CN111285011A - 一种具有自动纠偏功能的气垫带式输送机和纠偏方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于输送机领域，其公开了一种具有自动纠偏功能的气垫带式输送机，包括机头、机尾、位于机头和机尾之间的输送机本体，所述气室上还设有位于输送带下方的第二气孔；所述气室内设有与第二气孔连通的气管；每一排第二气孔连接一根单独的气管；每排第二气孔的一侧设有至少位于气室的顶壁的上表面的两个气压传感器；所述输送带室内还设有用于检测输送带的边缘的位置的位置传感器。该气垫带式输送机可以通过预判的方式进行输送带的准确的、灵敏的纠偏调整，该纠偏方法的智能化程度更高，同时，本发明还公开了纠偏方法。

Description

一种具有自动纠偏功能的气垫带式输送机和纠偏方法

技术领域

本发明涉及输送机领域，具体为一种具有自动纠偏功能的气垫带式输送机和纠偏方法。

背景技术

申请人江门市南方输送机械工程有限公司于2015年提出一项发明专利申请CN201520624578.4，公开了一种带有风循环除尘系统的气垫输送机，包括设有喂料口的气垫带式输送机和若干个风循环除尘系统，所述气垫带式输送机包括气室、气室和盖板所围成的输送带室；所述风循环除尘系统包括支架，及设于支架上的并位于气垫带式输送机上方的除尘装置，所述除尘装置的进风口通过进风管与所述输送带室连通，所述除尘装置的出风口通过出风管与风机的输入端连接，所述风机的输出端与所述气室连通，所述除尘装置底部与关风器的进料口连通，关风器的出料口与输送带室相连。其能保证粉尘和物料的收集，防止环境污染和物料损失。同时输送带运行平稳，有效遏制粉尘因振荡而导致飞扬的现象发生。

该方案的核心在于：通过除尘装置对气垫输送机内的粉尘进行有效的控制。

申请人李晓东于2015年提出一项发明专利申请CN201510678876.6，公开了气垫带式输送机跑偏自动托浮纠正系统，包括托浮气室和位于托浮气室上方的输送皮带，托浮气室内设有位于输送皮带下方的左纠偏气室、左纠偏管排、右纠偏气室和右纠偏管排，左纠偏气室和右纠偏气室的进气口分别连接有向外伸出托浮气室的进气软管，进气软管上设有气流量电动调节装置，左纠偏气室和右纠偏气室的出气口分别与左纠偏管排和右纠偏管排的进气口连接；托浮气室顶部设有用于监测输送皮带左右跑偏的位移传感器。该设计新颖、结构简单，在现有设备上可以加装，纠偏效果好，自动化程度高，充分延长了输送皮带的使用寿命，实用性强，易于推广应用。

该方案的核心是通过在气室内部加设纠偏气室来达到对于输送带的调整的目的。

但是该方案只能基于输送带的偏移来进行输送带的纠正，在实际运行过程中，我们发现，基于气压来调整输送带是有效的，但是基于位置的检测来进行气室气压的控制具有一定的滞后性。

所以，本案研究的重点是，如何提高输送带的偏移检测的灵敏性、偏移纠正的准确性。

本申请所要解决的技术问题是：如何更为灵敏的对存在潜在偏移趋势的输送带进行预判性的调整，使整个设备在运行过程中更为平稳。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有自动纠偏功能的气垫带式输送机和纠偏方法，该气垫带式输送机可以通过预判的方式进行输送带的准确的、灵敏的纠偏调整，该纠偏方法的智能化程度更高。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具有自动纠偏功能的气垫带式输送机，包括机头、机尾、位于机头和机尾之间的输送机本体，所述输送机本体包括气室、盖板、位于气室下方的下辊，所述气室和盖板之间围成输送带室，所述气室和输送带室之间设有若干用于使输送带悬浮的第一气孔；所述输送机本体上设有下料单元；所述气室上还设有位于输送带下方的第二气孔；所述气室内设有与第二气孔连通的气管；所述第二气孔分为多组，每组第二气孔分为多排；每排第二气孔沿气室的顶壁的长度方向延伸；同一组中的多排第二气孔从气室的顶壁的中央向两侧对称分布；每一排第二气孔连接一根单独的气管；每排第二气孔的一侧设有至少位于气室的顶壁的上表面的两个气压传感器；所述输送带室内还设有用于检测输送带的边缘的位置的位置传感器。

