CN110103015B - 一种用于将多路进样阀阀体零位和光栅码盘零位对正的对正装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于多路旋转阀的阀体和光栅码尺零位对正装置及其使用方法，包括底座，底座上有螺纹孔，用于固定多路进样阀，一个红光束灯通过束灯安装座固定在底座一端，红光束灯光束正对多路进样阀入口；底座另一端装有一台码盘定位电机，码盘定位电机轴末端安装有轴套，轴套和多路进样阀尾端未固定的光栅码盘相连，码盘定位电机带动光栅码盘旋转。本发明通过多路进样阀阀体驱动电机带动阀体旋转，通过观察阀体出口红光光束定位阀体零点，通过码盘定位电机带动光栅码盘旋转，通过读取光栅读头信号确定码盘零位，当阀体和码盘都到达零位时，使用紧定螺钉固定光栅码盘，实现光栅码盘和阀体零位对正。

Description

一种用于将多路进样阀阀体零位和光栅码盘零位对正的对正 装置及其使用方法

技术领域

本发明属于旋转阀制造领域，具体涉及一种用于将多路进样阀阀体零位和光栅码盘零位对正的对正装置及其使用方法。

背景技术

多路进样阀的光栅码盘零位是阀门控制的基准，码盘零位和阀体零位之间的角度偏差会导致进样不足，甚至流道堵塞。目前用于消除多路进样阀零位偏差影响的方法是在阀门装配前做好标记，通过标记对正光栅码盘零位和阀体零位，或者直接在控制程序中添加补偿角度，消除零位偏差，这两种方法都要在进样阀控制程序中添加补偿系数，不仅增加进样阀成本，还造成控制程序冗余，甚至崩溃。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种用于将多路进样阀阀体零位和光栅码盘零位对正的对正装置及其使用方法，可实现多路进样阀阀体零位和光栅码盘零位自动对正，无需人为干预，无需在进样阀控制程序中添加补偿系数。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种用于将多路进样阀阀体零位和光栅码盘零位对正的对正装置，包括码盘定位电机、红光束灯、照度仪和控制器；

使用时，多路进样阀置于码盘定位电机和红光束灯之间，多路进样阀与码盘定位电机和红光束灯均同轴布置；红光束灯的发射端正对多路进样阀中的阀体入口，照度仪感应端正对多路进样阀中的阀体零位出口；多路进样阀中驱动电机的驱动电机轴一端穿过光栅码盘，零位对正前，码盘定位电机的码盘定位电机轴输出端与多路进样阀中的光栅码盘的码盘法兰端通过轴套固定连接；驱动电机轴与光栅码盘间隙配合，零位对正后，驱动电机轴与光栅码盘固定连接，码盘定位电机轴输出端与光栅码盘的码盘法兰端断开连接；

控制器，用于控制码盘定位电机和驱动电机的开机和停机；用于接收照度仪的输出信号，并在照度仪输出信号最强时控制驱动电机停机锁止；还用于接收多路进样阀中光栅读头的输出信号，并在输出信号为零位信号时控制码盘定位电机停机锁止。

优选的，还包括底座1，码盘定位电机、红光束灯和照度仪均安装在底座上；底座上设有定位凸台，用于固定待零位对正的多路进样阀。

进一步的，码盘定位电机通过锁止滑块及导轨安装在底座上，码盘定位电机能够沿导轨滑动，并能够通过锁止滑块锁定位置；码盘定位电机滑动过程中始终保持与多路进样阀同轴。

进一步的，红光束灯通过锁止滑块及导轨安装在底座上，红光束灯能够沿导轨滑动，并能够通过锁止滑块锁定位置；红光束灯滑动过程中始终保持与多路进样阀同轴。

进一步的，底座上固定设有竖直滑轨，竖直滑轨上滑动安装有水平滑轨，照度仪滑动安装在水平滑轨上。

优选的，零位对正前，轴套与码盘定位电机轴输出端通过第一紧定螺钉固定连接，轴套与光栅码盘的码盘法兰端通过第二紧定螺钉固定连接；零位对正后，驱动电机轴与光栅码盘的码盘法兰端通过第三紧定螺钉固定连接。

