本发明涉及自动化检测技术领域，具体而言，涉及一种带式送料系统及输送带损害监测方法。
背景技术
带式输送机是工业生产中应用最广的运输机械。输送带发生纵向撕裂事故是最严重的输送带损害。在生产中，经常因为带式输送机所运输的物料中混有大块物料或钢材将输送胶带沿纵向划开，如果没有及时检测出来并及时停机，将使撕裂长度增加，造成巨大的经济损失。并且必须停产修复。现在市场上存在很多形式的纵向撕裂监测装置，如拦索式、压电感应式，出料口翻板式、光电式等等。这些监测保护装置的误报率及漏报率都很高，或者及时性较差，难以满足使用要求，并且难以预防输送带纵向撕裂的发生。带式输送机纵向撕裂的可靠检测成为工业界尚未解决的难题之一。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明的目的包括提供一种带式送料系统及输送带损害监测方法，以改善当前技术中，输送带纵向撕裂时误报率、漏报率高、及时性较差且难以预防的问题。
本发明的实施例是这样实现的：
一种带式送料系统，包括：
输送机构，输送机构包括驱动部和传动连接于驱动部的输送带，驱动部用于驱动输送带的载物面沿第一预设方向运动；
送料机构，送料机构包括固定结构、活动连接于固定结构的具有空腔的承料体以及设置于固定结构和承料体之间的测力传感器；承料体间隔设置于输送带的上方，承料体的下端具有出料口，承料体可相对于固定结构移动、转动或变形，测力传感器用于检测承料体在移动、转动或变形时与固定结构之间的作用力；
与测力传感器电连接的控制装置；
与控制装置电连接的输出装置，输出装置用于输出提示信号。
在本发明的一种实施例中，固定结构包括：
支撑固定部，承料体与支撑固定部活动连接，承料体可相对于支撑固定部移动；
用于安装测力传感器的传感器固定部，测力传感器的一端与传感器固定部连接，测力传感器的另一端与承料体连接。
在本发明的一种实施例中，承料体转动连接于支撑固定部，承料体能够在第一预设方向上摆动。
在本发明的一种实施例中，传感器固定部具有上表面，承料体的外侧面凸设有支撑结构，支撑结构具有下表面，测力传感器设置于传感器固定部的上表面与支撑结构的下表面之间。
在本发明的一种实施例中，测力传感器位于承料体在第一预设方向上的上游一侧或下游一侧中的一者。
在本发明的一种实施例中，输出装置为显示器或者报警器。
在本发明的一种实施例中，控制装置与输送机构的驱动部电连接。
在本发明的一种实施例中，承料体为料仓、溜管、漏斗或导料槽中的一者。
一种输送带损害监测方法，其利用包括上述的带式送料系统进行监测。
在本发明的一种实施例中，输送带损害监测方法包括：
控制装置接收测力传感器反馈的力值；
当所述力值超出预设范围，所述控制装置控制所述输出装置发出所述提示信号。
进一步的，自力值超出预设范围起计，若力值未处于预设范围的时间超过预设时间，则控制装置控制输出装置发出提示信号。
本发明实施例的有益效果是：
本发明的带式送料系统包括具有输送带的输送机构、设置有测力传感器的送料机构、与测力传感器电连接的控制装置以及与控制装置电连接的输出装置，输出装置用于输出提示信号。送料机构包括固定结构、活动连接于固定结构的具有空腔的承料体以及连接于固定结构和承料体之间的测力传感器；承料体间隔设置于输送带的上方，承料体的下端具有出料口，承料体可相对于固定结构在输送带的输送方向上做一定移动，测力传感器用于检测承料体在移动时与固定结构之间的作用力。当出料口落下的物料尺寸较大，卡在输送带和承料体之间时，或物体的一端落到输送带上，另一端别在承料体内时，会施加给承料体水平方向的冲量，测力传感器会检测到力的变化，从而反馈给控制装置，控制装置可以根据反馈的力值进行判断是否出现送料异常，并在异常时发出提示信息。这样一来，当出现可能会导致输送带纵向撕裂的情况时(物料在输送带和承料体之间卡住，导致测力传感器检测到的力值异常)，技术人员可以较为准确地得知该情况，可以快速准确地察觉作业异常并采取措施，从而起到预防作用，即便输送带发生纵向撕裂，也可以尽快得知，避免造成更大的损失。
本发明实施例中的输送带损害监测方法利用了包括上述的带式送料系统进行监测，因此也能实现上述的有益效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明一种实施例中带式送料系统的示意图；
图2为本发明另一种实施例中带式送料系统的示意图；
图3为本发明一种实施例中带式送料系统的电路连接示意图；
图4为本发明一种实施例中输送带损害监测方法的流程图。