在上述的具有自动纠偏功能的气垫带式输送机中，每一排第二气孔中第二气孔的数量为10-20个；每一排第二气孔配套3个气压传感器；每一排第二气孔中相邻的两个第二气孔的间距为5-10cm。

在上述的具有自动纠偏功能的气垫带式输送机中，所述下料单元设置在机头位置；所述下料单元包括下料斗、位于下料斗内的角度可调的一对第一挡板，所述第一挡板位于输送带上方且分布在输送带输送方向的两侧；所述下料斗的顶部设有进料口。

在上述的具有自动纠偏功能的气垫带式输送机中，所述输送带室内还设有角度和高度可调的第二挡板，所述第二挡板位于输送带的正上方，所述第二挡板通过第一气缸调整高度，所述第二挡板通过微型电机调整第二挡板在输送带上的投影和输送带的长度方向的夹角。

在上述的具有自动纠偏功能的气垫带式输送机中，所述输送机本体上设有若干个风循环除尘系统。

在上述的具有自动纠偏功能的气垫带式输送机中，还包括控制器，任一气管上均设有电磁阀；所述控制器与电磁阀、气压传感器电连接。

在上述的具有自动纠偏功能的气垫带式输送机中，还包括控制器，任一气管上均设有电磁阀；所述第一挡板通过第二气缸驱动；所述控制器与电磁阀、气压传感器、第一气缸、微型电机、第二气缸电连接。

同时，本发明还公开了一种气垫带式输送机的智能纠偏方法，述气垫带式输送机如上所述；所述方法包括如下步骤：

步骤1：在下料单元和输送带正常工作过程中，获取气压传感器的数据和位置传感器的数据；

步骤2：若位置传感器检测到输送带边缘偏离预设位置或者同一组中对称的两排第二气孔配套的气压传感器的数据差值偏离预设阈值，则通过控制气管的气压来使输送带回到预设位置或者对称的两排第二气孔配套的气压传感器的数据差恢复到预设阈值之内。

本发明还公开了一种气垫带式输送机的智能纠偏方法，述气垫带式输送机如上所述；所述方法包括如下步骤：

步骤1：在下料单元和输送带正常工作过程中，获取气压传感器的数据和位置传感器的数据；

步骤2：若位置传感器检测到输送带边缘偏离预设位置或者同一组中对称的两排第二气孔配套的气压传感器的数据差值偏离预设阈值，则通过控制气管的气压、第一气缸的动作、微型电机的动作、第二气缸的动作来使输送带回到预设位置或者对称的两排第二气孔配套的气压传感器的数据差恢复到预设阈值之内。

在上述的气垫带式输送机的智能纠偏方法中，所述步骤2中，若位置传感器检测到输送带边缘向左侧偏移或气压传感器的数据差值显示输送带有向左侧偏移的趋势，则开启和加大右侧的第二气孔对应的气管的气压且关闭和减小左侧的第二气孔对应的气管的气压；

若位置传感器检测到输送带边缘向右侧偏移或气压传感器的数据差值显示输送带有向右侧偏移的趋势，则开启和加大左侧的第二气孔对应的气管的气压且关闭和减小右侧的第二气孔对应的气管的气压；

同时，根据位置传感器和/或气压传感器检测到的偏移数据或趋势，调整第一气缸的动作、微型电机的动作、第二气缸的动作，使输送带上的物料沿输送的中心均匀分布。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明采用气压传感器来检测输送带是否偏移，因为在很多情况下，在发生偏移之前气压已经发生变化，在实际偏移发生之前进行干预和调整，可以避免输送带实际偏移的发生。

