 操作使用方法等，作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明，W幫助本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思、技術(shù) 方案有更完整、準(zhǔn)確和深入的理解。
[0032] -種皮帶機(jī)糾偏裝置，所述的糾偏裝置包括由多個(gè)托漉調(diào)節(jié)架組成的糾偏調(diào)節(jié)組 件，所述托漉調(diào)節(jié)架包括基座1和可繞基座1轉(zhuǎn)動(dòng)的托漉架;所述糾偏裝置還包括控制系統(tǒng) 和測(cè)量皮帶跑偏量的RFID組件，RFID組件包括閱讀設(shè)備組和設(shè)置在皮帶上的RFID標(biāo)簽組， RFID組件將測(cè)量到的RFID標(biāo)簽組的位置上傳給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)通過(guò)作用在托漉調(diào)節(jié)架 上的電機(jī)9調(diào)節(jié)皮帶運(yùn)動(dòng)。
[0033] 所述RFID標(biāo)簽組包括多個(gè)設(shè)置在皮帶上的RFID標(biāo)簽和設(shè)置在皮帶機(jī)中間架上的 參考標(biāo)簽，所述多個(gè)皮帶帶面上的RFID標(biāo)簽設(shè)置在與閱讀設(shè)備組距離一定的一條直線(xiàn)上。 所述閱讀設(shè)備組包括至少兩個(gè)閱讀設(shè)備6,所述閱讀設(shè)備設(shè)置在一條直線(xiàn)上，所述閱讀設(shè)備 6采用定向天線(xiàn)，多個(gè)閱讀設(shè)備6在一定向平面內(nèi)同步發(fā)射電磁波信號(hào)，利用電磁波入射角 方向確定待檢測(cè)的RFID標(biāo)簽的位置，求解皮帶跑偏量。所述控制系統(tǒng)包括控制器、主回路和 控制回路，所述主回路包括手動(dòng)開(kāi)關(guān)，手動(dòng)開(kāi)關(guān)電連接至電機(jī)9,控制回路包括自動(dòng)選擇開(kāi) 關(guān)、生產(chǎn)線(xiàn)停運(yùn)開(kāi)關(guān)和中間繼電器，自動(dòng)選擇開(kāi)關(guān)、生產(chǎn)線(xiàn)停運(yùn)開(kāi)關(guān)和中間繼電器為串聯(lián)連 接;控制器讀取到RFID組件檢測(cè)到的偏移信號(hào)，接通中間繼電器，控制回路接通，電機(jī)9工 作。所述糾偏裝置還包括速度繼電器和變頻器，速度繼電器加裝在電機(jī)9的非驅(qū)動(dòng)端，速度 繼電器實(shí)時(shí)檢測(cè)電機(jī)9的轉(zhuǎn)速，電機(jī)9速度達(dá)到一定值時(shí)發(fā)出一個(gè)干觸點(diǎn)信號(hào)給控制器，控 制器經(jīng)過(guò)處理后發(fā)送給變頻器，變頻器輸出電機(jī)9所需的電磁力矩。所述基座1上設(shè)有與轉(zhuǎn) 動(dòng)架配合連接的轉(zhuǎn)動(dòng)接口 101，在托漉架與基座1轉(zhuǎn)動(dòng)接口 101之間設(shè)置止推軸承和徑向軸 承組合結(jié)構(gòu)。所述糾偏裝置還包括蝸輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述蝸輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括蝸輪和 蝸桿，基座1上設(shè)有用于固定蝸桿的兩個(gè)凸耳，蝸桿通過(guò)凸耳固定在基座1上，蝸輪固定在轉(zhuǎn) 動(dòng)架上。
[0034] -種皮帶機(jī)的糾偏方法，所述的糾偏方法為：
[0035] A、當(dāng)皮帶機(jī)接通電源、啟動(dòng)工作時(shí)，控制回路的自動(dòng)選擇開(kāi)關(guān)和生產(chǎn)線(xiàn)停運(yùn)開(kāi)關(guān) 閉合，此時(shí)，RFID組件若沒(méi)有檢測(cè)到皮帶跑偏或者在跑偏范圍的允許范圍內(nèi)，則中間繼電器 斷開(kāi)，控制回路斷開(kāi)，電機(jī)9不工作；
