CN211034153U - 伸缩型的输送带位移智能精确定位系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种伸缩型的输送带位移智能精确定位系统，所述定位系统安装在伸缩型的输送带（1）上，包括自带编码器（3）的传动电机（2）和直线电机（7），直线电机（7）固定在于输送带运行方向平行的一侧，直线电机本身设有固定的原点（9）位置，一个扭矩式的机械夹爪（10）固定在直线电机的动子工作台（8）上；所述夹爪（10）可夹住输送带的一边，经由可程式控制夹爪（10）的夹、放动作来跟随输送带的重复间歇式位移。由此可以解决了传动机械误差及输送带伸缩误差。

Description

伸缩型的输送带位移智能精确定位系统

技术领域

本实用新型涉及一种伸缩型的输送带位移智能精确定位系统。

背景技术

长久以来使用在各个工业领域的伸缩型输送（导）带的间歇位移定位一直处于因（一）输送带本身的伸缩性及其（二）机械传动之间的机械空隙误差（积累误差）无法非常有效的排除与克服，因此对于其间机械传动的加工要求极其高，以及对于输送（导）带本身的伸缩稳定性也非常高。加上当输送带中间加上加热机构，更会使输送带定位精度出现大幅误差。

举例说：（一）使用在纺织印染设备的大型印花机上，输送（导）带最终的稳定性及传动定位精确度就是其最主要的优劣因素，但因种种机械误差及输送带伸缩问题导致一直无法有效的提升定位精度。（二）使用在微型电子设备精密定位传输设备上，精确的输送带传输定位可以使电子插件准确的停留在机械手臂要放置的位置，并且可以实现输送带间歇式运行同时进行中间干燥依然能保有精确定位的功能效果，以及输送带反向运行的精确度。

发明内容

本发明就目前工业领域所存在的伸缩型输送带间歇位移定位精度提供了智能又直接有效的控制系统。以直线电机自带动力的机能，加以高精度的扭矩型夹具来直接夹放紧密接触输送带，并由夹具跟随输送带位移所检出的光栅位置脉冲信息来实时智能修正输送带的传动电机，使其输送带位移位置精确的接近光栅尺的定位。由此可以解决了传动机械误差及输送带伸缩误差。

本发明的技术方案如下：

伸缩型的输送带位移智能精确定位系统，所述定位系统安装在伸缩型的输送带上，包括自带编码器的传动电机和直线电机，直线电机固定在于输送带运行方向平行的一侧，直线电机本身设有固定的原点位置，一组扭矩式的机械夹爪固定在直线电机的动子工作台上；

所述夹爪可夹住输送带的一边，经由可程式控制夹爪的夹、放动作来跟随输送带的重复间歇式位移。

所述直线电机还包括光栅尺，用于动子工作台的位置控制。

每次输送带开始起动位移前，首先夹爪会先启动夹紧输送带的一侧，此时直线电机会切换于无动力状态，再由输送带启动位移，带着夹爪及直线电机的动子工作台位移，由直线电机动子工作台的位移位置检出光栅尺位移脉冲讯息，实时每次传输给原传动电机自带的编码器作为每次位移的脉冲位置控制。

所述传动电机通过变速箱或直驱电机来驱动输送带的二支传动辊筒。

传动电机优选为伺服电机，由直线电机动子工作台实际位移所检出的光栅尺脉冲位置讯息来实时修正伺服电机自带的编码器的脉冲位置。

所述输送带为纺织印染设备的印花机上的输送带。

本发明是利用直线电机自带动力以及可于无动力状态下被移动并同时可输出精确位置脉冲信息的特性，对伸缩型输送（导）带间歇式移动的定位位置进行实际接触性的实时监测，运用监测值实时修正原传动系统位移设定值，使输送(导)带移动定位的位置偏差值可控制在接近光栅尺的精度，进而摆脱伸缩性输送（导）带难以克服的伸缩误差所造成过大的定位误差。

