CN110657744A - 位置检测装置、控制方法、动力装置和计算机可读介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种位置检测装置、控制方法、动力装置和计算机可读介质，涉及位置检测的技术领域，应用于控制被测件位置移动的动力装置，包括控制模块、检测模块和反射模块；检测模块和动力装置分别与控制模块连接；反射模块位于检测模块一侧，且反射模块与检测模块之间的距离设置在预设阈值范围内；检测模块或反射模块安装在被测件上；反射模块，用于反射检测模块发送的信号；检测模块，用于向反射模块发射信号，并根据反射模块反射的信号生成检测信号；控制模块，用于根据检测信号生成动力装置控制信号，并向动力装置发送动力装置控制信号，以使动力装置根据动力装置控制信号控制被测件的位置。本发明能够有效避免器件之间摩擦，便于安装。

Description

位置检测装置、控制方法、动力装置和计算机可读介质

技术领域

本发明涉及位置检测技术领域，尤其是涉及一种位置检测装置、控制方法、动力装置和计算机可读介质。

背景技术

直线往复机构包括螺杆、安装在螺杆上的螺母以及控制螺杆转动的电机，其通过电机转动螺杆只绕自身轴线旋转，而在轴线方向位置不动，使得安装在螺杆上的螺母沿与螺杆轴线平行的方向做直线运动。通过电机控制螺杆的正转或反转控制螺母沿与螺杆轴线平行的方向做往复运动，为控制螺母做往复运动，需要检测螺母的位置。目前，螺母位置的检测装置较小，不便于安装，且对安装精度要求较高，如果安装位置有稍偏差，容易在螺母移动时导致检测装置器件之间产生摩擦，损害器件。

发明内容

本发明的目的在于提供一种位置检测装置、控制方法、动力装置和计算机可读介质，能够有效避免器件之间摩擦，便于安装。

第一方面，本发明实施例提供一种位置检测装置，应用于控制被测件位置移动的动力装置，包括：控制模块、检测模块和反射模块；所述检测模块和所述动力装置分别与所述控制模块连接；所述反射模块位于检测模块一侧，且反射模块与检测模块之间的距离设置在预设阈值范围内；所述检测模块或反射模块安装在被测件上；

所述反射模块，用于反射检测模块发送的信号；

所述检测模块，用于向反射模块发射信号，并根据反射模块反射的信号生成检测信号；

所述控制模块，用于根据所述检测信号生成动力装置控制信号，并向动力装置发送所述动力装置控制信号，以使所述动力装置根据所述动力装置控制信号控制被测件的位置。

本实施例的位置检测装置与反射模块之间的距离设置在预设阈值范围内，且检测模块与反射模块之间通过发射信号的方式进行位置检测，使得检测装置与反射模块之间不接触，能够有效避免器件之间摩擦，便于安装，为装置的正常运行提供了保障。

在可选的实施方式中，所述检测模块包括至少一个反射式光电开关，所述反射模块为光反射板。

在可选的实施方式中，所述检测模块包括第一反射式光电开关和第二反射式光电开关；

所述第一反射式光电开关安装在被测件的起始位置相对应的位置，所述第二反射式光电开关安装在被测件的终点位置相对应的位置，所述反射模块安装在所述被测件上。

在可选的实施方式中，所述光反射板为白色光反射板。

第二方面，本发明实施例提供一种位置检测控制方法，应用于动力装置；包括：

接收检测信号；所述检测信号为检测模块向反射模块发送信号后，根据反射模块反射的信号所生成的信号，且反射模块与检测模块之间的距离设置在预设阈值范围内；

根据所述检测信号向动力装置发送动力装置控制信号，以使所述动力装置根据所述动力装置控制信号控制被测件的位置。

本实施例的控制方法，由于采用的反射模块与检测模块之间的距离设置在预设阈值范围内，且检测模块与反射模块之间通过发射信号的方式进行位置检测，使得检测模块与反射模块之间不接触，能够有效避免器件之间摩擦，为装置的正常运行提供了保障。

