【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及货物运输，具体涉及一种货物输运实时计重装置及其使用方法。
技术介绍
1、减少货物运输过程中各种浪费一直工业、矿业、货食产业等领域中十分重要的问题，直接关系到我国百姓民生。目前货食、矿物、散装货物等运输过程中的承重计量都是在装卸的末端，传送带上多输送的货物要返仓，会造成能源、时间等不必要的浪费。为此，本申请提出了一种能够在起始端自动测量货物重量的装置及方法，通过气压或螺旋卷升机械手段将货物从仓库中提取，在经过传感器测量分析后能够计算出单位时间内被输送出的瞬时重量，精准控制每次运输所需要的时间，避免多余货物返仓造成的额外输送浪费，大大提高了货物装卸的效率。
技术实现思路
1、针对上述
技术介绍
中存在的技术问题，本专利技术提出了一种能够在装置的取货端进行货物输运量的实时监控，提高货物运输效率，减少浪费的货物输运实时计重装置及其使用方法。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提供的一种货物输运实时计重装置，其包括取货装置、传送带和计重装置；
3、所述取货装置的一端设有货物入口，另一端设有货物出口；所述货物入口内匹配安装有螺旋柱；所述货物出口的下方匹配设置有所述传送带；所述螺旋柱通过自身旋转将位于所述货物入口底端的货物向上运输到所述货物出口处；所述货物入口竖直插入货堆中，其出口端匹配水平固定连接有低压管；所述低压管的内径大于所述货物入口且中部与所述货物入口的出口相通；所述低压管的一端管口处匹配设置有风扇；所述风扇通过往所述低压管中吹入高速气流，使所述货物入口
4、所述计重装置匹配设置在所述传送带的起点位置附近。
5、所述货物输运实时计重装置，其中，所述风扇所吹出气流的速度基于伯努利定律计算且计算方法如下式(1)～(3)所示：
6、
7、
8、
9、上式(1)-(3)中，p为流体压强，ρ为流体密度，g为重力加速度，h为流体高度，v为流体流速，c为常数，v风为所述风扇所吹气流的风速，ρ混为货物与空气混合后的流体平均密度，ρ气为空气密度，δh为货物顶部到所述货物入口顶部的高度差，ρ货为所取货物的密度。
10、所述货物输运实时计重装置，其中：所述计重装置可采用光学计重装置，其包括若干组光学位移传感器和位于所述传送带上方的外套箱；
11、所述光学位移传感器布置于所述外套箱的顶部，以垂直于所述传送带的方向发射激光，测量落在所述传送带上货物的高度，积分计算单位长度内所述传送带运输的货物的体积，再根据不同货物的密度换算出相应的货物的总质量，利用积分计算货物重量的方式如下：
12、
13、上式(4)中m为掉落到所述传送带上货物的总质量，t为从开始装运到结束装运的总时间，hi为第i个所述光学位移传感器所测得货物顶部第i个被测点相对于所述传送带的底部的水平高度，v带为所述传送带的水平线速度，t为单位时间，t的大小取决于所述光学位移传感器的传输频率和计算机处理数据的速度；
14、若所述传送带的底部是曲面，此时需要在所述传送带没有装货时先行用所述光学位移传感器进行标定，此测量值作为计算的基准值。
15、所述货物输运实时计重装置，其中：所述计重装置还可采用呈“y”形结构的分叉管，其包括一个货物入口、一个左次级出口和一个右次级出口；所述货物入口与所述货物出口相连接；在所述左次级出口和右次级出口之间设有导向板；所述导向板通过外设的导向板控制开关驱动开、合动作；所述左次级出口和右次级出口下方分别设置有一个计重容器。
16、所述货物输运实时计重装置，其中：所述计重容器通过钢丝绳经过两个定滑轮连接有配重连接；所述配重下方连接有弹簧；所述弹簧固定在地面上；所述配重的质量可根据所述计重容器的最大容量设置；所述配重的质量与所述弹簧的刚度系数根据下式(5)选择设置：
17、g+kx＝m容g (5)；
18、上式(5)中g为配重52的重力，k为弹簧51的刚度系数，x为计重容器5从空载到满载所需的下降距离，m容为计重容器5满载后的总质量；
