CN112408001A - 一种散装机移动装置及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种散装机移动装置及其控制方法,包括支架Ⅰ、支架Ⅱ、底座、移动小车、滚珠丝杠Ⅰ、滚珠丝杠Ⅱ、摄像头Ⅰ和摄像头Ⅱ,支架Ⅰ和移动小车固定连接,滚珠丝杠Ⅰ和底座连接,滚珠丝杠Ⅱ和移动小车连接,散装机安装在底座上,当摄像头Ⅰ和摄像头Ⅱ监控到罐装车罐口时,将拍摄的图像传到计算机,计算机通过图像处理技术获取罐口的三维坐标,通过PLC控制步进电机,步进电机驱动滚珠丝杠Ⅰ和滚珠丝杠Ⅱ转动,进而底座与移动小车实现X向和Y向的位移,使散装头到达罐装口的上方;此时,PLC控制提升电机转动使散装头下降,完成散装头和罐口的对接。本发明结构简单,散装机通过步进电机驱动滚珠丝杠进行移动,定位精密,效率高,可以实现散装机的全自动化卸料。
Description
技术领域
本发明涉及散装机技术领域,具体为一种散装机移动装置及其控制方法。
背景技术
散装机是一种将物料库内的物体转移到散装罐车上的通道式载体,在沙料、粮食、水泥等运输应用广泛。当散装机将粒状物体输送到罐装车上时,需要将散装头对准散装车的罐装口,通常这种操作都是通过现场人工控制来实现的。但散装机采用人工控制不方便,效率较低,且作业环境恶劣,不利于工人的健康。
申请号为CN108116902A的中国专利提出了一种三维移动散装机,与库侧或库底卸料设备、收尘设备配合使用,可以实现散装机的半自动化装料,但仍需要工人现场操纵,效率低,且移动机构定位精度不高。
发明内容
本发明的目的就是针对上述技术的不足,提供一种散装机移动装置及其控制方法,实现散装机装料的自动定位,定位精度高,无需人工操作,提高了散装机的装料效率。
本发明解决其技术问题所采取的的技术方案是:一种散装机移动装置,包括支架Ⅰ、支架Ⅱ、底座、移动小车、滚珠丝杠Ⅰ和滚珠丝杠Ⅱ,其特征在于,所述支架Ⅰ和支架Ⅱ垂直布置,所述支架Ⅰ和移动小车固定连接;
所述步进电机Ⅰ和步进电机Ⅱ平行布置在支架Ⅱ的顶端,步进电机Ⅲ和步进电机Ⅳ平行布置在支架Ⅰ的顶端;
所述底座位于支架Ⅰ上方,所述滚珠丝杠Ⅰ转动的同时使底座实现X方向的位移,所述滚珠丝杠Ⅱ转动的同时使移动小车实现Y方向的位移。
进一步的,所述两个限位开关Ⅰ装在底座的左右两侧,所述两个限位开关Ⅱ装在移动小车的前后两侧,所述移动小车或底座触碰到限位开关时停止移动,对散装机移动装置进行终端保护。
进一步的,所述底座上有提升电机、减速器、中心转轴、槽轮和导向轮,所述提升电机和中心转轴中间有减速器,所述槽轮中心转轴上有三个槽轮,所述槽轮、导向轮和钢丝绳中心线位于同一条直线上,所述提升电机带动中心转轴转动,可以实现散装头高度的调节。
进一步的,所述摄像头Ⅰ和摄像头Ⅱ分别位于支架Ⅱ的对角,用于对散装车罐口位置的监控。
一种散装机移动装置的控制方法,当摄像头Ⅰ和摄像头Ⅱ监控到罐装车静止在散装头下端时,将拍摄的图像传到计算机,通过图像处理获取罐装车上的罐口的三维坐标。计算机将三维坐标传给PLC,PLC根据罐口X向坐标计算出电机所需的脉冲信号并控制步进电机Ⅰ和步进电机Ⅱ同速旋转,使底座沿着支架Ⅰ移动,同时PLC根据罐口Y向坐标计算出电机所需的脉冲信号并控制步进电机Ⅲ和步进电机Ⅳ同速旋转,使移动小车沿着支架Ⅱ移动;散装头到达散装车罐口的上方时,PLC根据罐口的高度控制提升电机转动,使散装头下降到罐口的高度,进而完成散装头与罐口的自动对准。料位计监测到物料装满后,散装机停止卸料,PLC控制提升电机反向转动,散装头回到起始的高度,等待下一次的卸料。
