CN102927892A - 位置检测系统带辅缸 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种位置检测系统带辅缸，其特征在于，该系统将位置检测装置外置在走行机构上，通过位置检测磁铁与走行机构同步运行的原理来检测走行机构的位置，本发明的优点是：检测精度高、维护成本低，实现定位检测或双位置检测，且可工作在强振动及外部环境恶劣的条件下。
Description
技术领域
本发明涉及一种定位检测装置，适用于工矿企业中任何有定位检测或双位置检测需要，且环境恶劣的工作环境的数据取得，如冲击振动强，含杂质的多水环境，温度过高或者过低等工作环境，普通的测量位移装置获取数据不方便的地方，本装置精度高，使用寿命长，维护方便。
背景技术
在冶金领域中需要对各种走行机构进行准确的定位，用以实现工厂的半自动或全自动化的生产，既能够节省劳动力，又能够精确定位机械设备，提高产品的加工质量。例如，热轧厂的卷取机助卷辊及加热炉的步进梁平移和升降位置进行自动检测和控制，以前，国内98%的用户使用极限开关进行定位，检测精度极低，且无法实时看到设备的走行情况及走行趋势，在步进梁平移和起升受到振动和抖动时，极限开关没有信号输出，极容易造成停产。
磁伸缩位移传感器是一种可实现精确测量位置的新型传感器，包括磁伸缩波导管、传感器、永久磁铁、保护套，其检测原理为：当磁伸缩波导管内通以脉冲电流时，在周围产生磁场，在永久磁铁磁场的共同作用下，在永久磁铁附近产生弹性波，弹性波沿磁伸缩波导管传播，到达传感器时，在传感器中产生电动势，经由信号处理电路处理和计算后，可得出弹性波从永久磁铁传播到传感器所用的时间，由于弹性波的传播速度是与磁伸缩波导管的材料有关的固定量，因而可精确地确定永久磁铁所在的位置和位置变化后的相对位移。
目前，磁伸缩位移传感器均是设置在液压缸内来测量走行机构的位置变化，该测量方式对于工作环境比较恶劣之处，对传感器的使用寿命、测量精度、可靠性等均会产生影响。
发明内容
本发明的目的是提供一种位置检测系统带辅缸，可工作在强振动及外部环境恶劣的条件下，且实现检测精度高、维护成本低，使用寿命长的目的。
为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：
位置检测系统带辅缸，包括位移传感器、辅缸活塞缸、位置检测磁铁、辅缸外壁、拉杆，该系统将位置检测装置外置在走行机构上，通过位置检测磁铁与走行机构同步运行的原理来检测走行机构的位置，在走行机构活动端与固定端分别设置有拉杆装置，与走行机构活动端连接的拉杆装置另一端连接有辅缸活塞缸，与走行机构固定端连接的拉杆装置另一端固定有防护罩，位移传感器设置于防护罩内；辅缸活塞缸与辅缸外壁密封活动连接实现与走行机构的同步运动，辅缸活塞缸的端部设有位置检测磁铁，位置检测磁铁与磁伸缩波导管相连接，磁伸缩波导管的另一端与位移传感器防护罩相连接，位置检测磁铁与磁伸缩波导管位于辅缸外壁内。
所述的位移传感器采集位置检测磁铁2的位置信号，并且转换成用户现场设备需要的Profibus-DP/AS信号，通过工业以太网协议、或modbus协议等多种协议接口与控制系统相连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、位置检测系统带辅缸，通过新的设计方案实现位置检测磁铁与液压油缸不接触，且实现与走行机构同步运行的原理来检测走行机构的位置，该方案可实现本位置检测系统适用于工矿企业中环境恶劣的工作环境的数据取得，如冲击振动强，含杂质的多水环境，温度过高或者过低等工作环境，普通的测量位移装置获取数据不方便的地方，本装置精度高，使用寿命长，维护方便。
2、两侧拉杆的设置可实现位置检测装置置于走行机构外部，并进行液压缸位置的精确检测。
3、辅缸活塞缸与辅缸外壁的活动密封连接，可实现位置检测磁铁的防护功能，防尘、抗噪声，数据传输可靠、精确，使用寿命长。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图中：1-辅缸活塞缸 2-位置检测磁铁 3-磁伸缩波导管 4-位移传感器 5-拉杆装置 6-走行机构活动端 7-走行机构固定端 8-控制系统 9-辅缸外壁 10-位移传感器防护罩 11-拉杆装置。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明进行详细地描述，但是应该指出本发明的实施不限于以下的实施方式。
