CN110686603A - 带传动定位校准方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种带传动定位校准方法和装置，本发明的带传动定位校准装置包括：第一光电传感器、第一挡片、第二光电传感器、第二挡片。方法为：通过2组光电传感器与挡片测量皮带的长度，实现皮带长度形变的校准。本发明提出的校准方法和装置可在带传动使用过程中，定期对皮带进行校准，能提高带传动的定位精度，使带传动得到更广泛的应用，且本发明的方法操作简单，易于应用。
Description
技术领域
本发明涉及带传动校准技术领域，特别涉及一种带传动定位校准方法和装置。
背景技术
在带传动领域中，由于皮带自身的特性，使用一段时间后，松紧和长度会发生变化，不能在对定位精度要求较高的场合使用，一些通过皮带传动的机构中，存在一些在两点之间需要对若干个位置进行定位应用，由于皮带长时间工作长度发生变化，导致定位不准确。对于皮带上安装有两个相对位置固定的执行机构时，必须要获得两个执行机构间的准确的相对位置，皮带长度发生变化后，两机构的相对位置会发生变化，驱动机构的移动距离的控制也要进行相应的调整才能保证定位精度，但现有技术中缺失可靠的方案。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种带传动定位校准方法和装置。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种带传动定位校准方法，其用于对带传动机构进行校准，所述带传动机构包括机架、设置在机架上的皮带、分别设置在所述皮带上相对的两侧的第一执行机构和第二执行机构，以及用于驱动所述皮带运动的电机，所述电机通过皮带驱动所述第一执行机构和第二执行机构进行往复运动，且所述第一执行机构和第二执行机构在单一方向上运动的最大距离小于所述皮带总长的一半，该方法包括以下步骤：
1)在处于所述第一执行机构的一侧机架上设置第一光电传感器，在处于所述第二执行机构的一侧机架上设置第二光电传感器，
在所述第一执行机构设置用于与所述第一光电传感配合的第一挡片，在所述第二执行机构设置用于与所述第二光电传感配合的第二挡片；
2)通过电机驱动器控制所述电机工作，当所述第一执行机构上的第一挡片运动到所述第一光电传感器处时，触发第一光电传感器，保存此时所述第一光电传感器的位置，记为P1；并将此状态下所述第二挡片与所述第二光电传感之间的距离记为D1；
3)通过电机驱动器控制所述电机继续工作，当所述第二执行机构上的第二挡片运动到所述第二光电传感器处时，触发第二光电传感器，保存此时所述第二光电传感器的位置，记为P2，则D1＝P1-P2；
4)当皮带工作一段时间后，需要对皮带进行校准时，先通过电机驱动器控制所述电机工作，当所述第一执行机构上的第一挡片运动到所述第一光电传感器处时，触发第一光电传感器，保存此时所述第一光电传感器的位置，记为P3；并将此状态下所述第二挡片与所述第二光电传感之间的距离记为D2；
5)然后再通过电机驱动器控制所述电机继续工作，当所述第二执行机构上的第二挡片运动到所述第二光电传感器处时，触发第二光电传感器，保存此时所述第二光电传感器的位置，记为P4，则D2＝P4-P3；
6)计算出皮带的长度变化系数k，k＝D2/D1。
优选的是，D1不小于所述皮带总长的四分之一。
优选的是，D1等于所述第二执行机构一侧的皮带沿单一方向可运动的最大距离。
优选的是，皮带校准后对第一执行机构或第二执行机构运动距离的控制需要在皮带校准前的控制距离上引入所述系数k，具体的为：
皮带校准前，控制所述第一执行机构或第二执行机构运动L距离的方法为：通过所述电机驱动器控制所述电机的转动n圈，使皮带运动L距离，从而带动所述第一执行机构或第二执行机构运动L距离；
皮带校准后，控制所述第一执行机构或第二执行机构运动L距离的方法为：通过所述电机驱动器控制所述电机的转动n*k圈，使皮带运动L*k距离，从而带动所述第一执行机构或第二执行机构运动L距离。
优选的是，所述第一光电传感器和第一挡片的位置互换。
优选的是，所述第二光电传感器和第二挡片的位置互换。
优选的是，所述第一光电传感器和第二光电传感均为槽型光电传感器。
优选的是，所述电机为步进电机，所述电机驱动器为步进电机驱动器。
一种带传动定位校准装置，其采用如上所述的方法进行带传动定位校准。
本发明的有益效果是：本发明提出的校准方法和装置可在带传动使用过程中，定期对皮带进行校准，能提高带传动的定位精度，使带传动得到更广泛的应用，且本发明的方法操作简单，易于应用。
附图说明
