物料提升機(jī)用嵌入式控制裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及物料提升機(jī)用嵌入式控制裝置。它包括升降電機(jī)、釋放電機(jī)、稱重傳感器、物料籃、傳送設(shè)備和控制器，所述稱重傳感器、升降電機(jī)、釋放電機(jī)均借助導(dǎo)線與控制器相連。其特點(diǎn)是還包括分揀電機(jī)、第一~第二高低位置傳感器，分揀電機(jī)、第一~第二高低位置傳感器均借助導(dǎo)線分別與稱重傳感器和控制器相連。傳送設(shè)備上方有水平位置傳感器，水平位置傳感器的數(shù)量與傳送設(shè)備的數(shù)量相等且在上下方向上相對(duì)應(yīng)。所述傳送設(shè)備和水平位置傳感器均與控制器相連。本實(shí)用新型功能多。采用本實(shí)用新型，不僅可降低勞動(dòng)強(qiáng)度、提高生產(chǎn)效率，而且可降低制造成本。適用于將物料提升到一定高度、并能根據(jù)物料的質(zhì)量將物料分揀到不同傳送設(shè)備上。
【專利說(shuō)明】物料提升機(jī)用嵌入式控制裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種控制裝置。具體說(shuō)，是用來(lái)將物料提升到一定高度、并能根據(jù)物料的質(zhì)量大小、將物料分揀到不同傳送設(shè)備上的提升機(jī)用嵌入式控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，常需將一些不同質(zhì)量的物料分別送到高處的多臺(tái)傳送設(shè)備上，再由傳送設(shè)備送到加工地點(diǎn)進(jìn)行加工、處理。這就需要在物料提升機(jī)上配備既具有稱重功能、又具有分揀功能的嵌入式控制裝置。而傳統(tǒng)的嵌入式控制裝置，僅具有稱重功能，沒(méi)有分揀功能，無(wú)法根據(jù)物料的質(zhì)量大小進(jìn)行分揀，功能少。因此，仍然依靠人工進(jìn)行分揀，不僅勞動(dòng)強(qiáng)度大，而且生產(chǎn)效率低。另外，傳統(tǒng)的嵌入式控制裝置中所用控制器為PLC，由于PLC價(jià)格較高，使得傳統(tǒng)的嵌入式控制裝置的制造成本較高。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型要解決的問(wèn)題是提供一種物料提升機(jī)用嵌入式控制裝置。這種物料提升機(jī)用嵌入式控制裝置，功能多。采用這種物料提升機(jī)用嵌入式控制裝置，不僅可降低勞動(dòng)強(qiáng)度、提高生產(chǎn)效率，而且可降低制造成本。
[0004]為解決以上問(wèn)題，采取以下技術(shù)解決方案:
[0005]本實(shí)用新型的物料提升機(jī)用嵌入式控制裝置包括升降電機(jī)、釋放電機(jī)、稱重傳感器、物料籃、傳送設(shè)備和控制器，所述物料籃置于稱重傳感器上，所述稱重傳感器、升降電機(jī)、釋放電機(jī)均借助導(dǎo)線與控制器相連。其特點(diǎn)是還包括分揀電機(jī)、第一高低位置傳感器和第二高低位置傳感器，所述分揀電機(jī)借助導(dǎo)線與控制器相連，所述第一高低位置傳感器和第二高低位置傳感器均借助導(dǎo)線分別與稱重傳感器和控制器相連。所述傳送設(shè)備至少包括第一傳送設(shè)備和第二傳送設(shè)備，傳送設(shè)備上方有水平位置傳感器，所述水平位置傳感器的數(shù)量與所述傳送設(shè)備的數(shù)量相等且在上下方向上相對(duì)應(yīng)。所述傳送設(shè)備和水平位置傳感器均借助導(dǎo)線與控制器相連。
[0006]所述稱重傳感器是壓力傳感器。
[0007]所述第一高低位置傳感器和第二高低位置傳感器均為限位開(kāi)關(guān)。
[0008]所述水平位置傳感器是限位開(kāi)關(guān)。
[0009]本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)方案是，包括報(bào)警器，所述報(bào)警器借助導(dǎo)線與控制器相連。
[0010]所述報(bào)警器是聲光報(bào)警器。
[0011]本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)方案是，包括人機(jī)界面，所述人機(jī)界面借助導(dǎo)線與控制器相連。
[0012]所述控制器是CPU。
