Supervisión de la velocidad de la cinta transportadora

Soy nuevo en todo esto, así que perdonen la calificación tonta.

Necesito monitorear la velocidad de algunas cintas transportadoras, las cintas miden alrededor de 10 pies a 50 pies de largo y 3 pies de ancho y tienen cualquier cosa, desde cajas pesadas hasta cajas delgadas y livianas colocadas durante todo el día, así que haga lo que haga debe ser capaz de tomar un poco de sacudida cuando aterrizan las cajas pesadas, si está montada en la máquina en alguna parte.

Tenga en cuenta que las cajas son variables en altura, ancho, peso y distancia entre sí en los cinturones. Así que necesito trabajar con el cinturón en lugar de lo que hay en el cinturón.

Estoy pensando en usar Arduino (alguien ha sugerido como la mejor manera de interactuar con una computadora). Conozco C# y PHP y algo de electrónica básica de los años 90 (collage), por lo que si tiene alguna otra recomendación sobre la interfaz con una computadora, agradecería su aporte.

Bueno a mi pregunta:

¿Cómo o cuál es la mejor manera de controlar la velocidad de las correas sin que nada las toque? Rango de velocidad 0 a 15kph.

Yo estaba pensando:

  1. ¿Detección de luz? Dibuja o pega algo en el cinturón que sea de un color claro y cuando pasa por un sensor de algún tipo, se registra como encendido y luego apagado cuando no está debajo del sensor. Entonces puedo hacer los cálculos necesarios? Pero puedo ver que la cinta se despega o el marcador se desgasta rápidamente.

  2. ¿Un ratón como sensor láser?

?? Algunas ideas ??

Mis factores principales son:

  1. Debe ser robusto y funcionar todo el día, 5 días a la semana.
  2. Debe actualizar la velocidad con bastante frecuencia.
  3. Más barato mejor
  4. Se puede encajonar y montar o algo

Esto es lo que estoy pensando, pero no sé nada sobre qué sensores hacen qué y dónde comprar estos sensores (el sitio web de RS Electronics parece estar inactivo).

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Cualquier consejo que me puedas dar es muy apreciado.

Gracias

¿Se puede montar un objetivo ferroso o magnético en la cinta o en uno de los rodillos? En ese caso, consulte aquí: sensing.honeywell.com/products/speed_sensors
En los rodillos puede ser preferible; dependiendo de si las cajas pueden contener materia que pueda afectar las mediciones.
@Photon: Eso suena bien, el cinturón está bastante ajustado a la pista, pero los motores y la rueda están encerrados sin acceso. ¿Podrías dar más detalles sobre este proceso? ¿Hay algo que pueda pegar en el transportador como cinta magnética?
Honestamente, no soy un experto en esto, pero parece que es igual a la forma en que funcionan los velocímetros de las bicicletas. Cada pasada del objetivo genera un pulso. Su electrónica cuenta pulsos por segundo o segundos por pulso y los convierte en velocidad.
@Darcey: ¿En qué software hiciste ese boceto? Me gusta el sistema de cuadrícula.
OpenOffice - Es gratis - Es la aplicación llamada Draw una vez que tengas instalado Open Office. La rejilla es ajustable y rompible. Pero usé photoshop para dibujar cables. Pero probablemente podría hacerlo todo en OpenOffice Draw.
Realmente desea hacer esto con un codificador de eje conectado directamente a uno de los rodillos, idealmente uno como el rodillo impulsor que gira sin deslizarse. Convertir la frecuencia del pulso proporcional a la rotación del rodillo en velocidad lineal es aritmética simple. El Arduino sigue siendo un enfoque bastante decente para la interfaz, donde lo usaría para medir la frecuencia del pulso e informar la velocidad.
¿Tiene alguna sugerencia sobre qué sensor y qué necesitaría comprar para lograr el diagrama en mi dibujo de arriba?
Estoy con @RBerteig y también puedes usar un Netduino y revivir tus habilidades de C#.

Respuestas (5)

15 km/h son 4,2 m/s, entonces una distancia de 40 cm tardará un mínimo de 100 ms.

