多驅動鏈式輸送線的運行控制方法及控制系統的制作方法

專利名稱：多驅動鏈式輸送線的運行控制方法及控制系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及輸送設備領域，具體來說是一種多驅動鏈式輸送線的運行控制方法及控制系統，有助于保持鏈式輸送線的平穩運行。
背景技術：
在現代化工廠生產線中，工件的輸送方式很多，其中鏈式輸送線(空中或地面)較為常用。例如，懸掛輸送機就是一種典型的鏈式連續輸送設備，它主要由牽引鏈條(以下簡稱鏈條)、滑架、吊具、架空軌道、驅動裝置、張緊裝置、安全裝置等部件組成架空軌道構成閉合環路；鏈條通過水平、垂直或傾斜的改向裝置構成與架空軌道相同的閉合輸送線路；滑架等間距地聯接在鏈條上，可在鏈條的牽引下沿輸送線路運行；吊具與滑架鉸接，以便將承載物品運行到目的位置；架空軌道的傾斜區段內設有捕捉器作為安全裝置，鏈條一旦斷裂，捕捉器即擋住滑架，由此防止物品下滑；依輸送線路的長短，鏈條設置單驅動裝置或多驅動裝置；此外，還在驅動裝置后設置若干張力裝置，以便吸收鏈條從傳動裝置繞出時所產生松馳，由此使鏈條保持均衡張力。為了滿足生產線的工藝要求，部分工藝中的輸送線鏈條都比較長，因而需要多個驅動裝置來實現一條輸送鏈的正常運行。為了使整個輸送鏈的鏈條張力均衡，保持鏈條不松弛，通常是在驅動裝置的后面加設一個張力裝置來吸收因為驅動裝置造成的鏈條過分松弛，即整個輸送線有多少驅動裝置就必須配備同樣數量的驅動裝置。在多驅動方式下，必須保證各個驅動裝置同步，由此使得驅動裝置的張緊位置在一個合理的范圍內，否則會影響鏈條的平穩運行。現有技術中，對于多驅動鏈條同步控制的一般方法是盡可能使各電機的轉速一致。例如，專利號為“CN201020599838. 4”的實用新型專利公開了一種雙驅動同步控制輸送裝置，在主、副驅動裝置的電機上分別加裝測速編碼器以檢測電機轉速，通過預設的控制 策略，改變主、副變頻器的頻率，由此盡可能使主、副驅動裝置的電機轉速一致，最終使兩個驅動裝置保持同步。這種解決方案主要存在兩個問題其一，控制過程中的累計誤差不可避免，難以消除；其二，鏈條各部分的承載不一致，由此會拉動張緊裝置，導致鏈條張力不均衡，若鏈條張力大于牽引力，會出現爬行或停車等問題。這些因素會影響整個多驅動鏈式輸送線的平穩運行，尤其對于輸送線軌道存在上升和下降的情況，因軌道有升降而導致鏈條各處張力不一致的問題更為嚴重。有鑒于采用編碼器控制電機轉速的方案存在重大缺陷，因而需要優化設計。

發明內容
針對現有技術存在的缺陷，本發明的目的在于提供一種多驅動鏈式輸送線的運行控制方法及控制系統，有助于使整個多驅動鏈式輸送線平穩地運行。為解決以上技術問題，本發明提供一種多驅動鏈式輸送線的運行控制方法，該多驅動鏈式輸送線在每個驅動裝置后分別設有將鏈條拉緊的張緊裝置，該控制方法包括
獲取目標位張緊裝置檢測位的當前位置信息，用以判斷目標位鏈條的松緊程度；若目標位張緊裝置檢測位當前位置介于預設張緊裝置檢測位運行區間，確認目標位鏈條松緊合適，并保持使目標位驅動電機以正常速度運行的驅動信號；若目標位張緊裝置檢測位大于預設張緊裝置檢測位運行區間上限，確認目標位鏈條過松，并輸出使目標位驅動電機加速運行的驅動信號；若目標位張緊裝置檢測位小于預設張緊裝置檢測位運行區間下限，確認目標位鏈條過緊，并輸出使目標位驅動電機減速運行的驅動信號。