一种多链条同步运行的控制系统及其同步运行的方法.pdf

本发明公开了一种多链条同步运行的控制系统，其包括多个链条传输装置和中心控制单元，所述链条传输装置的传输链条设置有检测部件和检测器，所述中心控制单元，用于记录所述检测器检测到各传输链条的检测部件的时间点，计算出检测到所述基准传输链条的检测部件的时间点与检测到非基准传输链条的检测部件的时间点的差值，得到实际时间差，将所述实际时间差与预设时间差进行比较，并根据比较结果调节所述非基准传输链条的运行速度，使下一次检测到所述检测部件的实际时间差与预设时间差接近或相等。这样，全部传输链条的卡爪始终保持在适当位置，实现了传输链条上卡爪位置的动态调整，消除了不断累积的位置误差，避免了板材堵板或乱板现象。

权利要求书
1.  一种多链条同步运行的控制系统，其包括多个链条传输装置和中心控 制单元，所述链条传输装置的传输链条设置有距离相等的检测部件，所述控 制系统还包括有分别与每一个链条传输装置的传输链条相对应的多个检测 器，其中一个链条传输装置的传输链条为基准传输链条，其它链条传输装置 的传输链条为非基准传输链条；
所述检测器用于在检测到所述检测部件时，向所述控制器发送信号；
所述中心控制单元用于记录所述检测器检测到各传输链条的检测部件的 时间点，计算出检测到所述基准传输链条的检测部件的时间点与检测到非基 准传输链条的检测部件的时间点的差值，得到实际时间差，将所述实际时间 差与预设时间差进行比较，并根据比较结果调节所述非基准传输链条的运行 速度，使下一次检测到所述检测部件的实际时间差与预设时间差接近或相等。

2.  根据权利要求1所述的控制系统，其中，当所述实际时间差大于预设 时间差时，所述中心控制单元控制所述非基准传输链条加快运行速度；
当所述实际时间差小于预设时间差时，所述中心控制单元控制所述非基 准传输链条减慢运行速度。

3.  根据权利要求1或2所述的控制系统，其中，所述多个链条传输装置 为二个或三个链条传输装置。

4.  根据权利要求1或2所述的控制系统，其中，所述多个链条传输装置 中的两个链传输装置在同向传输时，其中一个链传输装置的两条传输链条输 出端的位于另一个链条传输装置的两条传输链条输入端之间。

5.  根据权利要求1或2所述的控制系统，其中，其中一个链传输装置的 两条传输链条的输出端与另一个链条传输装置的两条传输链条的输入端之间 设置有非链条传输装置。

6.  根据权利要求1或2所述的控制系统，其中，所述多个链条传输装置 中的两个链传输装置在转向传输时，其中一个链传输装置的两条传输链条与 另一个链条传输装置的两条传输链条相互垂直。

7.  根据权利要求1或2所述的控制系统，其中，所述检测部件为所述传 输链条上的卡爪。

8.  根据权利要求1或2所述的控制系统，其中，所述检测器为接近开关。

9.  根据权利要求1或2所述的控制系统，其中，所述中心控制单元还包 括触摸屏和可编程逻辑控制器，所述触摸屏通过通信电缆与所述可编程逻辑 控制器相连接。

10.  一种如权利要求1-9中任意一项所述的控制系统的同步运行的方法， 该方法包括：
在所述控制系统的运行过程中，所述中心控制单元控制所述基准传输链 条以预先设定的速度运行，然后以所述基准传输链条以为基准，调整非基准 传输链条的运行速度，其具体过程包括：
所述中心控制单元用于记录所述检测器检测到各传输链条的检测部件的 时间点，计算出检测到所述基准传输链条的检测部件的时间点与检测到非基 准传输链条的检测部件的时间点的差值，得到实际时间差，将所述实际时间 差与预设时间差进行比较，并根据比较结果调节所述非基准传输链条的运行 速度，使下一次检测到所述检测部件的实际时间差与预设时间差接近或相等。

11.  根据权利要求10所述的同步运行的方法，其中，还包括：当所述实 际时间差大于预设时间差时，所述中心控制单元控制所述非基准传输链条加 快运行速度；
当所述实际时间差小于预设时间差时，所述中心控制单元控制非基准传 输链条减慢运行速度。

