用于检测玻捻机钢领板位置的非接触式位置检测装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及光电式传感检测装置领域，尤其涉及一种用于检测玻捻机钢领板位置的非接触式位置检测装置。
【背景技术】
[0002]在纺织机械领域中，玻捻机钢领板的位置控制及检测是其电控系统中不可缺少的重要部分，如果钢领板位置检测不准确，将极大影响纺纱成形质量，降低产品品质。
[0003]现有技术中主要有以下集中检测玻捻机钢领板位置的系统:其中一种玻捻机电控系统采用接触式直线光栅尺检测钢领板位置，光栅尺采用接触式滑块，这种系统长时间运行易导致磨损，从而降低检测精度，且该系统抗电磁干扰能力较弱，信号转换电路复杂；已知的另外一种玻捻机电控系统采用绝对式旋转编码器检测钢领板位置，该系统对编码器精度要求较高，且编码器成本高，控制系统中对编码器信号采集及转换的电路结构复杂；还有一种玻捻机电控系统采用进口非接触式直线位移传感器检测钢领板位置，虽然该系统检测效果较好，但是其中使用的进口传感器成本高，供货周期长，整个系统的维护成本高，信号采集及转换复杂。
[0004]基于以上因素，急需一种成本低、信号采集及处理简单、易于实现、安装及维护方便的位置检测装置。
【发明内容】
[0005]本发明提供一种用于检测玻捻机钢领板位置的非接触式位置检测装置，其所要解决的问题在于:克服现有玻捻机钢领板位置检测装置成本高、供货周期长、易磨损、信号采集及处理复杂、维护不方便等问题。本发明提供的用于检测玻捻机钢领板位置的非接触式位置检测装置采用非接触式的光电元器件，可有效避免使用过程中机械滑动摩擦，成本低、信号采集及处理简易、易于实现、安装维护方便。
[0006]本发明提供的一种用于检测玻捻机钢领板位置的非接触式位置检测装置，包括:信号采集块，固定安装在随钢领板同步运动的机构上，所述信号采集块内设置有永磁铁；信号接收装置，固定安装在玻捻机机械柜内预定位置，包括四块分别对应于钢领板四个不同预定位置处的信号采集板；每块所述信号采集板用于采集运动到自身对应预定位置处的信号采集块上的永磁铁的磁敏输入信号并将其转换为标准电压脉冲输出信号。
[0007]优选地，所述信号采集板包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、霍尔元件、三极管、第一二极管、第二二极管、第三二极管；所述信号采集板用24V直流电源供电，所述24V直流电源依次通过第一电阻、霍尔元件后连接所述第二二极管的正极，所述第二二极管的负极接地；所述三极管的射极接所述24V直流电源，基极通过所述第二电阻连接所述霍尔元件，集电极通过所述第四电阻连接所述第二二极管的正极；所述第三电阻一端连接所述三极管的集电极，另一端连接所述第三二极管的负极；所述第三二极管的正极连接所述第二二极管的正极；所述第一二极管为发光二极管，所述第一二极管反并联于所述第三二极管两端；所述霍尔元件用于感应运动到当前信号采集板对应预定位置处的信号采集块上的永磁铁的磁敏输入信号并将其转换为数字电压信号，所述三极管的集电极端输出电压信号为所述信号采集板的电压脉冲输出信号。
[0008]优选地，所述信号接收装置还包括:绝缘板条，其上按一定间距设置有四个信号采集板安放位，并在每个信号采集板安放位处设有信号采集板的固定螺钉孔，所述信号采集板通过螺钉固定于所述信号采集板安放位处；所述绝缘板条还在每块信号采集板安放位的一侧留有出线孔、另一侧设置有限位螺钉孔；铝合金管，所述绝缘板条固定于所述铝合金管内；连接插头盖板，安装于所述铝合金管的一端，其上设置有电源接口及信号接口，每块所述信号采集板的电源及信号的输入输出接口通过电线穿过所述绝缘板条上的出线孔后分别与所述连接插头盖板上的电源接口和信号接口连接；固定端盖，安装在所述铝合金管的另一端，其上设置有安装定位孔，用于调节所述绝缘板条在所述铝合金管内的安装位置并密封所述铝合金管。
[0009]优选地，所述铝合金管为长条形方管；所述信号接收装置还包括用于将所述铝合金管固定于玻抢机机械柜内预定位置处的固定支座和固定卡子；所述固定支座为一立方体，所述立方体上表面开有供所述铝合金管底部紧密放入的凹槽，且所述固定支座的底部凹槽两侧设置有用于配合螺钉将其固定于玻捻机机械柜内预定位置处的螺钉孔；所述固定卡子为一凸槽形状；所述固定卡子的凸槽和所述固定支座的凹槽的槽宽相等，相对设置形成供所述铝合金管放入其内并将所述铝合金管固定的矩形空间；所述固定卡子和所述固定支座之间通过螺钉固定。
