专利名称：一种皮带输送机皮带跑偏检测及纠正装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种皮带输送机皮带跑偏检测及纠正装置。
背景技术：
皮带输送机广泛用于运送煤等散状物料，皮带跑偏是皮带输送机作业过程中最为常见的故障，其危害性极大。在实际运行过程中，皮带跑偏不仅对皮带机本身损坏极大，而且存在安全隐患、影响生产效率和输送货物质量，而且污染环境。矿料分布不均匀是引起皮带跑偏的主要原因之一，如果皮带空转时不跑偏，重负荷运转就跑偏，说明矿料在皮带两边分布不均匀。矿料分布不均主要是矿料下落方向和位置不正确引起的，如果矿料偏到左侧，则皮带向右跑偏；反之亦然。目前的皮带机没有专门针对皮带跑偏自动调整给料点和给料量的装置，一般的措施是皮带跑偏后推动摆动架来调整皮带位置，存在纠正效率低、纠正不到位、纠正不及时等弊端。
实用新型内容为了解决背景技术中所存在的技术问题，本实用新型提供一种皮带输送机皮带跑偏检测及纠正装置，利用传感器、执行器、微型计算机和人机界面，构成一个闭环全自动控制系统。该系统工作参数设置灵活，原理简单，操作方便，运行可靠，生产效率高。本实用新型的技术方案是:利用光电传感器、自动调节阀、微型计算机和人机界面，构成一个闭环全自动皮带跑偏检测及纠正装置；所述的全自动皮带跑偏检测及纠正装置采用光电传感器与自动调节阀、微型计算机构成一个负反馈闭环控制系统。本实用新型更具体的方案是:一种皮带输送机皮带跑偏检测及纠正装置，该装置包括光电传感器、微型计算机、人机界面、左侧自动调节阀、右侧自动调节阀以及给料装置；光电传感器的光源发射控制端与微型计算机的一个输出口相连，光电传感器的标准电信号输出端和微型计算机的一个输入端口相连，微型计算机一个输出口与左侧自动调节阀电路相连，控制皮带左侧的给料量，微型计算机一个输出口与右侧自动调节阀电路相连，控制皮带右侧的给料量，微型计算机与给料装置的控制线相连，控制给料装置的给料速度和物料输出量，微型计算机和人机界面电路相连。本实用新型方案中，所述的光电传感器采用对射型的光源发射器和接收器，光源为红外光、紫外光或可见光。本实用新型方案中，所述的自动调节阀采用气动调节阀、电动调节阀或液动调节阀。本实用新型方案中，所述的微型计算机采用单片机，ARM, DSP，可编程控制器，或采用工业控制计算机。本实用新型方案中，所述的人机界面采用触摸屏，或采用键盘输入LCD液晶屏显示，人机界面设置工作参数，修改工作参数，查询工作参数和历史数据，以及带皮带输送机安全开关。[0010]本实用新型通过光电传感器、微型计算机、自动调节阀和辅助电路，构成闭环控制系统，使皮带工作在额定位置附近，此时皮带机输送效率最佳，同时可以减小磨损，减少物料损失，保证皮带安全运行。
图1是本实用新型结构框图；图2是本实用新型简易结构示意图；图中:1右侧光电传感器，2称重辊，3支架，4右侧自动调节阀，5给料装置，6左侧自动调节阀，7左侧光电传感器，8物料，9皮带。
具体实施方式
本实用新型的一种实施例子如图1所示。一种皮带跑偏自动检测及纠正装置，它包括光电传感器、微型计算机、人机界面、左侧自动调节阀、右侧自动调节阀以及给料装置；光电传感器的光源发射控制端与微型计算机的一个输出口相连，光电传感器的标准电信号输出端和微型计算机的一个输入端口相连，微型计算机一个输出口与左侧自动调节阀电路相连，控制皮带左侧的给料量，微型计算机一个输出口与右侧自动调节阀电路相连，控制皮带右侧的给料量，微型计算机与给料装置的控制线相连，控制给料装置的给料速度和物料输出量，微型计算机和人机界面电路相连。所述的皮带跑偏自动检测及纠正装置中，所述的光电传感器采用对射型的光源发射器和接收器，光源为红外光、紫外光或可见光。所述的自动调节阀采用气动调节阀、电动调节阀或液动调节阀。所述的微型计算机采用单片机，ARM, DSP，可编程控制器，或采用工业控制计算机。所述的人机界面采用触摸屏，或采用键盘输入LCD液晶屏显示。人机界面设置工作参数，修改工作参数，查询工作参数和历史数据，以及皮带输送机安全开关。本实用新型的微型计算机接收人机界面的输入输出指令；接收光电传感器所接收光强对应的电压信号；给出控制信号调节给料机的给料速度和物料的输出量；给出左侧自动调节阀的开度信号，以控制皮带左侧的给料量；给出右侧自动调节阀的开度信号，以控制皮带右侧的给料量。