CN107272573B - 电控限位装置及电控限位方法和电控回零方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电控限位装置和电控限位方法以及回零方法。一种电控限位装置，用于旋转轴限位控制，包括第一至第四传感器、感应单元和控制单元，感应单元设置在底板上的回零位置，第一传感器和第二传感器设置在旋转轴面向底板的一侧；第一传感器、第二传感器以及感应单元设置在同一圆周上；第三传感器和第四传感器设置在底板上，第三传感器设置在拖链的内圈轨迹上，第四传感器设置在拖链的外圈轨迹上。一种基于上述电控限位装置的电控限位方法和回零方法，通过控制单元接收到的感应信号进行逻辑组合，控制旋转轴限位和回零。上述电控限位装置和限位方法以及回零方法，提高电控限位和回零的稳定性和可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及电子控制领域，特别是涉及电子限位和回零的控制方法和装置。
背景技术
在数控切割时，出于安全的考虑，往往会设定一些安全检测值，比如设备转动或移动的限位，以及回零设置等。
传统限位和回零方法，通常是通过对传感器的状态进行直接读取，比如触发了某个传感器，则返回限位信号，或者触发了某个传感器，就返回回零信号。但是这样的方法往往并不能确保安全，尤其是如果传感器故障或损坏时，很难及时发现，从而对设备造成损坏，从而可靠性较弱。
发明内容
基于此，有必要针对电子限位和回零可靠性的问题，提供一种电控限位装置以及基于该电控限位装置的电控限位方法和电控回零方法。
一种电控限位装置，用于旋转轴限位控制，所述旋转轴上设置有固定支架，所述固定支架连接拖链，所述固定支架能够带动所述拖链绕所述旋转轴转动，所述旋转轴设置在底板上，包括第一至第四传感器、感应单元和控制单元，所述感应单元设置在所述底板上的回零位置，所述第一传感器和所述第二传感器设置在所述旋转轴面向所述底板的一侧，所述第一传感器和所述第二传感器的夹角为第一预设角度；所述第一传感器、所述第二传感器以及所述感应单元设置在同一圆周上；所述第三传感器和所述第四传感器设置在所述底板上，所述第三传感器设置在所述拖链的内圈轨迹上，所述第四传感器设置在所述拖链的外圈轨迹上；所述控制单元用于控制所述旋转轴的转动，所述控制单元连接所述第一至第四传感器，所述第一传感器和所述第二传感器在被感应单元触发时将感应信号发送给所述控制单元，所述第三传感器和所述第四传感器在被所述拖链触发时将感应信号发送给所述控制单元；所述控制单元控制旋转轴顺时针旋转时，如果接收到所述第四传感器的感应信号并接收到所述第二传感器的感应信号，则生成限位信号，控制所述旋转轴停止转动；所述控制单元控制旋转轴逆时针旋转时，如果接收到所述第三传感器的感应信号并接收到所述第一传感器的感应信号，则所述控制单元生成限位信号，控制所述旋转轴停止转动。
在其中一个实施例中，所述控制单元控制所述旋转轴顺时针旋转时，如果接收到所述第四传感器的感应信号，并且在所述旋转轴继续顺时针转过第二预设角度后，仍未接收到所述第二传感器的感应信号，则生成报错信号；所述控制单元控制所述旋转轴逆时针旋转时，如果接收到所述第一传感器的感应信号，并且在所述旋转轴继续逆时针转过第三预设角度后，仍未接收到所述第三传感器的感应信号，则生成报错信号。
在其中一个实施例中，所述控制单元控制所述旋转轴顺时针旋转时，如果接收到所述第一传感器的感应信号，并在所述旋转轴继续顺时针旋转过的所述第一预设角度内，接收到所述第二传感器的感应信号，则生成回零信号；所述控制单元控制所述旋转轴逆时针旋转时，如果接收到所述第二传感器的感应信号，并且在所述旋转轴继续逆时针旋转过的所述第一预设角度内，接收到所述第一传感器的感应信号，则生成回零信号。
