CN206597719U - 光纤传感阵列工件分选振动送料控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种光纤传感阵列工件分选振动送料控制器，包括有电路板；该电路板上设置有多核处理器、变频及驱动电路、高速电磁阀阵列驱动电路、多个光纤传感模块以及多个光纤孔座；该变频及驱动电路、高速电磁阀阵列驱动电路和多个光纤传感模块均连接多核处理器，该多个光纤孔座分别与多个光纤传感模块对应连接。通过采用多核处理器并配合设置多个光纤传感模块，使得本实用新型可对各种工件进行分选，适用范围广，尤其是小型、外形轮廓无明显特征这类用机械轨道无法分选的工件，可以准确识别；并且对振动盘的振动稳定度要求降低，意味着振动盘可更高速地送料，提升生产效率。

Description

光纤传感阵列工件分选振动送料控制器

技术领域

本实用新型涉及振动送料控制器领域技术，尤其是指一种光纤传感阵列工件分选振动送料控制器。

背景技术

振动送料机台在自动化设备行业应用广泛,其送料环节需实现的基本功能是：工件分选、排序、传送，其中最关键、难度最高的环节是工件分选。目前国内送料机台为实现工件分选及排序送料，均通过机械轨道实现，其原理为：根据工件外形及物理特征的不同来定制机械轨道方式实现，优点是简单耐用，缺点是无法应用于外轮廓无明显特征及小型化工件，且实现高速分选的难度很大。近年来各行业小型及精密零件日益增多、对送料速度也有更高的要求，传统以机械轨道分选的送料方式已不能满足现代化生产的需求。

使用光纤检测驱动高速电磁气阀吹气的电控方式代替传统机械轨道方式进行工件分选。这样做的主要优势有：

1.无需特别定制分选工件的机械轨道，大幅降低成本。

2.光纤分选方式相比传统机械轨道方式分选工件，对振动盘的振动稳定度要求降低，意味着振动盘可更快速地送料，提升生产效率。

3.光纤分选方式可实现模块化，搭建灵活、调试方便，无机械磨损，维护成本低。且重利用、移植性好，为设备后续升级改造节省投入费用。

4.相比机械轨道分选,适用的工件极其广泛，就算外形轮廓完全对称的工件,可识别沉孔、斜面等微小结构特征、甚至工件表面颜色及瑕疵等也可识别。

为实现光纤工件分选，可使用传统的光纤放大器检测，再通过PLC进行逻辑时序运算之后驱动高速电磁阀吹气实现。然而，使用传统的光纤放大器也有如下劣势：

1.通常，工件有6个面，平均需检测3个面完成工件分选，需要3组光纤放大器。为防止意外，每个面还需一道复检，则需3*2=6组光纤放大器,甚至有些工件分选还需要在同一工件上同时探测二个以上的特征点，这将用到为数更多的光纤放大器。这样，不仅成本剧增，且因集成度低，设备搭建繁琐，且必须在每个光纤放大器上调试参数，后续维护也极为不便。

2.在一些应用场合，例如在同一个工件上需同时探测二个或以上特征点时，则需要多组光纤放大器，如果探测的特征点比较靠近，光纤之间将会产生光干涉，严重影响检测准确性，这是因单体光纤放大器之间光源不同步造成。

3. PLC的处理速度有限，且难于编写具有针对性的例如模糊适应识别的软件代码。

发明内容

有鉴于此，本实用新型针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种光纤传感阵列工件分选振动送料控制器，其可对各种工件进行分选，适用范围广，识别准确、高效。

为实现上述目的，本实用新型采用如下之技术方案：

一种光纤传感阵列工件分选振动送料控制器，包括有电路板；该电路板上设置有多核处理器、变频及驱动电路、高速电磁阀阵列驱动电路、多个光纤传感模块以及多个光纤孔座；该变频及驱动电路、高速电磁阀阵列驱动电路和多个光纤传感模块均连接多核处理器，该多个光纤孔座分别与多个光纤传感模块对应连接。

优选的，所述变频及驱动电路连接振动盘。

优选的，所述高速电磁阀阵列驱动电路连接电磁阀阵列及外部联动设备。

优选的，所述多核处理器还连接有上位机和显示操作屏及外设。

本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知：

一、通过采用多核处理器并配合设置多个光纤传感模块，使得本实用新型可对各种工件进行分选，适用范围广，尤其是小型、外形轮廓无明显特征这类用机械轨道无法分选的工件，可以准确识别；并且对振动盘的振动稳定度要求降低，意味着振动盘可更高速地送料，提升生产效率；振动盘的送料轨道无需针对工件定制精密的机械轨道，成本大幅降低。且具有模块化、可移植性，为后续设备升级改造降低硬件投入成本；光纤检测为非接触式，长期使用后轨道即使产生磨损，也不会对工件分选效果产生影响；

二、本控制器不仅集成度高、成本大幅降低、大幅简化安装调试及维护工作，且对高速工件分选应用而设计，进行针对性的硬件、各光纤通道参数设置及灵活多变的逻辑组合设置优化，尤其是加入了模糊适应的软件算法，工件分选速度更快、更准确。

