开关型边缘位移控制装置 本发明是一种对边带形材料(以下简称带材)的边缘位置进行自动检测及控制的装置。该装置由电控器和推动器构成。
中国专利95106836.9提出一种开关型边缘位移控制装置。该装置采用一个模拟光电传感器检测带材的一个边缘，并将其边缘位置划分成A、B、C三个区。调节B区宽度可控制带材纠偏精度。这种控制器的电控器由一个模拟光电传感器、电压比较电路、数字电路、驱动电路构成。具有结构简单、安装调试方便、使用寿命长等一系列优点。但在实际生产中有时用户要求根据带材两个边缘的位置控制带材沿其中线不偏斜运行。这样上述控制装置就不能满足用户需求了。
本发明的目的是克服上述边缘位移控制装置的不足，获得一种即调节简单又可根据带材两个边缘的位置控制带材沿其中线不偏斜运行的开关型边缘位移控制装置。该装置的电控器在采用微型控制器结构时还可方便地使用一个模拟光电传感器检测带材一个边缘，控制带材不偏斜运行，使其能满足用户对控制器的多种要求。
为达到所述目的采取了如下措施：
1.采用两个模拟光电传感器检测带材的两个边缘，其输出的模拟电压信号分别反映该传感器所检测的边缘位置。这两个模拟电压信号被分别送入两个电压比较器并与电位器提供的基准电压进行比较。电压比较器根据该信号电压大于或小于基准电压把带材的两个边缘分别划分成A区、B区和B区、C区。把两个B区看成一个整体，实际上相当于把整个带材分成了A、B、C三个区。当一个边缘处于A区，另一边缘处于B区时带材偏向一方。这时通过数字电路、驱动电路、推动器将带材推向脱离A区的方向。当一个边缘处于B区，另一边缘处于C区时带材偏向另一方。这时通过数字电路、驱动电路、推动器将带材推向脱离C区的方向。当两个边缘都在B区或一个边缘在A区另一边缘在C区时推动器静止不动。调节B区宽度可改变控制精度。B区宽度越接近带材的宽度其控制精度越高。B区地宽度是通过调节电位器改变两个电压比较器的基准电压实现的。这两个电压比较器的基准电压可用两个电位器分别调节，也可用一个电位器同时调节。
2.上述控制是通过两个模拟光电传感器、电压比较器、数字电路、驱动电路、推动器实现的。为达到同样目的也可采用微型控制器结构。其控制过程是这样的：检测带材两个边缘的模拟光电传感器分别输出与其检测边缘位置相应的模拟电压信号。这两个模拟电压信号和电位器提供的基准电压同时被送入A/D转换器转换成数字量后再送入微型控制器。微型控制器把两个模拟光电传感器提供的电压信号分别与电位器提供的基准电压进行比较。根据该电压信号大于或小于基准电压把带材的两个边缘位置分别划分成A区、B区和B区、C区。把两个B区看成一个整体，相当于把整个带材分成了A、B、C三个区。当一个边缘处于A区一个边缘处于B区时带材偏向一方。这时微型控制器通过驱动电路、推动器将带材推向脱离A区的方向。当一个边缘处于B区另一边缘处于C区时带材偏向另一方。这时微型控制器通过驱动电路、推动器将带材推向脱高C区的方向。当两个边缘都在B区或一个在A区一个在C区时，带材处于允许的偏差范围内。微型控制器通过驱动器使推动器静止不动。调节B区宽度可改变控制精度。B区宽度越接近带材宽度控制精度越高。B区宽度是通过调节电位器改变基准电压实现的。
3.采用微型控制器结构时也可取消一个模拟光电传感器，只用一个模拟光电传感器检测带材的一个边缘。该传感器输出与所检测边缘位置相应的电压信号。这个电压信号通过A/D转换器被送入微型控制器，同时送入的还有电位器给出的基准电压。这个基准电压被送入微型控制器后是做为一个表示区间大小的信号使用的。微型控制器在工作时首先在模拟光电传感器输出的电压信号变化的范围内(即带材边缘活动的范围内)划出A、B、C三个区，也就是把带材边缘位置划成A、B、C三个区。其中B区的宽度由电位器输出的基准电压确定。基准电压越大B区越宽，基准电压越小B区越窄。然后把模拟光电传感器输出的电压信号与B区上限和下限进行比较。当带材边缘处于A区时微型控制器通过驱动器、推动器把带材推向B区。带材边缘处于C区时微型控制器通过驱动器、推动器把带材反向推向B区。当带材边缘处于B区时，带材处于允许偏差范围内，微型控制器通过驱动器使推动器静止不动。调节电位器改变基准电压的大小即改变了B区的宽度。B区越窄控制精度越高，B区越宽控制精度越低。
本发明的优点是：1、可以根据带材两个边缘的位置控制带材沿其中线不偏斜运行。2、在采用微型控制器结构时只需去掉一个模拟光电传感器，只采用一个模拟光电传感器就可以用于带材的单边检测和纠偏控制。本发明提供的开关型边缘位移控制装置不仅可满足用户的多种要求而且调节非常简单方便。