在其中一个实施例中，所述控制单元控制所述旋转轴逆时针旋转时，如果接收到所述第一传感器的感应信号，并且在所述旋转轴继续逆时针旋转过所述第一预设角度后，仍未接收到所述第二传感器的感应信号，则生成报错信号；所述控制单元控制所述旋转轴顺时针旋转时，如果接收到所述第二传感器的感应信号，并且在所述旋转轴继续顺时针旋转过所述第一预设角度后，仍未接收到所述第一传感器的感应信号，则生成报错信号。
在其中一个实施例中，所述第一预设角度不超过10度。
在其中一个实施例中，所述第一至第四传感器为光传感器。
上述电控限位装置，通过第一至第四传感器之间的逻辑组合实现电控限位以及电控回零，确保电控限位和回零的稳定性和可靠性。
一种基于上述电控限位装置的电控限位方法，包括步骤：
控制单元控制旋转轴顺时针旋转；
如果第四传感器和第二传感器均被触发，则所述控制单元生成限位信号，控制所述旋转轴停止转动；
所述控制单元控制所述旋转轴逆时针旋转；
如果第三传感器和第一传感器均被触发，则所述控制单元生成限位信号，控制所述旋转轴停止转动。
在其中一个实施例中，还包括步骤，所述旋转轴顺时针旋转时，如果所述第四传感器触发后继续转过第二预设角度，所述第二传感器仍未被触发，则所述控制单元生成报错信号。
在其中一个实施例中，还包括步骤，所述旋转轴逆时针旋转时，如果所述第一传感器触发后，继续转过第三预设角度，所述第三传感器仍未被触发，则所述控制单元生成报错信号。
上述基于电控限位装置的电控限位方法，通过两个传感器的互锁逻辑判断，能够双重确认限位位置，从而提高判断的准确性。
一种基于上述电控限位装置的电控回零方法，包括步骤：
控制单元控制旋转轴顺时针旋转，如果第一传感器被触发后，在所述旋转轴旋转的第一预设角度内，第二传感器被触发，则所述控制单元生成回零信号；或者
所述控制单元控制所述旋转轴逆时针旋转，如果第二传感器被触发后，在所述旋转轴旋转的第一预设角度内，第一传感器被触发，则所述控制单元生成回零信号。
在其中一个实施例中，还包括步骤，所述旋转轴逆时针旋转时，如果所述第一传感器被触发后继续转过所述第一预设角度，所述第二传感器仍未被触发，则所述控制单元生成报错信号；以及
所述旋转轴顺时针旋转时，如果所述第二传感器被触发后继续转过所述第一预设角度，所述第一传感器仍未被触发，则所述控制单元生成报错信号。
上述基于电控限位装置的电控回零方法，通过第一传感器和第二传感器的双重确认，能够确保旋转轴已经到达回零位置，并且由于第一预设角度，使得旋转轴回零有一个缓冲的区间和冗余度，提高了回零判断的适应性。
附图说明
图1为一实施例的电控限位装置的结构示意图；
图2为一实施例的基于电控限位装置的电控限位方法的流程图；
图3为图1所示实施例的电控限位装置的旋转轴顺时针旋转的工作示意图；
图4为图1所示实施例的电控限位装置的旋转轴逆时针旋转的工作示意图；
图5为一实施例的基于电控限位装置的电控回零方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
请参见图1，为一实施例的电控限位装置的结构示意图。如图所示，该电控限位装置，用于旋转轴限位控制。旋转轴110上设置有固定支架111，固定支架111上连接有拖链120，固定支架111能够带动拖链120绕旋转轴110转动。该旋转轴110设置在底板130上，能够相对底板130旋转。该电控限位装置包括第一至第四传感器A1～A4和感应单元C，该感应单元C设置在底板130上的回零位置，第一传感器A1和第二传感器A2设置在旋转轴110面向底板130的一侧，其中第一传感器A1和第二传感器A2的夹角为第一预设角度w。第一传感器A1、第二传感器A2以及感应单元C设置在同一圆周上，即旋转轴110旋转时，第一传感器A1和第二传感器A2能够经过该感应单元C，从而被触发。第三传感器A3和第四传感器A4设置在底板130上，其中第三传感器A3设置在拖链120的内圈轨迹上，即旋转轴旋转时，拖链120的内圈能够经过第三传感器A3，从而触发第三传感器A3。第四传感器A4设置在拖链120的外圈轨迹上，即旋转轴旋转时，拖链120的外圈能够经过第四传感器A4，从而触发第四传感器A4。优选地，该第一至第四传感器A1～A4为光传感器，从而能够方便感应位置信息。