从而，通过调整皮带左右侧的负荷量调整皮带位置。左侧物料输出口和左侧自动调节阀构成皮带左侧给料量控制通道。右侧物料输出口和右侧自动调节阀构成皮带右侧给料量控制通道。光电传感器均匀分布于皮带两侧，如图2所示，左侧光电传感器检测皮带是否左偏及左偏程度；右侧光电传感器检测皮带是否右偏及右偏程度。光电传感器的原理是，光源发射器向外发射光，光源接收器接收到光时输出高电平；光源被遮挡使接收器无法接收或接收微量光时输出低电平。因此，对于本系统，若某一光电传感器输出低电平，说明此处皮带遮挡了光源，从而判断该处的皮带出现了跑偏现象。单片机、ARM、DSP、可编程控制器和工业控制计算都具备或者可以扩展为数量足够多的模拟通道和数字通道。左侧若干个光电传感器实时检测皮带是否左偏并将各个光电传感器的电平信号送入微型计算机，计算机统计低电平信号的个数
并判断皮带左偏的位置；右侧若干个光电传感器实时检测皮带是否右偏并将各个光电传感器的电平信号送入微型计算机，计算机统计低电平信号的个数并判断皮带右偏的位置。当和IV5大于零时，微型计算机将Arl和!^进行比对，并形成比值JV /爲。如果比值沒大于1，说明皮带总体出现了左偏，微型计算机根据经典的PID控制策略分别给出一定控制信号，使左侧自动调节阀增大开度，从而增大皮带左侧的给料量；使右侧自动调节阀减小开度，从而减少皮带右侧的给料量。如果比值說小于1，说明皮带总体出现了右偏，微型计算机根据经典的PID控制策略分别给出一定控制信号，使左侧自动调节阀减小开度，从而减少皮带左侧的给料量；使右侧自动调节阀增大开度，从而增大皮带右侧的给料量。如果比值等于I或JVi和的数值都为零，说明皮带趋于平衡，微型计算机不
输出控制信号，左侧自动调节阀维持当前开度，右侧自动调节阀维持当前开度，皮带左右侧的给料量维持不变。微型计算机还记录保存了皮带工作的历史数据，具备数据通讯功能，具备状态自检和故障诊断功能，同时还驱动人机`界面。
权利要求1.一种皮带输送机皮带跑偏检测及纠正装置，其特征在于，该装置包括光电传感器、微型计算机、人机界面、左侧自动调节阀、右侧自动调节阀以及给料装置；光电传感器的光源发射控制端与微型计算机的一个输出口相连，光电传感器的标准电信号输出端和微型计算机的一个输入端口相连，微型计算机一个输出口与左侧自动调节阀电路相连，控制皮带左侧的给料量，微型计算机一个输出口与右侧自动调节阀电路相连，控制皮带右侧的给料量，微型计算机与给料装置的控制线相连，控制给料装置的给料速度和物料输出量，微型计算机和人机界面电路相连。
2.根据权利要求1所述的一种皮带输送机皮带跑偏检测及纠正装置，其特征在于，所述的光电传感器采用对射型的光源发射器和接收器，光源为红外光、紫外光或可见光。
3.根据权利要求1所述的一种皮带输送机皮带跑偏检测及纠正装置，其特征在于，所述的自动调节阀采用气动调节阀、电动调节阀或液动调节阀。
4.根据权利要求1所述的一种皮带输送机皮带跑偏检测及纠正装置，其特征在于，所述的微型计算机采用单片机，ARM, DSP，可编程控制器，或采用工业控制计算机。
5.根据权利要求1所述的一种皮带输送机皮带跑偏检测及纠正装置，其特征在于，所述的人机界面采用触摸屏，或采用键盘输入LCD液晶屏显示，人机界面设置工作参数，修改工作参数，查询工作参数和历史数据，以及带皮带输送机安全开关。
专利摘要本实用新型涉及一种皮带输送机皮带跑偏检测及纠正装置。该装置包括微型计算机、光电传感器、人机界面、给料装置、调整给料量的自动调节阀和辅助电路部分。皮带机工作时，皮带两侧的光电传感器实时检测皮带跑偏程度，计算机对皮带偏离程度进行比较并形成比值，根据该比值，调整给料装置左右两侧自动调节阀的开度，控制皮带左右侧给料量，通过负反馈控制减小皮带跑偏程度。该装置能有效纠正由于物料在皮带上分布不均匀引起的跑偏，减小皮带磨损，减少物料损失，并保证皮带安全运行。适用于皮带跑偏的自检测与自纠正。
文档编号B65G43/02GK203064710SQ20132001971
公开日2013年7月17日 申请日期2013年1月15日 优先权日2013年1月15日
发明者熊和金, 曹牧年, 卢磊, 王继堂 申请人:武汉理工大学