[发明专利]一种纸带纠偏控制装置及纠偏方法

摘要

本发明公开了一种纸带纠偏控制装置，包括超声波传感器，超声波传感器连接有控制系统，控制系统连接有步进电机驱动器，步进电机驱动器连接有步进电机，步进电机的输出轴上连接有滚珠丝杠。本发明一种纸带纠偏控制装置性能稳定，运行可靠，该纠偏系统为一个闭环控制系统，传感器作为反馈可以实时获取并发送信息，保证纠偏装置处于动态监测状态。电源模块为整个纠偏控制系统提供不同等级的直流电源，保证系统的正常工作。采用本装置的纠偏方法解决了带材在加工过程中由于受到各种不可控制力作用而出现的跑偏现象，保证了印刷过程中套印的准确率，提高了产品的质量，减少了材料的浪费。

主权项

1.一种纸带纠偏方法，采用一种纸带纠偏控制装置，包括超声波传感器(1)，所述超声波传感器(1)连接有控制系统(4)，所述控制系统(4)连接有步进电机驱动器(5)，所述步进电机驱动器(5)连接有步进电机(2)，所述步进电机(2)的输出轴上连接有滚珠丝杠(3)，所述控制系统(4)包括控制器(4‑1)，所述控制器(4‑1)连接有液晶显示屏(4‑2)、通讯模块、第一指示灯(4‑3)、第二指示灯(4‑5)及复位开关(4‑4)；所述复位开关(4‑4)与步进电机(2)连接，所述超声波传感器(1)的型号为AE‑210，所述控制器(4‑1)为型号STC12C5A60S2的芯片，所述通讯模块为型号max232的芯片，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，设定纸带的边缘位置为标识位置，纸带开始运行后检测通过超声波传感器(1)的上下传感探头探测到的纸带边缘偏离中心位置的位移；步骤2，超声波传感器(1)受干扰小，设定超声波传感器(1)输出电压的变化量与纸带边缘偏离中心位置的位移为线性关系，得超声波传感器(1)输出电压的变化量与纸带边缘偏离中心位置的位移关系为：其中，ΔX为纸带边缘偏离中心位置的位移，ΔU为超声波传感器输出电压的变化量，K为比例系数；利用式(1)得到的K，计算出纸带的跑偏量为：其中，γ为纸带的跑偏量即为纸带边缘偏离中心位置的位移ΔX，V为超声波传感器的输出电压即式(1)中的ΔU；步骤3，通过控制器(4‑1)内部自带的A/D转换通道对γ进行处理，将模拟量变为数字信号，经A/D转换之后变为0‑5000的数字量，与超声波传感器(1)的输出为0‑‑5V的电压信号线性对应，得超声波传感器(1)的输出电压与数字量的关系为：D＝V*1000   (3)其中，D为数字量；由式(2)及(3)得到：步骤4，控制器(4‑1)发出纠偏信号给步进电机驱动器(5)，设置数字量D＝2500为中心位置，当数字量D∈[2400，2600]时，步进电机(2)不进行纠偏动作；当数字量D＜2400或D＞2600时，在步进电机驱动器(5)的作用下通过步进电机(2)进行精确定位带动丝杠滚珠(3)做直线运动，使纸带横向往复运动。