[0036] B、當(dāng)RFID組件檢測(cè)到皮帶跑偏或者跑偏量超出允許范圍時(shí)，控制器接收到皮帶跑 偏信號(hào)，通過(guò)中間繼電器接通控制回路，電機(jī)9電源接通開(kāi)始工作，電機(jī)9輸出軸作用在蝸輪 蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上，通過(guò)蝸輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使托漉調(diào)節(jié)架發(fā)生偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，直至RFID組件檢測(cè) 到皮帶復(fù)位。
[0037] 所述RFID組件檢測(cè)皮帶跑偏量的具體方法為:RFID閱讀設(shè)備組包括多個(gè)設(shè)置在一 條直線(xiàn)上的閱讀設(shè)備6,多個(gè)閱讀設(shè)備6向垂直于皮帶工作平面和側(cè)面的空間平面內(nèi)發(fā)射電 磁波信號(hào)，檢測(cè)RFID標(biāo)簽信號(hào)，建立該平面的二維坐標(biāo)系，設(shè)定閱讀設(shè)備組的位置分別是 (Xn，yn)、（Xm，ym)，待檢測(cè)RFID標(biāo)簽的坐標(biāo)為(x，y)，閱讀設(shè)備組接收到的RFID標(biāo)簽的方向角 為9n，0m，則有：
[0041] 通過(guò)將沒(méi)有跑偏時(shí)RFID標(biāo)簽的位置和測(cè)量得到的RFID標(biāo)簽的位置，來(lái)確定跑偏 量。所述RFID組件檢測(cè)皮帶跑偏量的方法具體還包括:通過(guò)檢測(cè)設(shè)置在皮帶機(jī)中間架上的 參考RFID標(biāo)簽，檢測(cè)RFID組件的測(cè)量精度。在電機(jī)9非驅(qū)動(dòng)端加裝速度繼電器7,實(shí)時(shí)檢測(cè)電 機(jī)9的輸出速度，電機(jī)9速度達(dá)到一定值時(shí)發(fā)出一個(gè)干觸點(diǎn)信號(hào)給控制器，控制器經(jīng)過(guò)處理 后發(fā)送給變頻器，變頻器輸出電機(jī)9所需的電磁力矩。皮帶機(jī)糾偏方法還包括手動(dòng)操作模 式，在控制回路的自動(dòng)選擇開(kāi)關(guān)斷開(kāi)的情況下，閉合主回路的手動(dòng)開(kāi)關(guān)，接通電機(jī)9,實(shí)現(xiàn)電 機(jī)9輸出軸作用在蝸輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上，通過(guò)蝸輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使托漉調(diào)節(jié)架發(fā)生偏轉(zhuǎn)運(yùn) 動(dòng)，直至皮帶復(fù)位。
[0042] 本發(fā)明糾偏裝置正常工作的時(shí)候，托漉架3上輸送帶的重量和上面運(yùn)輸?shù)奈锪系?重量將直接和間接地作用在托漉組上，對(duì)托漉施加正壓力，此時(shí)，若發(fā)生糾偏運(yùn)動(dòng)，由于托 漉和輸送帶之間發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，將產(chǎn)生摩擦力，而糾偏裝置的作用就是要克服該摩擦力，使 皮帶回歸到正常位置。本發(fā)明采用蝸桿傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)托漉架3向指定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)皮 帶糾偏。
[0043] 如圖1所示，為本發(fā)明的托漉架3結(jié)構(gòu)圖，托漉架3上設(shè)有與托漉的連接接口和與底 座進(jìn)行運(yùn)動(dòng)副連接的接口結(jié)構(gòu)，在托漉架3的底端固定設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)架301，轉(zhuǎn)動(dòng)架301是托漉架 3與底座的連接接口。托漉架3除了承受輸送帶和物料的載荷外，還要對(duì)輸送帶進(jìn)行橫向糾 偏，承受慣性載荷，因此要求托漉架3具有足夠的強(qiáng)度，本發(fā)明的托漉架3采用鋼架一體結(jié) 構(gòu)。
[0044] 如圖2所示為本發(fā)明的基座1結(jié)構(gòu)圖，基座1向上連接托漉架3,在基座1上設(shè)有與托 漉架3連接的轉(zhuǎn)動(dòng)接口 101，與皮帶機(jī)機(jī)架連接的機(jī)架接口 103結(jié)構(gòu)，此外，蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)還 要安裝在底座上，所W底座上還設(shè)有與蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接的蝸桿架102,由于底座要有完善 的接口結(jié)構(gòu)W及足夠的機(jī)械強(qiáng)度，蝸桿架102設(shè)在與基座1焊接為一體的凸耳結(jié)構(gòu)上，兩個(gè) 凸耳上設(shè)有一個(gè)供蝸桿傳動(dòng)結(jié)構(gòu)穿過(guò)的通孔。
