一种给煤机标定机器人装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及给煤机皮带秤标定技术领域，尤其涉及一种给煤机标定机器人装置及其控制方法。

背景技术

目前，采用中速磨煤机制粉系统的煤量计量大部分采用皮带称测量。为保证皮带称的测量精度，给煤机皮带称需要定期或不定期进行标定。

目前标定校验这项工作主要由人工来进行放砝码和接砝码的工作。由于一台电子皮带秤常常需要校验几种不同频率转速的工况，所以校验人员的劳动强度很大。每台电子皮带秤的校验工作需要3～4人左右，并且由于电子皮带秤的工况较为复杂，标定校验过程需要频繁的进行，长期采用人工校验效率非常低，为此，我们提出一种给煤机标定机器人装置及其控制方法来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种给煤机标定机器人装置及其控制方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种给煤机标定机器人装置，包括两块竖直设置的侧板以及连接在两块侧板之间的皮带秤，还包括：

标定结构，其包括固定连接在两块侧板上端的矩形壳体，所述矩形壳体的侧壁上开设有与皮带秤皮带对应的开口，所述矩形壳体内顶壁上固定连接有两块支撑块，且两块支撑块的下端固定连接有同一块竖板，所述竖板的前后侧壁上均开设有凹槽，两个所述凹槽内转动连接有两根平行的转轴，且凹槽内的两根转轴外侧均固定套接有皮带轮，同一个所述凹槽内的两个皮带轮之间通过皮带连接，所述矩形壳体的外侧壁上设置有于其中一根转轴连接的驱动组件，所述凹槽外侧的竖板侧壁上固定连接有环形滑轨，所述环形滑轨的侧壁上滑动连接有滑块，且滑块与环形滑轨之间通过滑动组件连接，所述皮带与滑块之间通过连杆固定连接，所述滑块的侧壁上转动连接有L形支杆，所述L形支杆远离滑块的一端连接有砝码组件，两侧所述砝码组件关于竖板中心对称并间歇与皮带秤皮带接触连接，所述矩形壳体的内壁上设置有与砝码组件连接的调节单元。

在上述的给煤机皮带秤标定机器人装置中，所述侧板的下端固定连接有两个与地面接触的支撑腿，所述侧板上设置有用于检测皮带秤皮带速度的速度传感器以及用于检测皮带秤重量的重量传感器，且速度传感器和重量传感器分别与外部的中央控制器和显示器连接。

在上述的给煤机皮带秤标定机器人装置中，所述驱动组件包括固定连接在矩形壳体外侧壁上箱体，所述箱体内壁上固定连接有驱动电机，所述驱动电机的驱动轴贯穿箱体侧壁，所述竖板的侧壁上开设有与其中一根转轴连通的条形槽，所述矩形壳体的外侧壁上开设有与条形槽对应的条形开口，所述转轴的外侧壁上固定套接有第一链轮，所述驱动电机的驱动轴外侧壁上固定套接有第二链轮，且第一链轮与第二链轮之间通过链条连接。

在上述的给煤机皮带秤标定机器人装置中，所述驱动电机通过链条传动至转轴的转速与皮带秤皮带的转速相同。

在上述的给煤机皮带秤标定机器人装置中，所述滑动组件包括开设在环形滑轨外侧壁上的环形槽，所述滑块的侧壁上开设有与环形槽相对的矩形槽，所述矩形槽内顶壁上固定连接有多个弹簧，所述弹簧远离矩形槽内壁的一端固定连接有U形件，所述U形件的槽口对应设置于环形槽内，且U形件的槽口内转动连接有与环形槽接触的滚轮。

在上述的给煤机皮带秤标定机器人装置中，所述砝码组件包括固定连接在L形支杆下端的矩形块，所述矩形块的外侧套接有砝码块，所述砝码块的上端开设有与矩形块对应的限位槽，所述矩形块的尺寸大于限位槽的槽口尺寸，所述限位槽两侧的砝码块上端均设置有用于添加砝码的放置槽。

在上述的给煤机皮带秤标定机器人装置中，两侧所述滑块的初始位置对应设置于环形滑轨的弧面中央位置，且处于该位置时矩形块与砝码块的限位槽内顶壁相抵，所述矩形块的上端设置有与砝码块接触的称重传感器，所述砝码块活动至与皮带秤皮带接触位置时矩形块脱离与限位槽的连接。

