一種可智能調速與升降的傳送帶裝置的製作方法

2024-02-01 21:03:15

本實用新型是一種輸送裝置，具體來說是一種可智能調速與升降的傳送帶裝置。

背景技術：

近年來，隨著經濟的快速發展，企業之間的競爭愈發激烈，為提高物品的運輸效率，節約運輸成本，傳送帶便得到了廣泛的應用。傳送帶的應用不僅節約了勞動力，提高了生產效率，而且降低了生產成本，在工業中發揮了重要的作用，但是在現代企業中，物品的運輸費用一般佔總成品的20％--30％，因此降低運輸成本是提高利潤的有效途徑。近年來物料運輸的智能化越來越全面，人們在對物料搬運的過程中使用電腦來進行處理、存儲和控制信息，以節約運輸的成本，比如由無人搬運小車、自動化立體倉庫、自動化輸送機等組成的無人化搬運系統。但是這些系統雖然節省人力，但是在傳輸過程中，不管傳送帶上物料的多少，電機的工作狀態始終如一，這樣大大浪費電能，使電機的工作效率低，且裝置的高度和傾角是固定的，使得裝置的適應環境有限。為此本實用新型設計了一種可智能調速與升降的傳送帶裝置。

技術實現要素：

針對現有技術的不足，本實用新型提供了一種可智能調速與升降的傳送帶裝置，該裝置具有將電機轉速、轉向、傳送帶傾斜角度、傳送帶兩側是否有人、傳送帶載重大小的信息在液晶上顯示，並可以通過無線方式傳輸到上位機顯示，主控制器智能調節電機功率，進而調節轉速，並可以智能調節傳送帶傾角和高度，當出現緊急情況可以立即制動，增強了安全性，真正實現了適應能力強、安全、智能的目的。

本實用新型所採用的技術方案是：

1.一種可智能調速與升降的傳送帶裝置，其特徵在於：它主要包括主控模塊、檢測模塊、通信模塊、報警模塊、升降模塊、電機控制模塊；所述主控模塊包括STM32F103控制器(16)、鍵盤輸入(14)、液晶顯示(12)；所述檢測模塊包括壓力傳感器(10)、測速傳感器(9)、紅外傳感器(11)、加速計傳感器(8)、陀螺儀傳感器(8)、A/D轉換器(20)；所述通信模塊包括2.4G無線模塊(15)；所述報警模塊(13)包括蜂鳴器和發光二極體；所述升降模塊包括電磁閥(17)和液壓泵(2，3，4，5)；所述電機控制模塊包括變頻器(18)、自動制動器(19)和電機(7)；其中壓力傳感器(10)、測速傳感器(9)、紅外傳感器(11)、加速計傳感器(8)和陀螺儀傳感器(8)與AD轉換器(20)相連，AD轉換器(20)與STM32F103控制器(16)相連，2.4G無線模塊(15)、鍵盤輸入(14)、液晶顯示(12)、蜂鳴器、發光二級管、電磁閥(17)、變頻器(18)、自動制動器(19)分別與STM32F103控制器(16)相連，液壓泵(2，3，4，5)與電磁閥(17)相連，電機(7)分別與變頻器(18)和自動制動器(19)相連。

2.所述的主控模塊中控制器使用的是STM32F103型號(16)單片機，STM32F103集成DMA控制器、AD/DA轉換器、快速I/O口和多種通信埠，內置電源管理電路，功率低，運行速度快，能夠很好的完成各模塊之間的高速通信，更好的完成預期的功能。

3.所述的檢測模塊中壓力傳感器(10)使用的型號是BP800，測速傳感器(9)使用的型號是霍爾測速傳感器，紅外傳感器(11)使用的型號是HC-SR501，加速計傳感器(8)和陀螺儀傳感器(8)使用型號的是MPU6050，A/D轉換器(20)使用的型號是PCF8591，該檢測模塊可以採集傳送帶上的物體的重量、電機轉速、傳送帶兩側是否有人、傳送帶傾斜角度的信息，這些信息傳送給A/D轉換器(20)，A/D轉換器(20)將檢測來的模擬信號轉換成數位訊號傳送到STM32F103控制器(16)，主控制器將這些數據在液晶上顯示，並通過2.4G無線模塊(15)發送給上位機。

4.所述的一種電機控制模塊中自動制動器(19)使用的是SDZ1系列電機電磁製動器，變頻器控制電機模塊中變頻器(18)採用的是MM440變頻器，此種變頻器有易於調試、EMC設計可靠、過電壓/欠電壓保護、響應速度快、操作簡單等優點，STM32F103控制器(16)通過控制變頻器來改變電動機的工作電壓和工作電流，進而改變電機的工作速度。

5.所述的主控模塊中鍵盤輸入(14)採用的是8個獨立按鍵，分別為「速度加」鍵、「速度減」鍵、「換向」鍵、「制動」鍵、「前升降機構升」鍵、「前升降機構降」鍵、「後升降機構升」鍵、「後升降機構降」鍵；所述的液晶顯示(12)使用的是LCD12864，該模塊具有顯示漢字、操作簡單的優點。