图中：100-带式送料系统；110-输送机构；111-滚筒；112-输送带；113-托辊架；114-托辊；120-送料机构；121-承料体；122-支撑结构；123-支撑固定部；124-传感器固定部；125-测力传感器；130-控制装置；140-输出装置。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
实施例
图1为本发明一种实施例中带式送料系统100的示意图；图3为本发明一种实施例中带式送料系统100的电路连接示意图。请参照图1和图3，本实施例提供一种带式送料系统100，包括输送机构110、送料机构120、控制装置130以及与控制装置130电连接的输出装置140。送料机构120具有用于储存和供应物料的承料体121，并且承料体121可以在输送机构110的输送方向上做一定摆动、移动或者变形，来使设置于送料机构120上的测力传感器125感应到不同的力值，并将力值反馈给控制装置130，由控制装置130来判断并通过输出装置140输出提示信息。在物料堵塞于送料机构120和输送机构110的输送带112之间时，测力传感器125的检测值会发生明显变化而超出正常范围，由此判断是否发生堵塞等异常，从而预防或提醒输送带112纵向撕裂的发生。
具体的，输送机构110的输送带112套设于间隔设置的两个滚筒111(图中只示出一个)上，驱动部用于驱动滚筒111转动以带动输送带112的载物面沿第一预设方向运动。为了使输送带112具有更好的承载能力，输送机构110还包括多个托辊114，托辊114转动设置于托辊架113上，托辊114的周面与输送带112的下表面接触，多个托辊114在第一预设方向上间隔设置且平行。可选的，托辊架113、滚筒111以及驱动部均设置于一个机架上。输送带112可以适用为高炉主皮带、超长皮带、煤矿皮带等。
在本实施例中，送料机构120具体包括固定结构、活动连接于固定结构的具有空腔的承料体121以及连接于固定结构和承料体121之间的测力传感器125。可以理解，固定结构可以是位于外部的固定支架上，或者位于外部的墙体，甚至是墙体的一部分。
具体的，固定结构包括支撑固定部123和传感器固定部124，前者用于支撑承料体121，而后者用于安装传感器。支撑固定部123与传感器固定部124均相对于地面是固定的。承料体121间隔设置于输送带112的上方，其与支撑固定部123之间是活动连接的，承料体121的下端具有出料口，承料体121可相对于固定结构在第一预设方向上移动，测力传感器125用于检测承料体121在移动时与传感器固定部124之间的作用力。在本实施例中，承料体121为底部具有出料口的料仓，在其他实施例中，承料体121也可以是另外的形式，比如漏斗、溜管、导料槽等。
进一步的，本实施例有两个支撑固定部123，两个支撑固定部123在水平方向上间隔设置，承料体121位于两个支撑固定部123之间，承料体121的两侧与支撑固定部123活动连接，承料体121可相对于两个支撑固定部123在第一预设方向上移动。
具体在本实施例中，承料体121在输送带112宽度方向上的两侧具有支撑结构122，支撑结构122与承料体121的侧壁固定连接，支撑结构122通过铰链转动连接于支撑固定部123，承料体121的下端因此能够在第一预设方向上摆动。具体的，支撑结构122包括一面朝下的板体，该板体大致垂直与承料体121的侧壁而呈水平设置，其上表面与承料体121之间设置有加强板筋来进行加固，该板体的下表面通过铰链连接于支撑固定部123的上表面。在本发明的其他实施例中，承料体121本身可以具备一定的形变能力，其在受到沿第一预设方向的力时可以在此方向上产生一定形变来使得测力传感器125所受的力改变。
测力传感器125的一端与传感器固定部124连接，测力传感器125的另一端与承料体121上另一个支撑结构122的下表面接触。与测力传感器125接触的支撑结构122以及与支撑固定部123连接的支撑结构122在本实施例中均处于同一水平高度，可选的，连接测力传感器125的支撑结构122以及测力传感器125均位于承料体121的在第一预设方向的两侧中的一侧。图2为本发明另一种实施例中带式送料系统100的示意图，当测力传感器125位于承料体121的下游一侧时，承料体121的下端向输送带112下游方向摆动时，连接测力传感器125的支撑结构122会具有向上抬的趋势，使得测力传感器125所测得的压力值减小。反之，当测力传感器125位于承料体121的上游一侧时，承料体121的下端向输送带112下游方向摆动时，连接测力传感器125的支撑结构122会具有向下压的趋势，使得测力传感器125所测得的压力值增大。测力传感器125的两种设置形式可分别见图1和图2。应当理解，本实施例的测力传感器125可以检测压力或者拉力，当压力值为负时，此时的力表现为拉力。
