一种主动跟随式收尘装置的制作方法

本发明涉及运输系统吸尘设备技术领域，具体的讲是一种主动跟随式收尘装置。

背景技术：

随着国家对水泥行业清洁生产，安全生产要求的提高，全自动水泥装车机将逐渐的取代以往的手动人工搬袋子上车。但是袋装水泥在装车机上皮带机与皮带机接口之间，自动堆垛等等的点都难以避免有扬尘。处理这类扬尘的难点在于：扬尘点是随装车机的移动而变动位置的，而目前市面上常规的吸尘机构是处理固定扬尘点的，因此在扬尘点进行变动后，收尘的效果会变得很差，甚至是无法完成收尘工作。

为此设计一种可以让收尘罩主动的跟随扬尘点移动的主动跟随式的收尘装置是十分有必要的。

技术实现要素：

本发明突破了现有技术的难题，设计了一种可以让收尘罩主动的跟随扬尘点移动的主动跟随式的收尘装置。

为了达到上述目的，本发明设计了一种主动跟随式收尘装置，包括位移测量机构、吸尘机构、移动控制机构，其特征在于：位移测量机构安装在移动扬尘点的运输机侧方，并可随移动扬尘点一同移动，移动扬尘点上方设有吸尘机构，吸尘机构由移动控制机构控制移动，移动控制机构则由位移测量机构控制。

位移测量机构包括位移测量轮支架、位移测量轮、位移测量罩壳，位移测量罩壳内利用位移测量轮支架安装固定有位移测量轮，位移测量轮上设有位移编码器。

吸尘机构包括水平伸缩管、柔性管路、收尘罩，水平伸缩管利用管箍连接固定在悬梁安装座的下方，水平伸缩管的固定端利用固定端法兰与外置的吸尘装置相连，水平伸缩管的移动端利用移动端法兰与柔性管路的一端相连通，柔性管路的另一端与90°弯头主管的一端相连通，90°弯头主管的另一端利用软管与收尘罩相连通，收尘罩固定在移动扬尘点的输送机侧方。

移动控制机构包括牵引机构、变频驱动电机、plc，牵引机构、变频驱动电机、plc均固定在悬梁安装座的上表面，牵引机构包括牵引链条、张紧链轮和驱动链轮，驱动链轮与变频驱动电机相连，变频驱动电机由plc控制驱动。

所述管箍上安装有导向轮，悬梁安装座为工字钢，导向轮设在工字钢的工字轨道中，且可沿该轨道前后移动。

所述移动端法兰与牵引链条之间利用电磁铁耦合连接，在两者的耦合位置的两侧的链条上设有光眼，在相应位置的移动端法兰上则设有光眼反射板；电磁耦合连接由电磁铁和电磁耦合板吸附连接形成，电磁铁固定在牵引链条上，电磁铁利用电线与集电刷相连，集电刷则与导电轨相连接，导电轨固定在悬梁安装座上，通过集电刷与导电轨实现移动供电，调节通电的电流大小，可以改变电磁耦合连接的耦合力大小。

所述的移动端法兰上还设有过载分离装置。

所述收尘罩数量为3个。

本发明还设计了一种主动跟随式收尘装置的工作方法，具体如下：位移测量机构中的位移测量轮随移动扬尘点一起移动,将其位置信号反馈给控制plc,plc经过数据计算，将信号传递给变频驱动单机，启动驱动链轮，带动牵引链条,牵引移动端法兰移动，从而带动水平伸缩管和柔性管路移动，使得整个吸尘机构跟随移动扬尘点一起移动收尘；

当遇到突发形况导致牵引力过载时，过载分离装置触发,从而分离主动牵引，plc反馈停机信号给带着测量轮走的工作设备，主动牵引被分离后，移动端法兰在短暂的时间能随移动扬尘点的设备移动而不会因为同步失效的相对位移拉坏系统；

