光电式接近开关动作距离检测系统技术方案

本发明专利技术涉及一种光电式接近开关动作距离检测系统，该检测系统包括移动端检测平台、固定端检测平台以及检测控制模块，移动端检测平台上设有移动端检测平面，固定端检测平台设有固定端检测平面，检测样品的发光器和受光器分别固定在移动端检测平面和固定端检测平面的中心轴处，所述的移动端检测平台包括对平机构，通过该对平机构调节移动端检测平面，使其与固定端检测平面平行，所述的固定端检测平台设有对中检测机构，通过该对中检测机构，使得固定端检测平面与移动端检测平面的中心轴重合，并调节固定端检测平面与移动端检测平面的相对距离，进行动作距离检测。与现有技术相比，本发明专利技术具有调节方便、检测精度高等优点。

【技术实现步骤摘要】
光电式接近开关动作距离检测系统
本专利技术涉及一种光电式接近开关检测系统，尤其是涉及一种对光电式接近开关的动作距离进行检测的系统。
技术介绍
光电式接近开关是一种利用光线来检测被测物体的传感器，是由接近开关发射光信号，当接近开关检测到被物体遮挡或反射的光信号后，能够迅速反应并转换为相应电信号来实现控制的装置。由于光电式接近开关具有体积小、检测精度高、感应距离长、频率响应快、使用寿命长和抗干扰能力强等特点，广泛用于工业自动化控制等诸多领域中。传统的光电式接近开关动作距离的检测普遍采用手工检测试品，可靠性差，检测效率低，检测精确度很难得到保证，同时存在着较大的安全隐患。而个别通过外部设备来检测光电式接近开关的精确动作距离，一直受到检测距离短、移近速度不可调、角度偏移影响大和环境光干扰等众多不确定因素的影响。随着低压电器产业的发展和接近开关种类的不断增加，传统的检测方法已经无法满足日益严格的检测要求，对光电式接近开关动作距离的检测设备的发展已经严重滞后于低压电器产业的发展速度。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种调节方便、检测精度高的光电式接近开关动作距离检测系统。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种光电式接近开关动作距离检测系统，该检测系统包括移动端检测平台、固定端检测平台以及检测控制模块，移动端检测平台上设有移动端检测平面，固定端检测平台设有固定端检测平面，检测样品的发光器和受光器分别固定在移动端检测平面和固定端检测平面的中心轴处，所述的移动端检测平台包括对平机构，通过该对平机构调节移动端检测平面，使其与固定端检测平面平行，所述的固定端检测平台设有对中检测机构，通过该对中检测机构，使得固定端检测平面与移动端检测平面的中心轴重合，并调节固定端检测平面与移动端检测平面的相对距离，进行动作距离检测。所述的对平机构包括设置于移动端检测平面上、并检测控制模块连接的U轴伺服电机、V轴伺服电机以及三个呈三角形设置的激光测距传感器，通过所述三个激光测距传感器获取移动端检测平面与固定端检测平面上三个点的距离信息，检测控制模根据距离信息判断是否平行，若不平行则通过U轴伺服电机和V轴伺服电机调节移动端检测平面，直至平行。所述的对中检测机构包括三轴电动滑台和对中凸台，固定端检测平面通过三轴电动滑台固定在固定端检测平台上，对中凸台设置在固定端检测平面上，所述的三轴电动滑台包括X轴电动滑台、Y轴电动滑台和Z轴电动滑台，所述的对中凸台的位置与其中一个激光测距传感器对应，当通过所述Y轴电动滑台和Z轴电动滑台调节固定端检测平面位置时，若所述激光测距传感器的位置与对中凸台的位置重合，其检测到的距离信息产生突变，则判定固定端检测平面与移动端检测平面的中心轴重合，所述的X轴电动滑台用于调节固定端检测平面与移动端检测平面的相对距离，进行动作距离检测。所述的X轴电动滑台的移动速度可调，其快移动速度和最慢移动速度分别为为100mm/s和1mm/s。所述的检测控制模块包括PLC控制器以及与其连接的工控机。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：1、利用激光技术来实现远距离两检测平面的平面平行和轴向对焦，保证移近过程中，检测样品的发光器和受光器始终直线对焦并二轴重合。2、X轴电动滑台的向移近速度需可调，最快移近速度需达到100mm/s，接近试品动作距离范围时可将速度降至1mm/s，可以保证检测的快速和准确。3、检测平面自动对平行系统采用3个激光测距传感器和2个伺服电机安装在固定位置，通过3个激光传感器两两结合计算两检测平面的相对倾角，通过两伺服电机调整两检测平面的相对倾角，使得两个检测平面保持平行，调节方便。4、检测平面自动轴向对中系统采用2个电动滑台和1个对中凸台，该对中凸台安装在固定端检测平面的固定位置上，通过2个电滑台移动固定端检测平面，使两相对平行的检测平面发生相对运动，当激光测距传感器检测到对中凸台，距离发生突变时，即实现两检测平面的自动轴向对中。5、采用电动滑台和伺服电机进行测前调节和检测，各个部件可通过PLC和工控机独立控制，操作方便，检测效率高。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为采用本专利技术进行检测的流程图；标号说明：1、固定端检测平台；2、移动端检测平台；3、万向轮；4、U轴伺服电机；5、激光测距传感器；6、V轴伺服电机；7、移动端检测平面；8、检测控制模块；9、固定端检测平面；10、对中凸台；11、夹爪；12、Z轴电动滑台；13、Y轴电动滑台；14、X轴电动滑台。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。实施例如图1所示，一种光电式接近开关动作距离检测系统，该检测系统包括移动端检测平台2、固定端检测平台1以及检测控制模块8。移动端检测平台上设有移动端检测平面7以及位于移动端检测平面7上的U轴伺服电机4、V轴伺服电机6和三个呈三角形设置的激光测距传感器5。固定端检测平台1设有固定端检测平面9、三轴电动滑台和对中凸台10，固定端检测平面9通过三轴电动滑台固定在固定端检测平台1上，对中凸台10设置在固定端检测平面上。三轴电动滑台包括X轴电动滑台14、Y轴电动滑台13和Z轴电动滑台12，其中，X轴电动滑台14用于调节固定端检测平面9与移动端检测平面7的相对距离，进行动作距离检测，Y轴电动滑台13和Z轴电动滑台12用于进行两个平面的对中。检测控制模块8设置在固定端检测平台1上，包括了PLC控制器和工控机。此外，移动端检测平台2、固定端检测平台1的底部可以设置万向轮3，以方便位置的调节。在本实施例中，PLC控制器采用西门子S7-200系列CPU224XPSiPLC，工控机采用研华触摸平板工控机。为满足系统I/O的需求并留有一点的余量，因此选用一块32位数字量输入输出模块EM233。伺服电机系统选用三菱J2-10A的伺服放大器和HC-KFS100W的伺服电机。电动滑台选用SMC公司的LEC系列的电动滑台。激光测距传感器选用德国Acetech公司的LRFS-0200-420激光测距仪。伺服电机、电动滑台和激光测距传感器均与PLC的I/O模块相连，接收PLC的控制指令已完成相应的动作，并将相应的状态信息反馈给PLC。同时伺服电机、电动滑台和激光测距传感器可通过RS485总线连入工控机，工控机可监视各设备的运行状态，也可根据需要设置和修改各个控制器的控制信息，例如运行的位置、速度、步信息等参数。工控机与PLC控制器之间通过西门子公司的PC/PPI电缆连接，通过OPC技术可以很方便地实现工控机的人机界面与PLC控制器之间的数据通讯。工控机预留以太网接口，人机界面可以通过工业以太网连接到远程SIMIS系统，进行查询、下载和保存订单等数据信息。光电式接近开关检测样品的发光器和受光器分别通过夹爪11固定在移动端检测平面2和固定端检测平面1的中心轴处，检测时缓慢地使两者靠近，当检测到接近开关信号变化时，自动停止X轴电动滑台，并通过精确测量出该光电式接近开关的动作距离。该系统在进行检测前首先需要进行对平和对中，其中，对中通过对中机构来完成，对平及检测则通过对平检测机构完成。对平机构由的U轴伺服电机4、V轴伺服电机6和三个呈三角形设置的激光测距传感器5构成，监测系统通过所述三个激光测距传感器5获取移动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光电式接近开关动作距离检测系统，该检测系统包括移动端检测平台、固定端检测平台以及检测控制模块，移动端检测平台上设有移动端检测平面，固定端检测平台设有固定端检测平面，检测样品的发光器和受光器分别固定在移动端检测平面和固定端检测平面的中心轴处，其特征在于，所述的移动端检测平台包括对平机构，通过该对平机构调节移动端检测平面，使其与固定端检测平面平行，所述的固定端检测平台设有对中检测机构，通过该对中检测机构，使得固定端检测平面与移动端检测平面的中心轴重合，并调节固定端检测平面与移动端检测平面的相对距离，进行动作距离检测。