19、所述计重容器倾斜放置，其最低点匹配固设有容器转轴；所述容器转轴的空间位置相对于地面固定；所述计重容器发生倾覆后，所述容器转轴通过电机驱动以实现自动复位；所述容器转轴内置有转动传感器；所述转动传感器与所述导向板控制开关电连接；所述转动传感器触发所述导向板控制开关，使所述导向板控制开关驱动所述导向板发生转动，以通过所述导向板选择其中任意一个出口将货物运出。
20、所述货物输运实时计重装置，其中：所述计重容器的底部匹配安装有可开合的开合盖；所述开合盖包括卡口槽、弧形插销、中空导轨、盖子转轴、下方斜口、上方斜口、拉力弹簧、下圆柱开关和上圆柱开关；所述卡口槽匹配水平固定在所述计重容器的底部；所述弧形插销的一端上下相对两侧面分别匹配设有上方斜口和下方斜口，中段匹配开设有所述中空导轨，另一端与所述卡口槽匹配卡合；所述盖子转轴匹配穿设于所述中空导轨内且相对于所述计重容器固定设置；所述弧形插销通过所述中空导轨相对于所述盖子转轴滑动；所述拉力弹簧的一端连接在所述盖子转轴上，另一端固定在所述弧形插销上设有所述上方斜口的一端；所述下圆柱开关相对于地面固定设置且内部装有压力传感器。
21、所述货物输运实时计重装置，其中：所述压力传感器与所述导向板控制开关电连接；所述压力传感器被触发后，发送电信号刺激所述导向板控制开关，以使所述导向板控制开关驱动所述导向板发生转动，所述右次级出口不再向外输送货物，变为所述左次级出口向外输送货物，完成输送更替。
22、所述货物输运实时计重装置，其中：所述计重容器可通过改变其初始倾斜角度α来确定其在发生倾覆前所能乘装货物的最大体积，计算方法如下：
23、首先利用三角形重心计算公式(6)，其中x1，x2，x3为三角形三顶点的横坐标，xj为三角形的重心横坐标：
24、
25、再利用多边形重心的计算公式(7)，其中把多边形沿顶点切割为n个三角形，再将这n个三角形的重心横坐标xj做算术平均即为多边形的重心横坐标xn：
26、
27、假设所述计重容器的底边长为b，高为h，利用式(6)～(7)可计算出货物装到最大体积时，所述计重容器刚好发生倾覆的初始倾斜角度α，初始倾斜角度α的计算公式为：
28、
29、所述货物输运实时计重装置，其中：所述容器转轴朝逆时针转动90°便会触发其内置的所述转动传感器，所述转动传感器发送电信号刺激所述导向板控制开关，使所述导向板控制开关驱动所述导向板转动，从而改变分叉管中货物的流向，随后已经发生倾覆的计重容器上方暂时本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种货物输运实时计重装置，其特征在于：包括取货装置(1)、传送带(3)和计重装置(4)；
2.如权利要求1所述的货物输运实时计重装置，其特征在于，所述风扇(15)所吹出气流的速度基于伯努利定律计算且计算方法如下式(1)～(3)所示：
3.如权利要求1所述的货物输运实时计重装置，其特征在于：所述计重装置(4)可采用光学计重装置，其包括若干组光学位移传感器(41)和位于所述传送带(3)上方的外套箱(42)；
4.如权利要求1所述的货物输运实时计重装置，其特征在于：所述计重装置(4)还可采用呈“Y”形结构的分叉管，其包括一个货物入口(19)、一个左次级出口(16)和一个右次级出口(17)；所述货物入口(19)与所述货物出口(12)相连接；在所述左次级出口(16)和右次级出口(17)之间设有导向板(18)；所述导向板(18)通过外设的导向板控制开关(181)驱动开、合动作；所述左次级出口(16)和右次级出口(17)下方分别设置有一个计重容器(5)。
5.如权利要求4所述的货物输运实时计重装置，其特征在于：所述计重容器(5)通过钢丝绳(5