图1为本发明的一种实施例中的带传动定位校准装置的应用示意图；
图2为本发明的一种实施例中的带传动定位校准方法的流程图。
附图标记说明：
1—第一光电传感器；2—第一挡片；3—第二光电传感器；4—第二挡片；5—第一取样模块；6—第二取样模块。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
如图1-2所示，本实施例的一种带传动定位校准方法和装置，主要用于对现在存在的一些应用场景下的带传动机构进行校准，例如，本实施例中，所述带传动机构包括机架、设置在机架上的皮带、分别设置在所述皮带上相对的两侧的第一执行机构和第二执行机构，以及用于驱动所述皮带运动的电机，所述电机通过皮带驱动所述第一执行机构和第二执行机构进行往复运动，且所述第一执行机构和第二执行机构在单一方向上运动的最大距离小于所述皮带总长的一半，其中第一执行机构和第二执行机构为两个取样模块：第一取样模块5和第二取样模块6，通过带传动机构，使第一取样模块5和第二取样模块6交替向图中斜左侧方向往复运动，以进行周期性的取样操作，且由于机构的限制，第一取样模块5只能在皮带的左侧区域运动，第二取样模块6只能对皮带的右侧区域运动。当长时间工作后，皮带发生长度形变，即变松变长。而对第一取样模块5和第二取样模块6运动距离的控制方法为：通过电机驱动器控制电机的转动圈数来控制皮带运动的距离，从而带动第一取样模块5和第二取样模块6运动指定的距离，当皮带发生长度形变而变松变长后，电机转动相同的圈数，皮带运动的直线距离会小于之前的距离，从而导致皮带上的第一取样模块5和第二取样模块6运动的实际距离会比之前小，使第一取样模块5和第二取样模块6的运动定位精度下降，会影响机构的工作。需要对皮带进行校准，第一取样模块5和第二取样模块6拆卸不方便，且需经常校准，不适宜采用将其拆卸后对皮带进行校准的方法。
例如，在一些全自动血栓弹力图仪中，需要通过带传动机构带动两个取样模块循环的交替到达各自的取样位置进行取样，一个取样模块取反应杯，另一个取血液样本，初始时，固定好两个取样模块在皮带上的安装距离，设定各自的取样位置，电机正反转带动两个取样模块交替到达各自的取样位置。而若长期使用后，皮带变形变长，两个取样模块之间的距离会增大，按照原来设定的控制距离工作时，无法使两个取样模块均能准确到达各自的取样位置，此时需要对皮带进行校准。
本发明的方法和装置可适用上述机构的校准。
本实施例提供的带传动定位校准装置包括：第一光电传感器1、第一挡片2、第二光电传感器3、第二挡片4。
本实施例的校准方法包括以下步骤：
1)在处于所述第一执行机构的一侧机架上设置第一光电传感器1，在处于所述第二执行机构的一侧机架上设置第二光电传感器3，
在所述第一执行机构设置用于与所述第一光电传感配合的第一挡片2，在所述第二执行机构设置用于与所述第二光电传感配合的第二挡片4；
2)通过电机驱动器控制所述电机工作，当所述第一执行机构上的第一挡片2运动到所述第一光电传感器1处时，触发第一光电传感器1，保存此时所述第一光电传感器1的位置，记为P1；并将此状态下所述第二挡片4与所述第二光电传感之间的距离记为D1；
3)通过电机驱动器控制所述电机继续工作，当所述第二执行机构上的第二挡片4运动到所述第二光电传感器3处时，触发第二光电传感器3，保存此时所述第二光电传感器3的位置，记为P2，则D1＝P1-P2；
4)当皮带工作一段时间后，需要对皮带进行校准时，先通过电机驱动器控制所述电机工作，当所述第一执行机构上的第一挡片2运动到所述第一光电传感器1处时，触发第一光电传感器1，保存此时所述第一光电传感器1的位置，记为P3；并将此状态下所述第二挡片4与所述第二光电传感之间的距离记为D2；
5)然后再通过电机驱动器控制所述电机继续工作，当所述第二执行机构上的第二挡片4运动到所述第二光电传感器3处时，触发第二光电传感器3，保存此时所述第二光电传感器3的位置，记为P4，则D2＝P4-P3；
6)计算出皮带的长度变化系数k，k＝D2/D1。
皮带校准后对第一执行机构或第二执行机构运动运动距离的控制需要在皮带校准前的控制距离上引入所述系数k，具体的为：
皮带校准前，控制所述第一执行机构或第二执行机构运动L距离的方法为：通过所述电机驱动器控制所述电机的转动n圈，使皮带运动L距离，从而带动所述第一执行机构或第二执行机构运动L距离；
皮带校准后，控制所述第一执行机构或第二执行机构运动L距离的方法为：通过所述电机驱动器控制所述电机的转动n*k圈，使皮带运动L*k距离，从而带动所述第一执行机构或第二执行机构的实际仍运动L距离。以保证运动定位的准确。其中，由于皮带形变变松变长(如皮带某段原长s，变形后长为s*k)，电机n*k圈时，皮带运动L*k距离，当皮带实际的直线位移仍为L，这样能保证皮带形变后，第一执行机构或第二执行机构运动的距离与形变之前仍能相同。