另外，在本发明的其他实施例中，承料体121也可以是可滑动地连接于两个支撑固定部123之间，并且可以相对支撑固定部123在第一预设方向滑动，该功能可以通过在支撑固定部123上设置沿第一预设方向延伸的滑槽来实现。因此承料体121可以具有在第一预设方向上的移动趋势，从而挤压测力传感器125。应当理解，在这种实施例的情况下，测力传感器125的两端第一预设方向上水平地连接于传感器固定部124和承料体121之间，以便于在承料体121移动时被挤压，从而显示出力值的变化。
在本实施例中，控制装置130可以是单片机、plc、pc等装置，通过接受测力传感器125的信号，通过判断后选择性地控制输出装置140或输送机构110执行相应操作。在本实施例中，输出装置140可以是显示器或者报警器，当测力传感器125的力值异常时，可以通过显示器显示，或者通过报警器发出警报作为提示信息。也即是说，提示信息可以是显示器所显示的信息，也可以是声音信息。
在本实施例中，控制装置130与输送机构110的驱动部电连接，以使得测力传感器125的力值异常时，能够及时控制输送带112停止运动。驱动部可以是电机或步进电机。
图4为本发明一种实施例中输送带损害监测方法的流程图。请参照图4，本实施例提供的一种输送带损害监测方法，其利用包括上述的带式送料系统100进行监测。具体的，输送带损害监测方法包括：
步骤s1，控制装置130接收测力传感器125反馈的力值；
步骤s2，自力值超出预设范围起计，若力值未处于预设范围的时间超过预设时间，则控制装置130控制输出装置140发出提示信号。
在承料体121平稳送料，输送带112平稳的将送下的物料向下游输送时，测力传感器125所检测到的力值保持稳定，并处于预设范围之内。当因为物料尺寸过大等问题导致其堵塞在出料口和输送带112之间时，输送带112仍保持运动，带给大块物料向下游移动的力，但承料体121阻碍物料移动将导致物料可能纵向地划伤输送带112。在这种情况下，承料体121的下端同时会受到向下游方向的水平分力，导致承料体121逆时针转动(以图1为例)，测力传感器125的力值会以为支撑结构122的上抬而减小，当力值减小到超出了预设范围，并处于预设范围之外一定时间后，控制装置130控制输出装置140发出提示信号(比如警报信号)。根据实际情况，预设时间可以设置为0～20s之间，当预设时间为0s时，应当理解为一旦测力传感器125的测量值超出预设范围则立刻通过输出装置140发出提示信号。这样能够在发生大物料堵塞时及时地反馈提示信号，提醒操作人员及时采取措施，起到预防输送带112纵向撕裂的发生或者减少作业异常所带来的损失。进一步的，还可以在力值超出预设范围超过预设时间后，控制装置130控制输送机构110停止运作，这样起到自动防护的作用。
因此本实施例的带式送料系统100和输送带损害监测方法具有如下优点：
1)灵敏性较高，发生纵向撕裂时会在内发出报警停机信号；2)误报率低，因输送带纵向撕裂时的本技术检测的特征值很明确；3)具有其它形式检测装置不具备的预报警、防损伤功能，大大降低事故损失；4)所用设备及器件对工况的适用性极强，几乎免维护；5)实用性，完全达到工业现场应用级别。
综上所述，本发明的带式送料系统包括具有输送带的输送机构、设置有测力传感器的送料机构、与测力传感器电连接的控制装置以及与控制装置电连接的输出装置，输出装置用于输出提示信号。送料机构包括固定结构、活动连接于固定结构的具有空腔的承料体以及连接于固定结构和承料体之间的测力传感器；承料体间隔设置于输送带的上方，承料体的下端具有出料口，承料体可相对于固定结构在输送带的输送方向上做一定移动，测力传感器用于检测承料体在移动时与固定结构之间的作用力。当出料口落下的物料尺寸较大，卡在输送带和承料体之间时，或物体的一端落到输送带上，另一端别在承料体内时，会施加给承料体水平方向的冲量，测力传感器会检测到力的变化，从而反馈给控制装置，控制装置可以根据反馈的力值进行判断是否出现送料异常，并在异常时发出提示信息。这样一来，当出现可能会导致输送带纵向撕裂的情况时(物料在输送带和承料体之间卡住，导致测力传感器检测到的力值异常)，技术人员可以较为准确地得知该情况，可以快速准确地察觉作业异常并采取措施，从而起到预防作用，即便输送带发生纵向撕裂，也可以尽快得知，避免造成更大的损失。
本发明实施例中的输送带损害监测方法利用了包括上述的带式送料系统进行监测，因此也能实现上述的有益效果。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。