本发明采用多排第二气孔来精确的控制输送带的纠偏调整，其相比于气室来进行调整来说，其灵敏度更高。

附图说明

图1为本发明的实施例1的结构示意图；

图2为本发明的实施例1的风循环除尘系统的结构示意图；

图3为本发明的实施例1的风循环除尘系统的结构示意图；

图4为本发明的实施例1的输送机本体的剖视图；

图5为本发明的实施例1的气室的俯视图；

图6为本发明的实施例1的下料单元示意图；

图7为本发明的实施例1的第二挡板的结构示意图；

图8为本发明的实施例1的控制结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

请参阅图1-8，一种具有自动纠偏功能的气垫带式输送机，包括机头1、机尾2、位于机头1和机尾2之间的输送机本体3，所述输送机本体3包括气室31、盖板32、位于气室31下方的下辊33，所述气室31和盖板32之间围成输送带室34，所述气室31和输送带室34之间设有若干用于使输送带35悬浮的第一气孔36；所述输送机本体3上设有下料单元4；所述气室31上还设有位于输送带35下方的第二气孔37；所述气室31内设有与第二气孔37连通的气管38；所述第二气孔37分为多组，每组第二气孔37分为多排；每排第二气孔37沿气室31的顶壁的长度方向延伸；同一组中的多排第二气孔37从气室31的顶壁的中央向两侧对称分布；每一排第二气孔37连接一根单独的气管38；每排第二气孔37的一侧设有至少位于气室31的顶壁的上表面的两个气压传感器39；所述输送带室34内还设有用于检测输送带35的边缘的位置的位置传感器30。作为公知地，输送带35是经输送带室34、机尾2、机头1、输送带室34进行循环的，机尾2处设有下料口，物料从下料口输出；对此，本实施例不做过多限制。

在实际的生产过程中，物料如谷物、小麦等从下料单元4落入到机头1的输送带35上，输送带35在气室31的作用下，悬浮运行；在实际的运行中，如果物料落料不均匀比如物料重心不在输送带35的中心，长久以往，经过一段时间的运行，输送带35就会偏移，偏移的输送带35可能导致的问题包括：输送带35磨损、物料撒漏等。

为了解决该问题，经过研究发现，输送带35在发生实质性的偏移前，其越靠近下料单元4的位置，皮带下方的气压会发生异常，但是此时皮带的位置暂未发生异常，具体来说，如果皮带一侧的物料比较多，则该侧皮带下方的气压会比较大，如果不及时处理，皮带边缘就会发生偏移。这个时候，本实施例的第二气孔37周围的气压传感器39会检测到相关气压，通过比对相对的气压传感器39的数据，如果两组气压差别大于一定量，则可以认为具有皮带偏移的风险，比如在一些规格的设备中，如果两个以输送带35的中心为对称中心的两个第二气孔37的气压差值大于3％，我们一般认为已经到了发生实质性偏移的临界点，需要进行气管38通气的纠偏操作。气压比较大的一侧的气管38通入压缩气体，压缩气体的气压应大于气室31的气压，气压的数值应当根据所输送的物料的量、设备规格来进行设定，一般来说，为气室31气压的2-3倍，气管38优选采用高频喷吹的方式进行，每秒钟喷吹频率可控制在10-50次，每间隔1s停止0.2-0.5s，在停止期间持续采集气压传感器39数据，在喷吹时采集的气压传感器39数据不做考虑。本方法适用于少量的物料分配不均匀的情况，即偶然性的物料在输送带35上的落料不均匀的情况，经过喷吹，物料可以在运行过程中，可以分布均匀。

本实施例的位置传感器30作为输送带35边缘位置的判断模块，在物料分配轻微不均的时候并不起着重要作用，当位置传感器30能够检测到明显的输送带35的边缘位置发生偏移，说明大概率出现了物料分配严重不均匀的情况。

该方法并不适用于严重的物料分配不均的情况。当出现严重的物料分配不均的情况需要按照下文所述方法进一步处理。

在本实施中，每一排第二气孔37中第二气孔37的数量为10-20个，如15个；每一排第二气孔37配套3个气压传感器39；每一排第二气孔37中相邻的两个第二气孔37的间距为5-10cm，如8cm。