[0045] 本發(fā)明的糾偏裝置在裝配時(shí)，在托漉架3的轉(zhuǎn)動(dòng)架301與基座1之間采用止推軸承 和徑向軸承組合連接形式，使糾偏動(dòng)作更加方便與準(zhǔn)確;蝸輪固定在轉(zhuǎn)動(dòng)架301上，蝸輪蝸 桿結(jié)構(gòu)將動(dòng)力系統(tǒng)，例如直流電機(jī)9的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)托漉架3的運(yùn)動(dòng)。傳動(dòng) 機(jī)構(gòu)采用蝸桿2傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，降低了工作阻力，不易發(fā)生磨損，壽命更長(zhǎng)。
[0046] 從電機(jī)9到蝸桿2的運(yùn)動(dòng)傳遞需要通過(guò)減速機(jī)構(gòu)，本發(fā)明采用齒輪機(jī)構(gòu)，小齒輪為 主動(dòng)輪，大齒輪為從動(dòng)輪，由小齒輪帶動(dòng)大齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)行減速調(diào)控，保證了轉(zhuǎn)速在電機(jī)9與 蝸桿2之間的數(shù)值變化，也保證了功率的傳遞。由于只有一對(duì)齒輪的調(diào)速，所W可W把齒輪 的位置放在一對(duì)軸承的中屯、處，增大軸的抗彎扭強(qiáng)度，保證了軸在使用過(guò)程中的壽命。
[0047] 電機(jī)9通過(guò)螺釘安裝固定在工作臺(tái)上，電機(jī)9先通過(guò)聯(lián)軸器與減速器11連接，減速 器11與小齒輪主軸連接，主軸通過(guò)鍵與小齒輪連接，小齒輪帶動(dòng)大齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，大齒輪將轉(zhuǎn)動(dòng) 運(yùn)動(dòng)傳遞為蝸桿2的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng);通過(guò)蝸桿蝸輪機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)跑偏量的調(diào)節(jié)。在電機(jī)9的非驅(qū)動(dòng)端 設(shè)置有制動(dòng)器和速度繼電器7。
[004引本發(fā)明設(shè)計(jì)的皮帶機(jī)糾偏裝置的控制過(guò)程為負(fù)反饋控制過(guò)程，跑偏量測(cè)量裝置將 測(cè)得的輸送帶的橫向位置來(lái)反應(yīng)輸送帶的跑偏量，并將該跑偏量送入控制器，控制器根據(jù) 跑偏量，來(lái)控制電機(jī)9,使電機(jī)9W某一速度發(fā)生某方向的一定的角位移，然后通過(guò)蝸桿2傳 動(dòng)，將該旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)穿換成直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，最終驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)托漉架3繞旋轉(zhuǎn)中屯、發(fā)生相對(duì)角位移，進(jìn) 而實(shí)現(xiàn)輸送機(jī)輸送帶糾偏。
[0049] 本發(fā)明利用無(wú)線(xiàn)電磁波的傳導(dǎo)來(lái)測(cè)量皮帶機(jī)皮帶的跑偏量，根據(jù)無(wú)線(xiàn)電磁波的相 位、幅值、傳輸時(shí)間等參數(shù)來(lái)估計(jì)目標(biāo)對(duì)象的位置，具體的，跑偏量測(cè)量裝置包括RFID標(biāo)簽 組和閱讀設(shè)備組，如圖4所示，RFID標(biāo)簽組包括設(shè)置在皮帶中間位置的標(biāo)簽和設(shè)置在皮帶機(jī) 中間架4上的參考標(biāo)簽，閱讀設(shè)備組包括至少兩個(gè)閱讀設(shè)備6,多個(gè)閱讀設(shè)備6成一條直線(xiàn)排 列，與皮帶所在面垂直，可W安裝在皮帶機(jī)的邊緣支架上。