当随动同步大于设备预期设置，光眼反射板无法接收到光眼发出的信号时，电磁耦合连接将被断开，并通知plc发出声光警示，同时给出报警信号给运输设备控制系统的无源干接点接口信号，使设备及时停止水平运行。

本发明与现有技术相比，使得收尘罩可以跟随扬尘点移动，当扬尘点往前，收尘罩也往前；当扬尘点往后走，收尘罩也往后；当扬尘点停下来不动，收尘罩也停下来不动，最大限度的提高了收尘的效率，降低了整体吸尘机构需要的风量和功率，同时也解决了扬尘点移动时无法收尘的问题。

附图说明

图1为本发明的正视图。

图2为本发明的俯视图。

图3为本发明中移动端法兰的放大图。

图4为本发明中移动端法兰的剖视图。

图5为本发明中位移测量机构的正视图。

图6为本发明中位移测量机构的剖视图。

图7为本发明中信号传递连接框图。

图8为本发明中电磁耦合连接位置的放大图。

具体实施方式

结合附图对本发明做进一步描述。

参见图1~7，本发明设计了一种主动跟随式收尘装置，包括位移测量机构、吸尘机构、移动控制机构，其特征在于：位移测量机构1安装在移动扬尘点的运输机侧方，并可随移动扬尘点一同移动，移动扬尘点上方设有吸尘机构2，吸尘机构2由移动控制机构3控制移动，移动控制机构3则由位移测量机构1控制。

本发明中位移测量机构1包括位移测量轮支架1-1、位移测量轮1-2、位移测量罩壳1-3，位移测量罩壳1-3内利用位移测量轮支架1-1安装固定有位移测量轮1-2，位移测量轮1-2上设有位移编码器。

本发明中吸尘机构2包括水平伸缩管2-1、柔性管路2-2、收尘罩2-3，水平伸缩管2-1利用管箍4连接固定在悬梁安装座5的下方，水平伸缩管2-1的固定端利用固定端法兰2-4与外置的吸尘装置相连，水平伸缩管2-1的移动端利用移动端法兰2-5与柔性管路2-2的一端相连通，柔性管路2-2的另一端与90°弯头主管的一端相连通，90°弯头主管的另一端利用软管与收尘罩2-3相连通，收尘罩2-3固定在移动扬尘点的输送机侧方。

本发明中移动控制机构3包括牵引机构3-3、变频驱动电机3-1、plc3-2，牵引机构3-3、变频驱动电机3-1、plc3-2均固定在悬梁安装座5的上表面，牵引机构3-3包括牵引链条3-3-1、张紧链轮3-3-2和驱动链轮3-3-3，驱动链轮3-3-3与变频驱动电机3-1相连，变频驱动电机3-1由plc3-2控制驱动。

本发明中管箍4上安装有导向轮4-1，悬梁安装座5为工字钢，导向轮4-1设在工字钢的工字轨道中，且可沿该轨道前后移动。

本发明中移动端法兰2-5与牵引链条3-3-1之间利用电磁铁耦合连接，在两者的耦合位置的两侧的链条上设有光眼6，在相应位置的移动端法兰2-5上则设有光眼反射板7；电磁耦合连接由电磁铁9和电磁耦合板10吸附连接形成，电磁铁9固定在牵引链条3-3-1上，电磁铁9利用电线与集电刷11相连，集电刷11则与导电轨12相连接，导电轨12固定在悬梁安装座5上，通过集电刷11与导电轨12实现移动供电，调节通电的电流大小，可以改变电磁耦合连接的耦合力大小。

本发明中移动端法兰2-5上还设有过载分离装置8，保证了整体系统的安全性以及可靠性。

本发明中收尘罩2-3数量为3个，具体的收尘罩2-3的数量可以根据需要自行增加或者减少，但需要注意的是管路的连接必须是紧密的，防止在吸尘、移动过程中漏尘。

本发明还设计了一种主动跟随式收尘装置的工作方法，具体如下：位移测量机构1中的位移测量轮1-2随移动扬尘点一起移动,将其位置信号反馈给控制plc3-2,plc3-2经过数据计算，将信号传递给变频驱动单机，启动驱动链轮3-3-3，带动牵引链条3-3-1,牵引移动端法兰2-5移动，从而带动水平伸缩管2-1和柔性管路2-2移动，使得整个吸尘机构2跟随移动扬尘点一起移动收尘；

