CN1390760A - 用于致动和控制分选机内的分选装置的设备和方法 - Google Patents

Abstract

一种分选***包括有沿着一条在各自卸货站之间的路径运行的台车，改台车沿着横截于台车运行方向的方向进行装货或卸货。每个卸货站包括一个用于产生一个可变化的磁感应场的感应器，该磁感应场可以被设置在台车上的诸如天线的探测装置所感应。通过响应于探测到的磁感应场，可以致动在台车上的装货/卸货装置(例如环形皮袋)进行装货或卸货。

Description

用于致动和控制分选机内的分选装置的设备和方法

技术领域

本发明涉及一种用于致动和控制“交叉皮带”类型的分选机内的分选装置的设备和方法，其中分选装置包括安装在沿固定路径移动的支座上的传送带，其能够被致动而在垂直于分选机的运动方向的方向上接收和卸下所携带的物体。

背景技术

目前不同的用于控制卸货皮带的***在本领域是众所周知的。

例如英国专利GB 2219957介绍了一种分选机，其中，每个台车上设置了一电动机致动器和滑动触点，其从所选择的总线路上收集来自控制***的致动控制，所述总线路相对于期望被致动的每个分选机区域例如邻近收集设备而设置。

当分选装置经过其必须被致动的区域时，控制***向致动单元发出一信号，其将电动机的能量传送给分选装置，从而使小皮带转动并将货物卸下。

利用沿分选路径与总线路部件一起运动的总线路***，将电能提供给随车携带的设备。

这种类型的致动模式是有效的，但是为了确保控制***向每个台车发出它的信号，要求很多数量的总线路部件、滑动触点和它们相对的布线。

如果考虑分选***通常包括数百个分离的收集设备，则需要很多部件和布线，从而，在这种***的台车经常也有数百个，因而轻易地得出这样的印象，上述的控制***复杂并且成本很高。

欧洲专利EP 556和EP 481 341介绍了一种分选***，其中台车随车装配有智能单元，因而取消了所述总线路部件和它们相对的滑动触点和电子布线。

这种***通过连续的总线路发出一些控制信号，台车随车所携带的处理单元对控制信号进行译码和解释，并将结果传送到电动机激励单元。

台车长列通常被分成组，每组仅包含几个台车，仅仅一个“主”台车装配有滑动触点，从而极大地减少了所设置的触点的数量。

相反，从连续地沿路径运动的连续总线路上获得电能。

这种***特别适用于要求很高数量的目的地的情况，但是由于成本原因，本发明仅应用在有限数量的目的地的情况。

当涉及分选机具有很大的长度或沿路径仅有少量出口时，很复杂的随车携带的控制***在事实上是不经济的。

另一种用于简化这些装置的***通过使用随车所携带的电池而向皮带激励电动机提供电能，并利用交流发电机对电池进行充电，利用分选装置的运动，使所述交流发电机机械运动。

利用设置在每个收集设备对面的一发射器所生成的红外线信号控制激励。

在台车随车所携带的设备中，一接收器译码并解释红外线信号，并通过激励单元激励皮带。

然而即使这种***也存在一些问题，因为它对外界影响例如强的直射光、尘土等等很敏感。此外，每个台车或可观数量的台车必须装配不同的昂贵的设备项目例如电池、交流发电机和类似物品。

这也意味着随车携带的控制***很复杂。

在本领域中，现在有一些“交叉皮带”类型的分选机，其提供与台车上别的设备结合的基级机械设备，用于使皮带转动。

从机械维修角度出发，后一种***相当笨重，昂贵、噪音大和麻烦。

本发明简述

本发明试图消除上述缺陷，具有较少数量的出口，很少数量的随车所携带的控制设备，在任何情况下，在接收到信号值时所述控制设备允许操作。

根据本发明，每个台车随车携带一能够控制致动台车传送带的电动机的车载电子单元。这种电子单元由包含一些线圈的一印制电路组成，所述线圈的长度近似与台车的跨距(pitch)匹配，无论何时激励设置在每个出口对面的基级感应器时，其产生一致动卸货电动机的控制信号。

