[發明專利]一種拉絲機收線工字輪邊緣位置檢測系統及其控制方法

有效

• 申請號: 201110326952.9
• 申請日: 2011-10-25
• 公開（公告）號: CN102506678A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 譚建平;楊武;熊波;張曉林;劉云龍
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: G01B7/00
• 分類號: G01B7/00;G01B7/02;G05B19/05
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 黃美成

技術領域

本發明涉及一種拉絲機收線工字輪邊緣位置檢測系統及其控制方法，適用于拉絲機、漆包機以及各種裸線復繞機等場合使用。

背景技術

拉絲機是在工業應用中廣泛用于機械制造、五金加工、電線電纜等行業的機械設備。成品鋼絲收線裝置是其中的關鍵部分。因收線時工字輪邊緣位置定位不夠精準，使得工字輪兩側出現“堆線”，甚至出現脹輪變形情況，嚴重影響線材質量和排線平整度。

目前對工字輪收線問題，主要是利用接近開關或限位開關在近似工字輪邊緣位置，使排線架換向以完成排線作業，而近似的工字輪邊緣位置的標定大都采用人工標定法，精度不高且效率低。國際上最先進的排線機構工字輪定邊裝置是德國KMK公司生產的，這種裝置采用機械接觸式傳感器來實現對工字輪邊緣位置的檢測，從而帶動與其相連的排線機構完成換向。其缺點是：1)機械傳感器的運動由人工操縱手柄的轉動實現，效率低，精度不高；2)傳感器為機械接觸式，長期使用會由于磨損降低定位精度；3)結構復雜，對加工精度要求苛刻。

現有的設備和方法的主要缺點有：工字輪邊緣位置的標定一般都采用人工方法，精度低；接近開關精度不高，排線架換向不及時，易出現工字輪邊緣“堆線”現象。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種拉絲機收線工字輪邊緣位置檢測系統及其控制方法，該拉絲機收線工字輪邊緣位置檢測系統及其控制方法檢測精度高、易于實施、且能有效避免出現工字輪邊緣“堆線”現象。

發明的技術解決方案如下：

一種拉絲機收線工字輪邊緣位置檢測系統，包括收線工字輪邊緣位置檢測裝置和控制器；

所述的收線工字輪邊緣位置檢測裝置包括支架、導線輪、絲桿、電機、位置檢測端、編碼器和用于檢測導線輪與工字輪之間軸向距離的位移傳感器，位置檢測端設置在支架上、絲桿與電機傳動連接，編碼器設置在絲桿上；絲桿穿過所述的支架；導線輪設置在支架上；位移傳感器為兩個，沿工字輪軸向設置在位置檢測端；

所述的電機作為拉絲機收線工字輪邊緣位置檢測系統的輸出模塊；電機受控于所述的控制器；

所述的編碼器作為拉絲機收線工字輪邊緣位置檢測系統的反饋模塊，編碼器和位移傳感器均與控制器連接。

支架上還固設有豎直的導軌，位置檢測端通過氣缸設置在所述的支架上，且位置檢測端與氣缸的活動端連接，所述的位置檢測端還與能在導軌上滑動的滑塊相連。

編碼器設置在絲桿的端部。

位移傳感器為電渦流位移傳感器。

所述的拉絲機收線工字輪邊緣位置檢測系統還包括上位機，上位機與控制器通信連接，所述的控制器為PLC。

所述的拉絲機收線工字輪邊緣位置檢測系統還包括沿絲桿方向的兩個極限位置限位開關，極限位置限位開關與控制器連接。

一種拉絲機收線工字輪邊緣位置檢測系統的控制方法，基于前述的拉絲機收線工字輪邊緣位置檢測系統，包括以下步驟：

步驟1：標定2個極限位置；

控制器通過電機驅動支架在絲桿上運動的過程中，控制器通過所述的2個位移傳感器獲取位移傳感器到工字輪內沿的距離，控制器根據該距離標定兩個極限位置；并獲取該兩個極限位置對應的編碼器的角度值；

步驟2：控制支架在所述的2個極限位置之間往復移動；

控制器通過電機驅動支架沿絲桿運動，遇到所述的極限位置則控制電機反轉，從而實現支架在2個極限位置之間往復移動，直至完成在工字輪上的排線工序。

標定任一個極限位置的方法為：根據導線輪的周向的凹槽中心線到工字輪內沿的距離S標定極限位置，導線輪的周向的凹槽到工字輪內沿的距離S的計算公式為：

S＝S1+S2；

其中，S1為位移傳感器外端到工字輪內沿的距離，由位移傳感器測得；S2為位移傳感器外端到導線輪的周向凹槽中心線，S2為已知量。

有益效果：

本發明的拉絲機收線工字輪邊緣位置檢測系統及其控制方法，具有以下優點：

所述的的拉絲機收線工字輪邊緣位置檢測系統由支架、導線輪、絲桿、電機、位置檢測端、編碼器和位移傳感器組成，結構簡單，檢測精度高。目前國內尚沒有能對工字輪邊緣位置進行精確標定的自動化檢測系統，基本依靠手工標定方式或國外進口。

手工標定方法一般是采用一根單位直徑的精加工金屬棒，靠人工觀察來近似對正導線輪周向凹槽同工字輪左右邊緣位置，從而實現導線輪在絲杠上的運動極限位置標定，這種方法誤差大，效率低；