说明书一种多链条同步运行的控制系统及其同步运行的方法
技术领域
本发明涉及一种链条传输的控制系统，尤其涉及一种同步运行的控制系 统及其同步运行的方法。
背景技术
矿棉吸声板是一种广泛应用于写字楼、会议厅、音乐厅等大型场所的室 内屋顶装饰板材，具有实用性和装饰性双重效果。矿棉吸声板的主要生产流 程包括料浆经调和、成型、干燥、切割、刨平和底涂后成为原板，原板再经 压花、开榫和二次喷涂等精加工工序制成成品。开榫工序是矿棉吸声板生产 的重要工序之一，直接影响产品的质量和生产产量。
目前，开榫设备一般设计有由不同电机驱动的三个链条传输装置，三个 链条传输装置的传输链条上有卡爪来带动矿棉板向前运行，并在两个链条传 输装置的传输链条产生交接，如图1所示，传输链条上的卡爪10位置必须相 互配合，才能保证矿棉吸声板很好地通过开榫工序。在运行过程中，必须保 证三个链条传输装置的传输链条上卡爪10位置差的相对固定，但是由于三个 链条传输装置的传输链条分别由三台电机各自驱动，运行一段时间后，位置 误差不断累积形成的卡爪10位置不准确，因此每15-20分钟必须停机，利用 人工经验通过卡爪10复位重新核定运行起点后再开机。一旦复位不及时，还 会出现板材不断堆积、堵塞，造成“堵板”、“乱板”现象，导致大量板材 破损，上述情况使得严重制约了生产线的生产能力和产品质量。
发明内容
本申请提供了一种多链条同步运行的控制系统，其包括多个链条传输装 置和中心控制单元，所述链条传输装置的传输链条设置有距离相等的检测部 件，所述控制系统还包括有分别与每一个链条传输装置的传输链条相对应的 多个检测器，其中一个链条传输装置的传输链条为基准传输链条，其它链条 传输装置的传输链条为非基准传输链条；
所述检测器用于在检测到所述检测部件时，向所述控制器发送信号；
所述中心控制单元用于记录所述检测器检测到各传输链条的检测部件的 时间点，计算出检测到所述基准传输链条的检测部件的时间点与检测到非基 准传输链条的检测部件的时间点的差值，得到实际时间差，将所述实际时间 差与预设时间差进行比较，并根据比较结果调节所述非基准传输链条的运行 速度，使下一次检测到所述检测部件的实际时间差与预设时间差接近或相等。
优选地，当所述实际时间差大于预设时间差时，所述中心控制单元控制 所述非基准传输链条加快运行速度；
当所述实际时间差小于预设时间差时，所述中心控制单元控制所述非基 准传输链条减慢运行速度。
优选地，所述多个链条传输装置为二个或三个链条传输装置。
优选地，所述多个链条传输装置中的两个链传输装置在同向传输时，其 中一个链传输装置的两条传输链条输出端的位于另一个链条传输装置的两条 传输链条输入端之间。
优选地，其中一个链传输装置的两条传输链条的输出端与另一个链条传 输装置的两条传输链条的输入端之间设置有非链条传输装置。
优选地，所述多个链条传输装置中的两个链传输装置在转向传输时，其 中一个链传输装置的两条传输链条与另一个链条传输装置的两条传输链条相 互垂直。
优选地，所述检测部件为所述传输链条上的卡爪。
优选地，所述检测器为接近开关。
优选地，所述中心控制单元还包括触摸屏和可编程逻辑控制器，所述触 摸屏通过通信电缆与所述可编程逻辑控制器相连接。
本发明还提供了一种如上述的控制系统的同步运行的方法，该方法包括：
在所述控制系统的运行过程中，所述中心控制单元控制所述基准传输链 条以预先设定的速度运行，然后以所述基准传输链条以为基准，调整非基准 传输链条的运行速度，其具体过程包括：
所述中心控制单元用于记录所述检测器检测到各传输链条的检测部件的 时间点，计算出检测到所述基准传输链条的检测部件的时间点与检测到非基 准传输链条的检测部件的时间点的差值，得到实际时间差，将所述实际时间 差与预设时间差进行比较，并根据比较结果调节所述非基准传输链条的运行 速度，使下一次检测到所述检测部件的实际时间差与预设时间差接近或相等。
优选地，还包括：当所述实际时间差大于预设时间差时，所述中心控制 单元控制所述非基准传输链条加快运行速度；
当所述实际时间差小于预设时间差时，所述中心控制单元控制非基准传 输链条减慢运行速度。
与有关技术相比，本发明实施例的有益效果如下：