可選地，在張緊裝置上設置的固定高速檢測位、固定的低速檢測位以及可隨鏈條運動的觸發位，以通過檢測高速檢測位和低速檢測位是否被觸發位觸發而檢測目標位張緊裝置檢測位的當前位置狀態 若高速檢測位及低速檢測位均未被觸發，表征目標位張緊裝置檢測位當前位置介于預設張緊裝置檢測位運行區間；若高速檢測位被觸發，表征目標位張緊裝置檢測位當前位置大于預設張緊裝置檢測位運行區間上限；若低速檢測位被觸發，表征目標位張緊裝置檢測位當前位置小于預設張緊裝置檢測位運行區間下限。可選地，目標位驅動電機正常運行速度保持為預設基準速度，加速運行速度設為超過預設基準速度10%，減速運行速度設為低于預設基準速度10%。在此基礎上，本發明相應提供一種多驅動鏈式輸送線的運行控制系統，該多驅動鏈式輸送線在每個驅動裝置后分別設有將鏈條拉緊的張緊裝置，該控制系統包括檢測單元和連接所述檢測單元的控制器，其中，所述檢測單元，用于檢測并輸出目標位張緊裝置檢測位的當前位置狀態信號，據此判斷目標位鏈條的松緊程度；所述控制器，用于接收目標位張緊裝置檢測位的當前位置狀態信號，并按照預設策略進行控制若目標位張緊裝置檢測位當前位置介于預設張緊裝置檢測位運行區間，確認目標位鏈條松緊合適，并保持使目標位驅動電機以正常速度運行的驅動信號；若目標位張緊裝置檢測位大于預設張緊裝置檢測位運行區間上限，確認目標位鏈條過松，并輸出使目標位驅動電機加速運行的驅動信號；若目標位張緊裝置檢測位小于預設張緊裝置檢測位運行區間下限，確認目標位鏈條過緊，并輸出使目標位驅動電機減速運行的驅動信號。可選地，所述檢測單元包括在張緊裝置上設置的固定高速檢測元件、低速檢測元件及可隨鏈條運動的觸發元件，通過檢測高速檢測元件和低速檢測元件是否被觸發元件觸發可以檢測目標位張緊裝置檢測位的當前位置狀態若高速檢測元件及低速檢測元件均未被觸發，表征目標位張緊裝置檢測位當前位置介于預設張緊裝置檢測位運行區間；若高速檢測元件被觸發，表征目標位張緊裝置檢測位當前位置大于預設張緊裝置檢測位運行區間上限；若低速檢測元件被觸發，表征目標位張緊裝置檢測位當前位置小于預設張緊裝置檢測位運行區間下限。可選地，所述高速檢測元件與所述觸發元件之間、所述低速檢測元件與所述觸發元件之間為非接觸式結構。可選地，所述高速檢測元件與所述低速檢測元件分別為接近開關或光電開關，所述觸發元件為發號板。可選地，應用于多驅動懸鏈輸送系統，所述發號板設置于與牽引鏈條聯接的滑架上。可選地，所述張力裝置為配重式張力裝置，其配重聯接牽引鏈條。
可選地，所述控制器按預設基準速度控制目標位驅動電機正常運行，按超過預設基準速度10%控制目標位驅動電機加速運行，按低于預設基準速度10%控制目標位驅動電機減速運行。與現有技術相比，本發明對多驅動鏈式輸送線的運行控制方法及控制系統進行了優化設計，其跳過對驅動電機輸出一致性的過高要求，在電機輸出基本一致的基礎上，改為重點關注張緊裝置的位置監控，由此可根據張緊裝置的位置變化實時調節驅動電機的轉速，防止某段鏈條過松或過緊。其取得的主要效果是，化繁為簡，解決了傳統控制中累計誤差和當承載不一致時造成的問題，并由此保證了整個輸送線的平穩運行。


圖I為本發明多驅動鏈式輸送線的運行控制方法流程圖；圖2為本發明多驅動鏈式輸送線的運行控制系統的示意圖。