电控限位装置还包括控制单元，该控制单元用于控制旋转轴110的转动，控制单元连接第一至第四传感器A1～A4，第一传感器A1和第二传感器A2在被感应单元C触发时将感应信号发送给控制单元，第三传感器A3和第四传感器A4在被拖链120触发时将感应信号发送给控制单元。该控制单元根据接收到的感应信号，进行逻辑组合，输出判断信号。以判断是否已抵达限位位置，或者是否已经回零。以及当有传感器失效时，能够输出错误报警信号。并控制旋转轴110继续转动或停止转动。这样能够通过第一至第四传感器之间的逻辑组合实现电控限位以及电控回零，确保电控限位和回零的稳定性和可靠性。
在本实施例中，该第一预设角度w不超过10度，从而能够确保回零的准确性，优选地，该第一预设角度w为不超过5度。
请参见图2至图4，图2为基于图1所示的电控限位装置的电控限位方法的流程示意图，图3为图1所示实施例的电控限位装置的旋转轴顺时针旋转的工作示意图。图4为图1所示实施例的电控限位装置的旋转轴逆时针旋转的工作示意图。如图2所示，该电控限位方法包括步骤S110控制单元控制旋转轴顺时针旋转，如果第四传感器A4和第二传感器A2均被触发，则控制单元生成限位信号，控制旋转轴停止转动。即，旋转轴顺时针旋转时，拖链的外圈已经覆盖第四传感器A4，并且第二传感器A2已经经过感应单元C，那么，表示旋转轴已经抵达顺时针旋转时的限位位置，从而控制单元控制旋转轴停止转动。
步骤S120控制单元控制旋转轴逆时针旋转，如果第三传感器A3和第一传感器A1均被触发，则控制单元生成限位信号，控制旋转轴停止转动。即，旋转轴逆时针旋转时，拖链的内圈已经覆盖第三传感器A3，并且第一传感器A1已经经过感应单元C，那么，表示旋转轴已经抵达逆时针转动时的限位位置，从而控制单元控制旋转轴停止转动。
这样的电控限位方法，通过两个传感器的互锁逻辑判断，能够双重确认限位位置，从而提高判断的准确性。
优选地，该电控限位方法还可以包括步骤S130，旋转轴顺时针旋转时，如果第四传感器A4触发后，旋转轴顺时针再旋转过第二预设角度，第二传感器A2仍未被触发，则控制单元生成报错信号。该第二预设角度为顺时针旋转时，固定支架经过第四传感器A4后，至第二传感器A2经过感应单元C时的旋转轴的旋转角度。即，旋转轴顺时针旋转时，拖链的外圈已经覆盖第四传感器A4，但是在旋转轴顺时针再旋转过第二预设角度后，第二传感器A2应该已经经过感应单元C，但是第二传感器A2仍未被触发，那么就可以判断该第二传感器A2已经发生故障而失效，从而控制单元发出报错警报，提醒更换传感器。
优选地，该电控限位方法还可以包括步骤S140，旋转轴逆时针旋转时，如果第一传感器A1触发后，在旋转轴逆时针再旋转过第三预设角度，第三传感器A3仍未被触发，则控制单元生成报错信号。该第三预设角度为逆时针旋转时，第一传感器A1经过感应单元C后，至固定支架经过第三传感器A3时的旋转轴的旋转角度。即，旋转轴逆时针旋转时，第一传感器A1已经经过感应单元C，但是在旋转轴逆时针再旋转过第三预设角度后，拖链的内圈应该已经覆盖第三传感器A3，但是第三传感器A3未被触发，那么就可以判断该第三传感器A3已经发生故障而失效，从而控制单元发出报错警报，提醒更换传感器。
可以理解的是，根据第一至第四传感器设置的相对位置的不同，也可以判断第四传感器或第一传感器是否发生故障。