进一步的，轴套上设有通孔，通孔与第三紧定螺钉位置对应。

优选的，照度仪感应端外嵌套有硅胶套，硅胶套用于屏蔽外界光源进入照度仪。

优选的，控制器还与红光束灯电连接，为红光束灯提供电源。

所述的用于将多路进样阀阀体零位和光栅码盘零位对正的对正装置的使用方法，将多路进样阀置于码盘定位电机和红光束灯之间，使红光束灯的发射端正对阀体入口，照度仪感应端正对阀体零位出口，码盘定位电机轴输出端与光栅码盘的码盘法兰端通过轴套固定连接，驱动电机轴与光栅码盘间隙配合；

开启红光束灯，控制器启动驱动电机，驱动电机带动多路进样阀中的阀芯旋转，照度仪输出信号给控制器，当控制器接收到照度仪的最强输出信号时，控制驱动电机停机锁止；

控制器启动码盘定位电机，码盘定位电机驱动光栅码盘旋转，光栅读头输出信号给控制器，当光栅码盘的零位标识转动到光栅读头的感应区时，光栅读头输出零位信号，控制器接收到光栅读头的零位信号并控制码盘定位电机停机锁止；将光栅码盘和驱动电机轴固定连接，并将多路进样阀从装置上卸下。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明在使用时，控制器控制驱动电机旋转，带动阀芯旋转，旋转至阀芯流道和阀体零位出口导通时，红光束灯发射的红色光束从阀体入口进入阀芯流道，红色光束经阀芯流道反射，通过阀体零位出口进入照度仪；在阀芯旋转到零位的过程中，阀体零位出口的开度逐渐增大，直到阀芯完全旋转到零位，阀体零位出口的开度最大，照度仪输出信号最强，控制器根据照度仪的最强输出信号确认阀芯转到零位，并控制驱动电机停机锁止。控制器控制码盘定位电机旋转，驱动光栅码盘旋转，光栅读头发送信号给控制器，光栅码盘上有零位标识，当光栅码盘的零位标识转动到光栅读头的感应区时，光栅读头输出零位信号；控制器接收到光栅读头的零位信号，即控制码盘定位电机停机锁止；因为阀体零位出口和光栅读头的感应区本身是对正的，因此光栅码盘与光栅读头的感应区对正，阀芯与阀体零位出口对正后，即实现了光栅码盘的零位和阀芯的零位对正。本发明利用电机驱动多路送样阀阀芯和光栅码盘旋转，并利用照度仪检测阀体零位，利用光栅读头检测光栅码盘零位，整个定位过程的实现为全自动化，定位更加准确迅速，且使用光信号作为反馈，避免引入杂质污染阀体。本发明无需在进样阀控制程序中添加补偿系数，解决了由于在进样阀控制程序中添加补偿系数增加进样阀成本、造成控制程序冗余的问题，各关键零部件均为工业级标准零部件，成熟可靠。

进一步的，底座上设定位凸台，方便多路进样阀的快速安装。

进一步的，码盘定位电机可在导轨上滑动，便于调整码盘定位电机与多路进样阀中光栅码盘的对应位置。

进一步的，红光束灯可在导轨上滑动，便于调整红光束灯与多路进样阀中的阀体入口的对应位置。

进一步的，照度仪可沿竖直滑轨和水平滑轨滑动，调整位置，便于使其感应端与多路进样阀零位出口对齐。

进一步的，轴套覆盖第三紧定螺钉的位置时，在轴套上设有通孔，可以通过通孔调节第三紧定螺钉的松紧度。

进一步的，照度仪感应端嵌套硅胶套，阻挡外界光照进入阀体零位出口，引入干扰信号。

本发明使用控制器读取照度仪和光栅读头的反馈信号，并分别控制多路进样阀中驱动电机带动阀芯旋转到零位，控制码盘定位电机带动光栅码盘旋转到码盘零位，实现阀体和光栅码盘零位对正。本发明可实现阀体零位和光栅码盘零位自动对正，无需人为干预。

