Способ регулировки и контроля конвейерной ленты и устройство для осуществления указанного способа
METHOD FOR ADJUSTING AND CONTROLLING A CONVEYOR BELT AND A DEVICE FOR IMPLEMENTING SAID METHOD

Настоящее изобретение относится к способу регулировки и контроля конвейерной ленты и устройству для осуществления указанного способа, причем лента расположена вокруг по меньшей мере двух выполненных с возможностью вращения барабанов, а движение ленты направлено вдоль ее длины и ортогонально оси указанных по меньшей мере двух барабанов.
Предпосылки изобретения
Используемый на сегодняшний день способ контроля движения конвейерной ленты вокруг по меньшей мере двух барабанов основан на том, что с помощью малой регулировки угла наклона оси барабана лента «сбегает» вдоль своей ширины до тех пор, пока не достигнет заданного положения, в результате чего регулировка угла опять изменяется до заданного угла наклона барабана, при котором лента удерживается в заданном положении. Положение ленты контролируют с помощью по меньшей мере одного датчика. Это хорошо работает, когда лента движется с нормальной скоростью, и допуск на заданное положение не имеет отклонения от нормы. В документе US 2015/232282 А1 представлен механизм контроля конвейерной ленты и конвейер, в котором используется указанный механизм.
Однако к лентам, движущимся быстро и с высокой точностью движения, стали предъявлять новые требования, например, в технологии печатания типографскими красками. К примеру, точность имеет крайне важное значение при печати изображений на заготовках для упаковки.
Сущность изобретения
Целью предложенного изобретения является создание способа, который будет отвечать новым требованиям, предъявляемым к точности движения ленты, перемещаемой с высокой скоростью. В качестве примера, лента должна иметь возможность перемещения со скоростью около 200 м/мин или более. Предпочтительно, смещение не должно превышать 0,05 мм.
Согласно первому аспекту изобретения предложен способ регулировки и контроля конвейерной ленты, расположенной вокруг по меньшей мере двух выполненных с возможностью вращения барабанов. Движение ленты направлено вдоль ее длины и ортогонально оси указанных по меньшей мере двух барабанов. Регулировку ленты производят путем смещения в сторону (если смотреть в направлении движения ленты) по меньшей мере одного из барабанов, а, следовательно, и ленты, так что лента непосредственно оказывается в заданном положении. С помощью перемещения ленты непосредственно в заданное положение путем смещения барабана, непосредственная регулировка может быть обеспечена без задержки, в отличие от способа согласно известному уровню техники, в котором регулировку ленты до заданного положения выполняют опосредованным образом путем изменения угла наклона барабана, заставляя ленту сбегать к заданному положению.
Согласно варианту выполнения способа, смещение по меньшей мере одного барабана и ленты в сторону представляет собой поворотное движение по меньшей мере одного барабана вокруг точки поворота, расположенной в ортогональной плоскости, проходящей по центру ленты, в направлении ее протяженности, и на расстоянии от указанного по меньшей мере одного барабана. В известном уровне техники точка поворота, напротив, расположена на расстоянии за пределами по меньшей мере одного из концов барабана на воображаемой линии, расположенной по одной прямой с осью барабана.
Согласно варианту выполнения способа, указанное расстояние равно по меньшей мере ширине ленты. Преимущество указанного состоит в том, что поворотное движение будет иметь большой радиус и, следовательно, пологую кривизну, так что будет легко обеспечено расположение вала барабана в раме.
Согласно варианту выполнения способа, точка поворота расположена в положении, выбранном в любом месте в пределах 360 градусов вокруг оси по меньшей мере одного барабана.
Согласно варианту выполнения способа, указанный по меньшей мере один барабан перемещают обратно в его заданное положение без изменения положения ленты, путем компенсации стремления ленты к перемещению в сторону в том же направлении, в котором был перемещен указанный по меньшей мере один барабан, непрерывно перемещая указанный по меньшей мере один барабан обратно в его заданное положение. Это также может быть представлено как опосредованное инициирование перемещения ленты в том же направлении, в котором перемещался барабан (вперед), когда была произведена корректировка положения ленты, но при этом, отводя барабан, то есть, перемещая его назад с той же скоростью, с какой лента перемещается обратно к заданному положению барабана, так что лента фактически сохраняет свое заданное положение.
Согласно варианту выполнения способа, положение ленты, а также скорость ее движения постоянно контролируют. Данный контроль, предпочтительно, обеспечивают с помощью по меньшей мере одного датчика, например, бесконтактного датчика.
Согласно второму аспекту изобретения предложено устройство для регулировки и контроля конвейерной ленты, содержащее ленту, расположенную вокруг по меньшей мере двух барабанов, выполненных с возможностью вращения. Направление движения ленты ориентировано вдоль ее длины и ортогонально оси указанных по меньшей мере двух барабанов. Барабаны своими валами расположены в раме, и по меньшей мере один барабан своим валом расположен в поворотной раме, при этом поворотная рама, в свою очередь, с возможностью регулировки расположена в указанной раме. Поворотная рама выполнена с возможностью перемещения под действием силы смещения барабана, что, в свою очередь, заставляет весь барабан вместе с лентой, расположенный в поворотной раме, перемещаться совместно с поворотной рамой вокруг точки поворота, расположенной по центру ленты (если смотреть в направлении ленты) на расстоянии от барабана, таким образом, лента непосредственно перемещается в заданное положение.