6.所述的通信模塊中2.4G無線模塊(15)使用的型號是nRF24L01，該模塊具有功耗低、多種工作模式、輸出功率和通信頻道可設計的優點。

7.所述的升降模塊中電磁閥(17)使用的型號是SV6068，該模塊具有體積小、重量輕、易於操作和控制的優點，主控制器通過控制電磁閥，進而控制液壓泵的升降。

8.所述的報警模塊(13)中使用蜂鳴器和發光二極體進行報警。

與現有技術相比，本實用新型的優益效果是：

本裝置採用了壓力傳感器、測速傳感器、紅外傳感器、加速計傳感器、陀螺儀傳感器採集傳送帶上載重重量、電機轉速、轉向、傳送帶兩側是否有人、傳送帶的傾斜角度的信息，在液晶上面顯示，並通過2.4G無線模塊發送到上位機顯示，當傳送帶運行時，傳送帶兩側有人靠的太近時會自動蜂鳴器和LED燈閃爍提醒，可以通過按鍵來控制液壓機變頻器，進而控制傳送帶的高速、角度和轉速，當遇到緊急情況時，並可以緊急制動，真正實現了傳送帶的智能化。

附圖說明

圖1是本實用新型裝置的結構示意圖。

圖2是本實用新型裝置的原理示意圖。

附圖中的標號為：1傳送帶底座；2液壓泵；3液壓泵；4液壓泵；5液壓泵；6傳送帶；7電機；8加速計傳感器和陀螺儀傳感器；9測速傳感器；10壓力傳感器；11紅外傳感器；12液晶顯示；13報警模塊；14鍵盤輸入；15 2.4G無線模塊；16STM32F103控制器；17電磁閥；18變頻器；19自動制動器；20A/D轉換器。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做詳細的說明：

如圖1所示，一種可智能調速與升降的傳送帶裝置，其特徵在於：所述的裝置包括主控模塊、檢測模塊、通信模塊、報警模塊(13)、升降模塊、電機控制模塊；所述主控模塊包括STM32F103控制器(16)、鍵盤輸入(14)、液晶顯示(12)；所述檢測模塊包括壓力傳感器(10)、測速傳感器(9)、紅外傳感器(11)、加速計傳感器(8)、陀螺儀傳感器(8)、A/D轉換器(20)；所述通信模塊包括2.4G無線模塊(15)；所述報警模塊(13)包括蜂鳴器和發光二極體；所述升降模塊包括電磁閥(17)和液壓泵(2，3，4，5)；所述電機控制模塊包括變頻器(18)、自動制動器(19)和電機(7)；其中壓力傳感器(10)、測速傳感器(9)、紅外傳感器(11)、加速計傳感器(8)和陀螺儀傳感器(8)與AD轉換器(20)相連，AD轉換器(20)與STM32F103控制器(16)相連，2.4G無線模塊(15)、鍵盤輸入(14)、液晶顯示(12)、蜂鳴器、發光二級管、電磁閥(17)、變頻器(18)、自動制動器(19)分別與STM32F103控制器(16)相連，液壓泵(2，3，4，5)與電磁閥(17)相連，電機(7)分別與變頻器(18)和自動制動器(19)相連。

所述的檢測模塊中壓力傳感器(10)安裝在裝置的底部，所述測速傳感器(9)安裝在電機(7)飛輪的一側，所述紅外傳感器(11)安裝在傳送帶(6)的兩側，所述的加速計傳感器(8)和陀螺儀傳感器(8)安裝在上下傳送帶(6)之間的裝置支架上，並與傳送帶(6)保持平行，該模塊實現了對電機轉速、傳送帶承重、傳送帶兩側是否有人、傳送帶傾斜角度信息的測量，並過A/D轉換器將檢測來的模擬信號轉換成數位訊號傳送給STM32F103控制器(16)。

所述主控模塊中STM32F103控制器安裝在(16)所示位置，液晶顯示安裝在(12)所示位置，鍵盤輸入安裝在(14)所示位置，所述的報警模塊安裝在(13)所示位置，所述的通信模塊中2.4G模塊安裝在(15)所示位置，所述檢測模塊中A/D轉換器安裝在(20)所示位置，所述升降模塊中電磁閥安裝在(17)所示位置，所述升降模塊中變頻器安裝在(18)所示位置，自動制動器安裝在電機(7)的飛輪上。

所述的升降模塊中液壓泵(2，3，4，5)總共有4個，分別安裝在傳送帶的四角位置，起到升降傳送帶的作用。

如圖2所示，本實用新型一種可智能調速與升降的傳送帶裝置的具體工作過程是：

本實用新型在操作時，工作人員可以操作按鍵「前升降機構升」鍵和「前升降機構降」鍵，STM32F103控制器(16)收到按鍵的指令，控制電磁閥(17)來實現前面兩個液壓泵的同時升降，同理，操作按鍵「後升降機構升」鍵和「後升降機構降」鍵來實現後面兩個液壓泵的同時升降，進而調整傳送帶到合適的高度和傾角。

本實用新型裝置啟動時，檢測模塊會將傳送帶承重、電機轉速、轉向、傳送帶傾角、傳送帶兩側是否有人的信息傳送到STM32F103控制器(16)處理,STM32F103控制器(16)將這些信息在液晶顯示(12)上面顯示，並把這些信息通過2.4G模塊(15)發送到上位機顯示，當有人靠近傳送帶兩側的時候，蜂鳴器和發光二極體會分別報警提示人員遠離。

本實用新型裝置在工作的時候，可以通過「速度加」鍵、「速度減」鍵、「換向」鍵來控制電機的轉速和轉向，STM32F103控制器(16)結合檢測模塊測得的數據和設定的速度值計算得到合適的值操控變頻器(18)，使得傳送帶(6)上面的載重物不管多少都會保證傳送帶以恆定的轉速、轉向的工作狀態，當出現緊急情況時，可以通過「制動」鍵及時使電機停止轉動。