具體實施例方式本發明技術方案的基本思想是，跳過對驅動電機輸出一致性的過高要求，在電機輸出基本一致的基礎上，轉而重點關注張緊裝置的位置監控，根據張緊裝置的位置變化調節驅動電機的轉速，由此使鏈條保持平穩運行。以下結合附圖和實施例對本發明進一步說明。在下面的描述中闡述了很多具體細節以便于充分理解本發明。但是本發明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本發明內涵的情況下做類似推廣，因此本發明不受下面公開的具體實施例的限制。參見圖I，表示本發明多驅動鏈式輸送線的運行控制方法一較優實施例的流程。所述的多驅動(兩個或兩個以上驅動)懸鏈線在每個驅動裝置后分別設有將鏈條拉緊的張緊裝置，由于各張緊裝置與鏈條在張緊位是聯動的，因而張緊裝置檢測位的移動也就反映了鏈條的松緊狀態，若過松則使驅動電機加速，若過緊則使驅動電機減速，否則使電機按正常速度運行。對于某一組驅動裝置及張緊裝置而言，都可以采用下述的控制方法，具體步驟為( I)獲取目標位(待檢測位，具體位置可不作要求，只要檢測方便就可)張緊裝置檢測位的當前位置信息，用以判斷目標位鏈條的松緊程度(步驟S101)，其中，該檢測位的當前位置信息以相對于預設張緊裝置檢測位運行區間的關系，即以檢測結果是否介于區間內、大于區間上限或小于區間下限來表征。
(2)判斷目標位張緊裝置檢測位當前位置與預設張緊裝置檢測位運行區間的相對位置關系(步驟S102)，由此也就可以判斷鏈條的松緊狀態。(3)根據檢測結果，也就是目標位張緊裝置檢測位當前位置與預設張緊裝置檢測位運行區間的相對位置關系，確定鏈條是過松，還是過緊，抑或正常，并據此驅動電機加速、減速或是正常運行，具體分三種情況a、若目標位張緊裝置檢測位當前位置介于預設張緊裝置檢測位運行區間，確認目標位鏈條松緊合適(步驟S103)，并保持使目標位驅動電機以正常速度運行的驅動信號(步驟 S104)；b、若目標位張緊裝置檢測位大于預設張緊裝置檢測位運行區間上限，確認目標位鏈條過松(步驟S105)，并輸出使目標位驅動電機加速運行的驅動信號(步驟S106)； C、若目標位張緊裝置檢測位小于預設張緊裝置檢測位運行區間下限，確認目標位鏈條過緊(步驟S107)，并輸出使目標位驅動電機減速運行的驅動信號(步驟S108)。在這里，目標位驅動電機正常運行速度保持為預設基準速度，加速運行速度設定為超過預設基準速度10%，減速運行速度設定為低于預設基準速度10%，這樣不會引起整個鏈條移行速度的大幅度波動，由此可以得到較好的調節效果。為了方便地實現上述張緊位置檢測過程，在各個張緊裝置上設置的固定高速檢測位、固定的低速檢測位以及可隨鏈條運動的觸發位，以便用來檢測目標張緊裝置的當前位置狀態，具體是通過檢測高速檢測位和低速檢測位是否被觸發位觸發而檢測目標位張緊裝置檢測位的當前位置狀態的。主要包括以下幾種類型若高速檢測位及低速檢測位均未被觸發，表征目標位張緊裝置檢測位當前位置介于預設張緊裝置檢測位運行區間；若高速檢測位被觸發，表征目標位張緊裝置檢測位當前位置大于預設張緊裝置檢測位運行區間上限；若低速檢測位被觸發，表征目標位張緊裝置檢測位當前位置小于預設張緊裝置檢測位運行區間下限。在特殊情況下，也可能存在高檢測和低速檢測位均被觸發，這時只需要根據先觸發的檢測位進行判斷即可，因此這種情況可歸屬于上述第二種類型或第三類型，不再贅述。以上闡述了本發明多驅動鏈式輸送線的運行控制方法，根據該控制方法揭示的原理，本發明可相應地提供一種多驅動鏈式輸送線的運行控制系統，以下具體進行描述。參見圖2，表示本發明多驅動鏈式輸送線的運行控制系統較優實施例的結構。不失一般性，該圖2的鏈式輸送線中僅示出兩個驅動裝置10、11，其中驅動裝置10的驅動輪9后和驅動裝置11的驅動輪12后分別設置一個張緊裝置，兩者分別為帶有配重塊4、8，由此構成配重式張力裝置，以便將鏈條ABCD拉緊。如圖2所示，該控制系統包括兩個檢測單元和一個控制器，其中一個檢測單元由行程開關1、2和發號板3等部件構成，另一個檢測單元由行程開關5、6和發號板7等部件構成，它們可以分別檢測并輸出目標位張緊裝置檢測位的當前位置狀態信號，據此可以判斷目標位鏈條的松緊程度；控制器(圖2未示出)一般為可編程邏輯控制器PLC，其中預存程序及數據，該控制器接入兩個檢測單元，由此可以接收目標位張緊裝置檢測位的當前位置狀態信號，并按照下述的預設策略進控制
