自适应差速剔废系统的制作方法

本实用新型涉及剔废技术领域，特别是涉及一种自适应差速剔废系统。

背景技术：

目前，传统的差速剔废装置的结构为：在输送带的两侧加装喇叭口形状的挡板，货物由宽阔一端进入、由收窄一端离开，收窄一端通常布置剔废组件或者其他机器工位。而受制造、运输等条件的限制，使得输送带通常由多段拼接而成，形成对产品的接力传送。然而为了确保剔废操作或其它机器工位作业的精准性与可靠性，避免出现误操作的问题，位于输送带上的相邻两个产品之间应当保持预设间距，该预设间距满足单次剔废或其它机器工位作业的耗时，这就要求不同段的输送带的运行速度相同，从而保证整个装置工作的高效性。但随之带来了其它问题，即当所传送的产品尺寸大小不一致时，传送速度相同的多段输送带无法确保相邻两个不同尺寸的产品之间间距相同，导致可能出现间距较短的两个产品同时移动至剔废或其它机器工位处，造成误操作、甚至安全事故发生，影响装置的作业精度与可靠性。

技术实现要素：

基于此，有必要提供一种自适应差速剔废系统，通过对不同段的输送带的动态调控，实现对不同尺寸大小产品的动态剔除作业，剔除精度及可靠性高，适用范围广。

其技术方案如下：

一种自适应差速剔废系统，包括：

控制装置；

首段输送装置，包括可调速的首段驱动机构及与所述首段驱动机构驱动配合的首段输送带，所述首段驱动机构还与所述控制装置电性连接；

次段输送装置，沿产品输送方向衔接于所述首段输送装置的下游，且所述次段输送装置包括可调速的次段驱动机构及与所述次段驱动机构驱动配合的次段输送带，所述次段驱动机构还与所述控制装置电性连接；

末段输送装置，沿产品输送方向衔接于所述次段输送装置的下游，且所述末段输送装置包括可调速的末段驱动机构及与所述末段驱动机构驱动配合的末段输送带；及

监测仪，与所述控制装置通信连接，且所述监测仪布设于所述首段输送带与所述次段输送带的衔接处、用于实时检测当前产品的尺寸大小和/或相邻两个产品的间距并反馈信息至所述控制装置。

应用上述自适应差速剔废系统对不同尺寸大小的产品进行剔废作业时，首先，首段输送装置、次段输送装置以及末段输送装置依照产品输送方向布设而组成完整的产品输送线。此时，不同尺寸大小的产品由供料工位随机、逐一供送到首段输送带上，在首段驱动机构的动力驱使下不断传送至次段输送带上；当前后两个产品由首段输送带过渡到次段输送带的过程中，监测仪会对前后两个产品的尺寸大小及间距值进行精准测量、并反馈信息给控制装置，例如当通过反馈信息识别出前一产品的尺寸较小、间距值小于预设值以及后一产品的尺寸较大，并且当前一产品刚好运行至末段输送带上，而后一产品仍位于次段输送带上时，控制装置可输出指令给次段驱动机构降低输送速度而同时调控末段驱动机构提升输送速度、或者仅较大幅度的提升末段输送带的输送速度而保持次段输送带的输送速度不变，由此动态调整前一产品与后一产品之间的间距值至满足预设值大小，消除由于前后产品尺寸大小不同而影响剔除精度与可靠性的作业缺陷，实现对不同尺寸大小产品的动态精准剔除，同时提升系统的使用范围。

下面对本申请的技术方案作进一步的说明：

在其中一个实施例中，所述首段驱动机构包括第一支架、可转动设置于所述第一支架上的第一主动轮和第一从动轮、及设置于所述第一支架上并与所述第一主动轮驱动连接的第一可调速电机，所述第一可调速电机与所述控制装置电控连接，所述首段输送带套装于所述第一主动轮与所述第一从动轮上。

在其中一个实施例中，所述第一主动轮为第一同步轮，所述第一从动轮为第二同步轮，所述首段输送带为第一同步带，所述第一同步带啮合套装于所述第一同步轮与所述第二同步轮上。

在其中一个实施例中，所述次段驱动机构包括第二支架、可转动设置于所述第二支架上的第二主动轮和第二从动轮、及设置于所述第二支架上并与所述第二主动轮驱动连接的第二可调速电机，所述第二可调速电机与所述控制装置电控连接，所述次段输送带套装于所述第二主动轮与所述第二从动轮上。