本发明的有益效果为:
(1)本发明结构简单,效率高,无需人工操作,可以实现散装机的全自动化卸料;
(2)散装机通过步进电机驱动滚珠丝杠进行移动,定位精密。
附图说明
图1为本发明自动装料的散装机的俯视图;
图2为本发明自动装料的散装机的侧视图;
图中:
1-步进电机Ⅰ,2-摄像头Ⅰ,3-步进电机Ⅰ,4-支架Ⅰ,5-滚珠丝杠Ⅰ,6-底座,7-提升电机,8-减速器,9-步进电机Ⅳ,10-滚珠丝杠Ⅱ,11-支架Ⅱ,12-移动小车12,13-摄像头Ⅱ,14-限位开关Ⅰ,15-中心转轴,16-槽轮,17-步进电机Ⅱ,18-限位开关Ⅱ,19-导向轮,20-钢丝绳,21-散装头,22-料位计。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明,但本发明的保护范围并不限于此。
如图1-2所示的一种散装机移动装置,包括支架Ⅰ4、支架Ⅱ11、底座6、移动小车12、滚珠丝杠Ⅰ5和滚珠丝杠Ⅱ10,其特征在于,所述支架Ⅰ4和支架Ⅱ11垂直布置,所述支架Ⅰ4和移动小车12固定连接,所述底座6位于支架Ⅰ4上方;所述步进电机Ⅰ3和步进电机Ⅱ17平行布置在支架Ⅱ11的顶端,步进电机Ⅲ1和步进电机Ⅳ9平行布置在支架Ⅰ4的顶端;所述两根滚珠丝杠Ⅰ5分别由步进电机Ⅰ3和步进电机Ⅱ17直接驱动,所述两根滚珠丝杠Ⅱ10分别由步进电机Ⅲ1和步进电机Ⅳ9直接驱动;所述滚珠丝杠Ⅰ5转动的同时使底座6进行X方向的位移,所述滚珠丝杠Ⅱ10转动的同时使移动小车12进行Y方向的位移。
所述两个限位开关Ⅰ14装在底座6的左右两侧,所述两个限位开关Ⅱ20装在移动小车12的前后两侧,所述移动小车12或底座6在限位开关被触碰时停止移动,对散装机移动装置进行终端保护。
所述底座6上有提升电机7、减速器8、中心转轴15、槽轮16和导向轮19,所述提升电机7和中心转轴5垂直布置,所述提升电机7和中心转轴15中间有减速器8,所述中心转轴15上有三个间距相等的槽轮16,所述槽轮16、导向轮19和钢丝绳20中心线位于同一条直线上,所述中心转轴15转动时带动散装头21的升降。
所述摄像头Ⅰ2和摄像头Ⅱ13分别位于支架Ⅱ11的对角,用于对散装车罐口位置的监控,并将其图像传到计算机。
一种散装机移动装置的控制方法,当摄像头Ⅰ2和摄像头Ⅱ13监控到罐装车静止在散装头下端时,将拍摄的图像传到计算机,通过图像处理获取罐装车上的罐口的三维坐标。计算机将三维坐标传给PLC,PLC根据罐口X向坐标计算出电机所需的脉冲信号并控制步进电机Ⅰ3和步进电机Ⅱ17同速旋转,使底座6沿着支架Ⅰ4移动,同时PLC根据罐口Y向坐标计算出电机所需的脉冲信号并控制步进电机Ⅲ1和步进电机Ⅳ9同速旋转,使移动小车12沿着支架Ⅱ11移动;散装头21到达散装车罐口的上方时,PLC根据罐口的高度控制提升电机7转动,使散装头21下降到罐口的高度,进而完成散装头与罐口的自动对准。料位计22监测到物料装满后,PLC控制提升电机7反向转动,散装头21回到起始的高度。下一次散装机卸料时,PLC重新根据罐装车的罐口位置驱动步进电机Ⅰ3、步进电机Ⅱ17、步进电机Ⅲ1、步进电机Ⅳ9和提升电机7,完成散装头21与罐口位置的自动对准。