本发明实施例的多链条同步运行的控制系统，通过设定其中一个链条传 输装置的传输链条为基准传输链条，并保持恒定的运行速度，可编程逻辑控 制器则根据检测的实际时间差与设定的时间差进行比较，并判断出非基准传 输链条的运行速度的快慢。然后，通过伺服电机自动调整非基准传输链条的 运行速度，直到实际时间差回归到预设时间差范围内，从而使全部传输链条 的卡爪始终保持在适当位置，实现了传输链条上卡爪位置的动态调整，消除 了不断累积的位置误差，避免了板材不断堆积、堵塞，造成“堵板”、“乱 板”现象。
附图说明
图1为开榫设备的两个链条传输装置的传输链条产生交接的示意图；
图2为本发明实施例中的多链条同步运行的控制系统的示意图；
附图标记：1-开榫入口传输链条，2-一次开榫传输链条，3-二次开榫传输 链条，4-第一伺服电机，5-第二伺服电机，6-第三伺服电机，7-第一接近开关， 8-第二接近开关，9-第三接近开关，10-卡爪，11-矿棉吸声板，12-皮带传输 装置
具体实施方式
下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在 不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
如图2所示，本发明实施例的多链条同步运行的控制系统应用于具有三 个链条传输装置的开榫设备时，按传输方向依次为开榫入口链条传输装置、 一次开榫链条传输装置、二次开榫链条装置，还包括中心控制单元。
开榫入口链条传输装置包括开榫入口传输链条1和第一伺服电机4，开 榫入口传输链条1由第一伺服电机4驱动，开榫入口传输链条1设置有等距 离的卡爪10，卡爪10可以带动矿棉吸声板11向前移动。第一接近开关7设 置在开榫入口传输链条1的右端，用于检测到开榫入口传输链条1的上卡爪 10，并把检测到的信号输送至中心控制单元的可编程逻辑控制器（PLC）。
一次开榫链条传输装置包括一次开榫传输链条2和第二伺服电机5，一 次开榫传输链条2由第二伺服电机5驱动，一次开榫传输链条2与开榫入口 传输链条1的传输方向相同，为同向传输，开榫入口传输链条1的输出端位 于一次开榫传输链条2的输入端的之间。一次开榫传输链条2设置有等距离 的卡爪10，卡爪10可以带动矿棉吸声板11向前移动。第二接近开关8设置 在二次开榫传输链条3的左端，可以用于检测二次开榫传输链条3的卡爪10， 并把检测的信号输送至中心控制单元的可编程逻辑控制器（PLC），
二次开榫链条装置包括二次开榫传输链条3和第三伺服电机6，二次开 榫传输链条3由第三伺服电机6驱动，二次开榫传输链条3设置有等距离的 卡爪10，卡爪10可以带动矿棉吸声板11向前移动。第三接近开关9设置在 二次开榫传输链条3的一端，第三接近开关9用于检测二次开榫传输链条3 的卡爪10，并把检测到的信号输送至中心控制单元的可编程逻辑控制器 （PLC）。
以开榫入口传输链条1作为基准传输链条，PLC控制第一伺服电机4驱 动开榫入口传输链条1以设定的速度运转，同时PLC也控制第二伺服电机5 驱动一次开榫传输链条2运转，这样在运转过程中，开榫入口传输链条1上 的卡爪10依次接近第一接近开关7，第一接近开关7将检测的信号反馈给 PLC，一次开榫传输链条2上的卡爪10依次接近第二接近开关8，第二接近 开关8将检测的信号反馈给PLC。根据第一接近开关7检测到卡爪10的时 间点与第二接近开关8检测到卡爪10的时间点，PLC计算出实际时间差， 然后将实际时间差与预设时间差的范围进行比较，根据比较结果，PLC再 通过第二伺服电机5调节一次开榫传输链条2的运行速度，如果实际时间差 大于预设时间差的最大值时，第二伺服电机5则加快一次开榫传输链条2的 运行的速度，如果实际时间差小于预设时间差的最小值时，第二伺服电机5 则减慢一次开榫传输链条2的运行的速度，直到实际时间差与预设时间差接 近或相等，即实际时间差与预设时间差的差值保持在设定的范围（一个比较 小的范围）内，这样就可以完成对一次开榫传输链条2的卡爪10的动态调整， 在发生交接时，使其开榫入口传输链条1的上卡爪10与一次开榫传输链条2 的卡爪10始终保持在适当位置。
本发明的实施例的多链条同步运行的控制系统，不但可以使同向运行的 两个链条传输装置的传输链条保持同步运行，而且还可以使不同传输方向上 的传输链条进行同步运行，如图2所示，二次开榫传输链条3的传输方向与 开榫入口传输链条1、一次开榫传输链条2的传输方向垂直，为了使板材从 一次开榫传输链条2轻松地飞跃至二次开榫传输链条3，还可以在一次开榫 传输链条2与二次开榫传输链条3之间设置有皮带传输装置12。
