【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于输送设备，尤其涉及一种节能缓冲输送方法及其系统。
技术介绍
1、在罐装或瓶装生产线中通常包括灌装机和贴标机，在灌装机中灌装完成后需要输送至贴标机中进行贴标。传统生产线中的贴标机的产能较低，而灌装机的产能较高，这样就需要灌装机降低产能来配合贴标机，所以当贴标机发生故障或者需要维护而停机时，灌装机也需要停机进行配合，从而来避免贴标机由于产能低而来不及对多余的罐子或瓶子进行贴标；但是随着贴标技术的发展，现有的贴标机的产能得到了很大的提升，使得灌装机不需要降低产能来配合贴标机，反之，必要时贴标机还能提高产能来快速对已生产的罐子或瓶子进行贴标，所以现有的贴标机发生故障或者需要维护而停机时，灌装机无需停机进行配合，而贴标机停机期间灌装好的罐子或瓶子可以存放于缓冲输送线上，待贴标机恢复生产后通过提高产能来完成存放罐子或瓶子的贴标工作。
2、随着工业的飞速发展，能源被大量消耗，能源紧张已成为世界性的问题，目前，在航空、造船、运输机械的设计和制造、原子能和石油化工等工业领域，人们对机械设备除了提出高性能、高效率、高精度外，对设备的节能减排，经济环保的效果也广泛关注起来。运输机械的发展也面临着三大挑战：节约能源，保护环境与提高安全性、结构美观性。
3、因此，如何实现缓冲运输系统的节能作业是本领域技术人员需要解决的技术问题。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本专利技术提供了一种节能缓冲输送方法及其系统。
2、本专利技术的技术方案在于：
3
4、获取输送带的张力数据、进出瓶数量数据和各控制电机的工作速度数据；
5、对数据进行分析，得到不同工况下的能量利用情况，并得到优化目标；
6、根据优化目标进行算法优化，得到对应工况下的最优输送带张力值或最优控制电机的工作速度值。
7、进一步地，所述不同工况包括：进瓶输送带工作而出瓶输送带停止工作的情况、进瓶输送带停止工作而出瓶输送带工作的情况、进瓶输送带和出瓶输送带同时进行工作的情况。
8、进一步地，当进瓶输送带工作而出瓶输送带停止工作或进瓶输送带停止工作而出瓶输送带工作时，根据数据分析结果，需要最大化的能量利用率，优化目标为控制电机的工作速度，构建能量利用率的目标函数g(ω)，则最优控制电机的工作速度值ω*的计算公式为：其中，ω’为上一步的控制电机工作速度值，ω*为更新后的控制电机工作速度值，α为学习率，为目标函数关于速度的偏导数，且表示目标函数随速度变化的速率。
9、进一步地，当进瓶输送带和出瓶输送带同时进行工作时，根据数据分析结果，需要最小化输送带的能量消耗，优化目标为输送带张力值，构建能量消耗的损失函数l(f)，则最优输送带张力值f*的计算公式为：其中，f’为上一步的输送带张力值,f*为更新后的输送带张力值，α为学习率，为损失函数关于张力的偏导数，且表示能量消耗随张力变化的速率。
10、进一步地，所述数据分析中，需要求出不同工况下的能量消耗值、功率值、电机效率值、能量利用率值、功率损耗值、产量值和生产效率值。
11、本专利技术还公开了一种节能缓冲输送系统，其采用上述节能缓冲输送方法执行，包括：进瓶输送带、出瓶输送带、导向装置、护栏和控制装置，所述进瓶输送带与所述出瓶输送带并排设置，且所述进瓶输送带与所述出瓶输送带的运动方向互为反向，所述导向装置设于所述进瓶输送带和出瓶输送带的上方，所述护栏设于进瓶输送带和所述出瓶输送带的两侧，所述且所述导向装置包括接触导向件、安装座和滚动件，所述接触导向件的一端直接连接所述进瓶输送带的一侧和所述出瓶输送带的一侧，所述接触导向件的另一端固定安装于所述护栏的侧边，所述滚动件设于所述安装座上，所述安装座卡于所述接触导向件之间，所述滚动件位于所述接触导向件的上方，所述控制装置电连接所述进瓶输送带和所述出瓶输送带。
12、进一步地，所述导向装置还包括无动力弧形护栏，所述无动力弧形护栏由若干滚轴组成。
13、进一步地，所述导向装置还包括引导部，所述引导部位于所述进瓶输送带和所述出瓶输送带之间，所述引导部的下方连接有同步带，所述同步带的一侧设有导向电机，所述导向电机驱动连接所述引导部。