若目標位張緊裝置檢測位當前位置介于預設張緊裝置檢測位運行區間，確認目標位鏈條松緊合適，并保持使目標位驅動電機以正常速度運行的驅動信號；若目標位張緊裝置檢測位大于預設張緊裝置檢測位運行區間上限，確認目標位鏈條過松，并輸出使目標位驅動電機加速運行的驅動信號；若目標位張緊裝置檢測位小于預設張緊裝置檢測位運行區間下限，確認目標位鏈條過緊，并輸出使目標位驅動電機減速運行的驅動信號。為檢測目標位張緊裝置檢測位的當前位置，所述的檢測單元可選用多種檢測元件，例如通過設置編碼尺實時檢測張緊位置；用紅外發射器——紅外接收器結構檢測檢測張緊位置；等等。本實施例中，具體采用下述方式進行檢測，以便簡化結構，節省成本。若高速檢測元件及低速檢測元件均未被觸發，表征目標位張緊裝置檢測位當前位置介于預設張緊裝置檢測位運行區間； 若高速檢測元件被觸發，表征目標位張緊裝置檢測位當前位置大于預設張緊裝置檢測位運行區間上限；若低速檢測元件被觸發，表征目標位張緊裝置檢測位當前位置小于預設張緊裝置檢測位運行區間下限。具體到圖2所示的雙驅動鏈式輸送線，各檢測單元分別采用行程開關1、5作為高速檢測元件，采用行程開關2、6作為低速檢測元件，采用發號板3、7作為可隨鏈條運動的觸發元件。這樣，通過檢測發號板3是否觸發行程開關1、2，發號板3是否觸發行程開關5、6，就可以方便地判斷對應驅動裝置檢測位的當前位置。如圖2所示，在兩個張緊裝置前后各安裝一個高速開關，一個低速開關；兩個驅動電機盡量選用相同的型號，可使得電機輸出特性一致，有助于保持同步，方便進行控制，它們的變速一般通過調節變頻器的頻率實現。具體地，變頻器分別設置三段速度(對應特定的輸出頻率)一個為基準速度；另一個為高速(比基準速度高10%);還有一個為低速(比基準速度低10%)。正常情況，兩個驅動電機均某一基準速度運行；當某一張緊裝置碰到高速開關時，相應驅動電機以高速運行；碰到低速開關時，相應驅動電機以低速運行。以下進一步以雙驅動鏈式輸送線為例，對本發明所述控制系統的工作原理及工作過程進行說明。參見圖2，鏈條的運行方向為A-B-C-D，該鏈條及對應的架空軌道存在升降部分，其中軌道上升部分以UP+ (300mm或其它規格)表示，軌道下降部分以DOWN- (300mm或其它規格)表示；配重4、8分別是對應張緊裝置的組成部分；如果輸送鏈變松，配重會拉動滑架向左移動；如果輸送鏈變緊，配重會拉動滑架向右移動；發號板長度3、7分別約為300_，它們可以和滑架移動；行程開關1、5分別用于過松檢測，如被觸發，使相應驅動電機10或11加速；行程開關2、6用于過緊檢測，如被觸發，使相應驅動電機10或11減速。這樣，由行程開關I和2感應反映CDA段輸送鏈松緊狀態；由行程開關5和6感應反映ABC段輸送鏈松緊狀態。由于輸送鏈總長度不變，鏈條的CDA段和ABC段中一段松，另外一段必然緊；反之亦然。當發號板3、7均沒有碰到行程開關時，兩個驅動裝置的電機均以基準速度運行；當發號板7碰到行程開關5時，說明鏈條ABC段過松，驅動電機10加速運行；當發號板7碰到行程開關6，說明鏈條ABC段過緊，驅動電機10減速運行；