在其中一个实施例中，所述第二主动轮为第三同步轮，所述第二从动轮为第四同步轮，所述次段输送带为第二同步带，所述第二同步带啮合套装于所述第三同步轮与所述第四同步轮上。

在其中一个实施例中，所述末段驱动机构包括第三支架、可转动设置于所述第三支架上的第三主动轮和第三从动轮、及设置于所述第三支架上并与所述第三主动轮驱动连接的第三可调速电机，所述第三可调速电机与所述控制装置电控连接，所述末段输送带套装于所述第三主动轮和所述第三从动轮上。

在其中一个实施例中，所述第三主动轮为第五同步轮，所述第三从动轮为第六同步轮，所述末段输送带为第三同步带，所述第三同步带啮合套装于所述第五同步轮与所述第六同步轮上。

在其中一个实施例中，还包括三个围挡组件，所述围挡组件一一对应地设置于所述首段输送带、所述次段输送带以及所述末段输送带上；所述围挡组件包括沿所述产品输送方向延伸并间隔相对的第一挡板和第二挡板，所述第一挡板与所述第二挡板位于进料端的间距大于位于出料端的间距。

在其中一个实施例中，还包括次品剔除装置，所述次品剔除装置包括紧贴设置于所述首段输送带下方并与所述控制装置电性连接的称重仪、及设置于所述末段驱动机构并位于所述末段输送带一侧的剔废组件，所述剔废组件包括第一固定座、设置于所述第一固定座上并与所述控制装置通信连接的第一位置传感器、沿平行于所述产品输送方向可移动设置于所述第一固定座上的第一剔废驱动件、与所述第一剔废驱动件驱动配合的第二固定座、设置于所述第二固定座上并与所述控制装置通信连接的第二位置传感器、及沿垂直于所述产品输送方向施加产品推力的第二剔废驱动件；其中，所述第一剔废驱动件和所述第二剔废驱动件均与所述控制装置电性连接。

在其中一个实施例中，还包括剔废收集框，所述剔废收集框设置于所述末段输送带与所述第二剔废驱动件相对的一侧。

附图说明

图1为本实用新型一实施例所述的自适应差速剔废系统的结构示意图；

图2为图1所示系统的俯视结构示意图。

附图标记说明：

100、控制装置，200、首段输送装置，210、首段输送带，220、第一支架，230、第一可调速电机，300、次段输送装置，310、次段输送带，320、第二支架，330、第二可调速电机，400、末段输送装置，410、末段输送带，420、第三支架，430、第三可调速电机，500、监测仪，600、围挡组件，610、第一挡板，620、第二挡板，700、次品剔除装置。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本实用新型，并不限定本实用新型的保护范围。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”、“设置于”或“安设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件；一个元件与另一个元件固定连接的具体方式可以通过现有技术实现，在此不再赘述，优选采用螺纹连接的固定方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本实用新型中所述“第一”、“第二”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于名称的区分。

如图1和图2所示，为本实用新型展示的一种实施例的自适应差速剔废系统，包括：控制装置100；首段输送装置200，包括可调速的首段驱动机构及与所述首段驱动机构驱动配合的首段输送带210，所述首段驱动机构还与所述控制装置100电性连接；次段输送装置300，沿产品输送方向衔接于所述首段输送装置200的下游，且所述次段输送装置300包括可调速的次段驱动机构及与所述次段驱动机构驱动配合的次段输送带310，所述次段驱动机构还与所述控制装置100电性连接；末段输送装置400，沿产品输送方向衔接于所述次段输送装置300的下游，且所述末段输送装置400包括可调速的末段驱动机构及与所述末段驱动机构驱动配合的末段输送带410；及监测仪500，与所述控制装置100通信连接，且所述监测仪500布设于所述首段输送带210与所述次段输送带310的衔接处、用于实时检测当前产品的尺寸大小和/或相邻两个产品的间距并反馈信息至所述控制装置100。

