用于检测带-滚轮脱离啮合的系统和方法与流程

本发明总体上涉及动力驱动的带式输送机，尤其涉及使用激光检测带-滚轮脱离啮合(belt-pulley disengagement)的系统和方法。

背景技术：

1、模块化输送带由一个或多个刚性带模块的一系列排构造而成，这些排由铰链杆在铰链接头处连结。带绕挂于驱动和空转链轮、滚筒或滚轮。链轮、滚筒(drum)或滚轮(pulley)的周边上的齿与带中的驱动结构强制啮合。当模块化输送带绕着链轮、滚筒或滚轮行进时，模块化输送带在铰链接头处铰接(articulate)，并且呈现多边形。每个啮合的排形成局部多边形的侧边。

2、新的输送带具有由连续铰链接头之间的距离限定的标称带节距。新的具有圆形周边的链轮、滚筒或滚轮具有由连续齿之间的弧长限定的标称滚轮节距。在新的输送机中，带节距和滚轮节距相等或几乎相等。当新的带缠绕在带齿的滚轮上时，带以强制啮合的方式抱住该周边。随着输送带的磨损，由于铰链杆的变形或者铰链接头处的铰链眼变得失效(wallowing)，输送带趋向于拉伸或伸长。模块化塑料输送带会不可避免地出现带伸长。

3、随着带的拉伸，带节距会超过滚轮节距。当节距相差足够大时，伸长的输送带开始在滚轮齿上向上骑靠(ride up on the pulley teeth)。最终，带向上骑靠得足够高，使得带与滚轮齿脱离啮合并且跳过滚轮齿，这导致忽动忽停的带运动。

4、卡在带和滚轮之间的碎屑是导致带与滚轮脱离啮合的另一常见原因。卡住的碎屑使带无法紧密地抱住滚轮，并且导致带在滚轮齿上骑靠得更高，最终脱离啮合并跳过齿。

5、已经使用激光系统检测带与滚轮脱离啮合。激光发射器被沿着输送带的一侧定位，以在带缠绕在滚轮上的位置处在带的径向外侧发射沿着光束线的激光束。激光检测器被沿着激光束的线定位在输送带的另一侧处。当带和带齿的滚轮完全啮合时，激光束不会被阻挡。但是当带脱离啮合时，带就会阻挡激光束，这表明脱离啮合。这种检测方案的一个问题是，激光发射器和检测器的正确定位需要带脱离啮合，这可能会损坏带。另一问题是难以检测到单一的、非重复性事件，并且难以将该事件与噪声区分开来。

技术实现思路

1、一种用于检测模块化输送带与带齿滚轮脱离啮合的方法，包括：(a)操作缠绕在具有旋转轴线的滚轮的周边的一部分上并且由所述滚轮上的齿啮合的模块化输送带，所述模块化输送带由带模块的铰接排构造而成；(b)将激光束沿着平行于所述旋转轴线且与所述旋转轴线相距径向距离的光束线从一侧跨越所述模块化输送带的宽度瞄准，以使得当所述模块化输送带与所述滚轮完全啮合时，所述激光束仅由绕着所述滚轮的所述周边的缠绕部分铰接的所述带模块上的径向外部带结构阻挡；(c)将所述激光束沿着所述光束线保持在所述径向距离处；(d)在所述模块化输送带的另一侧处检测所述激光束，并且产生具有第一电平和第二电平的检测信号，其中，所述第一电平表示所述激光束未被带结构阻挡，并且所述第二电平表示所述激光束被带结构阻挡；(e)当所述检测信号持续处于所述第二电平预先确定的时间时，确定所述模块化输送带与所述滚轮脱离啮合。

2、一种用于检测模块化输送带与带齿滚轮脱离啮合的系统，包括：激光发射器，所述激光发射器用于沿着光束线发射激光束；以及激光检测器，所述激光检测器沿着所述光束线与所述激光发射器间隔开，以用于检测所述激光束。滚轮被可旋转地安装到输送机框架，以绕着旋转轴线旋转，并且具有与缠绕在所述滚轮的一部分上的模块化输送带相啮合的齿。所述激光发射器和所述激光检测器被定位在所述输送机框架中，以使得所述光束线平行于所述旋转轴线且与所述旋转轴线相距径向距离，从而使得当所述模块化输送带与所述滚轮完全啮合时，所述激光束仅由绕着所述滚轮的缠绕部分铰接的所述模块化输送带上的径向外部带结构阻挡。所述激光检测器产生具有第一电平和第二电平的检测信号，其中，所述第一电平表示所述激光束未被带结构阻挡，并且所述第二电平表示所述激光束被带结构阻挡。当所述检测信号持续处于所述第二电平预先确定的时间时，所述检测信号指示所述模块化输送带与所述滚轮脱离啮合。