本发明结构简单,可以实现散装机的全自动化卸料,提高了卸料料的效率,降低了工人劳动强度;散装机通过步进电机驱动滚珠丝杠进行移动,定位精密。
上述实施方式为本发明优选的实施方式,但本发明并不限于上述实施方式,在不背离本发明的实质内容的情况下,本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种散装机移动装置,包括支架Ⅰ(4)、支架Ⅱ(11)、底座(6)、移动小车(12)、滚珠丝杠Ⅰ(5)和滚珠丝杠Ⅱ(10),其特征在于,所述支架Ⅰ(4)和支架Ⅱ(11)垂直布置,所述支架Ⅰ(4)和移动小车(12)固定连接,所述底座(6)上布置散装机;所述步进电机Ⅰ(3)和步进电机Ⅱ(17)平行布置在支架Ⅱ(11)的顶端,步进电机Ⅲ(1)和步进电机Ⅳ(9)平行布置在支架Ⅰ(4)的顶端;所述两根滚珠丝杠Ⅰ(5)分别由步进电机Ⅰ(3)和步进电机Ⅱ(17)直接驱动,所述两根滚珠丝杠Ⅱ(10)分别由步进电机Ⅲ(1)和步进电机Ⅳ(9)直接驱动;所述滚珠丝杠Ⅰ(5)转动的同时使底座(6)平移,所述滚珠丝杠Ⅱ(10)转动的同时使移动小车(12)平移。
2.根据权利要求1所述的一种散装机移动装置 ,其特征在于,所述两个限位开关Ⅰ(14)装在底座(6)的左右两侧,所述两个限位开关Ⅱ(20)装在移动小车(12)的前后两侧,所述底座(6)或移动小车(12)在限位开关被触碰时停止移动。
3.根据权利要求1所述的一种散装机移动装置,其特征在于,所述底座(6)上有提升电机(7)、减速器(8)、中心转轴(15)、槽轮(16)和导向轮(19),所述提升电机(7)和中心转轴(15)中间连接有减速器(8),所述中心转轴(15)上有三个槽轮(16),所述槽轮(16)、导向轮(19)和钢丝绳(20)中心线位于同一条直线上,所述中心转轴(15)转动实现散装头(21)的升降。
4.根据权利要求1所述的一种散装机移动装置,其特征在于,所述摄像头Ⅰ(2)和摄像头Ⅱ(13)分别位于支架Ⅱ(11)的对角,用于对散装车罐口位置的监控。
5.一种散装机移动装置的控制方法,利用任一权利要求1-4所述的自动装料的散装机,其特征在于,当摄像头Ⅰ(2)和摄像头Ⅱ(13)监控到罐装车静止在散装头下端时,将拍摄的图像传到计算机,通过图像处理获取罐装车上的罐口的三维坐标;计算机将三维坐标传给PLC,PLC根据罐口X向坐标计算出电机所需的脉冲信号并控制步进电机Ⅰ(3)和步进电机Ⅱ(17)同速旋转,使底座(6)进行X方向的位移,同时PLC根据罐口Y向坐标计算出电机所需的脉冲信号并控制步进电机Ⅲ(1)和步进电机Ⅳ(9)同速旋转,使移动小车(12)进行Y方向的位移;散装头(21)到达散装车罐口的上方时,PLC根据罐口的Z向坐标控制提升电机(7)转动,使散装头(21)恰好下降到罐口的高度,完成散装头与罐口的对准;当料位计(22)监测到物料装满后,散装机停止装料,PLC控制提升电机(7)反向转动,控制散装头(21)回到起始的高度,等待散装机的下一次卸料。
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