[0013]采取上述方案，具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0014]由上述方案可以看出，由于本實(shí)用新型的物料提升機(jī)用嵌入式控制裝置除升降電機(jī)、釋放電機(jī)、稱重傳感器、物料籃、傳送設(shè)備和控制器外，還設(shè)置有分揀電機(jī)、第一高低位置傳感器和第二高低位置傳感器，所述分揀電機(jī)借助導(dǎo)線與控制器相連，所述第一高低位置傳感器和第二高低位置傳感器均借助導(dǎo)線分別與稱重傳感器和控制器相連。所述傳送設(shè)備至少包括第一傳送設(shè)備和第二傳送設(shè)備，傳送設(shè)備上方有水平位置傳感器，所述水平位置傳感器的數(shù)量與所述傳送設(shè)備的數(shù)量相等且在上下方向上相對(duì)應(yīng)。所述傳送設(shè)備和水平位置傳感器均借助導(dǎo)線與控制器相連。
[0015]工作時(shí)，由控制器時(shí)刻檢測(cè)稱重傳感器輸出的數(shù)據(jù)，判斷是否有物料被放置于稱重傳感器上，并獲得被放置物料的質(zhì)量。若有物料被放置于稱重傳感器上，控制器會(huì)記錄當(dāng)前被放置物料質(zhì)量，并驅(qū)動(dòng)升降電機(jī)將物料抬升。在抬升物料的過(guò)程中，控制器會(huì)檢測(cè)第二高低位置傳感器，判斷物料是否被抬升至所需高度。當(dāng)物料被抬升至所需高度后，控制器會(huì)給升降電機(jī)下達(dá)指令，使升降電機(jī)停止上升。然后，通過(guò)控制器驅(qū)動(dòng)分揀電機(jī)工作。控制器在驅(qū)動(dòng)分揀電機(jī)進(jìn)行水平移動(dòng)物料的時(shí)候，根據(jù)預(yù)先設(shè)定的質(zhì)量-分揀程序，檢測(cè)各個(gè)水平位置傳感器，判斷物料是否被移動(dòng)到對(duì)應(yīng)的傳送設(shè)備上。在物料被移動(dòng)到某一對(duì)應(yīng)的傳送設(shè)備上后，由控制器給分揀電機(jī)下達(dá)指令，使分揀電機(jī)停止運(yùn)行。然后再由控制器驅(qū)動(dòng)釋放電機(jī)，把物料釋放到相應(yīng)傳送設(shè)備上。
[0016]當(dāng)物料釋放完成后，控制器會(huì)在第一水平位置傳感器、第二水平位置傳感器、第三水平位置傳感器、第一高低位置傳感器、第二高低位置傳感器的幫助下，依次反向驅(qū)動(dòng)釋放電機(jī)、分揀電機(jī)、升降電機(jī)，使裝置恢復(fù)到原始狀態(tài)。
[0017]用戶可以通過(guò)人機(jī)界面對(duì)物料質(zhì)量的范圍，物料質(zhì)量和第一傳送設(shè)備、第二傳送設(shè)備、第三傳送設(shè)備的關(guān)系做設(shè)定。若有超出設(shè)定物料質(zhì)量范圍的物料放置于稱重傳感器上，裝置將通過(guò)報(bào)警模塊報(bào)警。
[0018]由此可見(jiàn)，本實(shí)用新型將對(duì)物料的稱重功能、分揀功能和升降功能結(jié)合在一起，不僅功能較多，而且簡(jiǎn)化了設(shè)備結(jié)構(gòu)、提高了生產(chǎn)效率、降低了維護(hù)成本。
[0019]又由于采用嵌入式CPU作為控制器，相對(duì)于用PLC作為控制器來(lái)說(shuō)，具有降低生產(chǎn)成本、易于維護(hù)的優(yōu)點(diǎn)。
[0020]由于本實(shí)用新型含有人機(jī)界面，通過(guò)人機(jī)界面，可以按實(shí)際需求更改物料質(zhì)量范圍、物料質(zhì)量和多臺(tái)傳送設(shè)備的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
[0021]由于設(shè)置有報(bào)警器，對(duì)不符合物料質(zhì)量范圍的物料，可通過(guò)報(bào)警模塊進(jìn)行報(bào)警提
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【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1是本實(shí)用新型的物料提升機(jī)用嵌入式控制裝置示意圖；
[0023]圖2是稱重傳感器及物料升降狀態(tài)是天示意圖；
[0024]圖3是基于稱重傳感器的物料質(zhì)量信號(hào)調(diào)理電路原理示意圖；