3、另一种用于检测模块化输送带与带齿滚轮脱离啮合的方法，包括：(a)操作缠绕在具有旋转轴线的滚轮的周边的一部分上并且由所述滚轮上的齿啮合的模块化输送带，所述模块化输送带由带模块的铰接排构造而成，其中，所述模块化输送带具有标称带节距，并且所述滚轮具有标称滚轮节距；(b)将激光束沿着平行于所述旋转轴线且与所述旋转轴线相距径向距离的光束线从一侧跨越所述模块化输送带的宽度瞄准，以使得当所述带节距与所述滚轮节距之间的差小于预先确定的最大距离时，所述激光束仅由绕着所述滚轮的所述周边的缠绕部分铰接的所述带模块上的径向外部带结构阻挡；(c)将所述激光束沿着所述光束线保持在所述径向距离处；(d)在所述模块化输送带的另一侧处检测所述激光束，并且产生具有第一电平和第二电平的检测信号，其中，所述第一电平表示所述激光束未被带结构阻挡，并且所述第二电平表示所述激光束被带结构阻挡；(e)当所述检测信号持续处于所述第二电平预先确定的时间时，确定所述模块化输送带与所述滚轮脱离啮合。

技术特征：

1.一种用于检测模块化输送带与带齿滚轮脱离啮合的方法，所述方法包括：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预先确定的时间大于或等于所述滚轮行进一个滚轮节距所花费的时间。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括在检测到所述模块化输送带与所述滚轮脱离啮合时产生警报指示。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述径向外部带结构包括位于铰链处的结构，所述排在所述铰链处铰接。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述径向外部带结构包括带辊子的邻近铰链的前导端部和跟随端部，其中，所述排在所述铰链处铰接。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述模块化输送带具有带节距，并且所述检测信号展现出与所述带结构相对应、在所述第一电平和所述第二电平之间交替、并且以与所述带节距相对应的重复周期进行重复的脉冲图案。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法包括通过将所述带节距除以所述重复周期来估算所述模块化输送带的速度。

8.一种用于检测模块化输送带与带齿滚轮脱离啮合的系统，所述系统包括：

9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述预先确定的时间大于或等于所述滚轮行进一个滚轮节距所花费的时间。

10.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述系统包括可编程处理器，所述可编程处理器执行程序指令，以接收来自所述激光检测器的所述检测信号，并且根据所述检测信号确定所述模块化输送带是否已经与所述滚轮脱离啮合。

11.如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述系统包括警报指示器，并且当所述可编程处理器确定所述模块化输送带已经与所述滚轮脱离啮合时，所述可编程处理器执行程序指令，以向所述警报指示器发送警报信号。

12.如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述模块化输送带具有带节距，并且所述检测信号展现出与所述带结构相对应、在所述第一电平和所述第二电平之间交替、并且以与所述带节距相对应的重复周期进行重复的脉冲图案，所述可编程处理器通过将所述带节距除以所述重复周期来估算所述模块化输送带的速度。

13.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述径向外部带结构包括位于铰链处的结构，所述排在所述铰链处铰接。

14.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述径向外部带结构包括带辊子的邻近铰链的前导端部和跟随端部，其中，所述排在所述铰链处铰接。

15.一种用于检测模块化输送带与带齿滚轮脱离啮合的方法，所述方法包括：

16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述预先确定的最大距离比所述标称带节距大3％。

技术总结
一种利用激光束检测模块化铰接式输送带与带齿滚轮脱离啮合的系统和方法。激光发射器和激光检测器被定位在缠绕在带齿滚轮上的模块化输送带的相反两侧处。激光束从激光发射器沿着线射向激光检测器，该线在带与滚轮完全啮合地行进时与带上的径向外部结构间歇性地相交。当带由于磨损而拉伸时或者当带与滚轮之间卡住碎屑时，带开始在滚轮上骑靠得更高到阻挡激光束持续更长时间段的位置，该更长时间段表明带与滚轮脱离啮合。

技术研发人员：Y·米尔德,S-E·海特杰马-伯勒
受保护的技术使用者：莱特拉姆有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/10/17