Coloque dos combinaciones de LED/fototransistor separadas 40 cm, con las cajas pasando entre ellas. Puede colocar LED y fototransistores en un tubo para asegurarse de que los fototransistores no se vean perturbados por otras fuentes de luz. Puede usar una señal de fuente modulada para una mejor inmunidad al ruido.

Cuando el microcontrolador detecta una interrupción de la señal (paso de caja) solo tiene que buscar la misma interrupción del segundo detector mínimo 100 ms después. Convierte la diferencia horaria en velocidad.

Tenga en cuenta que los fotointerruptores como este se utilizan en todas partes en la logística y la fabricación, y un dispositivo de potencia industrial puede brindarle una mayor confiabilidad, aunque eso tiene un precio.

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Este tiene transmisor y receptor en el mismo dispositivo, y usa el reflector para rebotar la señal.

Alternativamente, tal vez trabaje con el voltaje que controla el motor de las correas. Como cuando se trata de un motor síncrono de velocidad variable.

Las cajas varían en tamaño, peso y distancia entre sí. Me temo que esta parte no es controlable. Realmente necesito que funcione con el cinturón en sí.
@Darcey - ¿Entonces? El peso es irrelevante, y la idea es que sea cual sea el espacio entre 2 cajas, el segundo sensor verá el mismo ancho de pulso.
@Darcey: para esta respuesta sugerida, la distancia que los separa no debería importar, ni tampoco el peso. El tamaño, solo la altura, podría ser un tema relevante; y eso también se puede superar colocando el par transmisor-receptor lo más bajo posible.
Lo siento chicos, pero realmente necesito trabajar en el cinturón y no en lo que hay en él. ¿Existen sensores que puedan hacer esto? Las matemáticas detrás de la programación están bien, solo que no tengo idea de la electrónica.
@Stevenvh: Muy bien, lo usaré en otro lugar, pero no puedo aplicarlo a este proyecto.
¿Hay un pegamento magnético resistente o algo que pueda esparcir a intervalos y luego usar y un sensor que se dispararía cada vez que la tira de pegamento pasara por el sensor?
@Darcey: realmente no entiendo por qué quieres medir en el cinturón. Las cajas se mueven a la misma velocidad, ¿verdad?
La velocidad se puede alterar dependiendo de lo que esté pasando un par de veces al día y no estoy allí todo el tiempo.
@stevenvh: Creo que está trabajando en una situación en la que a veces NO hay cajas, ¿en la que la velocidad de la cinta podría cambiar? (Esa sería prácticamente la única situación en la que veo que el enfoque anterior no funciona)
@Darcey: luego habrá un tiempo diferente entre los dos puntos de detección, como 300 ms a 5 km/h en lugar de 100 ms a 15 km/h. Pero lo mismo ocurrirá si mides la rotación de uno de los rollos: en lugar de 100 ms entre pulsos tendrás 300 ms entre ellos.
Sí, esto también puede ocurrir durante la configuración, la reconfiguración y cuando hay un cuello de botella o hay una retención en algún lugar del proceso. Aún es necesario registrar la velocidad en estos momentos.
¿No hay nada que pueda lograr la detección de velocidad en una cinta transportadora negra? ¿Los láseres de mouse de computadora son capaces de hacer esto? ¿Se pueden comprar sus componentes electrónicos y pueden alcanzar las velocidades con precisión?
@Darcy: eso no es lo que sugiere la pregunta: "tiene cajas golpeadas todo el día". Tal vez deberías aclarar eso.
Pregunta modificada. Pensé que era mejor mencionar el extremo en lugar del último.
@stevenvh: Solo por curiosidad: ¿Por qué elegiste 40 cm como espacio entre las dos puertas? Además, el uso de un emisor/detector LED infrarrojo resolvería el problema de la luz ambiental, ¿no es así?

Si la correa está rígidamente conectada a los motores/ruedas que la impulsan, entonces podría medir la velocidad de rotación de estos y calcular la velocidad de la correa a partir de eso. La implementación de esto podría hacerse de cualquier manera que se rastree cualquier otro objeto giratorio, incluidos codificadores visibles o magnéticos, interruptores, codificadores eléctricos rotativos, etc.

