【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种模块化落料系统的三维设计方法，属于机械设计。
技术介绍
1、目前在散状物料输送系统的设计中，两条或多条皮带机物料转运需要用到溜管进行物料转运，但是，每个输送系统中上下游皮带机相对位置关系大多不同，导致溜管的轨迹也不同，影响溜管轨迹的因素较多：落差，下游皮带机数量，上下游皮带机夹角，下游皮带机与水平面夹角，下游皮带机尾部滚筒与上游皮带机落料中心线位置关系等，由于需要考虑的影响系统结构数据类型种类较多，从而导致当前在进行该类系统设计时，一方面设计人员需要进行大量的数据收集、筛选、计算及校核验证工作，从而导致设计工作劳动强度大、设计工作效率较低；另一方面也易导致在设计工作中，因数据遗漏、设计工作与现场实际工作环境脱节等因素而导致系统设计存在缺陷；或因参考的基准数据不同，而导致不同设计人员对同一类型的系统设计方案存在较大的差异，进而导致了物料输送系统结构多样，难以形成统一规范的设计体系，同时也导致生产中难以实现模块化、标准化生产，并因此影响了物料输送系统生产成本和效率。
2、因此针对这一现状，迫切需要开发用于可有效实现模块化设计的落料系统的三维设计方法，以满足实际使用的需要。
技术实现思路
1、针对现有技术上存在的不足，本专利技术提供一种模块化落料系统的三维设计方法，以克服以上缺陷满足实际设备运行工作的需要。
2、为了实现上述目的，本专利技术是通过如下的技术方案来实现：
3、一种模块化落料系统的三维设计方法，包括如下步骤：
5、s2，系统设置，完成s1步骤后，一方面构建起基于流体物料输送落差计算函数为基础的物料落料溜管设计子系统；另一方面对当前常用物料落料溜管产品进行数字化转化，得到若干成品物料落料溜管三维设计模型；其中在进行物料落料溜管设计子系统构建中，另同步设计物料落料溜管用衬板设计子系统对应的衬板结构三维设计模型，并将各物料落料溜管三维设计模型、衬板结构三维设计模型均存储在第一步中构建的综合数据管理服务器内备用；
6、s3,设计参数采集，在进行s2步骤作业的同时，另根据s1步骤设定的数据统计服务平台，一方面对落料系统设计任务书内容数据进行采集；另一方面对落料系统建设场地实际空间布局结构进行三维建模；然后将采集数据传输并保存在综合数据管理服务器中；同时，根据s2步骤设定的流体物料输送落差计算函数，同时结合采集的落料系统设计任务书内容数据对待设计落料系统实际运行时的物料落差轨迹、物料下落后对下方设备冲击力、相邻的上下两层物料输送参数匹配进行校核计算，并将计算值存储在综合数据管理服务器中；
7、s4，产品设计，首先由综合数据管理服务器根据s3步骤的计算结果及采集的数据结果，从s2步骤中构建的落料溜管三维设计模型、衬板结构三维设计模型中选择至少一套满足落料系统设计任务书需求的产品模型，并由设计人员通过三维设计工作平台对推送的物料落料溜管三维设计模型进行筛选，确定物料落料溜管三维设计方案；然后由设计人员根据s3步骤中采集的数据及计算得到的结果对当前物料落料溜管三维设计方案进行二次校核计算，同时根据落料系统建设空间结果对物料下落时的落料轨迹进行修正调整，然后根据修正调整后的方案，再次结合流体物料输送落差计算函数对当前物料落料溜管三维设计方案进行校核修正后，并将校核修正后的数据录入到物料落料溜管三维设计方案中，即可得到成品的物料落料溜管三维设计方案。
8、进一步的，所述的s1步骤中，三维制图操作终端为工业计算机、pc计算机、网络服务器中的任意一种，同时三维制图操作终端中配置包括但不限于solidworks、autocad、inventor中任意一个或多个共用的三维制图软件；所述综合数据管理服务器内设基于人工神经网络为基础的数据处理系统，同时基于sql数据库等数据存储系统采用分布式时系统架构，且每个三维制图操作终端处均设至少一个数据存储单元。
9、进一步的，所述的s1步骤中，数据采集终端包括数据操控终端、移动式数据采集终端及现场采集终端，其中所述移动式数据采集终端及现场采集终端均通过通讯网络与数据操控终端建立数据连接，且移动式数据采集终端及现场采集终端均若干，各移动式数据采集终端及现场采集终端均独立运行，同时数据操控终端另通过通讯网络与综合数据管理服务器建立数据连接。
10、进一步的，所述的数据操控终端为pc计算机，所述移动式数据采集终端为平板电脑、智能手机、扫描仪中的任意一种。