当遇到突发形况导致牵引力过载时，过载分离装置8触发,从而分离主动牵引，plc3-2反馈停机信号给带着测量轮走的工作设备，主动牵引被分离后，移动端法兰2-5在短暂的时间能随移动扬尘点的设备移动而不会因为同步失效的相对位移拉坏系统；

当随动同步大于设备预期设置，光眼反射板7无法接收到光眼6发出的信号时，电磁耦合连接将被断开，并通知plc3-2发出声光警示，同时给出报警信号给运输设备控制系统的无源干接点接口信号，使设备及时停止水平运行。

本发明采用plc作为主控系统，结合变频驱动电机，从安装在客户主机设备上的编码器实现位置跟踪，从而实现吸尘机构的收尘管道与客户主机设备随动运行，保证收尘管道与主机设备间没有相对位移。

编码器通过配套的测量轮压在客户主机设备的运行轨道上，实时的取得单位时间的脉冲数，通过测量轮的直径，结合随动系统的电机减速机的速比，plc的内部计算折算成单位时间的运行速度，将速度转成变频器对应的赫兹数驱动变频器输出同步速度。

设备在吸尘机构和随动设备连接处设计有位移检测传感器，配合使用电磁铁偶尔下部的驱动连接片，在正常情况下电磁铁带电，吸持连接片带动收尘机构运行。一旦随动同步大于预期，位移传感器将检测到，连接板与电磁铁间的位移，通知plc系统发出声光警示，同时给出报警信号给客户主机设备控制系统的无源干接点接口信号，使主机设备及时停止水平运行。

关于随动速度的控制：

当位移测量轮的单位时间的脉冲数少于设定值一定的百分比说明对应的随动设备已经减速状态，即随动设备已停止，plc控制本发明停止运行。由于本发明配置了变频驱动电机，可以在及时停止的同时不会造成收尘管道机构的晃动。由于不是在主机完全停止后才开始停机，通过这个提前量是的收尘随动系统和主机可实现运行的完全同步。

plc根据实时得到的编码器的脉冲值折算的速度值，通过profinet通讯实时的传送给变频器，调整吸尘机构的速度，适应与主机设备间的同步。

关于主要控制部件选型：

plc选用siemens新型s7-1200，与编码器通讯采用profinet保证通迅速度实时的读回测量轮通过编码器给出的单位时间的运行距离。

变频驱动电机的选择采用带有profinet通讯接口的sewmovitrac变频器，实现实时随动的同时缓冲起动和停止保证设备避免启停时收尘管道系统不发生大幅地晃动。

位移检测传感器采用p+f公司的一组位置检测光电传感器，检测吸尘机构和主机间接口间的位置是否产生了位移。

编码器采用posital公司的profinet接口的ucd-eib1b-1213，在即使断电情况下仍能保持位置信息，使得系统断电重启后仍能知道目前的位置。

本发明采用主动式的可编程控制，实现了收尘罩主动跟随扬尘点一起移动，适用性广，只需将带编码器的位移测量轮，固定在移动的扬尘点上。就可以实现收尘罩的同步移动，不需要工作设备本身来提供额外的力和支撑机构来牵引繁重的收尘系统一起移动。本发明相对独立，可以应用于所有扬尘点在一定行程上直线往复运动的场合。plc除了可以在同步失效的时候反馈错误信息给移动扬尘点的设备，过载分离装置，保证了整体系统的安全性以及可靠性。电磁耦合的连接方式及过载分离装置可以轻松设定运行的允许载荷。