Esto tiene la ventaja sobre el monitoreo directo de la correa de que, por lo general, es mucho más fácil disponer un codificador de eje u otra medida de rotación que sea mucho más robusta y confiable que cualquier cosa conectada a la correa misma.
Desafortunadamente, ya dijo que no tiene acceso al motor ni a las ruedas motrices. Además, este método, aunque más fácil, tiene la desventaja de que puede ser impreciso debido al deslizamiento entre la correa y la rueda motriz.

La idea de Steven es más sencilla, pero también puedes hacerlo con una webcam barata y OpenCV si quieres aprender algo nuevo. Ejemplo de seguimiento de objetos OpenCV

Ahora, no soy un experto en OpenCV, pero puede colocar dos objetos/pegatinas de colores en el cinturón que pueda ver una cámara web fija (suponiendo que no estén cubiertos por sus cajas). Siempre que sepa la distancia entre los dos objetos/pegatinas, todo lo que necesita es el tiempo transcurrido entre dos detecciones. la distancia/tiempo transcurrido debería darte la velocidad.

Hubo una pregunta similar en otra parte del foro: electronics.stackexchange.com/questions/22320/…
Este es el enfoque que estoy pensando cuál es el mejor. Pero estoy buscando cuál sería el mejor sensor y tipo para hacer esto. La cámara web es un poco excesiva, velocidades de fotogramas, programación, etc. Estoy buscando en Google y buscando en Google, hay sensores de efecto Hall que parecen tener una base magnética que pueden detectar algo magnético... ¿Es un imán completo o simplemente algo que es ligeramente magnético? Entonces, en cuyo caso podría pegar pequeñas tiras de papel metálico al transportador en puntos fijos, y trabajar todo desde allí. También tendré que soldar este dispositivo para la entrada de pcb a pc.

Me resulta un poco extraño que puedas pegar varios elementos al cinturón, pero no puedes dejar que nada lo toque. El método fiable más sencillo sería poner una rueda en contacto con la correa y medir la velocidad de la rueda, pero sea lo que sea...

Puedes ir con una variante de la idea de stevenh. Use un optosensor reflectante, pero en lugar de mirar hacia el otro lado, midiendo el espacio entre las cajas, apúntelo hacia la parte inferior del cinturón. Coloque cinta reflectante en el cinturón a un espacio fijo y use el sensor para leer el tiempo entre reflejos y convertirlo en velocidad.

Esto funcionará, pero tendrá que lidiar con la posibilidad de que la cinta se desprenda con el tiempo a medida que la correa se flexiona sobre los rodillos por el impacto de las cajas que caen sobre ella.

En lo que respecta a la interfaz con la computadora, puede usar un Arduino, pero tendrá que programarlo para leer las entradas y devolver datos a su PC. También tendrá que ocuparse de proporcionar una entrada de energía limpia, conectar los conectores a su sensor y empaquetar todo. Puede ser más sencillo simplemente encontrar una tarjeta de interfaz industrial que esté lista para salir de la caja, de modo que solo tenga que lidiar con los problemas del sensor.

Sé que este es un hilo muy antiguo en este momento, ya que surgió en mi búsqueda de otra cosa, pensé que todavía es relevante.

Mis instalaciones manejan bandas y productos de tamaño similar en el rango de 100,000 piezas por día. Usamos un codificador de posición rotatorio en los rodillos impulsados ​​(por ejemplo, codificadores Hohner) o una configuración de rueda doble en contacto con la correa en el lado de retorno. El primero es relativamente barato y bastante rápido según el código; solo tiene que ejecutar los cálculos para averiguar la relación entre cada pulso del codificador y la distancia lineal de la correa (es decir, el radio del rodillo x Pi / pulso del codificador por revolución (también conocido como resolución del codificador)).

El segundo método tiende a ser más preciso debido al posible deslizamiento del sistema de transmisión, pero puede ser complicado de montar, y las matemáticas son un poco más complejas porque tiene que compensar el tamaño de las ruedas de contacto que disminuirán con el desgaste. con el tiempo.

Supervisión de la velocidad de la cinta transportadora
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