11、进一步的，所述的现场采集终端包括三角架、底座、升降驱动机构、承载台、驱动导轨、三轴位移台、三轴转台、扫描建模终端及驱动电路，其中所述三角架上端面与底座连接，所述底座上端面与水平面平行分布，所述底座上端面通过升降驱动机构与承载台连接，且底座、升降驱动机构、承载台间同轴分布，所述升降驱动机构轴线与水平面垂直分布，所述承载台上端面与驱动导轨连接，所述驱动导轨为与承载台同轴分布的闭合环状结构，所述承载台通过驱动导轨与至少两个三轴位移台连接，所述三轴位移台上通过三轴转台与一个扫描建模终端铰接，且扫描建模终端通过三轴转台在水平方向上进行0°—360°范围旋转；在竖直方向进行0°—180°范围旋转，所述升降驱动机构、驱动导轨、三轴位移台、三轴转台、扫描建模终端均与驱动电路电气连接，所述驱动电路与底座下端面连接，同时驱动电路一方面与外部的电源电路电气连接，另一方面通过通讯网络与数据操控终端建立数据连接。
12、进一步的，所述的扫描建模终端包括承载壳、重力传感器、激光雷达、3d扫描仪、接线端子、转台机构、降温机构，其中所述承载壳轴线与承载台上端面垂直分布，且承载壳包括底托腔、承载腔，其中所述底托腔和承载腔均为横断面呈矩形的闭合腔体结构，其中所述承载腔与底托腔上端面连接，并构成轴向截面呈“丄”字形结构，所述重力传感器位于底托腔内，所述3d扫描仪嵌于承载腔前端面内，所述激光雷达与承载腔上端面连接，且激光雷达、3d扫描仪光轴平行分布，并均与承载台上端面平行分布，所述承载腔左侧面和右侧面均设一个转台机构和至少一个接线端子，所述底托腔、承载腔内均设一个降温机构，且降温机构对应的底托腔、承载腔后端面均设散热口，所述重力传感器、激光雷达、3d扫描仪、接线端子、转台机构、降温机构均与驱动电路电气连接。
13、进一步的，所述的驱动电路为以fpga芯片、dsp芯片中任意一种为基础的电路系统，且驱动电本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种模块化落料系统的三维设计方法，其特征在于：所述的模块化落料系统的三维设计方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种模块化落料系统的三维设计方法，其特征在于：所述的S1步骤中，三维制图操作终端为工业计算机、PC计算机、网络服务器中的任意一种，同时三维制图操作终端中配置包括但不限于SolidWorks、AutoCAD、inventor中任意一个或多个共用的三维制图软件；所述综合数据管理服务器内设基于人工神经网络为基础的数据处理系统，同时基于SQL数据库等数据存储系统采用分布式时系统架构，且每个三维制图操作终端处均设至少一个数据存储单元。
3.根据权利要求1所述的一种模块化落料系统的三维设计方法，其特征在于：所述的S1步骤中，数据采集终端包括数据操控终端、移动式数据采集终端及现场采集终端，其中所述移动式数据采集终端及现场采集终端均通过通讯网络与数据操控终端建立数据连接，且移动式数据采集终端及现场采集终端均若干，各移动式数据采集终端及现场采集终端均独立运行，同时数据操控终端另通过通讯网络与综合数据管理服务器建立数据连接。
4.根据权利要求
5.根据权利要求3所述的一种模块化落料系统的三维设计方法，其特征在于：所述的现场采集终端包括三角架、底座、升降驱动机构、承载台、驱动导轨、三轴位移台、三轴转台、扫描建模终端及驱动电路，其中所述三角架上端面与底座连接，所述底座上端面与水平面平行分布，所述底座上端面通过升降驱动机构与承载台连接，且底座、升降驱动机构、承载台间同轴分布，所述升降驱动机构轴线与水平面垂直分布，所述承载台上端面与驱动导轨连接，所述驱动导轨为与承载台同轴分布的闭合环状结构，所述承载台通过驱动导轨与至少两个三轴位移台连接，所述三轴位移台上通过三轴转台与一个扫描建模终端铰接，且扫描建模终端通过三轴转台在水平方向上进行0°—360°范围旋转；在竖直方向进行0°—180°范围旋转，所述升降驱动机构、驱动导轨、三轴位移台、三轴转台、扫描建模终端均与驱动电路电气连接，所述驱动电路与底座下端面连接，同时驱动电路一方面与外部的电源电路电气连接，另一方面通过通讯网络与数据操控终端建立数据连接。