这种电控限位方法，通过对双传感器的组合判断，不仅能够提高限位的准确性，当传感器出现故障时，还能够及时判断传感器是否失效，反馈报错信号，提醒更换传感器，从而能够进一步地保障设备的安全性。
请参见图5，为基于图1所示的电控限位装置的电控回零方法的流程示意图。并请结合图1。如图5所示，该电控回零方法包括步骤S210，控制单元控制旋转轴逆时针旋转，如果第一传感器A1被触发后，在第一预设角度w内，第二传感器A2被触发，则控制单元生成回零信号。即，旋转轴逆时针旋转时，第一传感器A1已经经过位于回零位置的感应单元C，旋转轴逆时针再旋转过预设的第一预设角度w后，如果第二传感器A2也经过位于回零位置的感应单元C，那么就确认该旋转轴已经到达回零位置。
或者步骤S220，控制单元控制旋转轴顺时针旋转，如果第二传感器A2被触发后，在第一预设角度w内，该第一传感器A1被触发，则控制单元生成回零信号。即，旋转轴顺时针旋转时，第二传感器A2已经经过位于回零位置的感应单元C，旋转轴顺时针再旋转过预设的第一预设角度w后，如果第一传感器A1也经过位于回零位置的感应单元C，那么就确认该旋转轴已经到达回零位置。该第一预设角度w可以根据实际需要进行调整，优选地，该第一预设角度w不超过10度。
这样的电控回零方法，通过第一传感器A1和第二传感器A2的双重确认，能够确保旋转轴已经到达回零位置，并且由于第一预设角度w，使得旋转轴回零有一个缓冲的区间和冗余度，提高了回零判断的适应性。
优选地，该电控回零方法还包括步骤S230，旋转轴逆时针旋转时，如果在第一传感器A1被触发后，在第一预设角度w内，第二传感器A2未被触发，则控制单元生成报错信号，即可以判断该第二传感器A2发生了故障或者失效。还可以包括步骤S240，旋转轴顺时针旋转时，如果在第二传感器A2被触发后，在第一预设角度w内，第一传感器A1未被触发，则控制单元生成报错信号，即可以判断该第一传感器A1发生了故障或者失效。
这样的电控回零方法，不仅能够准确判断旋转轴的回零，当传感器出现故障时，还能够及时判断传感器是否失效，反馈报错信号，提醒更换传感器，从而能够进一步地保障设备的安全性。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (11)
1.一种电控限位装置，用于旋转轴限位控制，所述旋转轴上设置有固定支架，所述固定支架连接拖链，所述固定支架能够带动所述拖链绕所述旋转轴转动，所述旋转轴设置在底板上，其特征在于，包括第一至第四传感器、感应单元和控制单元，所述感应单元设置在所述底板上的回零位置，所述第一传感器和所述第二传感器设置在所述旋转轴面向所述底板的一侧，所述第一传感器和所述第二传感器的夹角为第一预设角度；所述第一传感器、所述第二传感器以及所述感应单元设置在同一圆周上；所述第三传感器和所述第四传感器设置在所述底板上，所述第三传感器设置在所述拖链的内圈轨迹上，所述第四传感器设置在所述拖链的外圈轨迹上；所述控制单元用于控制所述旋转轴的转动，所述控制单元连接所述第一至第四传感器，所述第一传感器和所述第二传感器在被感应单元触发时将感应信号发送给所述控制单元，所述第三传感器和所述第四传感器在被所述拖链触发时将感应信号发送给所述控制单元；所述控制单元控制旋转轴顺时针旋转时，如果接收到所述第四传感器的感应信号并接收到所述第二传感器的感应信号，则生成限位信号，控制所述旋转轴停止转动；所述控制单元控制旋转轴逆时针旋转时，如果接收到所述第三传感器的感应信号并接收到所述第一传感器的感应信号，则所述控制单元生成限位信号，控制所述旋转轴停止转动。
2.根据权利要求1所述的电控限位装置，其特征在于，所述旋转轴顺时针旋转带动所述固定支架经过所述第四传感器，至所述第二传感器经过所述感应单元时，所述旋转轴的旋转角度为第二预设角度；所述旋转轴逆时针旋转带动所述第一传感器经过所述感应单元，至所述固定支架经过所述第三传感器时，所述旋转轴的旋转角度为第三预设角度；