在可选的实施方式中，所述检测模块包括至少一个反射式光电开关，所述反射模块为光反射板。

在可选的实施方式中，所述检测模块包括第一反射式光电开关和第二反射式光电开关，所述第一反射式光电开关安装在被测件的起始位置相对应的位置，所述第二反射式光电开关安装在被测件的终点位置相对应的位置，所述反射模块安装在所述被测件上；所述检测信号包括第一检测信号、第二检测信号和第三检测信号；

所述第一检测信号为被测件位于起始位置时，第一反射式光电开关检测到的有效信号；所述第二检测信号为被测件位于起始位置时，第一反射式光电开关检测到的无效信号；所述第三检测信号为被测件位于终点位置时第二反射式光电开关检测到的有效信号；

根据所述检测信号向动力装置发送动力装置控制信号包括：

当接收到第一检测信号时，向所述动力装置发送正向旋转控制信号；

当依次接收到第二检测信号和第三检测信号时，向所述动力装置发送停止旋转信号。

在可选的实施方式中，所述方法还包括：

当所述动力装置重新启动时，向所述动力装置发送反向旋转控制信号；

当依次接收到第二检测信号和第一检测信号时，向所述动力装置发送停止旋转信号。

第三方面，本发明实施例提供一种动力装置，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述前述实施方式任一项所述的方法的步骤。

第四方面，本发明实施例提供一种具有处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读介质，所述程序代码使所述处理器执行所述前述实施方式任一所述方法。

本发明提供的位置检测装置、控制方法、动力装置和计算机可读介质，由于采用的检测装置与反射模块之间的距离设置在预设阈值范围内，即检测模块与反射模块之间保持一定的距离，并通过检测模块向反射模块发送信号，反射模块再反射信号的方式使得检测装置与反射模块之间不接触，能够有效避免器件之间摩擦，便于安装，为装置的正常运行提供了保障。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的位置检测装置的控制原理图；

图2为本发明实施例提供的位置检测装置应用于螺旋传动装置的结构原理图；

图3为本发明实施例提供的位置检测装置应用于螺旋传动装置的另一个结构原理图；

图4为本发明实施例提供的反射式光电开关的检测原理图；

图5为本发明实施例提供的位置检测控制方法的流程图；

图6为本发明实施例提供的动力装置的原理图。

图标：11-反射模块；12-检测模块；13-控制模块；14-动力装置；21-PCB板；22-螺杆；23-螺母；24-第二反射式光电开关；25-第一反射式光电开关；26-白色光反射板；600-动力装置；601-通信接口；602-处理器；603-存储器；604-总线。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

传动装置是较为常用的一种机构，常用的传动装置有带动传动、螺旋传动、齿轮传动等机械传动，也有液压传动与气压传动。其中，螺旋传动是利用螺杆和螺母组成的螺旋副进行传动，通常通过电机作为动力装置控制螺杆旋转。在对螺杆的位置进行检测时，常用的检测装置尺寸较小，不仅不便于安装，对安装精度要求较高，如果安装位置稍有偏差，会导致检测装置的器件之间接触、摩擦，损害器件。基于此，本发明提供一种位置检测装置、控制方法、动力装置及计算机可读介质，能够有效避免器件之间摩擦，便于安装。下面通过实施例进行详细介绍。

如图1所示，一种位置检测装置，应用于控制被测件位置移动的动力装置14，包括控制模块13、检测模块12和反射模块11；检测模块12和动力装置14分别与控制模块13连接；反射模块11位于检测模块12一侧，且反射模块11与检测模块12之间的距离设置在预设阈值范围内；检测模块12或反射模块11安装在被测件上；