在上述的给煤机皮带秤标定机器人装置中，所述调节单元包括固定连接在矩形壳体外侧壁上的L形安装板，所述矩形壳体内侧的L形安装板上固定连接有与砝码块相对的电磁铁，所述砝码块的侧壁上设置有与电磁铁接触的磁性块。

在上述的给煤机皮带秤标定机器人装置中，所述电磁铁的位置对应设置于砝码块的初始位置并与其磁性连接，且初始位置时矩形块对应连接在砝码块的限位槽内壁正中央位置。

一种给煤机标定机器人装置的控制方法，包括以下步骤：

S1、根据现场使用情况，驱动组件、滑动组件和砝码组件共同组成物理机器人，通过物理机器人实现标准砝码的加码和卸码；

S2、先计算皮带秤空运行时皮带的重量和速度，然后启动驱动电机，在链条的传动下使得转轴转动，进一步的转轴外侧的皮带轮会带动皮带进行转动，并在连杆的作用下使得滑块在环形滑轨上做环形运动，待砝码块与皮带秤皮带接触时，通过重量传感器和速度传感器能够获取该时段的皮带重量和速度；

S3、根据砝码块的实际重量和重量传感器的测量数据相比较即可得知重量传感器的误差，再对其进行参数调整。

与现有技术相比，本给煤机皮带秤标定机器人装置及其控制方法的优点在于：

1、本发明根据现场使用情况，驱动组件、滑动组件和砝码组件共同组成物理机器人，通过物理机器人实现标准砝码的加码和卸码，不需要人为的进行操作，提高了标定校验的效率。

2、本发明的加码和卸码过程通过往复自动化结构实现，具体的通过驱动组件和滑动组件的配合使用实现两组间歇式运动的砝码组件对皮带秤进行校验，相对提高了校验的效率，并且砝码组件中的砝码块在进行标定过程中受到外部环境影响低，能够提高标定校验的质量。

附图说明

图1为本发明提出的一种给煤机标定机器人装置及其控制方法的外部结构示意图；

图2为本发明提出的一种给煤机标定机器人装置及其控制方法的箱体一侧结构图；

图3为本发明提出的一种给煤机标定机器人装置及其控制方法的矩形壳体内部结构示意图；

图4为本发明提出的一种给煤机标定机器人装置及其控制方法的矩形壳体内部俯视图；

图5为本发明提出的一种给煤机标定机器人装置及其控制方法的驱动组件结构示意图；

图6为本发明提出的一种给煤机标定机器人装置及其控制方法的滑动组件结构图；

图7为本发明提出的一种给煤机标定机器人装置及其控制方法的砝码块剖视结构图；

图8为本发明提出的一种给煤机标定机器人装置及其控制方法的滑块结构图；

图9为图8的局部放大结构图。

图中，100侧板、101支撑腿、200皮带秤、300标定结构、301矩形壳体、302支撑块、303竖板、304转轴、305皮带轮、306皮带、307环形滑轨、308滑块、309连杆、310L形支杆、311箱体、312驱动电机、313第一链轮、314第二链轮、315链条、316弹簧、317U形件、318滚轮、319矩形块、320砝码块、321放置槽、322L形安装板、323电磁铁。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-图9，一种给煤机标定机器人装置，包括两块竖直设置的侧板100以及连接在两块侧板之间的皮带秤200，具体的，侧板100的下端固定连接有两个与地面接触的支撑腿101，侧板100上设置有用于检测皮带秤200皮带速度的速度传感器以及用于检测皮带秤200重量的重量传感器，且速度传感器和重量传感器分别与外部的中央控制器和显示器连接，其中速度传感器和重量传感器均为现有技术，且速度传感器和重量传感器与中央控制器和显示器的连接过程也为现有技术。