本实施例中，如果出现了物料分配严重不均匀的情况应当参考下文的设计：

优选地，所述下料单元4设置在机头1位置；所述下料单元4包括下料斗41、位于下料斗41内的角度可调的一对第一挡板42，所述第一挡板42位于输送带35上方且分布在输送带35输送方向的两侧；所述下料斗41的顶部设有进料口43。

这种下料的方式在本领域中是常用的，对此，本实施例不做过多限制。

下料单元4的主要目的是，根据位置传感器30和气压传感器39的检测结果，来调整物料的下落位置，比如，如果位置传感器30发现输送带35向右偏移，或者气压传感器39发现输送带35下表面的左侧的气压相对较高，则可调整第一挡板42的位置，使物料落点略微向右，然后不断收集位置传感器30和气压传感器39的检测结果，来进行物料落点的调整。下料单元4最为直观的参考资料可参考柳钢公司申请的实用新型专利ZL201621136739.6，一种皮带输送机纠偏器。

本实施例的下料单元4可参考图2。

在本实施例中，所述输送带室34内还设有角度和高度可调的第二挡板5，所述第二挡板5位于输送带35的正上方，所述第二挡板5通过第一气缸51调整高度，所述第二挡板5通过微型电机52调整第二挡板5在输送带35上的投影和输送带35的长度方向的夹角。

第二挡板5的作用是使输送带35上的物料尽可能的均匀化，具体来说，下料单元4主要用于物料分布的粗调，而第二挡板5主要是实现物料分布的细调。

比如第一挡板42的位置调整后，可能物料会过多的向右分布，通过位置传感器30和气压传感器39可以检测到位置的恢复和输送带35下表面的气压变化，但是这种位置和气压的改变是非常粗略的，如果要讲输送带35的中心调整到气室31上表面的中心位置，那么就需要第二挡板5。

第二挡板5的板面垂直于水平面，其板面和输送带35的运行方向具有一定的夹角，在需要精确的调整物料的分布时，先通过第一气缸51将第二挡板5降低到比物料最高点低的位置，然后微型电机52动作，先使板面和输送带35的输送方向重合，然后慢慢的加大角度，角度增加幅度不宜过大，保持10-20s调整1°-3°的方式来增大板面和输送带35的输送方向的角度，当位置传感器30和气压传感器39所检测的数据均恢复到正常值后，板面暂停变化，然后再微调第一挡板42，同时将第二挡板5的角度调小，最后第二挡板5变化到和输送带35的输送方向重合的状态，第一气缸51使第二板面和物料分离。更为优选的，可以采用步进电机来代替微型电机52。

作为本实施例的优选，所述输送机本体3上设有若干个风循环除尘系统6。风循环除尘系统6包括一次连接的除尘器61、风机62、管道63；管道63连接至气室31，除尘器61连接至输送带室34；风循环除尘系统6作用有两个一个是用于除尘，一个是为风室提供恒压气体。

本实施例的气管38内为压缩氮气。

本实施例的控制方法的实现通过控制器7实现，具体来说，还包括控制器7，任一气管38上均设有电磁阀8；所述第一挡板42通过第二气缸9驱动；所述控制器7与电磁阀8、气压传感器39、第一气缸51、微型电机52、第二气缸9、位置传感器30电连接。

控制器7的控制方法可参考上文的少量的物料分配不均匀和物料分配严重不均匀的情况下的操作方法。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (10)

1.一种具有自动纠偏功能的气垫带式输送机，包括机头、机尾、位于机头和机尾之间的输送机本体，所述输送机本体包括气室、盖板、位于气室下方的下辊，所述气室和盖板之间围成输送带室，所述气室和输送带室之间设有若干用于使输送带悬浮的第一气孔；所述输送机本体上设有下料单元；其特征在于，所述气室上还设有位于输送带下方的第二气孔；所述气室内设有与第二气孔连通的气管；所述第二气孔分为多组，每组第二气孔分为多排；每排第二气孔沿气室的顶壁的长度方向延伸；同一组中的多排第二气孔从气室的顶壁的中央向两侧对称分布；每一排第二气孔连接一根单独的气管；每排第二气孔的一侧设有至少位于气室的顶壁的上表面的两个气压传感器；所述输送带室内还设有用于检测输送带的边缘的位置的位置传感器。