图1是采用一个模拟光电传感器检测带材一个边缘时其边缘位置被划分成A、B、C三个区的示意图。
图2是采用两个模拟光电传感器检测带材两个边缘时，带材位置被划分成A、B、C三个区的示意图。
图3是电控器由二个模拟光电传感器、具有两个电压比较器的电压比较电路、数字电路、驱动电路构成的纠偏装置原理框图。
图4是电控器由两个模拟光电传感器、A/D转换器、微型控制器、驱动电路构成的纠偏装置原理框图。
下面通过两个实施例对发明做详细说明：
1.图3是电控器由两个模拟光电传感器5和6、具有电压比较器A1和A2的电压比较电路1、数字电路2、驱动电路3构成的开关型边缘位移控制装置。模拟光电传感器5和6分别置于带材10(见图2)的两个边缘。每个模拟光电传感器都输出与其检测边缘位置相对应的模拟电压信号。这两个信号分别送入电压比较器A2和A1的反向输入端与同相输入端的基准电压进行比较。高于基准电压时比较器输出低电平，低于基准电压时比较器输出高电平。这两个模拟光电传感器输出的模拟电压信号就被分别分成了A、B两个区和B、C两个区。也就是带材两个边缘被分成了A、B两个区和B、C两个区。从带材整体看，相当于分成了A、B、C三个区。当带材10的左边缘处于A区，右边缘处于B区时带材偏向左方。这时模拟光电传感器6输出的电压信号高于基准电压，电压比较器A1输出低电平。模拟光电传感器5输出的电压信号低于基准电压，电压比较器A2输出高电平。数字电路2根据这一情况通过驱动电路3、推动器4推动带材10向右移动，使带材10左边缘脱高A区。当带材10左边缘处于B区右边缘处于C区时，模拟光电传感器6输出的电压信号低于基准电压，电压比较器A1输出高电平。模拟光电传感器5输出的电压信号高于基准电压，电压比较器A2输出低电平。数字电路2根据这一情况通过驱动电路3、推动器4推动带材10左移，使带材10的右边缘脱离C区。当带材左边缘处于A区右边缘处于C区或者左右边缘都处于B区时带材10处于允许的偏差范围内。模拟光电传感器5、6输出的电压信号都高于或都低于基准电压。这时电压比较器A1和A2都输出低电平或都输出高电平。数字电路2根据这一情况通过驱动电路3使推动器4静止不动，带材10不做左右移动。调节电位器W可同时改变电压比较器A1、A2的基准电压，使B区宽度发生变化。B区宽度越接近带材10的宽度其控制精度越高。
2.图4是电控器由两个模拟光电传感器5和6、A/D转换器8、微型控制器9、驱动电路3构成的开关型边缘位移控制装置。模拟光电传感器5和6分别置于带材10(见图2)的右边缘和左边缘。每个模拟光电传感器都输出与其检测的边缘位置相应的模拟电压信号。这两个模拟电压信号与电位器W提供的基准电压通过A/D转换器8转换成数字量同时送入微型控制器9。微型控制器9则对这三个量进行比较和逻辑运算。其比较和逻辑运算过程与上述实施例中电压比较器A1、A2、数字电路2的工作过程相同。从而达到控制带材10不偏斜运行的目的。
在图4所示微型控制器结构的开关型边缘位移控制装置中取消模拟光电传感器6，保留模拟光电传感器5。(也可以取消5保留6)该装置就可以用于对带材一个边缘进行检测和位移控制。参看图1模拟光电传感器5置于带材10的右边缘。带材10偏移时模拟光电传感器5输出与其右边缘位置相应的模拟电压信号。这个模拟电压信号和电位器输出的基准电压同时通过A/D转换器8被转换成数字量送入微型控制器9。微型控制器9在工作时首先在模拟光电传感器5输出的电压信号范围内(即带材右边缘活动的范围内)划出A、B、C三个区。也就是把带材右边缘活动的范围划成A、B、C三个区。其中B区宽度由电位器输出的基准电压确定。基准电压越大B区越宽，基准电压越小B区越窄。然后把模拟光电传感器5输出的电压信号与B区的上下限进行比较。当带材右边缘处于A区时带材右边缘偏向左方，模拟光电传感器5输出的电压信号小于B区下限值。这时微型控制器9通过驱动器3、推动器4推动带材10右移，使其右边缘进入B区。当带材10的右边缘处于C区时带材10右边缘偏向右方，模拟光电传感器5输出的电压信号大于B区上限值。这时微型控制器9通过驱动器3、推动器4推动带材10左移，使其右边缘反向进入B区。当带材10的右边缘处于B区时其右边缘处于允许的偏差范围内，模拟光电传感器5输出的电压信号大于B区下限小于B区上限，微型控制器9通过驱动器3使推动器静止不动。调节电位器W改变基准电压的大小可改变B区的宽度，使控制精度得到调节。基准电压越小B区越窄控制精度越高。