近些年来，涉及分选机的部门发现众所周知的“交叉皮带”类型的分选机的应用有了很大的进展。

“交叉皮带”类型的分选机是这样的装置，即一系列台车沿固定的直线路径、曲线路径等运动，同时当其经过一些装料站时接收要被分选的物体，从而在所计划的收集站卸货。

台车通常具有一个传送带，所述传送带能够在两个横截于分选机的运动方向的方向上独立地转动。

基于众所周知的技术，在装物体期间，带动传送带的电动机被致动，以确保在卸货时传送带准确地定位和准确地将物体送到目的地，将这些分选装置的控制委托给一可编程控制器(OLC、PC等)。

本发明的目的是提供一种简单和经济的方案，能够使用适用于正交垂直皮带的分选机，即使在长路径和少数量出口的车间内，也能获得同样的优点。

为了实现这些应用，由于复杂同时没有相称的价值，目前可用于控制垂直分选机的技术是不经济的。

本发明涉及一种设备和方法，其能够接收来自控制设备的信号，从而致动需要卸货的分选装置。

可靠性：台车电动机必须被随车携带的确保其在工作极限内使用的致动***所控制。

准确性：传送带必须在一可控制的加速度和速率下运动，从而在分选操作期间，速度轮廓可以是重复的并与所选分选的物体的重量无关。

灵活性：基于摆动信号(sw-signal)，适合于每个出口的致动点必须是可变的，允许分选的物体具有多种轨迹，根据物体的特性、分选机的速度或出口内的被分选的物体的最佳分布，选择不同的轨迹。为了能够纠正所传送物体的位置，致动皮带的持续时间必须是可变的。

为了满足上述要求，对于所致力的应用类型(少量的出口、)，尽可能使用简化模式，单一类型的速度波形(由于较大的出口，加速最终速度)，提出一种方案，其预想一种与电动机相关的致动***，很容易控制其控制参数(致动点、致动方向等)，同时用简单的方式利用电磁感应定律。

附图简述

图1是一个简化的视图，显示了符合本发明的分选机的台车，使用了用于致动用于卸货操作的传送带的各个设备；

图1A显示了在卸货阶段的台车列；

图2显示了车载的电子单元，其与基级感应器所产生的变化的磁场耦合；

图3显示了控制***所产生的数字信号，以及对用于卸货操作的传送带的运动的作用；

图4是方框图，显示了装配在出口的感应器和控制设备；

图5是一方框图，显示了台车的车载电子单元。

优选实施例的详细描述

参考图1，附图标记1代表作为符合本发明分选机一部分的台车，所述台车在链3或另一种类似设备的拉力作用下沿固定路径2运动。每个台车包括一个装配有车轮5的车架4，并以可转动方式与相邻的台车相连，从而构成一沿路径2不中断的长列，也就是面对所有出口和分选点的回路。

每个台车装配一在辊7和8之间拉紧的传送带6，在电动机9的作用下，所述传送带6运动。

与每个收集设备例如一容器、一卸货的漏斗式斜槽或类似物品相对，***提供一包含一连接到振荡器17的感应器15的控制装置，振荡器17与机器的一控制和处理***16相连。

无论分选装置1何时接近它所携带物品的终点，都必须致动分选装置，使之进行卸货操作，控制***16向感应器15发出一数字信号(例如24V，0.5V)。

这种周期性信号在感应器15内被适当地放大，从而根据台车1随车所携带的电子单元11的天线18的线圈产生一变化的磁场。

图2详细地显示了所述电子单元11和天线18，所述天线包括一些来源于相同印制电路的线圈，从台车的运动方向上看，天线18在长度上略小于台车。

所述线圈构成电子单元11的天线18，感应器15所产生的变化的磁场横穿所述线圈。

从而产生了穿越被包围在电子单元11的天线18的线圈之间表面的变化磁场。

根据众所周知的电磁感应定律，在电子单元11的线圈内产生电流，其根据感应器所建立的频率而变化，用相同的频率变化。利用所述变化的电压控制电子单元11。

信号的出现确定所述控制的持续时间和类型。一在两个所选择的频率之间选择频带的适当的滤波器识别频率值。如果需要可以确定用于卸货操作的传送带的致动方向。

应该指出的是，由于上述定律，只要感应器15和电子单元的天线18彼此相对，通过使用电感耦合设备而传输的信息与感应器15和电子单元的天线18之间的相对位置或它们之间的相对速度无关。