应用上述自适应差速剔废系统对不同尺寸大小的产品进行剔废作业时，首先，首段输送装置200、次段输送装置300以及末段输送装置400依照产品输送方向布设而组成完整的产品输送线。此时，不同尺寸大小的产品由供料工位随机、逐一供送到首段输送带210上，在首段驱动机构的动力驱使下不断传送至次段输送带310上；当前后两个产品由首段输送带210过渡到次段输送带310的过程中，监测仪500会对前后两个产品的尺寸大小及间距值进行精准测量、并反馈信息给控制装置100，例如当通过反馈信息识别出前一产品的尺寸较小、间距值小于预设值以及后一产品的尺寸较大，并且当前一产品刚好运行至末段输送带410上，而后一产品仍位于次段输送带310上时，控制装置100可输出指令给次段驱动机构降低输送速度而同时调控末段驱动机构提升输送速度、或者仅较大幅度的提升末段输送带410的输送速度而保持次段输送带310的输送速度不变；或者，当通过反馈信息识别出前一产品的尺寸较大、间距值大于预设值以及后一产品的尺寸较小，并且当前一产品刚好运行至末段输送带410上，而后一产品仍位于次段输送带310上时，控制装置100可输出指令给次段驱动机构提升输送速度而同时调控末段驱动机构降低输送速度、亦或仅较大幅度的降低末段输送点的输送速度或者较大幅度的提升次段输送带310的输送速度，由此通过动态调整不同段输送带的输送速度来调节前一产品与后一产品之间的间距值至满足预设值大小，消除由于前后产品尺寸大小不同而影响剔除精度与可靠性的作业缺陷，实现对不同尺寸大小产品的动态精准剔除，同时提升系统的使用范围。

当然了，考虑到输送线上相邻两个产品尺寸大小的随机性因素，上述仅就几种常见的动态调节方式进行解释说明，并不代表对本申请技术方案的限制；在其它实施例中，根据产品的尺寸及间距值，控制装置100只要能够通过提升或降低不同段的输送速度来矫正相邻两个产品的间距值的方案都在本申请的保护范围内，在此不再赘述。

另外，上述控制装置100可选是PLC、数控系统、微控芯片等，用于通过预设程序来实现输送线各功能部件的自动化运行；具体到本实施例中，控制装置100采用PLC(可编程控制器)，具体可采用欧姆龙品牌的可编程控制器CP1L-L20DT，性能稳定，满足系统设计需要；此外，改型PLC内置脉冲输出、模拟量输入输出，可自由选择RS-232C、RS-485、Ethernet通讯功能，标配USB端口。

而监测仪500根据具体作业环境条件可选用红外传感器、激光测速仪、对射传感器等；而在本具体实施例中，监测仪500优选采用激光测速仪，其依据多普勒效应以及激光射出及返回时间等原理工作，能够精准检测出当前产品的尺寸以及相邻两个产品之间的间距(空隙)大小的数值，进而为控制装置100提供科学、精确的数据支撑，为调控各驱动机构的输送速度提供了可靠的依据。

此外，需要说明的是，本方案采用首段输送装置200、次段输送装置300以及末段输送装置400的布置结构，仅为实现本系统差速剔除的最小组成单元，并非对本申请保护范围的限制；实际使用时，可根据产品数量及产线处理效能等的要求，灵活增加输送装置的段数，亦都在本申请的保护范围内。

请继续参阅图1和图2，在一可选实施例中，所述首段驱动机构包括第一支架220、可转动设置于所述第一支架220上的第一主动轮和第一从动轮、及设置于所述第一支架220上并与所述第一主动轮驱动连接的第一可调速电机230，所述第一可调速电机230与所述控制装置100电控连接，所述首段输送带210套装于所述第一主动轮与所述第一从动轮上。因而，控制装置100调控第一可调速电机230的输出动力，进而通过第一主动轮和第一从动轮的动力传递，最终实现首段输送带210平稳运行，且能够进行运行速度的动态调整。

进一步地，所述第一主动轮为第一同步轮，所述第一从动轮为第二同步轮，所述首段输送带210为第一同步带，所述第一同步带啮合套装于所述第一同步轮与所述第二同步轮上。即，可理解第一同步轮、第二同步轮以及第一同步带上均设置有齿结构，进而通过齿结构的啮合配合，使得当首段输送带210运行速度动态调整变大或变小时，不会因速差而出现打滑的问题，确保动力传输精准、稳定。

在另一可选实施例中，所述次段驱动机构包括第二支架320、可转动设置于所述第二支架320上的第二主动轮和第二从动轮、及设置于所述第二支架320上并与所述第二主动轮驱动连接的第二可调速电机330，所述第二可调速电机330与所述控制装置100电控连接，所述次段输送带310套装于所述第二主动轮与所述第二从动轮上。因而，控制装置100调控第二可调速电机330的输出动力，进而通过第二主动轮和第二从动轮的动力传递，最终实现次段输送带310平稳运行，且能够进行运行速度的动态调整。