當發號板3碰到行程開關I，說明鏈條CDA段過松，驅動電機11加速運行；當發號板3碰到行程開關2，說明鏈條CDA段過緊，驅動電機11減速運行。這樣，將某個發號板控制在對應地兩個行程開關之間移動，整個輸送鏈就可以正常平穩地運行，而不用對各個驅動電機輸出的一致性做太多的考慮，驅動電機輸出累計誤差也不用考慮，這對于設備選型、現場控制方面都十分有利。圖2所示實施例中，檢測單元的高速檢測元件、低速檢測元件分別為行程開關I、
2、5、6，觸發元件分別為發號板3、7，它們為一種接觸式感應方式。實際上，高速檢測元件與觸發元件之間、低速檢測元件與觸發元件之間可優選為非接觸式結構，這樣可以減小碰撞， 預防機械故障。具體選型時，高速檢測元件與低速檢測元件可分別為接近開關或可見光或紅外光式光電開關，觸發元件可為發號板，它們同樣能有效地檢測張緊裝置檢測位的當前位置。圖2所示實施例的控制系統具體可應用于多驅動懸鏈輸送系統，這時可方便地將發號板3、7分別設置于與牽引鏈條ABCD聯接的滑架(圖2未示出)上，它們的張力裝置優選為配重式張力裝置，其配重2、8分別聯接牽引鏈條，由此使牽引鏈條保持較均衡的張力。當然，也可選彈簧式或氣缸或油缸式配重裝置，在此不再贅述。本實施例中，為防止鏈條移行速度出現大的跳動，電機的轉速不宜波動太大。為此，控制器按預設基準速度控制目標位驅動電機正常運行，按超過預設基準速度10%控制目標位驅動電機加速運行，按低于預設基準速度10%控制目標位驅動電機減速運行，這樣可以達到較為理想的控制效果。本發明實施例化繁為簡，解決了傳統控制中累計誤差和當承載不一致時造成的運行不平穩問題，這相對于現有技術通過編碼器控制電機轉速的方案無疑是一個重大改進。即使鏈條及軌道存在升降，整個多驅動鏈式輸送線也能夠平穩地運行，因而適應范圍較廣，應用前景看好。本發明雖然以較佳實施例公開如上，但其并不是用來限定本發明，任何本領域技術人員在不脫離本發明的精神和范圍內，都可以做出可能的變動和修改，因此本發明的保護范圍應當以本發明權利要求所界定的范圍為準。
權利要求
1.一種多驅動鏈式輸送線的運行控制方法，該多驅動鏈式輸送線在每個驅動裝置后分別設有將鏈條拉緊的張緊裝置，其特征在于，包括獲取目標位張緊裝置檢測位的當前位置信息，用以判斷目標位鏈條的松緊程度；若目標位張緊裝置檢測位當前位置介于預設張緊裝置檢測位運行區間，確認目標位鏈條松緊合適，并保持使目標位驅動電機以正常速度運行的驅動信號；若目標位張緊裝置檢測位大于預設張緊裝置檢測位運行區間上限，確認目標位鏈條過松，并輸出使目標位驅動電機加速運行的驅動信號；若目標位張緊裝置檢測位小于預設張緊裝置檢測位運行區間下限，確認目標位鏈條過緊，并輸出使目標位驅動電機減速運行的驅動信號。
2.如權利要求I所述的多驅動鏈式輸送線的運行控制方法，其特征在于，在張緊裝置上設置的固定高速檢測位、固定的低速檢測位以及可隨鏈條運動的觸發位，以通過檢測高速檢測位和低速檢測位是否被觸發位觸發而檢測目標位張緊裝置檢測位的當前位置狀態若高速檢測位及低速檢測位均未被觸發，表征目標位張緊裝置檢測位當前位置介于預設張緊裝置檢測位運行區間；若高速檢測位被觸發，表征目標位張緊裝置檢測位當前位置大于預設張緊裝置檢測位運行區間上限；若低速檢測位被觸發，表征目標位張緊裝置檢測位當前位置小于預設張緊裝置檢測位運行區間下限。