通过在一预定的时间长度内保持信号，电子单元11也包括一“延伸”信号的功能，从而在选择致动点时允许自由的选择，而不受线圈的有限长度的影响而引起的过度的限制。

图3显示了对不同信号的典型的反应。

无论台车何时碰巧与所述出口面对，根据进行卸货所在的一侧，控制***16向振荡器17发出卸货信号20或21。

所述信号是具有预设持续时间的波形，并根据卸货模式和是否它们控制从台车的一侧或另一侧卸货，导致来自振荡器17的频率f1或f2的周期性信号22的发射。从而感应器15产生以相同频率变化的感应磁场。

当使用一适当频带选择滤波器在频率f1和f2之间识别后，与随车携带的电子单元11为一整体的电动机9的控制器发射一信号23，其包含在轴线上对应于信号22的矩形定位波，所述矩形波具有根据频率f1和f2的信号和适当延伸，从而在台车的一侧或另一侧进行卸货操作。因而，由发射信号来确定传送带向前运动，使用图线24表示速度分布。

随车携带的电子单元11的天线18包括一些线圈，所述线圈可以具有任何所需要尺寸规格，同时在分选装置向前运动的方向上，所述尺寸最好与台车的尺寸在同一个数量级上。

通过很容易地调制信号，可以对所携带物品的位置进行小的调整，或获得不同的致动程序，从而能够进行一些装货操作。

通常，使天线尺寸类似于台车尺寸的事实允许确定用于物品的不同的卸货轨迹，在控制***16向振荡器17发出信号的瞬时，确定卸货轨迹。

图4是一方框图，显示了设置在出口的感应器15和控制设备，其对应于图2的下部。

参考图4：

PLC1和PLC2是来自分选机的控制***16的信号。

OSC F1、F2是振荡器17所发出的信号，根据是否接收到信号PLC1或PLC2，也根据在台车的哪个侧面进行卸货操作，振荡器17产生频率为F1和F2的周期性信号。

L1是感应器15的线圈。

图5是台车随车所携带的电子单元的方框图，其对应于图2的上部。参考图5：

L是天线18的线圈，与基级感应器15耦合。

BPF F1(F2)是约定频率F1的频带范围选择单元。

TR、DT是阈电路，用于产生信号并在一预定时间间隔内延伸它。

R是斜波产生器，用于产生具有预定值的加速和减速斜坡(例如4米秒²)和一稳定在预定值的速度。

M是用于致动台车1的传送带6的电动机9。

基于使用磁感应的发信号技术的分选机领域的应用具有相当多的优点，例如：

·除了基于使用红外线的信号之外，控制对灰尘和光不敏感。此外，由于滤波器的存在和回路的低阻抗，其特别抗电磁干扰。由于使用极低的能量级别，可以忽略电磁干扰的发射。即使根据感应器和随车携带电子单元之间距离的电感耦合临界现象也不构成分选机的问题，由于容易将基于电子单元的所述感应器插在受保护的位置，在设备使用期限内，可以忽略它们之间距离的变化。

·随车携带电子单元11的感应区是相同的印制电路，在该电路中，很容易获得构成天线18的线圈，已经将控制电动机9的电子电路设置在所述印制电路中，集成化很简单并经济有效。

·线圈的长度和感应耦合的优良特性提供了必要的灵活性，同时与电动机控制电路的内在的集成化将以最低的成本确保所需的可靠性和准确性。

基于上文所使用的电磁感应***的控制技术的分选机在别的领域的应用提供了不容怀疑的优点，具体如下：

·基于给定顺序电磁信号的感应和接收的***对光和灰尘不敏感：为了保证性能，即性能在时间过程内保持不变，这是最基本的。

·对不断增长的分选需求的提供解决方案，所述需求要求一些与分选机的传送速度无关的设备性质：电磁感应和接收恰好满足这种要求。

·已经考虑了装置的简化、降低成本和上述的维修和可靠性。

·能够生产一尺寸与台车的节距相匹配的接收天线18的事实允许在天线18接近感应器15期间延长时间周期，优点是根据所要分选的物体能够在任何给定的时刻立即控制分选装置1的操作。由于可以使用在它们之间象台车节距一样分布的基级感应器，如果需要，控制***能够延伸每个单独台车的选择控制，从而轻易地控制个体感应器。