附图说明

图1是本发明对正装置的使用状态示意图；

图2是红光束灯和照度仪对应位置示意图；

图3是轴套和光栅码盘安装位置示意图；

其中，1为底座，2为码盘定位电机，3为红光束灯，4为照度仪，5为控制器，6为多路进样阀，7为竖直滑轨，8为水平滑轨，9为滑动安装座，10为硅胶套，11为双排导轨，12为单排导轨，13为第一锁止滑块，14为定位电机安装座，15为轴套，16为光栅码盘，17为第二锁止滑块，18为束光灯座，19为驱动电机，20为光栅读头，21为阀体，22为阀芯，23为阀体入口，24为阀体零位出口，25为阀芯流道，26为码盘定位电机轴，27为驱动电机轴，28为第一紧定螺钉，29为第二紧定螺钉，30为通孔，31为第三紧定螺钉。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。

本发明公开一种用于将多路进样阀阀体零位和光栅码盘零位对正的对正装置，主要包括底座1、码盘定位电机2、定位电机安装座14、红光束灯3、束光灯座18、照度仪4和控制器5。

如图1所示，在底座1的一端，码盘定位电机2固定在定位电机安装座 14上，定位电机安装座14通过第一锁止滑块13及双排导轨11安装在底座 1上，双排导轨11和第一锁止滑块13连接组成滑动副，码盘定位电机2能够沿双排导轨11滑动，并能够使用第一锁止滑块13锁定位置；在底座1的另一端，红光束灯3固定在束光灯座18上，束光灯座18通过第二锁止滑块 17及单排导轨12安装在底座1上，单排导轨12和第二锁止滑块17连接组成滑动副，红光束灯3能够沿单排导轨12滑动，并能够使用第二锁止滑块锁定位置。底座1上固定有竖直滑轨7，竖直滑轨7上滑动安装有水平滑轨 8，水平滑轨8能够沿竖直滑轨7上下滑动；水平滑轨8上滑动安装有滑动安装座9，滑动安装座9能够沿水平滑轨8水平滑动，照度仪4安装在滑动安装座9上。

使用时，多路进样阀6置于码盘定位电机2和红光束灯3之间，并通过螺钉固定在底座1的定位凸台上，多路进样阀6与码盘定位电机2和红光束灯3均同轴布置；码盘定位电机2滑动过程中，码盘定位电机2输出端始终和多路进样阀6保持同轴，红光束灯3滑动过程中，红光束灯3始终和多路进样阀6保持同轴。

多路进样阀6包括阀体21、阀芯22、驱动电机19、光栅码盘16和光栅读头20。驱动电机19的驱动电机轴27一端与阀芯22传动连接，另一端穿过光栅码盘16并与光栅码盘16传动连接。

如图2所示，阀体21上设置有阀体入口23、阀体零位出口24和阀芯流道25；红光束灯3和阀体21保持同轴，其发射端正对阀体入口23。照度仪4可通过沿竖直方向和水平方向滑动，调整其位置，并使照度仪4感应端正对阀体零位出口24；照度仪4感应端外嵌套有黑色的硅胶套10，硅胶套 10和阀体21充分接触，并包裹阀体零位出口24，硅胶套10能够屏蔽外界光源进入照度仪4。红光束灯3发射的红色光束从阀体入口23进入阀芯流道25，当阀芯22转动到零位时，阀芯流道25和阀体零位出口24导通，红光经阀芯流道25反射，通过阀体零位出口24进入照度仪4。

如图3所示，码盘定位电机2的码盘定位电机轴26与驱动电机轴27保持同轴，码盘定位电机轴26与光栅码盘16通过一个轴套15连接，轴套 15的一端安装在码盘定位电机轴26末端，并通过第一紧定螺钉28固定；光栅码盘16嵌套在轴套15的另一端内部，并通过第二紧定螺钉29固定；驱动电机轴27与光栅码盘16传动连接的一端穿过光栅码盘16，光栅码盘16侧面装有第三紧定螺钉31以固定光栅码盘16和驱动电机轴27的相对位置，在零位对正前，第三紧定螺钉31未拧紧；轴套15侧面有一个直径4毫米的通孔30，通孔30正对第三紧定螺钉31，零位对正后，可用螺丝刀穿过通孔30拧紧第三紧定螺钉31。