[0010]优选地，上述任一种用于检测玻捻机钢领板位置的非接触式位置检测装置中，所述信号采集块外形为立方体，且该立方体的上表面中心开有一个预定形状的永磁铁仓，在所述永磁铁仓左右两侧、垂直于所述永磁铁仓的轴线方向上设置有两个用于固定所述信号采集块的固定螺钉孔；所述永磁铁仓内设置有永磁铁。
[0011]优选地，所述信号采集块中用于承载所述永磁铁的所述立方体由非金属聚四氟材料制成。
[0012]本发明的上述技术方案的有益效果如下:
[0013]本发明提供的用于检测玻捻机钢领板位置的非接触式位置检测装置采用非接触式的光电元器件进行检测，不仅可有效避免机械滑动摩擦造成的器件磨损，延长使用寿命，而且结构简单，安装维护方便，元器件成本低，采购容易；此外，由于本发明提供的位置检测装置的输出为数字脉冲信号，抗电磁干扰能力强，检测准确性和可靠性高，信号采集及处理方便，尤其适用于以西门子S7-300PLC配套FM353定位模块为控制核心的玻捻机电控系统。
【附图说明】
[0014]图1为本发明实施例提供的一种用于检测玻捻机钢领板位置的非接触式位置检测装置的简要结构示意图；
[0015]图2为信号采集板的优选电路结构图；
[0016]图3为优选的信号接收装置的外观结构示意图；
[0017]图4为信号接收装置中的绝缘板条的俯视结构图；
[0018]图5为固定支座的俯视图；
[0019]图6为图5中的A-A剖视图；
[0020]图7为固定卡子的俯视图；
[0021]图8为图7的前视图；
[0022]图9为信号采集块的优选结构俯视图；
[0023]图10为图9中的B-B剖视图；
[0024][附图标记说明]:
[0025]1、信号采集块；
[0026]2、信号接收装置；
[0027]3、信号采集板；
[0028]4、铝合金管；
[0029]5、连接插头盖板；
[0030]6、固定端盖；
[0031]7、绝缘板条；
[0032]8、信号采集板安放位；
[0033]9、信号采集板的固定螺钉孔；
[0034]10、出线孔；
[0035]11、限位螺钉孔；
[0036]12、安装定位孔；
[0037]13、凹槽；
[0038]14、螺钉孔；
[0039]15、凸槽；
[0040]16、永磁铁仓；
[0041]17、信号采集块固定螺钉孔；
[0042]R1、第一电阻；
[0043]R2、第二电阻；
[0044]R3、第三电阻；
[0045]R4、第四电阻；
[0046]Q2、霍尔元件；
[0047]Ql、三极管；
[0048]Dl、第一二极管；
[0049]D2、第二二极管；
[0050]D3、第三二极管。
【具体实施方式】
[0051]为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
[0052]如图1所示为本发明实施例提供的一种用于检测玻捻机钢领板位置的非接触式位置检测装置的简要结构示意图，如图1中所示，该位置检测装置包括信号采集块I和信号接收装置2。其中，信号采集块I固定安装在随钢领板同步运动的机构上，且其内设置有永磁铁。信号接收装置2内包括四块分别对应于钢领板四个不同预定位置处的信号采集块I的信号采集板3，信号接收装置2固定安装在玻捻机机械柜内的预定位置；每块信号采集板3用于采集运动到自身对应预定位置处的信号采集块I上的永磁铁的磁敏输入信号并将其转换为标准电压脉冲输出信号。该位置检测装置共可输出四路数字电压脉冲信号，这四路信号可作为钢领板位置检测依据。
[0053]本发明实施例提供的上述用于检测玻捻机钢领板位置的非接触式位置检测装置的工作原理为:当钢领板运动时，带动信号采集块I同步运动，当信号采集块I运行至信号接收装置2的任一信号采集板3对应预定位置附近时，该信号采集板3感应到信号采集块
I上的永磁铁的磁敏信号，产生一个脉冲电压信号并输出至现有电控系统的FM353定位模块，控制系统由此确定钢领板当前位置。该检测装置内部共安装四块信号采集板3，对应钢领板四个不同预定位置处的信号采集块1，这四个不同位置分别为参考点位置、参考点返回位置、钢领板中位和钢领板顶部位置，这四个位置也同时对应控制系统内部四个固定脉冲值。在玻捻机电控系统软件中，通过对比FM353定位模块当前脉冲数与四个信号采集板3输出的固定位置脉冲数，以确定钢领板当前处于哪个位置区间，并可根据脉冲差值对钢领板速度和位置控制进行实时修正和调整。
[0054]优选地，如