本發(fā)明的閱讀設(shè)備組采用定向天 線(xiàn)，向垂直于皮帶面和支架的方向發(fā)射電磁波信號(hào)，閱讀設(shè)備組同步發(fā)射無(wú)線(xiàn)信號(hào)，借助天 線(xiàn)陣列檢測(cè)電磁波的入射角方向，那么就可W確定待檢測(cè)的RFID標(biāo)簽5就在運(yùn)一方向上。利 用兩個(gè)閱讀設(shè)備6檢測(cè)到的同一目標(biāo)，在電磁波信號(hào)平面內(nèi)就可W確定待檢測(cè)RFID標(biāo)簽5的 位置。運(yùn)里RFID標(biāo)簽5的位置變化是一個(gè)Ξ維空間問(wèn)題，但是，對(duì)本發(fā)明來(lái)說(shuō)，RFID標(biāo)簽5向 皮帶機(jī)兩側(cè)的運(yùn)動(dòng)才是重要的測(cè)量參數(shù)，因此，通過(guò)定向天線(xiàn)將Ξ維的空間問(wèn)題轉(zhuǎn)化為二 維的平面問(wèn)題，簡(jiǎn)化問(wèn)題，減少計(jì)算量。
[0050] 如圖5所示，設(shè)閱讀設(shè)備組的位置分別是扣，71)、佔(zhàn)，72)，運(yùn)里義1可^等于枯，取值 為加寸，計(jì)算最為簡(jiǎn)單，RFID標(biāo)簽5的坐標(biāo)為(x，y)，測(cè)得的方向角Θι，θ2,則有：
[0054]本發(fā)明中，如果將閱讀設(shè)備組設(shè)置在y軸上，其中一個(gè)設(shè)在原點(diǎn)，也即閱讀設(shè)備組 的位置分別是(ο，yi)和(ο，y2)，tan目1和化η目2為已知量，此時(shí)，RFID標(biāo)簽5的位置即為：
[0化5]
[0056] 通過(guò)將標(biāo)簽的初始距離與測(cè)得的標(biāo)簽距離進(jìn)行比較，便可W得出跑偏量。
[0057] 設(shè)置在皮帶機(jī)中間架4上的RFID標(biāo)簽5為參考標(biāo)簽，是用于校準(zhǔn)閱讀設(shè)備組的準(zhǔn)確 性，將通過(guò)閱讀設(shè)備6測(cè)量到的坐標(biāo)和夾角換算出的參考標(biāo)簽與閱讀設(shè)備6的測(cè)量距離和實(shí) 際距離進(jìn)行比較，來(lái)評(píng)價(jià)閱讀設(shè)備組的測(cè)量精度。
[0058] 皮帶機(jī)跑偏控制的實(shí)質(zhì)就是克服摩擦做功，由于跑偏程度的不同，克服摩擦力做 功的過(guò)程中，電機(jī)9所提供的扭矩也不盡相同，而電機(jī)9作用在跑偏皮帶上的力可W通過(guò)轉(zhuǎn) 速來(lái)反應(yīng)，因此，本發(fā)明電機(jī)9采用變頻控制，在電機(jī)9的非驅(qū)動(dòng)端加裝速度繼電器7,速度繼 電器7實(shí)時(shí)檢測(cè)電機(jī)9的轉(zhuǎn)速，通過(guò)調(diào)整速度繼電器7的參數(shù)，使電機(jī)9速度達(dá)到一定值時(shí)發(fā) 出一個(gè)干觸點(diǎn)信號(hào)給控制器，控制器經(jīng)過(guò)處理后發(fā)送給變頻器，變頻器輸出電機(jī)9所需的電 磁力矩。通過(guò)電機(jī)9的轉(zhuǎn)速來(lái)反應(yīng)校正跑偏皮帶所需的轉(zhuǎn)矩，速度增加，則說(shuō)明所需的扭矩 減小。另外，控制皮帶橫向速度在一定的范圍內(nèi)，可W防止因校正電機(jī)9扭矩的慣性，使校正 力度過(guò)大，導(dǎo)致反向跑偏。在電機(jī)9上設(shè)置有制動(dòng)器8,減速機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器10分別與電機(jī)9和 小齒輪主軸12連接。
[0059] 控制器通過(guò)調(diào)節(jié)托漉組件來(lái)實(shí)現(xiàn)皮帶跑偏調(diào)節(jié)，其電氣控制回路包括主回路和控 制回路，主回路包括電機(jī)9和手動(dòng)開(kāi)關(guān)，控制回路包括自動(dòng)選擇開(kāi)關(guān)、生產(chǎn)線(xiàn)停運(yùn)斷電開(kāi)關(guān) 和中間繼電器，自動(dòng)選擇開(kāi)關(guān)接通時(shí)，系統(tǒng)工作在自動(dòng)檢測(cè)跑偏量和自動(dòng)調(diào)節(jié)跑偏模式下， 自動(dòng)選擇開(kāi)關(guān)、生產(chǎn)線(xiàn)停運(yùn)斷電開(kāi)關(guān)和中間繼電器為串聯(lián)連接，自動(dòng)選擇開(kāi)關(guān)和生產(chǎn)線(xiàn)停 運(yùn)斷電開(kāi)關(guān)接通后，中間繼電器由控制器控制通斷，如果控制器根據(jù)讀寫(xiě)設(shè)別組的檢測(cè)結(jié) 果認(rèn)定皮帶跑偏量超出了控制范圍，則接通中間繼電器，控制回路接通，電機(jī)9開(kāi)始工作。手 動(dòng)操作模式下，也即斷開(kāi)自動(dòng)選擇開(kāi)關(guān)，接通主回路的手動(dòng)開(kāi)關(guān)，電機(jī)9得電工作。