·如果使用双向感应和接收***，线圈和正确布置的电路11之间的内在的双向电磁感应使双向传送信息能够轻易地进行，以便确保确定卸货操作、诊断信息或确定接收到结构信息。

通过使天线18做发射器，使感应器15做接收器，通过使感应器15与设备的控制和处理***相连，这种情况可以发生。

一些利用回路之间的感应磁耦合而交换信息的的技术是众所周知的。通过调制可变磁场的强度或改变磁场本身的频率，用串行二进制码编码的信息可以被传送。

本文具体引用了“交叉皮带”类型的设备的示例，但是本发明也适用于“交叉皮带”类型之外的分选机。例如一些众所周知的可偏转板类型的分选机，其中利用电子设备(例如电动机、电磁铁)使板偏转；即使在这种情况下，台车也需要随车携带的电源，将“交叉皮带”类型分选机中所使用的方式应用在上述可偏转板类型的分选机。

本领域普通技术人员可以进一步地进行改进和变化，但这些改进和变化都在本发明的范围内。

Claims (12)

1.一种用于致动分选装置的方法，包括具有可选择地致动的卸货设备的台车，所述卸货设备将在台车上的货物沿着一个垂直于台车运行方向的方向进行卸货，所述方法包括

A)沿着具有多个相互间隔的卸货站的路径移动上述台车，

B)在各自的站停止所述台车，

C)在所述站上生产能量信号并将能量信号通过电磁感应传送给一个在台车上的电子单元，

D)响应与在步骤C)的能量信号，使电子单元致动所述卸货设备。

2.一种符合权利要求1所述的方法，其特征在于，上述步骤C)还包括以下步骤：

a)在一主控制***中产生一个数字信号，以及

b)将该数字信号传送到在各自的卸货站安装的感应器，以使所述感应器在一选择的频率可以产生一感应磁场。

3.一种符合权利要求2所述方法，其特征在于：还包括步骤：改变所述磁场的频率以用于确定卸货设备所进行卸货的方向。

4.一种符合权利要求1所述方法，其特征在于：上述步骤D)还包括以下步骤：致动一具有环形传送器形式的卸货设备。

5.一种符合权利要求1所述方法，其特征在于：还包括颠倒能量信号的传送方向以用于从上述台车向所述站传送信号。

6.一种符合权利要求1所述方法，其特征在于：上述台车沿着一个路径运行到各自的站上以便以一个垂直于台车运行方向的方向进行装货或卸货，确定在各个站上的台车的位置，从上述站发送一个控制信号到在台车的电子单元上用于致动在上述台车上的一个机构，以及逆转信号传送的方向给上述站返回信号使信号从台车发送到上述站上。

7.一种分选***，包括：

可移动到一个被选择的卸货***中的台车，所述台车包括一个卸货装置用于安装一个方向进行卸货；

一用于产生数字信号的主控制机构；

在卸货站上的场产生装置，用于接收数字信号和响应所述数字信号产生一磁场，以及

设置在台车上的场探测装置，用于探测所述磁场和响应所述磁场致动所述卸货装置。

8.一种符合权利要求7所述***，其特征在于：所述场产生装置构成了用于在不同的频率产生一磁场的装置，用于确定在台车上的卸货的方向。

9.一种符合权利要求7所述***，其特征在于：所述场产生装置包括一个感应器，和所述场探测装置包括一个天线。

10.一种符合权利要求9所述***，其特征在于：所述场探测装置包括用于将磁场反向返回到场产生装置中的装置，用于将来自台车的信号传送到上述主控制***之中。

11.一种符合权利要求7所述***，其特征在于：所述场产生装置包括一个感应器，和所述场探测装置包括用于响应一个存在的磁场产生一电信号的传感器。

12.一种符合权利要求7所述***，其特征在于：所述卸货装置包括一个环形的传送器。

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