此系统方案可以直接摆脱传动机构中的变速箱、联轴器、输送辊筒的机械空隙误差以及输送带本身伸缩偏差或外力中间加热输送带导致的伸缩偏差，并可实现伸缩型输送带可反向位移精确定位的功能。

附图说明

图1是本实用新型整体示意图；

图2是直线电机示出夹爪原点位置A意图；

图3是直线电机示出夹爪向由位置A向假设的终点位置B运动示意图，B处夹爪用虚线表示；

图4是本实用新型左侧放大示意图；

图5是本实用新型右侧放大示意图；

图6是常规的直线电机结构示意图；

图7是夹爪10示意图。

附图标记说明：输送(导)带1，传动电机2，编码器3，变速箱4，传动辊筒5，中间干燥器6，直线电机7，直线电机上的"动子"工作台8，直线电机上的"原点"9，夹爪10，光栅尺11。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明，但本实用新型不局限于以下的实施例。

一种伸缩型输送带1（或称输送导带）以间歇性方式位移，来完成比较大型的定位输送及高精确套位重叠的动作功能(见图1)。其设备功能经由一组或二组传动电机2 (自带编码器3)以及变速箱4(或直驱电机)来驱动输送带1的二支传动辊筒5，借由二支传动辊筒5的精确定位来实现输送带1的间歇式位移精度，虽然传动电机2可以经由自带的编码器3运转每次的固定脉冲实现极高的定位精度(±0.01mm)，但由于伸缩型输送带1本身的"伸缩性"，或输送带1在输送过程当中加以高温的中间干燥器6加热而产生的伸缩变形偏差，使得输送带1实际最终位移的定位误差超过±0.2mm以上，而难以有效的提升实际位移定位精度。

本发明利用了直线电机7自带动力的特性以及直线电机7的动子及其工作台8可在无动力状态下轻松被位移且可输出精确光栅尺11脉冲位置信息的特性，对伸缩型输送带1间歇式移动的位置进行"紧密实际接触式"的实时监测，并且智能的运用每次不同的监测值"实时修正"原传动系统伺服电机2位移设定值（智能变动设定脉冲），使输送带1实际最终位移定位的位置偏差值可控制在接近光栅尺11(±0.01mm)的精度，进而摆脱伸缩性输送带1难以克服的"伸缩性"偏差所造成过大(超过±0.2mm)的定位误差。

如图1所示，本发明是将一个超过输送带1所需每次间歇位移长度的直线电机7固定在与输送带1运行方向平行的一侧，直线电机7本身设有固定的原点9的位置A，一个扭矩式的机械夹爪10固定在直线电机7的动子工作台8上，且夹爪10可紧密的夹住输送带1的一边，经由可程式控制夹爪10的夹、放动作(可调扭矩来控制松紧度)来跟随输送带1的重复间歇式位移。每次输送带1开始起动位移前(见图2)，首先夹爪10会先启动夹紧输送带1的一侧，此时直线电机7会切换于无动力状态，再由输送带1启动位移，带着夹爪10及直线电机的动子工作台8位移，由直线电机7动子工作台8实际位移所检出的光栅尺脉冲位置讯息来实时智能修正原传动电机2自带的编码器3的脉冲位置（变动脉冲）。举个例子，当夹爪10由原点9的位置A启动后，夹爪10交由输送带1带动，假设程序设定输送带位移1000mm，传动电机的自带编码器将会输出相对于输送带需位移1000mm的脉冲来运行，而经由传动结构之间的误差及输送带本身的伸缩误差会使得输送带实际位移或多于或少于所设定的1000mm位移位置，此时光栅尺检出即时实际位移脉冲，并即时修正每次原传动电机的编码器的设定脉冲，让输送带每次间歇位移距离保持在距离位置A（原点）为1000mm的位置B和原点之间往复运行，因此AB距离的误差由光栅尺的精度决定，该误差与种种机械误差及输送带伸缩无关。