[0060] 上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式 的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實(shí)質(zhì)性的改進(jìn)，或未經(jīng)改 進(jìn)將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場(chǎng)合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。本發(fā) 明的保護(hù)范圍應(yīng)該W權(quán)利要求書(shū)所限定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種皮帶機(jī)糾偏裝置，其特征在于:所述的糾偏裝置包括由多個(gè)托漉調(diào)節(jié)架組成的 糾偏調(diào)節(jié)組件，所述托漉調(diào)節(jié)架包括基座（1)和可繞基座（1)轉(zhuǎn)動(dòng)的托漉架(3);所述糾偏裝 置還包括控制系統(tǒng)和測(cè)量皮帶跑偏量的RFID組件，RFID組件包括閱讀設(shè)備組和設(shè)置在皮帶 上的RFID標(biāo)簽組，RFID組件將測(cè)量到的RFID標(biāo)簽組的位置上傳給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)通過(guò) 作用在托漉調(diào)節(jié)架上的電機(jī)(9)調(diào)節(jié)皮帶運(yùn)動(dòng)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的皮帶機(jī)糾偏裝置，其特征在于:所述RFID標(biāo)簽組包括多個(gè)設(shè)置 在皮帶上的RFID標(biāo)簽(5)和設(shè)置在皮帶機(jī)中間架上的用于精度校準(zhǔn)測(cè)量的參考RFID標(biāo)簽 (5) ，所述多個(gè)皮帶上的RFID標(biāo)簽(5)設(shè)置在與皮帶中屯、軸平行的一條直線(xiàn)上。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的皮帶機(jī)糾偏裝置，其特征在于:所述閱讀設(shè)備組包括至少兩個(gè) 閱讀設(shè)備(6)，所述閱讀設(shè)備(6)設(shè)置在同一平面內(nèi)，所述閱讀設(shè)備(6)采用定向天線(xiàn)，多個(gè) 閱讀設(shè)備（6)向所在平面內(nèi)同步發(fā)射電磁波信號(hào)，利用電磁波入射角方向確定待檢測(cè)的 RFID標(biāo)簽(5)的位置，求解皮帶跑偏量。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的皮帶機(jī)糾偏裝置，其特征在于:所述控制系統(tǒng)包括控制器、主 回路和控制回路，所述主回路包括手動(dòng)開(kāi)關(guān)，手動(dòng)開(kāi)關(guān)電連接至電機(jī)(9)，控制回路包括自 動(dòng)選擇開(kāi)關(guān)、生產(chǎn)線(xiàn)停運(yùn)開(kāi)關(guān)和中間繼電器，自動(dòng)選擇開(kāi)關(guān)、生產(chǎn)線(xiàn)停運(yùn)開(kāi)關(guān)和中間繼電器 為串聯(lián)連接;控制器讀取到RFID組件檢測(cè)到的偏移信號(hào)，接通中間繼電器，控制回路接通， 電機(jī)(9)工作。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的皮帶機(jī)糾偏裝置，其特征在于:所述糾偏裝置還包括速度繼電 器(7)和變頻器，速度繼電器(7)加裝在電機(jī)(9)的非驅(qū)動(dòng)端，速度繼電器(7)實(shí)時(shí)檢測(cè)電機(jī) (9)的轉(zhuǎn)速，電機(jī)(9)速度達(dá)到一定值時(shí)發(fā)出一個(gè)干觸點(diǎn)信號(hào)給控制器，控制器經(jīng)過(guò)處理后 發(fā)送給變頻器，變頻器輸出電機(jī)(9)所需的電磁力矩。