为了达到同步运行，也可以采用上述的相同方法，即根据第一接近开关 7检测到开榫入口传输链条1的卡爪10的时间点与第三接近开关9检测到二 次开榫传输链条3的卡爪10的时间点，PLC计算出实际时间差，然后将实 际时间差与预设时间差的范围进行比较，根据比较结果，PLC再通过第三 伺服电机6调节二次开榫传输链条3的运行速度，直到实际时间差与预设时 间差接近或相等，即实际时间差与预设时间差的差值保持在设定的范围（一 个比较小的范围）内，使开榫入口传输链条的卡爪10与二次开榫传输链条的 卡爪10始终保持在适当位置，板材从皮带传输装置12飞跃过来时刚好落在 两个卡爪10之间。其中，当开榫入口传输链条1和一次开榫传输链条2的速 度恒定后，会在单位时间内向皮带传输装置12输送一定数量的板材，皮带传 输装置12也会在在单位时间内向二次开榫传输链条3输送一定数量的板材， 并且飞跃至二次开榫传输链条3上，与皮带传输装置12的运行速度无关，因 此确保板材能飞跃至二次开榫传输链条3即可。
作为可变换的实施方式，二次开榫传输链条3的传输方向与一次开榫传 输链条2的传输方向不相同且不垂直时，如成一定的角度，这时可以在一次 开榫传输链条2与二次开榫传输链条3之间设置有具有一定弧度传输的辊道 传输装置，这样，一次开榫传输链条2上的板材输送到辊道传输装置上，经 一定弧度的转向后，被传输到二次开榫传输链条3，同理，辊道传输装置单 位时间内传输板材的数量只与开榫入口传输链条1和一次开榫传输链条2的 速度有关，二次开榫传输链条的卡爪10与开榫入口传输链条的卡爪10的相 对位置不受辊道传输装置速度的影响。
作为可变换的实施方式，二次开榫传输链条3与一次开榫传输链条2之 间也可以不设置传输装置，即板材从二次开榫传输链条3直接飞跃至一次开 榫传输链条2上。
作为可变换的实施方式，也可以选用一次开榫传输链条2或二次开榫传 输链条3为基准传输链条，设定恒定的运行速度，其它两个链条传输装置的 传输链条动态调整运行速度，直到实际时间差回归到预设时间差范围内，从 而使一次开榫传输链条2或二次开榫传输链条上的卡爪10与开榫入口传输链 条的卡爪10始终保持在适当位置。
中心控制单元还包括触摸屏，触摸屏通过通信电缆与PLC相连接，这样 可以通过触摸屏输入选定为基准传输链条的运行速度，以及预设时间差等， 同时还可以显示多链条的各自的运行速度。
上述开榫设备的工作过程如下：先通过触摸屏输入开榫入口传输链条1 的恒定运行速度，非基准传输链条开始也按开榫入口传输链条1的运行速度 开始运行，在开始运行后，根据第一接近开关7和第二接近开关8的反馈的 信号，PLC计算第一接近开关7与第二接近开关8检测到卡爪10的实际时 间差，然后实时将实际时间差与预设时间差的范围进行比较，根据比较结果， PLC再通过第二伺服电机5调节二次开榫传输链条3的运行速度，直到实际 时间差与预设时间差接近或相等，即实际时间差与预设时间差的差值保持在 设定的范围（一个比较小的范围）内，从而使开榫入口传输链条1的上卡爪 10与一次开榫传输链条2的卡爪10始终保持在适当位置，同时以相同的方 法调整二次开榫传输链条3的运行速度，使开榫入口传输链条的卡爪10与二 次开榫传输链条的卡爪10始终保持在适当位置。其中，预设时间差由开榫入 口传输链条1的运行速度、接近开关的位置以及检测部件的相对位置等多种 因素决定，可以通过多次试运行和调整后，得到一个合理的经验值。
作为可变换的实施方式，当多链条同步运行的控制系统应用于其它设备 时，控制系统可以为两个链条传输装置，也可以三个以上的链条传输装置。
控制系统包括多个链条传输装置和中心控制单元，链条传输装置的传输 链条设置有距离相等的检测部件，其中一个链条传输装置的传输链条为基准 传输链条，控制系统还包括有分别与每一个链条传输装置的传输链条相对应 的多个检测器；
检测器用于在检测到检测部件时，向控制器发送信号；
中心控制单元用于记录检测器检测到各传输链条的检测部件的时间点， 计算出检测到基准传输链条的检测部件的时间点与检测到非基准传输链条的 检测部件的时间点的差值，得到实际时间差，将实际时间差与预设时间差进 行比较，并根据比较结果调节非基准传输链条的运行速度，使下一次检测到 检测部件的实际时间差与预设时间差接近或相等。
