[實(shí)用新型]基于電渦流式傳感器的金屬工件直線運(yùn)動(dòng)定位控制系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420116542.0
• 申請(qǐng)日: 2014-03-16
• 公開（公告）號(hào): CN203982204U
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邱錦輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 邱錦輝
• 主分類號(hào): G05D3/12
• 分類號(hào): G05D3/12
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種工控系統(tǒng)，具體涉及一種基于電渦流式傳感器的金屬工件直線運(yùn)動(dòng)定位控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元步進(jìn)電機(jī)件。因其不受負(fù)載變化的影響，當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號(hào)，它就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度，可以通過控制脈沖個(gè)數(shù)來控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的，所以在用于一些有定位要求的場合，例如：線切割的工作臺(tái)拖動(dòng)，植毛機(jī)工作臺(tái)（毛孔定位），包裝機(jī)（定長度）以及噴繪機(jī)、刻字機(jī)、寫真機(jī)、噴涂設(shè)備、精密儀器、工業(yè)控制系統(tǒng)、辦公自動(dòng)化、機(jī)器人等別適合要求運(yùn)行平穩(wěn)、低噪音、響應(yīng)快、使用壽命長、高輸出扭矩的應(yīng)用場合。金屬工件直線運(yùn)動(dòng)，例如從線切割時(shí)，從一個(gè)加工點(diǎn)到另一個(gè)加工點(diǎn)的準(zhǔn)確定位，僅僅依靠計(jì)數(shù)器通過脈沖信號(hào)對(duì)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行控制很難達(dá)到特別是精準(zhǔn)定位的需要。

實(shí)用新型內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的旨在提供一種基于電渦流式傳感器的金屬工件直線運(yùn)動(dòng)定位控制系統(tǒng)，其通過電渦流式傳感器對(duì)金屬工件直線運(yùn)動(dòng)的位移進(jìn)行監(jiān)測，并將位移量轉(zhuǎn)換成計(jì)時(shí)次數(shù)對(duì)計(jì)數(shù)器進(jìn)行控制，提高金屬工件的位移精度。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：

基于電渦流式傳感器的金屬工件直線運(yùn)動(dòng)定位控制系統(tǒng)，其包括金屬工件、步進(jìn)電機(jī)、放大器、開關(guān)電路、脈沖發(fā)生器、計(jì)數(shù)器以及PLC，所述PLC、計(jì)數(shù)器、脈沖發(fā)生器、開關(guān)電路、放大器、步進(jìn)電機(jī)、金屬工件依次連接，計(jì)數(shù)器并控制開關(guān)電路的啟動(dòng)，其中，PLC為計(jì)數(shù)器設(shè)定計(jì)數(shù)次數(shù)，脈沖發(fā)生器發(fā)出的驅(qū)動(dòng)脈沖經(jīng)放大器放大后通過步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)金屬工件的移動(dòng)，在金屬工件的位移方向上固定設(shè)置一探頭，所述探頭的輸出端通過電渦流式傳感電路連接至計(jì)數(shù)器，用于根據(jù)金屬工件的位移對(duì)計(jì)數(shù)器的次數(shù)進(jìn)行控制，所述電渦流式傳感電路包括正弦波振蕩器、相敏檢波器、程控放大器、A/D轉(zhuǎn)換器、單片機(jī)以及由電感L、電容C組成的諧振回路，所述正弦波振蕩器的輸出信號(hào)加于諧振回路上，諧振回路的輸入端與探頭相連，諧振回路的輸出信號(hào)經(jīng)過相敏檢波器進(jìn)行極性鑒別后，依次通過程控放大器進(jìn)行放大、A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換后傳送至單片機(jī)，所述單片機(jī)與計(jì)數(shù)器相連。

電渦流式傳感電路對(duì)金屬工件直線運(yùn)動(dòng)的位移進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，根據(jù)設(shè)定將位移量轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)反映給單片機(jī)，單片機(jī)根據(jù)設(shè)定精度對(duì)計(jì)數(shù)器的次數(shù)進(jìn)行減少，當(dāng)金屬工件到達(dá)指定位置時(shí)，單片機(jī)也可以通過計(jì)數(shù)器控制開關(guān)電路的斷開，從而使步進(jìn)電機(jī)停止工作，通過電渦流式傳感電路直接測量的位移量對(duì)步進(jìn)電機(jī)的工作進(jìn)行反饋，以修正金屬工件的定位誤差，提供位移精度。

所述正弦波振蕩器的兩個(gè)輸出端加在電容C的兩端之間，電感L的一端與探頭相連，另一端連接于電容C的一端，相敏檢波器連接至電容C的另一端，相敏檢波器并連接至探頭。

該電渦流式傳感電路進(jìn)一步包括一顯示屏，該顯示屏與單片機(jī)相連，用于對(duì)金屬工件的位移量進(jìn)行顯示。

本實(shí)用新型所闡述的一種基于電渦流式傳感器的金屬工件直線運(yùn)動(dòng)定位控制系統(tǒng)，與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果在于：本實(shí)用新型通過電渦流式傳感器對(duì)金屬工件直線運(yùn)動(dòng)的位移量進(jìn)行直接測量并將位移量反饋給計(jì)數(shù)器，以修正金屬工件的定位誤差，提供位移精度。

附圖說明

附圖1為本實(shí)用新型一種基于電渦流式傳感器的金屬工件直線運(yùn)動(dòng)定位控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。

其中：1、金屬工件；2、步進(jìn)電機(jī)；3、放大器；4、開關(guān)電路；5、脈沖發(fā)生器；6、計(jì)數(shù)器；7、PLC；8、探頭；9、電渦流式傳感電路；91、正弦波振蕩器；92、相敏檢波器；93、程控放大器；94、A/D轉(zhuǎn)換器；95、單片機(jī)；96、顯示屏。

具體實(shí)施方式

下面，結(jié)合附圖以及具體實(shí)施方式，對(duì)本實(shí)用新型的一種基于電渦流式傳感器的金屬工件直線運(yùn)動(dòng)定位控制系統(tǒng)做進(jìn)一步描述，以便于更清楚的理解本實(shí)用新型所要求保護(hù)的技術(shù)思想。

請(qǐng)參照?qǐng)D1所示，基于電渦流式傳感器的金屬工件直線運(yùn)動(dòng)定位控制系統(tǒng)，其包括金屬工件1、步進(jìn)電機(jī)2、放大器3、開關(guān)電路4、脈沖發(fā)生器5、計(jì)數(shù)器6以及PLC?可編程邏輯控制器）7，PLC?7、計(jì)數(shù)器6、脈沖發(fā)生器5、開關(guān)電路4、放大器3、步進(jìn)電機(jī)2、金屬工件1依次連接，計(jì)數(shù)器6并控制開關(guān)電路4的啟動(dòng)（當(dāng)計(jì)數(shù)器6有剩余次數(shù)時(shí)，則開關(guān)電路4一直處于閉合狀態(tài)），其中，PLC?7為計(jì)數(shù)器6設(shè)定計(jì)數(shù)次數(shù)，脈沖發(fā)生器5發(fā)出的驅(qū)動(dòng)脈沖經(jīng)放大器放大后通過步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)金屬工件的移動(dòng)。計(jì)數(shù)器6和脈沖發(fā)生器5可以是直接集成于PLC?7中。