反射模块11，用于反射检测模块12发送的信号；

检测模块12，用于向反射模块11发射信号，并根据反射模块11反射的信号生成检测信号；

控制模块13，用于根据检测信号生成动力装置14控制信号，并向动力装置14发送动力装置14控制信号，以使动力装置14根据动力装置14控制信号控制被测件的位置。

具体地，在本实施例的装置应用于螺旋传动装置时，被测件为位移发生移动的螺母23，而动力装置14为控制螺杆22转动的电机。

反射模块11可以位于检测模块12的上侧、下侧、左侧或右侧，反射模块11与检测模块12之间不接触，且两者之间的距离应在检测模块12能够检测到反射信号的预设阈值范围内。可以将反射模块11安装在被测件上，将检测模块12固定于水平面上，也可以将检测模块12安装在被测件上，将反射模块11固定于水平面上。

检测模块12发送的信号可以光信号、电磁波信号、电场信号或超声波信号等等。反射模块11将接收到的光信号、电磁波信号、电场信号、超声波信号等等进行反射，检测模块12检测到反射模块11的反射信号后，生成检测信号，例如，当检测到反射信号后，检测模块12输出高电平。

当控制模块13检测到检测模块12发送的高电平后，进行逻辑判断，以检测被测件的位置，并根据被测件的当前位置向电机等动力装置14发送控制信号。控制信号用于指示电机的工作状态，例如，控制螺旋传动装置中的螺杆22正转、反转或停止旋转，以控制被测件螺母23的位置。

需要说明的是，本实施例除应用于螺旋传动装置外，还可以应用于其他装置的位移检测，例如，带动传动装置中，将传送带作为被测件，将反射模块11或检测装置安装在传送带上，动力装置14为带动传动带运转的电机。

本实施例通过检测模块12向反射模块11发送信号，通过反射模块11反射信号，通过检测模块12接收反射的信号并根据反射的信号生成检测信号发送至控制模块13，控制模块13根据检测信号生成动力装置14控制信号，从而使得动力装置14根据控制信号控制被测件的位置；由于检测装置与反射模块11之间的距离设置在预设阈值范围内，且检测模块12与反射模块11之间通过发射信号的方式进行位置检测，使得检测装置与反射模块11之间不接触，能够有效避免器件之间摩擦，便于安装，为装置的正常运行提供了保障。

可选地，检测模块12包括至少一个反射式光电开关，反射模块11为光反射板。

具体地，本实施例的检测模块12为反射式光电开关，反射模块11为白色光反射板26。

需要说明的是，本实施例的检测模块12还可以是其他形式，如涡流传感器(此时反射模块11为导电物体)、电容式位置传感器、霍尔传感器。

本实施例的检测模块12可以是反射式光电开关与反射模块11的多种组合，例如；可以设置多个反射式光电开关，并设置一个反射模块11；也可以设置一个反射式光电开关，设置多个反射模块11；还可以设置多个反射式光电开关与多个反射模块11，通过控制模块13确定哪个反射式光电开关接收到了反射信号。

本实施例通过反射式光电开关与光反射板的方式进行位置信号的检测，由于反射式光电开关顶部平整，且与光反射板之间通过光反射原理进行检测，完全避免了两者之间的摩擦，有效地避免了器件之间的损坏；且其不受外界环境影响，稳定性高，灵敏度高，检测结果准确可靠。

可选地，如图2和图3所示，检测模块12包括第一反射式光电开关25和第二反射式光电开关24；

第一反射式光电开关25安装在被测件的起始位置相对应的位置，第二反射式光电开关24安装在被测件的终点位置相对应的位置，反射模块11安装在被测件上。

具体地，图2和图3为本实施例应用于螺旋传动装置的结构原理图，图中的电机及控制模块13均未示出。第一反射式光电开关25和第二反射式光电开关24安装在PCB板21上，且第一反射式光电开关25安装在螺母23的起始位置相对应的位置，第二反射式光电开关24安装在螺母23的终点位置相对应的位置；反射模块11固定安装在螺母23一侧，并与第一反射式光电开关25或第二反射式光电开关24对立设置。第一反射式光电开关25和第二反射式光电开关24用于检测螺母23的位置，螺杆22一端与电机的动力输出端连接，而控制模块13与电机(电机控制器)连接。

如图4所示，反射式光电开关的感应面位于顶部。通常，本实施例所采用的检测模块12为顶部为反射面的装置，这样能够使得反射模块11安装在检测模块12的上部，且不与检测模块12接触的。