控制器5通过产生脉冲信号控制码盘定位电机(2)和驱动电机(19) 的开机和停机。控制器5与照度仪4和光栅读头20分别连接，用于接收照度仪4和光栅读头20的输出信号；控制器5通过迭代算法判断照度仪4的输出信号最强时，控制驱动电机19停机锁止；控制器5接收到光栅读头20 的零位信号，控制码盘定位电机2停机锁止。控制器5还与红光束灯3电连接，用于为红光束灯3提供电源。

本发明的使用方法为：

将多路进样阀6置于码盘定位电机2和红光束灯3之间，安装在底座1 上，使红光束灯3的发射端正对阀体入口23，照度仪4感应端正对阀体零位出口24，码盘定位电机轴26输出端与光栅码盘16的码盘法兰端通过轴套15固定连接，第三紧定螺钉31未拧紧，驱动电机轴27与光栅码盘16间隙配合；

开启红光束灯3，控制器5启动驱动电机19，带动阀芯22旋转到零位的过程中，阀体零位出口24的开度逐渐增大，直到阀芯22完全旋转到零位，阀体零位出口24的开度最大，照度仪4输出信号最强，控制器5根据照度仪4的最强输出信号确认阀芯22转到零位，并控制驱动电机19停机锁止。

控制器5启动码盘定位电机2，驱动光栅码盘16旋转，光栅读头20发送信号给控制器5，光栅码盘16上有零位标识，当光栅码盘16的零位标识转动到光栅读头20的感应区时，光栅读头20输出零位信号，控制器5接收到光栅读头20的零位信号，即控制码盘定位电机2停机锁止，此时光栅码盘16的零位和阀芯22的零位对正，可拧紧第三紧定螺钉31，固定光栅码盘16和驱动电机轴27。并将多路进样阀6从装置上卸下，完成零位对正工作。

本发明的工作原理为：驱动电机19带动阀芯22旋转到零位的过程中，阀体零位出口24的通光量逐渐增大，照度仪4的输出信号逐渐增强，当阀芯22转到零位时，阀体零位出口24开度最大，照度仪4输出信号最强，当阀芯22转过零位，阀体零位出口24开度逐渐减小，照度仪4输出信号逐渐减弱，控制器5的控制程序内建有迭代算法，通过反复迭代，找到照度仪4 最强输出信号，控制器5根据照度仪4的最强输出信号确认阀芯22转到零位，并控制驱动电机19停机锁止。码盘定位电机2驱动光栅码盘16旋转时，光栅读头20发送信号给控制器5，光栅码盘16上有零位标识，当光栅码盘 16的零位标识转动到光栅读头20的感应区时，光栅读头20输出零位信号；控制器5接收到光栅读头20的零位信号，即控制码盘定位电机2停机锁止；因为阀体零位出口24和光栅读头20的感应区本身是对正的，因此光栅码盘 16与光栅读头20的感应区对正，阀芯22与阀体零位出口24对正后，即实现了光栅码盘16的零位和阀芯22的零位对正。

Claims (10)

1.一种用于将多路进样阀阀体零位和光栅码盘零位对正的对正装置，包括码盘定位电机(2)、红光束灯(3)、照度仪(4)和控制器(5)；其特征在于，

使用时，多路进样阀(6)置于码盘定位电机(2)和红光束灯(3)之间，多路进样阀(6)与码盘定位电机(2)和红光束灯(3)均同轴布置；红光束灯(3)的发射端正对多路进样阀(6)中的阀体入口(23)，照度仪(4)感应端正对多路进样阀(6)中的阀体零位出口(24)；多路进样阀(6)中驱动电机(19)的驱动电机轴(27)一端穿过光栅码盘(16)，零位对正前，码盘定位电机(2)的码盘定位电机轴(26)输出端与多路进样阀(6)中的光栅码盘(16)的码盘法兰端通过轴套(15)固定连接；驱动电机轴(27)与光栅码盘(16)间隙配合，零位对正后，驱动电机轴(27)与光栅码盘(16)固定连接，码盘定位电机轴(26)输出端与光栅码盘(16)的码盘法兰端断开连接；