[0025]圖4是物料分揀、釋放狀態(tài)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]如圖1所示，本實(shí)用新型的物料提升機(jī)用嵌入式控制裝置包括升降電機(jī)、釋放電機(jī)、稱重傳感器、物料籃、傳送設(shè)備、分揀電機(jī)、第一高低位置傳感器、第二高低位置傳感器和控制器，所述物料籃置于稱重傳感器上，所述稱重傳感器、升降電機(jī)、釋放電機(jī)、分揀電機(jī)均借助導(dǎo)線與控制器相連，所述第一高低位置傳感器和第二高低位置傳感器均借助導(dǎo)線分別與稱重傳感器和控制器相連。所述傳送設(shè)備包括第一傳送設(shè)備、第二傳送設(shè)備和第三傳送設(shè)備，所述水平位置傳感器包括第一水平位置傳感器、第二水平位置傳感器和第三水平位置傳感器，第一傳送設(shè)備、第二傳送設(shè)備和第三傳送設(shè)備分別處于第一水平位置傳感器、第二水平位置傳感器和第三水平位置傳感器的下方，且二者間在上下方向上一一相對(duì)應(yīng)。所述傳送設(shè)備和水平位置傳感器均借助導(dǎo)線與控制器相連。
[0027]所述稱重傳感器是壓力傳感器，所述第一高低位置傳感器和第二高低位置傳感器均為限位開(kāi)關(guān)，所述水平位置傳感器是限位開(kāi)關(guān)。
[0028]如圖2所示，稱重傳感器安裝于升降軌道上，裝有物料的物料籃放置在稱重傳感器上面。稱重傳感器上升或下降的位置由第一高低位置傳感器、第二高低位置傳感器判定。由控制器通過(guò)稱重傳感器獲取當(dāng)前物料的質(zhì)量，同時(shí)，通過(guò)第一高低位置傳感器、第二高低位置傳感器判斷當(dāng)前升降的位置，并根據(jù)控制器的指令控制來(lái)控制升降電機(jī)并帶動(dòng)稱重傳感器上下移動(dòng)。
[0029]所述稱重傳感器采用壓力傳感器設(shè)計(jì)。壓力傳感器信號(hào)處理如圖3所示，壓力傳感器UlO米用橋電路輸出信號(hào),信號(hào)通過(guò)R22、R24送入運(yùn)算放大器放Ull的輸入端放大。運(yùn)算放大器Ull的6腳為放大后的信號(hào)輸出端，輸出信號(hào)為A_0UT。最終A_0UT送入ARM的自帶AD輸入口進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換，ARM至此獲得稱重傳感器上物料的質(zhì)量。
[0030]運(yùn)算放大器U8構(gòu)成一個(gè)跟隨器。運(yùn)算放大器U8的3腳連接至一個(gè)可調(diào)電位器R20，運(yùn)算放大器U8的輸出腳6連接至運(yùn)算放大器Ull的參考腳5。根據(jù)跟隨器的原理，運(yùn)算放大器U8的輸出端腳6可以輸出和可調(diào)電位器R20上一致的電壓信號(hào)。由此，可以調(diào)節(jié)R20，使得運(yùn)算放大器U8輸出所需電壓信號(hào)，調(diào)節(jié)運(yùn)算放大器Ull的零點(diǎn)。保證運(yùn)算放大器Ull的輸出在OV至3V之間，滿足ARM自帶AD的輸入范圍要求。
[0031]如圖2所示，第一高低位置傳感器為原始位置，第二高低位置傳感器置于第一高低位置傳感器的上方3米處，第二高低位置傳感器所處位置是物料上升的最高點(diǎn)位置，同時(shí)也是物料水平移動(dòng)時(shí)的基準(zhǔn)位置。當(dāng)物料上升至碰到第二高低位置傳感器時(shí)，控制器就會(huì)判斷出物料已經(jīng)到達(dá)了指定高度，就會(huì)給升降電機(jī)下達(dá)指令使升降電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)稱重傳感器下降至碰到第一高低位置傳感器時(shí)，控制器就會(huì)判斷出稱重傳感器已經(jīng)達(dá)到原始位置，就會(huì)給升降電機(jī)下達(dá)指令使升降電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0032]如圖4所示，物料上升到第二高低位置傳感器的位置后，就需要根據(jù)質(zhì)量-分揀關(guān)系對(duì)物料進(jìn)行分揀。此時(shí)，升降電機(jī)接收控制器下達(dá)的指令停止運(yùn)轉(zhuǎn)，并給分揀電機(jī)下達(dá)指令帶動(dòng)載有物料的稱重傳感器沿著水平軌道進(jìn)行水平移動(dòng)，同時(shí)檢測(cè)第一水平位置傳感器、第二水平位置傳感器和第三水平位置傳感器，然后根據(jù)預(yù)先設(shè)定的質(zhì)量-分揀程序，判斷物料是否被移動(dòng)到某臺(tái)合適的傳送設(shè)備上方。當(dāng)物料被移動(dòng)到某臺(tái)合適的傳送設(shè)備上方后，控制器給分揀電機(jī)下達(dá)指令使分揀電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。然后，驅(qū)動(dòng)釋放電機(jī)，把物料釋放到傳送設(shè)備上。