14、进一步地，所述进瓶输送带和所述出瓶输送带的首端设有编码器或电子眼，所述进瓶输送带和所述出瓶输送带的尾端设有距离感应器，且所述进瓶输送带和所述出瓶输送带分别连接有进瓶电机和出瓶电机，所述编码器或所述电子眼、所述距离感应器、所述进瓶电机和所述出瓶电机分别电连接所述控制装置。
15、进一步地，所述控制装置包括采集模块、分析模块、计算模块和指令发送模块，所述采集模块用于收集进瓶输送带的张力数据、出瓶输送带的张力数据、进出瓶数量数据、进瓶电机电机的工作速度数据、出瓶电机电机的工作速度数据和距离感应器的信号，所述分析模块用于根据采集模块得到的数据进行数据分析，得到不同工况下的能量利用情况，并得到优化目标，所述计算模块用于计算能量消耗值、功率值、电机效率值、能量利用率值、功率损耗值、产量值、生产效率值、最优输送带张力值和最优控制电机的工作速度值，所述指令发送模块将计算数值和距离感应器信号传送至进瓶输送带、出瓶输送带、进瓶电机、出瓶电机和导向电机。
16、本专利技术的有益效果在于：
17、通过数据分析和优化算法来实现缓冲输送系统具备节能效果，实现更加智能化的生产过程，减少能源消耗，降低生产成本。另外，缓冲输送系统内改变了导向装置运动方式，所述接触导向件的一端直接连接所述进瓶输送带的一侧和所述出瓶输送带的一侧，即实现导向装置与进瓶输送带和出瓶输送带共轨，提高了导向装置的运行精度，其在长距离的移动范围内能够保持相对稳定地运行。
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1.一种节能缓冲输送方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的节能缓冲输送方法，其特征在于，所述不同工况包括：进瓶输送带工作而出瓶输送带停止工作的情况、进瓶输送带停止工作而出瓶输送带工作的情况、进瓶输送带和出瓶输送带同时进行工作的情况。
3.根据权利要求2所述的节能缓冲输送方法，其特征在于，当进瓶输送带工作而出瓶输送带停止工作或进瓶输送带停止工作而出瓶输送带工作时，根据数据分析结果，需要最大化的能量利用率，优化目标为控制电机的工作速度，构建能量利用率的目标函数G(ω)，则最优控制电机的工作速度值ω*的计算公式为：其中，ω’为上一步的控制电机工作速度值，ω*为更新后的控制电机工作速度值，α为学习率，为目标函数关于速度的偏导数，且表示目标函数随速度变化的速率。
4.根据权利要求2所述的节能缓冲输送方法，其特征在于，当进瓶输送带和出瓶输送带同时进行工作时，根据数据分析结果，需要最小化输送带的能量消耗，优化目标为输送带张力值，构建能量消耗的损失函数L(F)，则最优输送带张力值F*的计算公式为：其中，F’为上一步的输送带张力值,F*为更新后的输送
5.根据权利要求1所述的节能缓冲输送方法，其特征在于，所述数据分析中，需要求出不同工况下的能量消耗值、功率值、电机效率值、能量利用率值、功率损耗值、产量值和生产效率值。
6.一种节能缓冲输送系统，其特征在于，其采用如权利要求1-权利要求5任一项所述节能缓冲输送方法执行，包括：进瓶输送带(1)、出瓶输送带(2)、导向装置(5)、护栏(8)和控制装置(6)，所述进瓶输送带(1)与所述出瓶输送带(2)并排设置，且所述进瓶输送带(1)与所述出瓶输送带(2)的运动方向互为反向，所述导向装置(5)设于所述进瓶输送带(1)和出瓶输送带(2)的上方，所述护栏(8)设于进瓶输送带(1)和所述出瓶输送带(2)的两侧，所述且所述导向装置(5)包括接触导向件(51)、安装座(52)和滚动件(53)，所述接触导向件(51)的一端直接连接所述进瓶输送带(1)的一侧和所述出瓶输送带(2)的一侧，所述接触导向件(51)的另一端固定安装于所述护栏(8)的侧边，所述滚动件(53)设于所述安装座(52)上，所述安装座(52)卡于所述接触导向件(51)之间，所述滚动件(53)位于所述接触导向件(51)的上方，所述控制装置(6)电连接所述进瓶输送带(1)和所述出瓶输送带(2)。
7.根据权利要求6所述的节能缓冲输送系统，其特征在于，所述导向装置(5)还包括无动力弧形护栏(54)，所述无动力弧形护栏(54)由若干滚轴(541)组成。
