[实用新型]硬币碾压中碾辊定位的监控装置

说明书

技术领域

本实用新型属于造币行业和银行专用机具技术领域，具体是一种硬币碾压中碾辊定位的监控装置。

背景技术

目前我国的硬币生产中都存在坯饼和花饼残次品销毁的问题。这些残次品最终都需熔炼销毁，但熔炼销毁需要到特定的厂家进行，所以在运输和销毁的过程中都会产生安全问题。如果能够在出厂前，在封闭车间内对这些残次品先进行机械销毁，使之完全丧失硬币的特征得到的残次品，就可以当作金属的废料处理，从而有效防止目前硬币销毁方式中存在的安全问题。为了解决这个问题，可以采用碾压的方法对硬币进行碾压销毁。对于碾压过程中的碾辊的定位是需要监控的。在实际生产过程中，会遇到停电等突发情况，这样就要求监控计数过程中必须解决出现丢失脉冲以及记忆零点偏移情况，来提高监控效果。

发明内容

为了解决现有技术中出现的上述问题，本实用新型提出一种硬币碾压中碾辊定位的监控装置，具体技术方案如下：

一种硬币碾压中碾辊定位的监控装置，包括控制单元、通信单元、编码器和显控单元；所述控制单元通过通信单元接收编码器输出的信号并计数；所述控制单元与显控单元连接，进行数据交互；所述控制单元还连接有对碾辊电机控制的信号输出单元；所述编码器采集碾辊的转动位置信号；所述编码器是多圈绝对值编码器。参考图1。

所述多圈绝对值编码器的信号输出接口是串行接口；所述通信单元是串行接口通信单元。

所述控制单元、信号输出单元和通信单元共用PLC。

所述PLC中，CPU单元选用了OMRON CJ1M-CPU21系列机，通信单元选用OMRONCJ1W-SCU41串行通讯模块，信号输出单元选用OMRON CJ1W-OC211数字量输出模块。

所述显控单元是触摸屏。

与现有技术相比，本实用新型选用了绝对值编码器，实现了对定位数据的快速简便的读取。一旦原点设置后，完毕每次停电后开机时，绝对值的编码系统不需要回到原点，提高了定位精度。本装置利用PLC的通讯功能实现了编码器的数据传输，减少了编程量，简化了布线，通过对数据的运算实现了实时的数据监控。通过在硬币碾压中的实验使用，很好的实现了对碾辊的辊缝监控，有效了提高了控制精度，在最大限度减小扭矩负荷的同时达到了对图纹、变形量的销毁效果。

附图说明

图1是本实用新型的电路原理框图；

图2是实施例中本装置的电路原理框图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

参考图2，本例的硬币碾压中碾辊定位的监控装置，包括PLC单元(由OMRONCJ1M-CPU21系列机、OMRON CJ1W-SCU41串行通讯模块和OMRON CJ1W-OC211数字量输出模块连接构成)、多圈绝对值编码器(精浦GAM60R13E10R4A型)和触摸屏(PROFACE GP2500型)。多圈绝对值编码器输出串行信号(RS485方式)给PLC单元(由CJ1W-SCU41SCU单元的port1口与之通信)；触摸屏与PLC单元通信(显示屏的人机界面选用Pro-face GP2500，设计专用软件是GP-PRO/PB3)。在本装置应用时，由CJ1W-OC211数字量输出模块输出信号给驱动碾辊的减速电机。在减速电机与碾辊之间的传动机构及连接轴上的合适位置设置多圈绝对值编码器即可。

下面结合实验对本装置进一步说明。

1、编码器与可编程控制器的确定

1.1编码器的性能分析与确定

在硬币碾压实验装置中，碾辊的定位是依靠涡轮蜗杆系统带动的，速度较慢，每次重新确立参考点显然不现实，而且考虑到其精确要求。必须需要一种能多圈旋转，可靠性高，易用性强的编码系统，故选择多圈绝对值编码器来实现碾辊的定位控制。

旋转编码器的分辨率和定位精度的确定：

目前的绝对值编码器，基本都能达到13位或者16位，系统选取的是13位的多圈型绝对值编码器，分辨率能达到8192线(213)。在系统传动比为1的情况下，可以得到旋转地最小分辨角度为：360°÷8192＝0.0439°。

硬币碾压实验装置采用涡轮蜗杆驱动形式，采取的涡轮齿数为80，则表明涡轮到蜗杆的传动系数为80，再结合蜗杆的旋转分辨率。我们可以得出碾辊旋转的最小分辨角度为：0.0439°÷80＝0.00054°，如碾辊的回转半径为125mm，则定位精度就可以达到125mm×sin0.000054°＝0.0012mm。

最高应答频率的和适用速度的确定：