[0033]當(dāng)裝置控制釋放完物料，需要回到原始位置時(shí)，有控制器驅(qū)動(dòng)分揀電機(jī)反向旋轉(zhuǎn)。在分揀電機(jī)反向旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，碰到第二高低位置傳感器時(shí)，由控制器判斷出稱重傳感器已經(jīng)到達(dá)原始位置的垂直方向的上方，并給分揀電機(jī)下達(dá)指令使分揀電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。[0034]為避免不符合質(zhì)量的物料進(jìn)入稱重傳感器上，本實(shí)施例中設(shè)置有報(bào)警器，所述報(bào)警器借助導(dǎo)線與控制器相連。所述報(bào)警器是聲光報(bào)警器。
[0035]為方便操作，本實(shí)施例中設(shè)置有人機(jī)界面，所述人機(jī)界面借助導(dǎo)線與控制器相連。
[0036]為降低生產(chǎn)成本，本實(shí)施例中的所述控制器采用的是CPU。
【權(quán)利要求】
1.物料提升機(jī)用嵌入式控制裝置，包括升降電機(jī)、釋放電機(jī)、稱重傳感器、物料籃、傳送設(shè)備和控制器，所述物料籃置于稱重傳感器上，所述稱重傳感器、升降電機(jī)、釋放電機(jī)均借助導(dǎo)線與控制器相連；其特征在于還包括分揀電機(jī)、第一高低位置傳感器和第二高低位置傳感器，所述分揀電機(jī)借助導(dǎo)線與控制器相連，所述第一高低位置傳感器和第二高低位置傳感器均借助導(dǎo)線分別與稱重傳感器和控制器相連；所述傳送設(shè)備至少包括第一傳送設(shè)備和第二傳送設(shè)備，傳送設(shè)備上方有水平位置傳感器，所述水平位置傳感器的數(shù)量與所述傳送設(shè)備的數(shù)量相等且在上下方向上相對(duì)應(yīng)；所述傳送設(shè)備和水平位置傳感器均借助導(dǎo)線與控制器相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物料提升機(jī)用嵌入式控制裝置，其特征在于所述稱重傳感器是壓力傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物料提升機(jī)用嵌入式控制裝置，其特征在于所述第一高低位置傳感器和第二高低位置傳感器均為限位開(kāi)關(guān)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物料提升機(jī)用嵌入式控制裝置，其特征在于水平位置傳感器是限位開(kāi)關(guān)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物料提升機(jī)用嵌入式控制裝置，其特征在于包括報(bào)警器，所述報(bào)警器借助導(dǎo)線與控制器相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的物料提升機(jī)用嵌入式控制裝置，其特征在于所述報(bào)警器是聲光報(bào)警器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1飛中任一項(xiàng)所述的物料提升機(jī)用嵌入式控制裝置，其特征在于包括人機(jī)界面，所述人機(jī)界面借助導(dǎo)線與控制器相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求1飛中任一項(xiàng)所述的物料提升機(jī)用嵌入式控制裝置，其特征在于所述控制器是CPU。
【文檔編號(hào)】G05B19/042GK203778355SQ201420102726
【公開(kāi)日】2014年8月20日 申請(qǐng)日期:2014年3月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月8日
【發(fā)明者】芮賢義, 石華, 范軍, 李偉 申請(qǐng)人:無(wú)錫微普動(dòng)力科技有限公司