【技术特征摘要】
1.一种光电式接近开关动作距离检测系统，该检测系统包括移动端检测平台、固定端检测平台以及检测控制模块，移动端检测平台上设有移动端检测平面，固定端检测平台设有固定端检测平面，检测样品的发光器和受光器分别固定在移动端检测平面和固定端检测平面的中心轴处，其特征在于，所述的移动端检测平台包括对平机构，通过该对平机构调节移动端检测平面，使其与固定端检测平面平行，所述的固定端检测平台设有对中检测机构，通过该对中检测机构，使得固定端检测平面与移动端检测平面的中心轴重合，并调节固定端检测平面与移动端检测平面的相对距离，进行动作距离检测，所述的对平机构包括设置于移动端检测平面上、并检测控制模块连接的U轴伺服电机、V轴伺服电机以及三个呈三角形设置的激光测距传感器，通过所述三个激光测距传感器获取移动端检测平面与固定端检测平面上三个点的距离信息，检测控制模根据距离信息判断是否平行，若不平行则通过U轴伺服电机和V轴伺服电机调节移动端检测平面...

【专利技术属性】
技术研发人员：岳敏，程武山，黄娟，郝亚冲，陈浩，黄文，王悦茗，
申请(专利权)人：上海工程技术大学，
类型：发明
国别省市：上海;31