进一步地，所述第二主动轮为第三同步轮，所述第二从动轮为第四同步轮，所述次段输送带310为第二同步带，所述第二同步带啮合套装于所述第三同步轮与所述第四同步轮上。即，可理解第三同步轮、第四同步轮以及第二同步带上均设置有齿结构，进而通过齿结构的啮合配合，使得当次段输送带310运行速度动态调整变大或变小时，不会因速差而出现打滑的问题，确保动力传输精准、稳定。

请继续参阅图1和图2，在上述实施例的基础上，所述末段驱动机构包括第三支架420、可转动设置于所述第三支架420上的第三主动轮和第三从动轮、及设置于所述第三支架420上并与所述第三主动轮驱动连接的第三可调速电机430，所述第三可调速电机430与所述控制装置100电控连接，所述末段输送带410套装于所述第三主动轮和所述第三从动轮上。因而，控制装置100调控第三可调速电机430的输出动力，进而通过第三主动轮和第三从动轮的动力传递，最终实现末段输送带410平稳运行，且能够进行运行速度的动态调整。

进一步地，所述第三主动轮为第五同步轮，所述第三从动轮为第六同步轮，所述末段输送带410为第三同步带，所述第三同步带啮合套装于所述第五同步轮与所述第六同步轮上。即，可理解第五同步轮、第六同步轮以及第三同步带上均设置有齿结构，进而通过齿结构的啮合配合，使得当末段输送带410运行速度动态调整变大或变小时，不会因速差而出现打滑的问题，确保动力传输精准、稳定。

如图2所示，此外，为了防止产品运行过程中由于振动等因素从各输送带上掉落，避免影响系统可靠工作；在上述任一实施例的基础上，系统(对自适应差速剔废系统的简写，下同)还包括三个围挡组件600，所述围挡组件600一一对应地设置于所述首段输送带210、所述次段输送带310以及所述末段输送带410上；所述围挡组件600包括沿所述产品输送方向延伸并间隔相对的第一挡板610和第二挡板620，所述第一挡板610与所述第二挡板620位于进料端的间距大于位于出料端的间距。间隔相对的第一挡板610与第二挡板620配合形成输送通道，并且通过第一挡板610和第二挡板620的围挡作用，即可防止产品掉落。并且，将第一挡板610与第二挡板620位于进料端的间距设计较大，例如设计为喇叭口状，使得产品更容易进入输送通道内，向下游稳定传送。

在上述任一实施例的基础上，系统还包括次品剔除装置700，所述次品剔除装置700包括紧贴设置于所述首段输送带210下方并与所述控制装置100电性连接的称重仪、及设置于所述末段驱动机构并位于所述末段输送带410一侧的剔废组件，所述剔废组件包括第一固定座、设置于所述第一固定座上并与所述控制装置100通信连接的第一位置传感器、沿平行于所述产品输送方向可移动设置于所述第一固定座上的第一剔废驱动件、与所述第一剔废驱动件驱动配合的第二固定座、设置于所述第二固定座上并与所述控制装置100通信连接的第二位置传感器、及沿垂直于所述产品输送方向施加产品推力的第二剔废驱动件；其中，所述第一剔废驱动件和所述第二剔废驱动件均与所述控制装置100电性连接。由于输送线上产品的尺寸大小不一，特别是前后两个产品的尺寸悬殊较大，并且当某些产品的重量超过预设最大值时，当运行至剔除工位时，首先第一位置传感器会对当前产品的运行位置实施动态监测，并反馈信息给控制装置100，使得控制装置100能够调控第一剔废驱动件动作而调整第二固定座沿平行于产品输送方向的位置；与此同时，第二位置传感器进一步探测当前产品的实时位置，并结合第一位置传感器的检测数据进行综合推算，由此使得第二剔废驱动件的推杆确保指向当前产品的中心或靠近中心的区域，保证推杆的推力可靠施加在产品上，将产品一次完全剔除出输送线外，该工作过程检测速度快、响应精度高、剔废准确性高。

进一步地，在上述实施例的基础上，系统还包括剔废收集框，所述剔废收集框设置于所述末段输送带410与所述第二剔废驱动件相对的一侧。因而被剔除掉的产品能够集中回收在剔废收集框内，便于集中处理。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。