6.如权利要求4或5所述的货物输运实时计重装置，其特征在于：所述计重容器(5)的底部匹配安装有可开合的开合盖(6)；所述开合盖(6)包括卡口槽(61)、弧形插销(62)、中空导轨(63)、盖子转轴(64)、下方斜口(65)、上方斜口(66)、拉力弹簧(67)、下圆柱开关(68)和上圆柱开关(69)；所述卡口槽(61)匹配水平固定在所述计重容器(5)的底部；所述弧形插销(62)的一端上下相对两侧面分别匹配设有上方斜口(66)和下方斜口(65)，中段匹配开设有所述中空导轨(63)，另一端与所述卡口槽(61)匹配卡合；所述盖子转轴(64)匹配穿设于所述中空导轨(63)内且相对于所述计重容器(5)固定设置；所述弧形插销(62)通过所述中空导轨(63)相对于所述盖子转轴(64)滑动；所述拉力弹簧(67)的一端连接在所述盖子转轴(64)上，另一端固定在所述弧形插销(62)上设有所述上方斜口(66)的一端；所述下圆柱开关(68)相对于地面固定设置且内部装有压力传感器。
7.如权利要求6所述的货物输运实时计重装置，其特征在于：所述压力传感器与所述导向板控制开关(181)电连接；所述压力传感器被触发后，发送电信号刺激所述导向板控制开关(181)，以使所述导向板控制开关(181)驱动所述导向板(18)发生转动，所述右次级出口(17)不再向外输送货物，变为所述左次级出口(16)向外输送货物，完成输送更替。
8.如权利要求6所述的货物输运实时计重装置，其特征在于：所述计重容器(5)可通过改变其初始倾斜角度α来确定其在发生倾覆前所能乘装货物(2)的最大体积，计算方法如下：
9.如权利要求8所述的货物输运实时计重装置，其特征在于：所述容器转轴(55)朝逆时针转动90°便会触发其内置的所述转动传感器，所述转动传感器发送电信号刺激所述导向板控制开关(181)，使所述导向板控制开关(181)驱动所述导向板(18)转动，从而改变分叉管中货物(2)的流向，随后已经发生倾覆的计重容器(5)上方暂时不会落下货物(2)，直至所述导向板(18)被另一个所述计重容器(5)触发再次发生转动；另外，在所述计重容器(5)倾覆后，所述容器转轴(55)可通过所述电机(56)实现自动复位功能，回复到初始位置。
...【技术特征摘要】
1.一种货物输运实时计重装置，其特征在于：包括取货装置(1)、传送带(3)和计重装置(4)；
2.如权利要求1所述的货物输运实时计重装置，其特征在于，所述风扇(15)所吹出气流的速度基于伯努利定律计算且计算方法如下式(1)～(3)所示：
3.如权利要求1所述的货物输运实时计重装置，其特征在于：所述计重装置(4)可采用光学计重装置，其包括若干组光学位移传感器(41)和位于所述传送带(3)上方的外套箱(42)；
4.如权利要求1所述的货物输运实时计重装置，其特征在于：所述计重装置(4)还可采用呈“y”形结构的分叉管，其包括一个货物入口(19)、一个左次级出口(16)和一个右次级出口(17)；所述货物入口(19)与所述货物出口(12)相连接；在所述左次级出口(16)和右次级出口(17)之间设有导向板(18)；所述导向板(18)通过外设的导向板控制开关(181)驱动开、合动作；所述左次级出口(16)和右次级出口(17)下方分别设置有一个计重容器(5)。
5.如权利要求4所述的货物输运实时计重装置，其特征在于：所述计重容器(5)通过钢丝绳(54)经过两个定滑轮(53)连接有配重(52)连接；所述配重(52)下方连接有弹簧(51)；所述弹簧(51)固定在地面上；所述配重(52)的质量可根据所述计重容器(5)的最大容量设置；所述配重(52)的质量与所述弹簧(51)的刚度系数根据下式(5)选择设置：
6.如权利要求4或5所述的货物输运实时计重装置，其特征在于：所述计重容器(5)的底部匹配安装有可开合的开合盖(6)；所述开合盖(6)包括卡口槽(61)、弧形插销(62)、中空导轨(63)、盖子转轴(64)、下方斜口(65)、上方斜口(66)、拉力弹簧(67)、下圆柱开关(68)和上圆柱开关(69)；所述卡口槽(61)匹配水平固...
【专利技术属性】
技术研发人员：王琮文，郇勇，田雨欣，赵翀，肖驰，刘谟语，刘飞，
申请(专利权)人：中国科学院力学研究所，
类型：发明
国别省市：
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