见图1，位置检测系统带辅缸，包括内置的位移传感器4、辅缸活塞缸1、位置检测磁铁2、磁伸缩波导管3、辅缸外壁9、拉杆5，该系统将位置检测装置装置外置在走行机构上，通过位置检测磁铁2与走行机构同步运行的原理来检测走行机构的位置，在走行机构活动端6与走行机构固定端7分别设置有拉杆装置5，与走行机构活动端6连接的拉杆装置5另一端连接有辅缸活塞缸1，与走行机构固定端7连接的拉杆装置11另一端固定有防护罩10，位移传感器4设置于防护罩10内；辅缸活塞缸1与辅缸外壁3密封活动连接实现与走行机构的同步运动，辅缸活塞缸1的端部设有位置检测磁铁2，位置检测磁铁2与磁伸缩波导管3相连接，磁伸缩波导管3的另一端与位移传感器防护罩10相连接，位置检测磁铁2与磁伸缩波导管3位于辅缸外壁9内。
所述的位移传感器4采集位置检测磁铁2的位置信号，并且转换成用户现场设备需要的Profibus-DP/AS信号，通过工业以太网协议、或modbus协议等多种协议接口与控制系统8相连接。
本发明辅缸活塞缸和辅缸外壁采用不锈钢管，能够耐锈蚀，适应现场恶劣的工作环境，满足用户的使用要求；密封等级为IP69K，保证缸内传感器在现场恶劣的环境下正常工作；辅缸活塞缸和辅缸外壁运行自如，拉动次数可达100万次；内置的磁伸缩位置传感器的信号多样化，且支持双磁铁差动输出；内置的磁伸缩位置传感器抗震性能高。
创造性体现在以下方面：
1、淘汰传统的极限开关定位方式，能够实时反映走行机构的运行情况及运行趋势，使操作人员能够更好的掌控设备；
2. 位移传感器内置，辅缸外置在机械设备上，保护了传感器不受外界环境的影响，同时实现了对设备位移的同步检测；
3、特别防护结构的设计，能长期工作在极其恶劣的环境条件，尤其在抗冲击及振动方面得到大大的加强；
4、辅缸活塞缸和辅缸外壁利用非导磁材料，组合密封工艺，抗震结构的设计及抗震材料的选择较合理。
本发明辅缸外壁及辅缸活塞缸的机械性能使辅缸能提供最高达到5.5米工作行程，内置的抗震结构，减轻运行过程中对位移传感器的冲击，保证了信号质量，高密封更是增强了辅缸在恶劣的工业环境中的稳定性和可靠性。该系统可支持单磁铁和双磁铁差动信号输出，使得更能满足不同工况和控制的需求。本发明特殊防护结构设计使得1）密封等级达到IP69K；2）位移传感器能够工作在更大的温度范围：-50℃ 至 +85℃；3）可抗单一冲击150g，<2000Hz时 可抗冲击25g。
本发明适用于工矿企业中任何有定位检测或双位置检测需要，且环境恶劣（冲击振动强，含杂质的多水环境，温度过高或者过低）、不适于普通的测量位移的传感器工作的工艺位置。本发明是高精度、高稳定性，高可靠性、高使用寿命、低维护成本的定位检测或双位置检测的位置检测系统。
Claims (3)
1.位置检测系统带辅缸，其特征在于，包括内置的位移传感器、辅缸活塞缸、位置检测磁铁、辅缸外壁、拉杆，该系统将位置检测装置外置在走行机构上，通过位置检测磁铁与走行机构同步运行的原理来检测走行机构的位置，在走行机构活动端与固定端分别设置有拉杆装置，与走行机构活动端连接的拉杆装置另一端连接有辅缸活塞缸，与走行机构固定端连接的拉杆装置另一端固定有防护罩，位移传感器设置于防护罩内；辅缸活塞缸与辅缸外壁密封活动连接实现与走行机构的同步运动，辅缸活塞缸的端部设有位置检测磁铁，位置检测磁铁与磁致伸缩波导管相连接，磁伸缩波导管的另一端与位移传感器防护罩相连接，位置检测磁铁与磁伸缩波导管位于辅缸外壁内。
2.根据权利要求1所述的位置检测系统带辅缸，其特征在于，所述的位移传感器采集位置检测磁铁的位置信号，并且转换成用户现场设备需要的Profibus-DP/AS信号，通过工业以太网协议、或modbus协议等多种协议接口与控制系统相连接。
3.根据权利要求1所述的位置检测系统带辅缸，其特征在于，该系统支持单磁铁和双磁铁差动信号输出。
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