3.如權利要求2所述的多驅動鏈式輸送線的運行控制方法，其特征在于，目標位驅動電機正常運行速度保持為預設基準速度，加速運行速度設為超過預設基準速度10 %，減速運行速度設為低于預設基準速度10%。
4.一種多驅動鏈式輸送線的運行控制系統，該多驅動鏈式輸送線在每個驅動裝置后分別設有將鏈條拉緊的張緊裝置，其特征在于，包括檢測單元和連接所述檢測單元的控制器，其中，所述檢測單元，用于檢測并輸出目標位張緊裝置檢測位的當前位置狀態信號，據此判斷目標位鏈條的松緊程度；所述控制器，用于接收目標位張緊裝置檢測位的當前位置狀態信號，并按照預設策略進行控制若目標位張緊裝置檢測位當前位置介于預設張緊裝置檢測位運行區間，確認目標位鏈條松緊合適，并保持使目標位驅動電機以正常速度運行的驅動信號；若目標位張緊裝置檢測位大于預設張緊裝置檢測位運行區間上限，確認目標位鏈條過松，并輸出使目標位驅動電機加速運行的驅動信號；若目標位張緊裝置檢測位小于預設張緊裝置檢測位運行區間下限，確認目標位鏈條過緊，并輸出使目標位驅動電機減速運行的驅動信號。
5.如權利要求4所述的多驅動鏈式輸送線的運行控制系統，其特征在于，所述檢測單元包括在張緊裝置上設置的固定高速檢測元件、低速檢測元件及可隨鏈條運動的觸發元件，通過檢測高速檢測元件和低速檢測元件是否被觸發元件觸發可以檢測目標位張緊裝置檢測位的當前位置狀態若高速檢測元件及低速檢測元件均未被觸發，表征目標位張緊裝置檢測位當前位置介于預設張緊裝置檢測位運行區間；若高速檢測元件被觸發，表征目標位張緊裝置檢測位當前位置大于預設張緊裝置檢測位運行區間上限；若低速檢測元件被觸發，表征目標位張緊裝置檢測位當前位置小于預設張緊裝置檢測位運行區間下限。
6.如權利要求5所述的多驅動鏈式輸送線的運行控制系統，其特征在于，所述高速檢測元件與所述觸發元件之間、所述低速檢測元件與所述觸發元件之間為非接觸式結構。
7.如權利要求6所述的多驅動鏈式輸送線的運行控制系統，其特征在于，所述高速檢測元件與所述低速檢測元件分別為接近開關或光電開關，所述觸發元件為發號板。
8.如權利要求7所述的多驅動鏈式輸送線的運行控制系統，其特征在于，應用于多驅動懸鏈輸送系統，所述發號板設置于與牽引鏈條聯接的滑架上。
9.如權利要求8所述的多驅動鏈式輸送線的運行控制系統，其特征在于，所述張力裝置為配重式張力裝置，其配重聯接牽引鏈條。
10.如權利要求4、任一項所述的多驅動鏈式輸送線的運行控制系統，其特征在于，所述控制器按預設基準速度控制目標位驅動電機正常運行，按超過預設基準速度10%控制目標位驅動電機加速運行，按低于預設基準速度10%控制目標位驅動電機減速運行。
全文摘要
本發明涉及輸送設備領域，具體公開一種多驅動鏈式輸送線的運行控制方法及控制系統。該控制方法實時獲取張緊裝置檢測位當前位置，若檢測結果介于預設張緊裝置檢測位運行區間，確認鏈條松緊合適并使驅動電機以正常速度運行；若檢測結果大于運行區間上限，確認鏈條過松并使驅動電機加速運行；若檢測結果小于所述運行區間下限，確認鏈條過緊并使驅動電機減速運行。該控制系統由檢測單元實時檢測并輸出張緊裝置檢測位當前位置信號，由控制器根據檢測結果相對于預設張緊裝置檢測位運行區間的位置，確認鏈條松緊狀態以便使驅動電機加速、減速或常速運行。本發明根據張緊裝置位置變化實時調節驅動電機轉速，防止鏈條過松或過緊，由此保證輸送線平穩運行。
文檔編號B65G43/02GK102963699SQ20121045508
公開日2013年3月13日 申請日期2012年11月14日 優先權日2012年11月14日
發明者周來明 申請人:湖北華昌達智能裝備股份有限公司