三、本控制器彻底解决了光纤之间的光干涉问题。

四、本控制器的各个光纤传感模块的参数设置，用户只需在控制器面板上设置，大大简化调试及维护工作。

五、本控制器内集成了高速电磁阀阵列驱动电路，电磁阀可直接连接至本控制器，进一步提升系统集成度，降低成本及提升设备可靠性。

为更清楚地阐述本实用新型的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本实用新型进行详细说明。

附图说明

图1是本实用新型之较佳实施例的结构原理框图。

附图标识说明：

10、电路板 11、多核处理器

12、变频及驱动电路 13、高速电磁阀阵列驱动电路

14、光纤传感模块 15、光纤孔座

20、光纤 30、振动盘

40、电磁阀阵列及外部联动设备 50、上位机

60、显示操作屏及外设。

具体实施方式

请参照图1所示，其显示出了本实用新型之较佳实施例的具体结构，包括有电路板10；该电路板10上设置有多核处理器11、变频及驱动电路12、高速电磁阀阵列驱动电路13、多个光纤传感模块14以及多个光纤孔座15。

该变频及驱动电路12、高速电磁阀阵列驱动电路13和多个光纤传感模块14均连接多核处理器11，该多个光纤孔座15分别与多个光纤传感模块14对应连接，该光纤孔座15用于供光纤20插入。该光纤传感模块14由放大电路、鉴频电路、补偿电路、频谱产生电路和驱动电路构成，光纤传感模块14的具体结构和工作原理均为现有技术，在此对光纤传感模块14的具体结构和工作原理不作详细叙述。该多核处理器11由A/D转换电路和运算及处理控制单元组成，其为现有技术，在此对多核处理器11的具体结构不作详细叙述。

所述变频及驱动电路12连接振动盘30，所述高速电磁阀阵列驱动电路13连接电磁阀阵列及外部联动设备40，并且，所述多核处理器11还连接有上位机50和显示操作屏及外设60。

详述本实施例的工作原理如下：

本实用新型控制器内置n组(据应用需求n=2-16)光纤传感模块14,各个光纤传感模块14之间严格遵循多核处理器11配置的时序工作，这样，即使多个光纤20在工件上的检测区域重合，也可彻底消除光纤之间光干涉问题。

内置的光纤传感模块14的光发射部分由频谱产生电路、补偿电路、驱动电路构成，频谱产生电路、补偿电路和驱动电路配合产生频谱信号，该频谱信号的频率、幅值、相位、时序等均受控于多核处理器11的配置，再由驱动电路驱动光电管（图中未示）发射光源。

内置的光纤传感模块14的光接收部分由放大电路和鉴频电路构成，该放大电路和鉴频电路可抑制环境光及外界频闪干扰等无效光信号，解析出有效光的模拟信号，传输至多核处理器11进行处理。

控制器内设有n组光纤孔座15，只需将光纤20插入对应光纤孔座15即可，无需连接任何电气线缆，抗干扰能力强，也大大简化安装工作。

多核处理器11包括一个主处理器及多个协处理器，将各组光纤传感模块14的有效光信号进行高速高精度的A/D转换后，根据用户设置的各项参数，例如各通道的光信号的上下限阀值、开延时、关延时、抗抖动、检测速度、逻辑组合、通道组合等，且专门针对工件分选的应用而加入了模糊适应的软件算法，进行运算处理，判断被检测工件是否符合要求，并控制高速电磁阀阵列驱动电路13，驱动外部相连的电磁产生吹气动作，将不符合要求的工件吹离送料轨道，而且，多个协处理器的架构，实现了高速的工件分选。

控制器的各个光纤传感模块14的参数设置，用户只需在控制器自带的显示操作屏及外设60上设置，大大简化调试及维护工作。

本实用新型的设计重点是：一、通过采用多核处理器并配合设置多个光纤传感模块，使得本实用新型可对各种工件进行分选，适用范围广，尤其是小型、外形轮廓无明显特征这类用机械轨道无法分选的工件，可以准确识别；并且对振动盘的振动稳定度要求降低，意味着振动盘可更高速地送料，提升生产效率；振动盘的送料轨道无需针对工件定制精密的机械轨道，成本大幅降低。且具有模块化、可移植性，为后续设备升级改造降低硬件投入成本；光纤检测为非接触式，长期使用后轨道即使产生磨损，也不会对工件分选效果产生影响；

二、本控制器不仅集成度高、成本大幅降低、大幅简化安装调试及维护工作，且对高速工件分选应用而设计，进行针对性的硬件、各光纤通道参数设置及灵活多变的逻辑组合设置优化，尤其是加入了模糊适应的软件算法，工件分选速度更快、更准确。

三、本控制器彻底解决了光纤之间的光干涉问题。

四、本控制器的各个光纤传感模块的参数设置，用户只需在控制器面板上设置，大大简化调试及维护工作。

五、本控制器内集成了高速电磁阀阵列驱动电路，电磁阀可直接连接至本控制器，进一步提升系统集成度，降低成本及提升设备可靠性。

以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种光纤传感阵列工件分选振动送料控制器，其特征在于：包括有电路板；该电路板上设置有多核处理器、变频及驱动电路、高速电磁阀阵列驱动电路、多个光纤传感模块以及多个光纤孔座；该变频及驱动电路、高速电磁阀阵列驱动电路和多个光纤传感模块均连接多核处理器，该多个光纤孔座分别与多个光纤传感模块对应连接。

2.如权利要求1所述的光纤传感阵列工件分选振动送料控制器，其特征在于：所述变频及驱动电路连接振动盘。

3.如权利要求1所述的光纤传感阵列工件分选振动送料控制器，其特征在于：所述高速电磁阀阵列驱动电路连接电磁阀阵列及外部联动设备。

4.如权利要求1所述的光纤传感阵列工件分选振动送料控制器，其特征在于：所述多核处理器还连接有上位机和显示操作屏及外设。