6.根据权利要求5所述的一种模块化落料系统的三维设计方法，其特征在于：所述的扫描建模终端包括承载壳、重力传感器、激光雷达、3D扫描仪、接线端子、转台机构、降温机构，其中所述承载壳轴线与承载台上端面垂直分布，且承载壳包括底托腔、承载腔，其中所述底托腔和承载腔均为横断面呈矩形的闭合腔体结构，其中所述承载腔与底托腔上端面连接，并构成轴向截面呈“丄”字形结构，所述重力传感器位于底托腔内，所述3D扫描仪嵌于承载腔前端面内，所述激光雷达与承载腔上端面连接，且激光雷达、3D扫描仪光轴平行分布，并均与承载台上端面平行分布，所述承载腔左侧面和右侧面均设一个转台机构和至少一个接线端子，所述底托腔、承载腔内均设一个降温机构，且降温机构对应的底托腔、承载腔后端面均设散热口，所述重力传感器、激光雷达、3D扫描仪、接线端子、转台机构、降温机构均与驱动电路电气连接。
7.根据权利要求6所述的一种模块化落料系统的三维设计方法，其特征在于：所述的驱动电路为以FPGA芯片、DSP芯片中任意一种为基础的电路系统，且驱动电路另设多路稳压电源电路和数据通讯电路；所述降温机构包括但不限于散热风机、半导体制冷机构及散热翅板中的任意一种或多种共用。
8.根据权利要求1所述的一种模块化落料系统的三维设计方法，其特征在于：所述的S2步骤中的流体物料输送落差计算函数包括：
9.根据权利要求1所述的一种模块化落料系统的三维设计方法，其特征在于：所述的S3步骤，落料系统设计任务书内容数据包括游皮带机带宽、上游皮带机滚筒直径、上游皮带机运行方向、上游皮带机滚筒位置、下游皮带机带宽、下游皮带机滚筒直径、下游皮带机运行方向、下游皮带机滚筒位置及物料信息；其中物料信息包括物料种类、粒度及含水率。
10.根据权利要求1所述的一种模块化落料系统的三维设计方法，其特征在于：所述的S3步骤，落料轨迹划分时分为下游皮带机为一条，且中心面与落料中心线重合、下游皮带机为一条，中心面与落料中心线有间距、下游皮带机为两条，且两条皮带机的中心面与落料中心线重合三类，
...【技术特征摘要】
1.一种模块化落料系统的三维设计方法，其特征在于：所述的模块化落料系统的三维设计方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种模块化落料系统的三维设计方法，其特征在于：所述的s1步骤中，三维制图操作终端为工业计算机、pc计算机、网络服务器中的任意一种，同时三维制图操作终端中配置包括但不限于solidworks、autocad、inventor中任意一个或多个共用的三维制图软件；所述综合数据管理服务器内设基于人工神经网络为基础的数据处理系统，同时基于sql数据库等数据存储系统采用分布式时系统架构，且每个三维制图操作终端处均设至少一个数据存储单元。
3.根据权利要求1所述的一种模块化落料系统的三维设计方法，其特征在于：所述的s1步骤中，数据采集终端包括数据操控终端、移动式数据采集终端及现场采集终端，其中所述移动式数据采集终端及现场采集终端均通过通讯网络与数据操控终端建立数据连接，且移动式数据采集终端及现场采集终端均若干，各移动式数据采集终端及现场采集终端均独立运行，同时数据操控终端另通过通讯网络与综合数据管理服务器建立数据连接。
4.根据权利要求3所述的一种模块化落料系统的三维设计方法，其特征在于：所述的数据操控终端为pc计算机，所述移动式数据采集终端为平板电脑、智能手机、扫描仪中的任意一种。
5.根据权利要求3所述的一种模块化落料系统的三维设计方法，其特征在于：所述的现场采集终端包括三角架、底座、升降驱动机构、承载台、驱动导轨、三轴位移台、三轴转台、扫描建模终端及驱动电路，其中所述三角架上端面与底座连接，所述底座上端面与水平面平行分布，所述底座上端面通过升降驱动机构与承载台连接，且底座、升降驱动机构、承载台间同轴分布，所述升降驱动机构轴线与水平面垂直分布，所述承载台上端面与驱动导轨连接，所述驱动导轨为与承载台同轴分布的闭合环状结构，所述承载台通过驱动导轨与至少两个三轴位移台连接，所述三轴位移台上通过三轴转台与一个扫描建模终端铰接，且扫描建模终端通过三轴转台在水平方向上进行0°—360°范围旋转；在竖直方向进行0°—180°范围旋转，所述升降驱动机构、驱动导轨、三轴位移台、三轴转台、扫描建模终端均与驱动电路电气连接，...
【专利技术属性】
技术研发人员：田爽，宋志杰，李建光，曲高飞，冯智文，石宝中，冀堃，王登，冯志朝，陈哲，
申请(专利权)人：焦作科瑞森重装股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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