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的皮帶機(jī)糾偏裝置，其特征在于，所述基座（1)上設(shè)有與轉(zhuǎn)動(dòng)架 (301)配合連接的轉(zhuǎn)動(dòng)接口（101)，在托漉架(3)與基座（1)轉(zhuǎn)動(dòng)接口（101)之間設(shè)置止推軸 承和徑向軸承組合結(jié)構(gòu)。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的皮帶機(jī)糾偏裝置，其特征在于:所述糾偏裝置還包括蝸輪蝸桿 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述蝸輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括蝸輪和蝸桿(2)，基座（1)上設(shè)有用于固定蝸桿(2)的 兩個(gè)凸耳，蝸桿(2)通過(guò)凸耳固定在基座（1)上，蝸輪固定在轉(zhuǎn)動(dòng)架(301)上。8. 根據(jù)權(quán)利要求1-7任意一項(xiàng)所述的皮帶機(jī)糾偏裝置的糾偏方法，其特征在于，所述的 糾偏方法為： A、 當(dāng)皮帶機(jī)接通電源、啟動(dòng)工作時(shí)，控制回路的自動(dòng)選擇開(kāi)關(guān)和生產(chǎn)線(xiàn)停運(yùn)開(kāi)關(guān)閉合， 此時(shí)，RFID組件若沒(méi)有檢測(cè)到皮帶跑偏或者在跑偏范圍的允許范圍內(nèi)，則中間繼電器斷開(kāi)， 控制回路斷開(kāi)，電機(jī)(9)不工作； B、 當(dāng)RFID組件檢測(cè)到皮帶跑偏或者跑偏量超出允許范圍時(shí)，控制器接收到皮帶跑偏信 號(hào)，通過(guò)中間繼電器接通控制回路，電機(jī)(9)電源接通開(kāi)始工作，電機(jī)(9)輸出軸作用在蝸輪 蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上，通過(guò)蝸輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使托漉調(diào)節(jié)架發(fā)生偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，直至RFID組件檢測(cè) 到皮帶復(fù)位。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的皮帶機(jī)糾偏方法，其特征在于，所述RFID組件檢測(cè)皮帶跑偏量 的具體方法為:RFID閱讀設(shè)備組包括多個(gè)設(shè)置在一條直線(xiàn)上的閱讀設(shè)備(6)，多個(gè)閱讀設(shè)備 (6) 向垂直于皮帶工作平面和側(cè)面的空間平面內(nèi)發(fā)射電磁波信號(hào)，檢測(cè)RFID標(biāo)簽(5)信號(hào)， 建立該平面的二維坐標(biāo)系，設(shè)定閱讀設(shè)備組的位置分別是(孔，7。）、（亂，7")，待檢測(cè)3。10標(biāo) 簽(5)的坐標(biāo)為(X，y)，閱讀設(shè)備組接收到的RFID標(biāo)簽(5)的方向角為θη，0m，則有：通過(guò)將沒(méi)有跑偏時(shí)RFID標(biāo)簽(5)的位置和測(cè)量得到的RFID標(biāo)簽(5)的位置進(jìn)行比對(duì)，來(lái) 確定跑偏量。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的皮帶機(jī)糾偏方法，其特征在于，所述RFID組件檢測(cè)皮帶跑偏 量的方法具體還包括:通過(guò)檢測(cè)設(shè)置在皮帶機(jī)中間架上的參考標(biāo)簽，檢測(cè)RFID組件的測(cè)量 精度。
【文檔編號(hào)】B65G39/16GK105836376SQ201610402161
【公開(kāi)日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年6月8日
【發(fā)明人】汪玉, 倪興元, 汪亞, 鄭旺來(lái), 鄭紅滿(mǎn), 方從旺
【申請(qǐng)人】安徽盛運(yùn)重工機(jī)械有限責(zé)任公司