[发明专利]计量垂直螺旋输送机

说明书

本发明属于散装物料连续计量技术领域，具体公开了一种计量垂直螺旋输送机；具体技术方案为：基于条纹投影轮廓术的一种计量垂直螺旋输送机，包括垂直螺旋输送机主体系统、称重桥架系统、条纹投影采集系统、测速系统和数据处理系统。称重桥架系统用于输送称重散料和放置条纹投影采集系统及布置数据传输线路以连接条纹投影采集系统和数据处理系统进行数据传输，条纹投影采集系统将计算机生成的N帧正弦结构光经数字光投影仪以一定帧速度顺序投影于称重桥架上的散料表面，高速摄像机同步拍摄受散料堆积高度调制的变形条纹图，测速系统测量输料皮带平移速度，数据处理系统根据变形条纹、皮带速度、系统参数计算散料重量，并向用户输出测量结果。

技术领域

本发明属于散装物料连续计量技术领域，具体公开了一种计量垂直螺旋输送机。

背景技术

散装物料的在线称重设备的应用量大、面广，就行业而言，广泛应用于大宗散装物料的加工、利用、储存、运输行业，诸如煤炭、冶金、电厂、焦化厂、水泥厂、药厂、烟厂、建材、化肥、碱厂、盐厂等大量散装物料加工、利用企业以及码头、仓库等大量散装物料运输、储存企业。就应用目的而言，可用于生产管理、指导结算，组成各种配料系统和自动控制系统等。

散装物料的在线称重设备习惯上称为“皮带秤”。目前比较成熟且应用广泛的皮带秤，有“电子皮带秤”和“核子秤”2种。电子皮带秤利用压力传感器，来测定输料皮带上物料的重量，是接触式测量，测量结果不可避免要受皮带张力、刚度、自重、倾斜等多种因素影响，为保证准确性，不得不精细地维护，频繁地校验，所以实际使用时，维护工作十分繁重，而且准确性却并不如标定实验所给出的那么好，它有“伪高精度”的缺陷。核子秤是利用射线透射物料时的减弱规律与物料的质量厚度有关，来实现测量的是不接触式测量有许多优点。但是，核子秤存在“形状误差”缺陷，有人实际测定了2块砖平铺与2块砖叠放在一起两种情况下核子秤的测量结果，发现同样是2块砖，只是堆积形状不同，核子秤给出的结果却不一样，叠放起来时的结果明显比并排放时要小，两者之差高达17％。存在“形状误差”是核子秤测量原理所致，决定了核子秤测量准确性比较差。

此外，电子皮带秤和核子秤是累计型连续称重设备，能比较准确给出长时间内，大批量物料的总重量，无法准确给出短时间内物料的“瞬时量”。显然，难以满足要求能提供物料准确“瞬时量”的应用场合。

发明内容

为解决现有技术“电子皮带秤”和“核子秤”存在的缺陷，本发明提供了一种基于条纹投影轮廓术的带式输送机物料输送在线称重设备，它把“在线称重”问题转化成“在线测量堆积体积”问题，利用光学三维传感中基于条纹投影的主动三维面型测量技术，实现输送带上散装物料的体积及重量测量。它的显著有点在于：非接触测量、结构简单、安装简便、故障率低、适应性好、维护工作量小，而且不存在“形状误差”缺陷，即测量结果不会受散装物料堆积形状的影响，因而称量准确性好。另外，还能准确给出短时间内物料的“瞬时量”。本发明是连续计量输送皮带上散装物料重量的理想设备。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：基于条纹投影轮廓术的一种带式输送机物料输送在线称重设备，其特征在于：包括机械支架系统(1)、条纹投影采集系统(2)、测速系统(3)和数据处理系统(4)；

条纹投影采集系统(2)包括数字光投影仪DLP(21)和CCD相机(22)；

测速系统(3)包括安装在测速滚筒上的测速传感器(31)；

数据处理系统(4)包括基于正弦结构光的实时体积检测模块(41)和重量计算模块(42)；

机械支架系统(1)用于放置条纹投影采集系统(2)及布置数据传输线路以连接投影拍摄系统(2)和数据处理系统(4)进行数据传输，条纹投影采集系统(2)将计算机生成的测量所需光栅像投影于被测物体表面，拍摄受物体高度调制的变形条纹图，测速系统(3)测量输料皮带平移速度，数据处理系统(4)从条纹投影采集系统(2)、测速系统(3)采集变形条纹图像、皮带速度等参数，进行数据处理，向用户输出测量结果。