如图1左侧所示，设备功能经直驱电机（传动电机2的优先方案） (自带编码器3)驱动传动辊5，如图1右侧所示，传动电机2 (自带编码器3)通过变速箱4来驱动输送带1的传动辊筒5。这里的图1左侧可以如右侧图所示，右侧图也可以如左侧图所示。

当输送带1最终实际位移到达设定的位移长度的终点位置B，并且于传动电机2停止后(见图3)，此时可程式控制夹爪10松开，并由直线电机7自带的动力切换让动子工作台8将夹爪10反向送回直线电机7的原点9位置A待命(见图2)。于输送带1再次要启动位移前，可程式控制再度将夹爪10紧密的夹紧输送带1一侧，直线电机7再度切换于无动力状态，让动子工作台8和夹爪10跟随输送带1位移(见图3)…由此反复的动作来实现直接紧密接触式的检出输送带1最实际位移脉冲数据来智能修正传动电机2的定位，以达到伸缩型输送带1能摆脱传动机构磨损后的机械空隙误差及伸缩型输送带1本身"伸缩性"偏差的问题，同时也能实现伸缩型输送带1反向运行能达到接近光栅尺11的定位精度。若输送带1运行动作由间歇式切换为连续不停歇运行，则直线电机7将不输出光栅尺信号给原传动电机2，切换由原传动电机2自带的编码器3控制，来驱动电机2连续运行，且夹爪10保持放开的状态于直线电机7的原点9待命。

传动电机优选为伺服电机。

Claims (7)

1.伸缩型的输送带位移智能精确定位系统，所述定位系统安装在伸缩型的输送带（1）上，其特征在于：所述定位系统包括自带编码器（3）的传动电机（2）和直线电机（7）；

直线电机（7）固定在于输送带运行方向平行的任意一侧，直线电机本身设有固定的原点（9）位置，一个夹爪（10）固定在直线电机的动子工作台（8）上；

所述夹爪（10）可夹住各种厚度的输送带的一边，经由可程式控制夹爪（10）的夹、放动作来跟随输送带的重复间歇式位移。

2.根据权利要求1所述的伸缩型的输送带位移智能精确定位系统，其特征在于：所述直线电机还包括光栅尺（11），用于动子工作台（8）的位置控制。

3.根据权利要求2所述的伸缩型的输送带位移智能精确定位系统，其特征在于：每次输送带（1）开始起动位移前，首先夹爪（10）会先启动夹紧输送带（1）的一侧，此时直线电机（7）会切换为无动力状态，再由输送带（1）启动位移，带着夹爪（10）及直线电机的动子工作台（8）位移，由直线电机（7）动子工作台（8）位移的光栅尺（11）检出位移脉冲讯息来实时提供给所述传动电机（2）自带的编码器（3）作为每次位移实时修正其脉冲数据的控制。

4.根据权利要求1所述的伸缩型的输送带位移智能精确定位系统，其特征在于：所述传动电机（2 ）为伺服电机，所述伺服电机通过变速箱（4）来驱动输送带（1）的二支传动辊筒（5）；或者所述传动电机（2 ）为直驱电机，直驱电机直接来驱动输送带（1）的二支传动辊筒（5）；或者所述传动电机（2 ）为伺服电机，所述伺服电机通过变速箱（4）来驱动输送带（1）的其中一支传动辊筒（5），所述传动电机（2 ）为直驱电机，所述直驱电机直接来驱动输送带（1）的另外一支传动辊筒（5）。

5.根据权利要求3所述的伸缩型的输送带位移智能精确定位系统，其特征在于：传动电机（2）为伺服电机。

6.根据权利要求1所述的伸缩型的输送带位移智能精确定位系统，其特征在于：所述输送带为纺织印染设备的印花机上的输送带；或者所述输送带为电子插件的运送输送带。

7.根据权利要求1所述的伸缩型的输送带位移智能精确定位系统，其特征在于：夹爪（10）为扭矩式机械夹爪。

Images