反射式光电开关的检测原理是：反射式光电开关与反射模块11的边缘之间距离保持在1mm(毫米)之内时，光反射开关的输出电流能力最强，随着反射模块11的移动，反射式光电开关的输出电流逐步减少，直到二者边缘之间距离大于5mm(毫米)时输出电流最低。当反射模块11离开光反射式光电开关之上时，反射式光电开关为关闭状态，输出电平无效状态。

本实施例通过设置两个反射式光电开关，能够为检测被测件的起始位置和终点位置提供保障。

可选地，光反射板为白色光反射板26。

具体地，白色光反射板26反光效果好，便于反射式开关接收到较强的反射信号；也可以是其他颜色或特殊材料的挡板。白色光反射板26安装在螺母23之上，在螺杆22旋转时，随着螺母23直线运行。

如图5所示，一种位置检测控制方法，应用于动力装置14，包括：

步骤S501：接收检测信号；检测信号为检测模块12向反射模块11发送信号后，根据反射模块11反射的信号所生成的信号，且反射模块11与检测模块12之间的距离设置在预设阈值范围内；

步骤S502：根据检测信号向动力装置14发送动力装置14控制信号，以使动力装置14根据动力装置14控制信号控制被测件的位置。

具体地，本实施例的控制方法，由于采用的反射模块11与检测模块12之间的距离设置在预设阈值范围内，且检测模块12与反射模块11之间通过发射信号的方式进行位置检测，使得检测模块12与反射模块11之间不接触，能够有效避免器件之间摩擦，为装置的正常运行提供了保障；方法简单高效，运行速度快。

可选地，上述方法中，检测模块12包括至少一个反射式光电开关，反射模块11为光反射板。

可选地，上述方法中，检测模块12包括第一反射式光电开关25和第二反射式光电开关24，第一反射式光电开关25安装在被测件的起始位置相对应的位置，第二反射式光电开关24安装在被测件的终点位置相对应的位置，反射模块11安装在被测件上；检测信号包括第一检测信号、第二检测信号和第三检测信号；

第一检测信号为被测件位于起始位置时，第一反射式光电开关25检测到的有效信号；第二检测信号为被测件位于起始位置时，第一反射式光电开关25检测到的无效信号；第三检测信号为被测件位于终点位置时第二反射式光电开关24检测到的有效信号；

上述方法中，步骤S502包括：

当接收到第一检测信号时，向动力装置14发送正向旋转控制信号；

当依次接收到第二检测信号和第三检测信号时，向动力装置14发送停止旋转信号。

具体地，白色光反射板26正好位于第一反射式光电开关25之上，而在有效的距离感应范围内，第一反射式光电开关25输出电平有效。此时如果控制模块13捕捉到第一反射式光电开关25的有效电平，即检测到第一检测信号，就向电机发送正向旋转信号，控制电机启动带动螺杆22正向旋转，螺母23和白色光反射板26一起正转直线运行。随着螺母23和白色光反射板26的逐步前进，白色光反射板26正好离开第一反射式光电开关25，第一反射式光电开关25输出电平无效，即控制模块13检测到第二检测信号，螺母23、白色光反射板26继续前进。当白色光反射板26正好位于第二反射式光电开关24之上，第二反射式光电开关24输出有效电平，即控制模块13接收到第三检测信号，控制模块13向电机发送停止旋转信号，从而控制电机停止运行，螺杆22、螺母23也跟着停止。

可选地，上述方法还包括：

当动力装置14重新启动时，向动力装置14发送反向旋转控制信号；

当依次接收到第二检测信号和第一检测信号时，向动力装置14发送停止旋转信号。

具体地，将控制模块13控制逻辑设置为再次启动电机时，电机只能带动螺杆22反向旋转，螺母23和白色光反射板26一起反转直线运行，即从终点位置向起始位置运行。

随着螺母23和白色光反射板26逐步反转前行，白色光反射板26正好离开第二反射式光电开关24之上，第二反射式光电开关24输出无效电平，即控制模块13接收到第二检测信号后，螺母23和白色光反射板26继续前进。当白色光反射板26正好位于第一反射式光电开关25之上，第一反射式光电开关25输出有限电平，控制模块13接收到第一检测信号后，向电机发送停止旋转信号，控制电机停止。