控制器(5)，用于控制码盘定位电机(2)和驱动电机(19)的开机和停机；用于接收照度仪(4)的输出信号，并在照度仪(4)输出信号最强时控制驱动电机(19)停机锁止；还用于接收多路进样阀(6)中光栅读头(20)的输出信号，并在输出信号为零位信号时控制码盘定位电机(2)停机锁止。

2.根据权利要求1所述的用于将多路进样阀阀体零位和光栅码盘零位对正的对正装置，其特征在于，还包括底座1，码盘定位电机(2)、红光束灯(3)和照度仪(4)均安装在底座(1)上；底座(1)上设有定位凸台，用于固定待零位对正的多路进样阀(6)。

3.根据权利要求2所述的用于将多路进样阀阀体零位和光栅码盘零位对正的对正装置，其特征在于，码盘定位电机(2)通过锁止滑块及导轨安装在底座(1)上，码盘定位电机(2)能够沿导轨滑动，并能够通过锁止滑块锁定位置；码盘定位电机(2)滑动过程中始终保持与多路进样阀(6)同轴。

4.根据权利要求2所述的用于将多路进样阀阀体零位和光栅码盘零位对正的对正装置，其特征在于，红光束灯(3)通过锁止滑块及导轨安装在底座(1)上，红光束灯(3)能够沿导轨滑动，并能够通过锁止滑块锁定位置；红光束灯(3)滑动过程中始终保持与多路进样阀(6)同轴。

5.根据权利要求2所述的用于将多路进样阀阀体零位和光栅码盘零位对正的对正装置，其特征在于，底座(1)上固定设有竖直滑轨(7)，竖直滑轨(7)上滑动安装有水平滑轨(8)，照度仪(4)滑动安装在水平滑轨(8)上。

6.根据权利要求1所述的用于将多路进样阀阀体零位和光栅码盘零位对正的对正装置，其特征在于，零位对正前，轴套(15)与码盘定位电机轴(26)输出端通过第一紧定螺钉(28)固定连接，轴套(15)与光栅码盘(16)的码盘法兰端通过第二紧定螺钉(29)固定连接；零位对正后，驱动电机轴(27)与光栅码盘(16)的码盘法兰端通过第三紧定螺钉(31)固定连接。

7.根据权利要求6所述的用于将多路进样阀阀体零位和光栅码盘零位对正的对正装置，其特征在于，轴套(15)上设有通孔(30)，通孔(30)与第三紧定螺钉(31)位置对应。

8.根据权利要求1所述的用于将多路进样阀阀体零位和光栅码盘零位对正的对正装置，其特征在于，照度仪(4)感应端外嵌套有硅胶套(10)，硅胶套(10)用于屏蔽外界光源进入照度仪(4)。

9.根据权利要求1所述的用于将多路进样阀阀体零位和光栅码盘零位对正的对正装置，其特征在于，控制器(5)还与红光束灯(3)电连接，为红光束灯(3)提供电源。

10.权利要求1-9任一项所述的用于将多路进样阀阀体零位和光栅码盘零位对正的对正装置的使用方法，其特征在于，将多路进样阀(6)置于码盘定位电机(2)和红光束灯(3)之间，使红光束灯(3)的发射端正对阀体入口(23)，照度仪(4)感应端正对阀体零位出口(24)，码盘定位电机轴(26)输出端与光栅码盘(16)的码盘法兰端通过轴套(15)固定连接，驱动电机轴(27)与光栅码盘(16)间隙配合；

开启红光束灯(3)，控制器(5)启动驱动电机(19)，驱动电机(19)带动多路进样阀(6)中的阀芯(22)旋转，照度仪(4)输出信号给控制器(5)，当控制器(5)接收到照度仪(4)的最强输出信号时，控制驱动电机(19)停机锁止；

控制器(5)启动码盘定位电机(2)，码盘定位电机(2)驱动光栅码盘(16)旋转，光栅读头(20)输出信号给控制器(5)，当光栅码盘(16)的零位标识转动到光栅读头(20)的感应区时，光栅读头(20)输出零位信号，控制器(5)接收到光栅读头(20)的零位信号并控制码盘定位电机(2)停机锁止；将光栅码盘(16)和驱动电机轴(27)固定连接，并将多路进样阀(6)从装置上卸下。

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