还包括：标定结构300，其包括固定连接在两块侧板100上端的矩形壳体301，矩形壳体301的侧壁上开设有与皮带秤200皮带对应的开口，矩形壳体301内顶壁上固定连接有两块支撑块302，且两块支撑块302的下端固定连接有同一块竖板303，竖板303的前后侧壁上均开设有凹槽，两个凹槽内转动连接有两根平行的转轴304，且凹槽内的两根转轴304外侧均固定套接有皮带轮305，同一个凹槽内的两个皮带轮305之间通过皮带306连接，矩形壳体301的外侧壁上设置有于其中一根转轴304连接的驱动组件，驱动组件包括固定连接在矩形壳体301外侧壁上箱体311，箱体311内壁上固定连接有驱动电机312，驱动电机312的驱动轴贯穿箱体311侧壁，竖板303的侧壁上开设有与其中一根转轴304连通的条形槽，矩形壳体301的外侧壁上开设有与条形槽对应的条形开口，转轴304的外侧壁上固定套接有第一链轮313，驱动电机312的驱动轴外侧壁上固定套接有第二链轮314，且第一链轮313与第二链轮314之间通过链条315连接，具体的，驱动电机312通过链条315传动至转轴304的转速与皮带秤200皮带的转速相同，驱动电机312与外部的中央控制器连接，能够相应的控制驱动电机312的转速。

其中，凹槽外侧的竖板侧壁上固定连接有环形滑轨307，环形滑轨307的侧壁上滑动连接有滑块308，且滑块308与环形滑轨之间通过滑动组件连接，滑动组件包括开设在环形滑轨307外侧壁上的环形槽，滑块308的侧壁上开设有与环形槽相对的矩形槽，矩形槽内顶壁上固定连接有多个弹簧316，弹簧316远离矩形槽内壁的一端固定连接有U形件317，U形件317的槽口对应设置于环形槽内，且U形件317的槽口内转动连接有与环形槽接触的滚轮318，在滑动组件的使用下能够保证滑块308在环形滑轨307上的活动，避免滑块308出现卡住的情况。

进一步的，皮带306与滑块308之间通过连杆309固定连接，滑块308的侧壁上转动连接有L形支杆310，L形支杆310远离滑块308的一端连接有砝码组件，两侧砝码组件关于竖板303中心对称并间歇与皮带秤200皮带接触连接，砝码组件包括固定连接在L形支杆310下端的矩形块319，矩形块319的外侧套接有砝码块320，砝码块320的上端开设有与矩形块对应的限位槽，矩形块319的尺寸大于限位槽的槽口尺寸，限位槽两侧的砝码块320上端均设置有用于添加砝码的放置槽321，具体的，两侧滑块308的初始位置对应设置于环形滑轨307的弧面中央位置，且处于该位置时矩形块319与砝码块320的限位槽内顶壁相抵，矩形块319的上端设置有与砝码块320接触的称重传感器，砝码块320活动至与皮带秤200皮带接触位置时矩形块319脱离与限位槽的连接，其中砝码块320的重量为标准砝码的重量，另外在放置槽321内能够添加砝码重量，增加了标定的适用范围，另外通过限位槽的设计，在进行标定过程中砝码块脱离与矩形块319的连接，而在环形滑轨307横向运动距离结束后矩形块319将砝码块320进行提取，即实现了自动加码和卸码的过程，减少了人为的操作，提高了标定的效率。

更进一步的，矩形壳体301的内壁上设置有与砝码组件连接的调节单元，调节单元包括固定连接在矩形壳体301外侧壁上的L形安装板322，矩形壳体301内侧的L形安装板322上固定连接有与砝码块320相对的电磁铁323，砝码块320的侧壁上设置有与电磁铁323接触的磁性块，电磁铁323的位置对应设置于砝码块320的初始位置并与其磁性连接，且初始位置时矩形块319对应连接在砝码块320的限位槽内壁正中央位置，通过调节单元的使用，使得矩形块319在初始位置能够处于砝码块320限位槽的中央位置，不会对砝码块320标定过程产生影响，提高标定的质量。

一种给煤机标定机器人装置的控制方法，包括以下步骤：

S1、根据现场使用情况，驱动组件、滑动组件和砝码组件共同组成物理机器人，通过物理机器人实现标准砝码的加码和卸码；

S2、先计算皮带秤200空运行时皮带的重量和速度，然后启动驱动电机312，在链条315的传动下使得转轴304转动，进一步的转轴30外侧的皮带轮305会带动皮带306进行转动，并在连杆309的作用下使得滑块308在环形滑轨307上做环形运动，待砝码块320与皮带秤200皮带接触时，通过重量传感器和速度传感器能够获取该时段的皮带重量和速度；

S3、根据砝码块320的实际重量和重量传感器的测量数据相比较即可得知重量传感器的误差，再对其进行参数调整。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。