需要说明的是，上述控制方法为控制螺母23及白色光反射板26往返运动的方法，根据设置的白色光反射板26及反射式光电开关的位置及数量的不同，控制方法不同。例如，沿传送带设置多个反射式光电开关，设置一个白色光反射板26，控制模块13通过检测哪个反射式光电开关发送了有效信号判断白色光反射板26的位置。

参见图6，本发明实施例还提供了一种动力装置600，包括通信接口601、处理器602、存储器603以及总线604，处理器602、通信接口601和存储器603通过总线604连接；上述存储器603用于存储支持处理器602执行上述位置检测方法的计算机程序，上述处理器602被配置为用于执行该存储器603中存储的程序。

可选地，本发明实施例还提供一种具有处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读介质，程序代码使处理器执行如上述实施例中的位置检测方法。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种位置检测装置，其特征在于，应用于控制被测件位置移动的动力装置，包括控制模块、检测模块和反射模块；所述检测模块和所述动力装置分别与所述控制模块连接；所述反射模块位于检测模块一侧，且反射模块与检测模块之间的距离设置在预设阈值范围内；所述检测模块或反射模块安装在被测件上；

所述反射模块，用于反射检测模块发送的信号；

所述检测模块，用于向反射模块发射信号，并根据反射模块反射的信号生成检测信号；

所述控制模块，用于根据所述检测信号生成动力装置控制信号，并向动力装置发送所述动力装置控制信号，以使所述动力装置根据所述动力装置控制信号控制被测件的位置。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述检测模块包括至少一个反射式光电开关，所述反射模块为光反射板。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述检测模块包括第一反射式光电开关和第二反射式光电开关；

所述第一反射式光电开关安装在被测件的起始位置相对应的位置，所述第二反射式光电开关安装在被测件的终点位置相对应的位置，所述反射模块安装在所述被测件上。

4.根据权利要求2或3所述的装置，其特征在于，所述光反射板为白色光反射板。

5.一种位置检测控制方法，其特征在于，应用于动力装置，包括：

接收检测信号；所述检测信号为检测模块向反射模块发送信号后，根据反射模块反射的信号所生成的信号，且反射模块与检测模块之间的距离设置在预设阈值范围内；

根据所述检测信号向动力装置发送动力装置控制信号，以使所述动力装置根据所述动力装置控制信号控制被测件的位置。

6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述检测模块包括至少一个反射式光电开关，所述反射模块为光反射板。

7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述检测模块包括第一反射式光电开关和第二反射式光电开关，所述第一反射式光电开关安装在被测件的起始位置相对应的位置，所述第二反射式光电开关安装在被测件的终点位置相对应的位置，所述反射模块安装在所述被测件上；所述检测信号包括第一检测信号、第二检测信号和第三检测信号；

所述第一检测信号为被测件位于起始位置时，第一反射式光电开关检测到的有效信号；所述第二检测信号为被测件位于起始位置时，第一反射式光电开关检测到的无效信号；所述第三检测信号为被测件位于终点位置时第二反射式光电开关检测到的有效信号；

根据所述检测信号向动力装置发送动力装置控制信号包括：

当接收到第一检测信号时，向所述动力装置发送正向旋转控制信号；

当依次接收到第二检测信号和第三检测信号时，向所述动力装置发送停止旋转信号。

8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述动力装置重新启动时，向所述动力装置发送反向旋转控制信号；

当依次接收到第二检测信号和第一检测信号时，向所述动力装置发送停止旋转信号。

9.一种动力装置，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述权利要求5至8任一项所述的方法的步骤。

10.一种具有处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读介质，其特征在于，所述程序代码使所述处理器执行所述权利要求5至8任一所述方法。

Images