8.根据权利要求7所述的节能缓冲输送系统，其特征在于，所述导向装置(5)还包括引导部(55)，所述引导部(55)位于所述进瓶输送带(1)和所述出瓶输送带(2)之间，所述引导部(55)的下方连接有同步带，所述同步带的一侧设有导向电机(56)，所述导向电机(56)驱动连接所述引导部(55)。
9.根据权利要求8所述的节能缓冲输送系统，其特征在于，所述进瓶输送带(1)和所述出瓶输送带(2)的首端设有编码器或电子眼，所述进瓶输送带(1)和所述出瓶输送带(2)的尾端设有距离感应器(7)，且所述进瓶输送带(1)和所述出瓶输送带(2)分别连接有进瓶电机(2)和出瓶电机(4)，所述编码器或所述电子眼、所述距离感应器(7)、所述进瓶电机(2)和所述出瓶电机(4)分别电连接所述控制装置(6)。
10.根据权利要求9所述的节能缓冲输送系统，其特征在于，所述控制装置(6)包括采集模块(61)、分析模块(62)、计算模块(63)和指令发送模块(64)，所述采集模块(61)用于收集进瓶输送带(1)的张力数据、出瓶输送带(2)的张力数据、进出瓶数量数据、进瓶电机(2)电机的工作速度数据、出瓶电机(4)电机的工作速度数据和距离感应器(7)的信号，所述分析模块(62)用于根据采集模块(61)得到的数据进行数据分析，得到不同工况下的能量利用情况，并得到优化目标，所述计算模块(63)用于计算能量消耗值、功率值、电机效率值、能量利用率值、功率损耗值、产量值、生产效率值、最优输送带张力值和最优控制电机的工作速度值，所述指令发送模块(64)将计算数值和距离感应器(7)信号传送至进瓶输送带(1)、出瓶输送带(2)、进瓶电机(2)、出瓶电机(4)和导向电机(56)。
...【技术特征摘要】
1.一种节能缓冲输送方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的节能缓冲输送方法，其特征在于，所述不同工况包括：进瓶输送带工作而出瓶输送带停止工作的情况、进瓶输送带停止工作而出瓶输送带工作的情况、进瓶输送带和出瓶输送带同时进行工作的情况。
3.根据权利要求2所述的节能缓冲输送方法，其特征在于，当进瓶输送带工作而出瓶输送带停止工作或进瓶输送带停止工作而出瓶输送带工作时，根据数据分析结果，需要最大化的能量利用率，优化目标为控制电机的工作速度，构建能量利用率的目标函数g(ω)，则最优控制电机的工作速度值ω*的计算公式为：其中，ω’为上一步的控制电机工作速度值，ω*为更新后的控制电机工作速度值，α为学习率，为目标函数关于速度的偏导数，且表示目标函数随速度变化的速率。
4.根据权利要求2所述的节能缓冲输送方法，其特征在于，当进瓶输送带和出瓶输送带同时进行工作时，根据数据分析结果，需要最小化输送带的能量消耗，优化目标为输送带张力值，构建能量消耗的损失函数l(f)，则最优输送带张力值f*的计算公式为：其中，f’为上一步的输送带张力值,f*为更新后的输送带张力值，α为学习率，为损失函数关于张力的偏导数，且表示能量消耗随张力变化的速率。
5.根据权利要求1所述的节能缓冲输送方法，其特征在于，所述数据分析中，需要求出不同工况下的能量消耗值、功率值、电机效率值、能量利用率值、功率损耗值、产量值和生产效率值。
6.一种节能缓冲输送系统，其特征在于，其采用如权利要求1-权利要求5任一项所述节能缓冲输送方法执行，包括：进瓶输送带(1)、出瓶输送带(2)、导向装置(5)、护栏(8)和控制装置(6)，所述进瓶输送带(1)与所述出瓶输送带(2)并排设置，且所述进瓶输送带(1)与所述出瓶输送带(2)的运动方向互为反向，所述导向装置(5)设于所述进瓶输送带(1)和出瓶输送带(2)的上方，所述护栏(8)设于进瓶输送带(1)和所述出瓶输送带(2)的两侧，所述且所述导向装置(5)包括接触导向件(51)、安装座(52)和滚动件(53)，所述接触导向件(51)的一端直接连接所述进瓶输送带(1)的一侧和所述出瓶输送带(2)的一侧，所述接触导向件(51)的...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴锡林，潘冬霞，马彦至，程建，
申请(专利权)人：广州隆宝科技技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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