在下一个周期，需再次校准时，按上述方法，在上一次校准后的基础上再进行校准即可。
其中，D1的值因尽量越大，以提高测量精度。在一种实施例中D1不小于所述皮带总长的四分之一。在另一种更优选的实施例中，D1等于所述第二执行机构一侧的皮带沿单一方向可运动的最大距离。也即D1的值与左侧皮带可运动段的长度相等。
在一种实施例中，所述第一光电传感器1和第一挡片2的位置互换，所述第二光电传感器3和第二挡片4的位置互换。其余与上述实施例相同，也可实现本方案的目的。
在一种实施例中，所述第一光电传感器1和第二光电传感均为槽型光电传感器。所述电机为步进电机，所述电机驱动器为步进电机驱动器。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节。
Claims (9)
1.一种带传动定位校准方法，其用于对带传动机构进行校准，所述带传动机构包括机架、设置在机架上的皮带、分别设置在所述皮带上相对的两侧的第一执行机构和第二执行机构，以及用于驱动所述皮带运动的电机，所述电机通过皮带驱动所述第一执行机构和第二执行机构进行往复运动，且所述第一执行机构和第二执行机构在单一方向上运动的最大距离小于所述皮带总长的一半，其特征在于，该方法包括以下步骤：
1)在处于所述第一执行机构的一侧机架上设置第一光电传感器，在处于所述第二执行机构的一侧机架上设置第二光电传感器，
在所述第一执行机构设置用于与所述第一光电传感配合的第一挡片，在所述第二执行机构设置用于与所述第二光电传感配合的第二挡片；
2)通过电机驱动器控制所述电机工作，当所述第一执行机构上的第一挡片运动到所述第一光电传感器处时，触发第一光电传感器，保存此时所述第一光电传感器的位置，记为P1；并将此状态下所述第二挡片与所述第二光电传感之间的距离记为D1；
3)通过电机驱动器控制所述电机继续工作，当所述第二执行机构上的第二挡片运动到所述第二光电传感器处时，触发第二光电传感器，保存此时所述第二光电传感器的位置，记为P2，则D1＝P1-P2；
4)当皮带工作一段时间后，需要对皮带进行校准时，先通过电机驱动器控制所述电机工作，当所述第一执行机构上的第一挡片运动到所述第一光电传感器处时，触发第一光电传感器，保存此时所述第一光电传感器的位置，记为P3；并将此状态下所述第二挡片与所述第二光电传感之间的距离记为D2；
5)然后再通过电机驱动器控制所述电机继续工作，当所述第二执行机构上的第二挡片运动到所述第二光电传感器处时，触发第二光电传感器，保存此时所述第二光电传感器的位置，记为P4，则D2＝P4-P3；
6)计算出皮带的长度变化系数k，k＝D2/D1。
2.根据权利要求1所述的带传动定位校准方法，其特征在于，D1不小于所述皮带总长的四分之一。
3.根据权利要求1所述的带传动定位校准方法，其特征在于，D1等于所述第二执行机构一侧的皮带沿单一方向可运动的最大距离。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的带传动定位校准方法，其特征在于，皮带校准后对第一执行机构或第二执行机构运动距离的控制需要在皮带校准前的控制距离上引入所述系数k，具体的为：
皮带校准前，控制所述第一执行机构或第二执行机构运动L距离的方法为：通过所述电机驱动器控制所述电机的转动n圈，使皮带运动L距离，从而带动所述第一执行机构或第二执行机构运动L距离；
皮带校准后，控制所述第一执行机构或第二执行机构运动L距离的方法为：通过所述电机驱动器控制所述电机的转动n*k圈，使皮带运动L*k距离，从而带动所述第一执行机构或第二执行机构运动L距离。
5.根据权利要求1所述的带传动定位校准方法，其特征在于，所述第一光电传感器和第一挡片的位置互换。
6.根据权利要求1或5所述的带传动定位校准方法，其特征在于，所述第二光电传感器和第二挡片的位置互换。
7.根据权利要求1所述的带传动定位校准方法，其特征在于，所述第一光电传感器和第二光电传感均为槽型光电传感器。
8.根据权利要求1所述的带传动定位校准方法，其特征在于，所述电机为步进电机，所述电机驱动器为步进电机驱动器。
9.一种带传动定位校准装置，其特征在于，其采用如权利要求1-8中任意一项所述的方法进行带传动定位校准。
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