如果接收到所述第四传感器的感应信号，并且在所述旋转轴继续顺时针转过所述第二预设角度后，仍未接收到所述第二传感器的感应信号，则生成报错信号；所述控制单元控制所述旋转轴逆时针旋转时，如果接收到所述第一传感器的感应信号，并且在所述旋转轴继续逆时针转过所述第三预设角度后，仍未接收到所述第三传感器的感应信号，则生成报错信号。
3.根据权利要求1所述的电控限位装置，其特征在于所述控制单元控制所述旋转轴顺时针旋转时，如果接收到所述第一传感器的感应信号，并在所述旋转轴继续顺时针旋转过的所述第一预设角度内，接收到所述第二传感器的感应信号，则生成回零信号；所述控制单元控制所述旋转轴逆时针旋转时，如果接收到所述第二传感器的感应信号，并且在所述旋转轴继续逆时针旋转过的所述第一预设角度内，接收到所述第一传感器的感应信号，则生成回零信号。
4.根据权利要求3所述的电控限位装置，其特征在于，所述控制单元控制所述旋转轴逆时针旋转时，如果接收到所述第一传感器的感应信号，并且在所述旋转轴继续逆时针旋转过所述第一预设角度后，仍未接收到所述第二传感器的感应信号，则生成报错信号；所述控制单元控制所述旋转轴顺时针旋转时，如果接收到所述第二传感器的感应信号，并且在所述旋转轴继续顺时针旋转过所述第一预设角度后，仍未接收到所述第一传感器的感应信号，则生成报错信号。
5.根据权利要求1至4任意一项所述的电控限位装置，其特征在于，所述第一预设角度不超过10度。
6.根据权利要求1至4任意一项所述的电控限位装置，其特征在于，所述第一至第四传感器为光传感器。
7.一种基于权利要求1所述的电控限位装置的电控限位方法，其特征在于，包括步骤：
控制单元控制旋转轴顺时针旋转；
如果第四传感器和第二传感器均被触发，则所述控制单元生成限位信号，控制所述旋转轴停止转动；
所述控制单元控制所述旋转轴逆时针旋转；
如果第三传感器和第一传感器均被触发，则所述控制单元生成限位信号，控制所述旋转轴停止转动。
8.根据权利要求7所述的基于电控限位装置的电控限位方法，其特征在于，所述旋转轴顺时针旋转带动所述固定支架经过所述第四传感器，至所述第二传感器经过所述感应单元时，所述旋转轴的旋转角度为第二预设角度；
所述电控限位方法还包括步骤，所述旋转轴顺时针旋转时，如果所述第四传感器触发后继续转过所述第二预设角度，所述第二传感器仍未被触发，则所述控制单元生成报错信号。
9.根据权利要求7所述的基于电控限位装置的电控限位方法，其特征在于，所述旋转轴逆时针旋转带动所述第一传感器经过所述感应单元，至所述固定支架经过所述第三传感器时，所述旋转轴的旋转角度为第三预设角度；
所述电控限位方法还包括步骤，所述旋转轴逆时针旋转时，如果所述第一传感器触发后，继续转过所述第三预设角度，所述第三传感器仍未被触发，则所述控制单元生成报错信号。
10.一种基于权利要求1所述电控限位装置的电控回零方法，其特征在于，包括步骤：
控制单元控制旋转轴顺时针旋转，如果第一传感器被触发后，在所述旋转轴旋转的第一预设角度内，第二传感器被触发，则所述控制单元生成回零信号；或者
所述控制单元控制所述旋转轴逆时针旋转，如果第二传感器被触发后，在所述旋转轴旋转的第一预设角度内，第一传感器被触发，则所述控制单元生成回零信号。
11.根据权利要求10所述的基于电控限位装置的电控回零方法，其特征在于，还包括步骤，所述旋转轴逆时针旋转时，如果所述第一传感器被触发后继续转过所述第一预设角度，所述第二传感器仍未被触发，则所述控制单元生成报错信号；以及
所述旋转轴顺时针旋转时，如果所述第二传感器被触发后继续转过所述第一预设角度，所述第一传感器仍未被触发，则所述控制单元生成报错信号。
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