Согласно варианту выполнения устройства, указанный по меньшей мере один барабан выполнен с возможностью перемещения вдоль участка дуги, построенной вокруг точки поворота.
Согласно варианту выполнения устройства, от поворотной рамы выступает упругое коромысло, проходящее в том же направлении, что и лента, при этом другой конец коромысла прикреплен к раме.
Краткое описание чертежей
Предложенное изобретение описано далее более подробно на примере различных вариантов выполнения и со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
на Фиг. 1а - Фиг. 1с проиллюстрированы разные положения в процессе использования способа согласно изобретению;
на Фиг. 2 изображен вариант выполнения предложенного изобретения, с дугообразной траекторией перемещения барабана;
на Фиг. 3 изображен вариант выполнения предложенного изобретения, в котором поворотная рама соединена с рамой посредством упругого коромысла;
на Фиг. 4 изображен другой вариант выполнения предложенного изобретения, в котором поворотная рама соединена с рамой посредством упругого коромысла;
на Фиг. 5 изображен еще один вариант выполнения предложенного изобретения, в котором поворотная рама соединена с рамой посредством упругого коромысла.
Подробное описание вариантов выполнения изобретения
Далее описан предложенный способ со ссылкой на Фиг. 1а - Фиг. 1с. На Фиг. 1а конвейерная лента 1 показана проходящей через два барабана 2, выполненных с возможностью вращения. Для большей ясности верхняя часть конвейерной ленты 1 не показана, чтобы были видны детали изобретения и соответствующий барабан 2. Второй барабан закрыт лентой, но показан пунктирными линиями. То же самое относится к Фиг. 1 - Фиг. 4. Направление 3 движения ленты 1 ортогонально оси 4 барабана 2. По той или иной причине лента 1 отклонилась от заданного положения. Как следствие, барабан 2 смещают в сторону относительно движения вперед ленты 1, увлекая ленту за собой, так что указанная лента непосредственно принимает нужное положение. См. Фиг. 1b, на которой лента 1 находится в заданном положении, а барабан 2 смещен в сторону.
Теперь барабан 2 должен быть возвращен обратно в заданное положение, иначе лента 1 начнет сбегать в сторону в том же направлении, в котором был перемещен барабан 2, смотри стрелку В на Фиг. 1с. Таким образом, барабан 2 будет перемещен обратно (смотри стрелку D) к своему заданному положению и при той же скорости, с какой лента 1 будет убегать в противоположном направлении. Соответственно, лента 1 по-прежнему будет находиться в том же заданном положении в результате компенсирующего обратного перемещения барабана 2. Когда барабан 2 достигнет своего заданного, нормального положения, лента 1 не будет сбегать ни в каком направлении. Следовательно, и лента 1, и барабан 2 находятся в своих заданных положениях. Предпочтительно, боковое перемещение или смещение барабана 2 представляет собой поворотное движение вокруг точки 5 поворота, расположенной в ортогональной плоскости, проходящей вдоль центра ленты 1 (если смотреть в направлении 3 движения), на расстоянии от барабана 2. См., например, Фиг. 3 и Фиг. 4.
Расстояние между барабаном 2 и точкой 5 поворота, предпочтительно, имеет такое значение, чтобы дугообразная траектория 6 перемещения барабана 2 в сторону была как можно более плоской, то есть, имела большой радиус. Предпочтительно, указанное расстояние по меньшей мере такое же, как ширина ленты 1. Точка 5 поворота может быть расположена в ортогональной плоскости, проходящей вдоль центра ленты (если смотреть в направлении движения), и в любом месте вокруг окружности барабана 2. Например, данная точка может быть расположена вертикально над барабаном 2 или горизонтально рядом с лентой 2, либо на воображаемом продолжении ленты 1, если бы лента не была отклонена барабаном 2.
Контроль и управление положением ленты 1, барабана 2 и скоростью указанной ленты обеспечивает программируемый логический контроллер 21 (ПЛК).
Далее, со ссылкой на Фиг. 2 - Фиг. 5 приведено более подробное описание различных вариантов выполнения устройства для регулировки и контроля движения конвейерной ленты. Один вариант выполнения устройства для регулировки и контроля движения конвейерной ленты содержит ленту 1, расположенную вокруг по меньшей мере двух барабанов 2, выполненных с возможностью вращения. Очевидно, что в зависимости от области применения лента 1 может проходить через несколько барабанов 2. Направление 3 движения ленты 1 ориентировано вдоль длины указанной ленты и ортогонально оси 4 указанных по меньшей мере двух барабанов 2.