例如控制系统设置有N个链条传输装置时，相应地也设置有N个伺服电 机、N个检测器和一个PLC（可编程的控制器）；每个链条传输装置的传输 链条分别由一个伺服电机驱动，并且每个链条传输装置的传输链条设置有等 距离的检测部件；检测器由感应器件来实现检测，例如可以采用光电开关和 接近开关，作为优选的实施方式，可以选用接近开关。检测部件可以为传输 链条上的卡爪，也可以为其它等距离的的标记件。
N个接近开关分别用于检测N个链条传输装置的传输链条的检测部件， 并把检测到的信号输送PLC，以第K个链条传输装置的传输链条作为基准传 输链条，将除K个链条传输装置以外的其它链条传输装置的传输链条作为非 基准传输链条，如第L个链条传输装置的传输链条为非基准传输链条，PLC 用于控制第K个伺服电机驱动第K个链条传输装置的传输链条以设定速度运 转，根据第K个接近开关检测到检测部件的时间点与第L个接近开关检测到 检测部件的时间点，计算出实际时间差，然后将实际时间差与预设时间差进 行比较，并根据比较结果通过第L个伺服电机调节第L个链条传输装置的传 输链条的运行速度，使下一次第K个接近开关与第L个接近开关分别检测到 检测部件的实际时间差与预设时间差接近或相等，即实际时间差与预设时间 差的差值保持在设定的范围（一个比较小的范围）内；预设时间差由第K个 链条传输装置的传输链条的运行速度、接近开关的位置以及检测部件的相对 位置等多种因素决定，可以通过多次试运行和调整后，得到一个合理的经验 值。
其中，K和L为整数，2≤N，1≤K≤N，1≤L≤N，K≠L；
同理，同时也以第K个链条传输装置的传输链条以为基准传输链条，调 整除第L个链条传输装置的传输链条以外的非基准传输链条的运行速度，从 而实现N-1条非基准传输链条与第K传输链条同步运行。
上述N个链条传输装置的传输链条同步运行的具体步骤包括：（1）以 第K个链条传输装置的传输链条作为基准传输链条，预先设定第K个链条传 输装置的传输链条的设定速度，PLC通过N个伺服电机分别驱动N个链条 传输装置的传输链条以设定速度开始运行；
（2）在开始运行后，PLC控制第K个伺服电机驱动第K个链条传输装 置的传输链条以设定速度运转；
第一个接近开关用于检测第一个链条传输装置的传输链条的检测部件， 并把检测到的信号输送PLC，第二个接近开关用于检测第二个链条传输装置 的传输链条的检测部件，并把检测的信号输送PLC，第三个接近开关用于检 测第三个链条传输装置的传输链条的检测部件，并把检测到的信号输送PLC， 一直到第N个接近开关用于检测第N个链条传输装置的传输链条的检测部 件，并把检测到的信号输送送PLC；PLC记录全部接近开关检测到检测部件 的时间点；
PLC根据第K个接近开关检测到检测部件的时间点与第L个接近开关检 测到检测部件的时间点，计算出实际时间差，然后将实际时间差与预设时间 差进行比较，根据比较结果，可以判断第K个链条传输装置的传输链条相对 于第L个链条传输装置的传输链条的运行速度的快慢，然后PLC再通过第L 个伺服电机调节第L个链条传输装置的传输链条的运行速度，使下一次第K 个接近开关与第L个接近开关分别检测到检测部件的实际时间差与预设时间 差接近或相等，即实际时间差与预设时间差的差值保持在设定的范围（一个 比较小的范围）内；
同理，同时也以第K个链条传输装置的传输链条以为基准传输链条，将 其它N-1条非基准传输链条与第K个链条传输装置的传输链条进行比较，分 别得出实际时间差与预设时间差的比较结果，PLC也可以通过各自的伺服电 机自动调整其它N-1个链条传输装置的传输链条的运行速度，直到实际时间 差回归到预设时间差范围（一个比较小的范围）内，从而实现N-1条非基准 传输链条与第K链条同步运行。
虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本 发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内 的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的 形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所 附的权利要求书所界定的范围为准。