2.根据权利要求1所述的具有自动纠偏功能的气垫带式输送机，其特征在于，每一排第二气孔中第二气孔的数量为10-20个；每一排第二气孔配套3个气压传感器；每一排第二气孔中相邻的两个第二气孔的间距为5-10cm。

3.根据权利要求1所述的具有自动纠偏功能的气垫带式输送机，其特征在于，所述下料单元设置在机头位置；所述下料单元包括下料斗、位于下料斗内的角度可调的一对第一挡板，所述第一挡板位于输送带上方且分布在输送带输送方向的两侧；所述下料斗的顶部设有进料口。

4.根据权利要求3所述的具有自动纠偏功能的气垫带式输送机，其特征在于，所述输送带室内还设有角度和高度可调的第二挡板，所述第二挡板位于输送带的正上方，所述第二挡板通过第一气缸调整高度，所述第二挡板通过微型电机调整第二挡板在输送带上的投影和输送带的长度方向的夹角。

5.根据权利要求1所述的具有自动纠偏功能的气垫带式输送机，其特征在于，所述输送机本体上设有若干个风循环除尘系统。

6.根据权利要求1所述的具有自动纠偏功能的气垫带式输送机，其特征在于，还包括控制器，任一气管上均设有电磁阀；所述控制器与电磁阀、气压传感器电连接。

7.根据权利要求4所述的具有自动纠偏功能的气垫带式输送机，其特征在于，还包括控制器，任一气管上均设有电磁阀；所述第一挡板通过第二气缸驱动；所述控制器与电磁阀、气压传感器、第一气缸、微型电机、第二气缸电连接。

8.一种气垫带式输送机的智能纠偏方法，其特征在于，所述气垫带式输送机如权利要求1所述；所述方法包括如下步骤：

步骤1：在下料单元和输送带正常工作过程中，获取气压传感器的数据和位置传感器的数据；

步骤2：若位置传感器检测到输送带边缘偏离预设位置或者同一组中对称的两排第二气孔配套的气压传感器的数据差值偏离预设阈值，则通过控制气管的气压来使输送带回到预设位置或者对称的两排第二气孔配套的气压传感器的数据差恢复到预设阈值之内。

9.一种气垫带式输送机的智能纠偏方法，其特征在于，所述气垫带式输送机如权利要求7所述；所述方法包括如下步骤：

步骤1：在下料单元和输送带正常工作过程中，获取气压传感器的数据和位置传感器的数据；

步骤2：若位置传感器检测到输送带边缘偏离预设位置或者同一组中对称的两排第二气孔配套的气压传感器的数据差值偏离预设阈值，则通过控制气管的气压、第一气缸的动作、微型电机的动作、第二气缸的动作来使输送带回到预设位置或者对称的两排第二气孔配套的气压传感器的数据差恢复到预设阈值之内。

10.根据权利要求9所述的气垫带式输送机的智能纠偏方法，其特征在于，所述步骤2中，若位置传感器检测到输送带边缘向左侧偏移或气压传感器的数据差值显示输送带有向左侧偏移的趋势，则开启和加大右侧的第二气孔对应的气管的气压且关闭和减小左侧的第二气孔对应的气管的气压；

若位置传感器检测到输送带边缘向右侧偏移或气压传感器的数据差值显示输送带有向右侧偏移的趋势，则开启和加大左侧的第二气孔对应的气管的气压且关闭和减小右侧的第二气孔对应的气管的气压；

同时，根据位置传感器和/或气压传感器检测到的偏移数据或趋势，调整第一气缸的动作、微型电机的动作、第二气缸的动作，使输送带上的物料沿输送的中心均匀分布。

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