Барабаны 2 расположены своими валами 7 в раме 8, при этом вал 7 по меньшей мере одного барабана 2 расположен в поворотной раме 9, причем поворотная рама 9, в свою очередь, расположена регулируемым образом в раме 8, или вал 7 входит в раму 8. Может быть использовано более одного барабана 2, имеющего поворотную раму 9, с обеспечением возможности перемещения нескольких барабанов 2 в устройстве для регулировки и контроля движения конвейерной ленты. Поворотная рама 9 выполнена с возможностью перемещения под действием силы 10 смещения барабана, показанной стрелкой на Фиг. 2, что, в свою очередь, обеспечивает перемещение всего барабана 2, расположенного в поворотной раме 9, вместе с лентой 1 и совместно с поворотной рамой 9 вокруг точки 5 поворота, расположенной в ортогональной плоскости, проходящей вдоль центра указанной ленты (если смотреть в направлении ленты 1), на расстоянии от барабана 2. Таким образом, лента 1 непосредственно перемещается в заданное положение.
В варианте выполнения, представленном на Фиг. 2, поворотная рама 9 перемещается вдоль участка дуги 11, построенной вокруг точки 5 поворота. Например, поворотная рама 9 может перемещаться в пазу 12, расположенном вдоль участка дуги 11. Очевидно, что возможны и другие конструктивные решения, обеспечивающие опору при перемещении поворотной рамы 9 вдоль участка дуги 11.
В варианте выполнения, представленном на Фиг. 3, валы 7 барабанов 2 расположены в раме 8, при этом вал 7 по меньшей мере одного барабана 2 расположен в поворотной раме 9, причем поворотная рама 9, в свою очередь, регулируемым образом расположена в раме 8 или вал 7 входит в раму 8. Может быть использовано более одного барабана 2, имеющего поворотную раму 9, с обеспечением возможности перемещения в устройстве для регулировки и контроля движения конвейерной ленты более одного барабана 2. В варианте выполнения, представленном на Фиг. 3, только один барабан 2 выполнен с возможностью регулировки.
Поворотная рама 9 выполнена с возможностью перемещения под действием силы 10 смещения барабана, обозначенной стрелкой на Фиг. 3, что, в свою очередь, обеспечивает перемещение всего барабана 2, расположенного в поворотной раме 9, вместе с лентой 1 и совместно с указанной поворотной рамой 9 вокруг точки 5 поворота, расположенной в по центру ленты 1 (если смотреть в направлении ленты 1), на расстоянии от барабана 2, таким образом, лента 1 непосредственно перемещается в заданное положение. Сила 10 смещения барабана может быть обеспечена средством позиционирования или приводом 13, прикрепленным к раме 8, толкающим или отводящим назад поворотную раму 9 относительно рамы 8.
Поворотная рама 9 установлена на двух концах вала 7 барабана и проходит между указанными концами снаружи барабана 2. По центру поворотной рамы, между концами вала 7, своим первым концом 16 закреплено коромысло 15, расположенное более или менее ортогонально валу 7 барабана. Коромысло 15, предпочтительно, является эластичным и упругим. Своим вторым концом 17 коромысло прикреплено к раме 8, например, к ортогональной части 18 рамы 8. Крепление может быть либо жестким, либо гибким, например, по типу шарнира. Крепление обеспечивает точку 5 поворота для поворотной рамы 9.
Коромысло 15, особенно если оно является эластичным и упругим, обеспечивает беззазорное соединение между барабаном 2 и рамой 8, поскольку обеспечивает силу натяжения для боковых перемещений барабана 2.
Положение ленты 1 контролируют с помощью по меньшей мере одного датчика 19, предпочтительно, бесконтактного датчика. Датчик 19, предпочтительно, расположен в непосредственной близости от выполненного с возможностью смещения барабана 2. Кроме того, скорость ленты 1 может контролироваться с помощью датчика 20 скорости.
ПЛК 21 расположен в соединении как с датчиком 19 положения, так и с датчиком 20 скорости. ПЛК 21 обеспечивает обработку и хранение соответствующих данных и может быть запрограммирован с обеспечением возможности перемещения барабана 2 вперед и назад в стороны вдоль дугообразной траектории 6 с помощью привода 13.
На Фиг. 4 представлен другой вариант выполнения, в котором коромысло 15 расположено в другом направлении, противоположном указанному направлению варианта выполнения, изображенного на Фиг. 3, более или менее на продолжении ленты 1 и за пределами барабана 2, так что рама 8 будет продолжена в том же направлении. Таким образом, точка 5 поворота будет развернута на 180 градусов относительно точки 5 поворота для варианта выполнения, изображенного на Фиг. 3.
Как отмечено выше, точка 5 поворота может быть расположена в любом угловом положении относительно оси барабана 2. На Фиг. 5 показан другой вариант выполнения, в котором, в отличие от указанного, точка 5 поворота расположена над барабаном 2. В данном случае предусмотрено продолжение рамы 8 вверх.
Предпочтительно, привод 13 выполнен с возможностью быстрого и с высокой точностью перемещения поворотной рамы 9 и, следовательно, барабана 2.