[发明专利]无接触书帖厚度检测系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种配页机的书帖厚度检测技术，尤其涉及一种无接触书帖厚度检测系统。

背景技术

配页机是将不同页码的纸张配合在一起的装订设备。在配页机处于正常生产时，为确保配页质量，需对书帖厚度进行检测。通常，采用线性位移传感器+PLC的检测方式，即通过一个带线性模拟量输出的线性位移传感器检测配页机的铁质的叼牙距离该接近传感器检测面的位移差异的大小，并将位移值送至配页机的PLC处理，当缺张或多张时，位移值的变化会超出偏差范围，而PLC则进行相应处理。

但由于机械方面各种因素的局限，造成配页机的叼牙的被测面(平面)相对于传感器检测面(平面)的运动轨迹为圆弧切线运动，使得正常生产时，叼牙的被测面与传感器检测面之间的位移，在整个检测周期内不是一个恒定或接近恒定的值，而是类似波谷效应的变化。由于检测面积很小，约20X20mm，在设备最高速运转时，一个测量周期(从波谷起始到波谷结束)约34ms。而配页机的PLC的扫描速度和A/D转换速度相对较慢，按上述时间进行计算，在一个测量周期内，PLC只能采样15次左右，而且每次的采样点不稳定，造成正常生产时，采样数据每次都不一致，无法进行判定，即无法确定测量基准。

可见现有配页机用这种“普通线性位移传感器+PLC”来进行高速测量无法达到设计要求。通过实验发现，要想克服上述困难，传感器必须具备测量周期为150微秒左右，而且具有谷值保持这样的功能，即在最短的一个测量周期内，该传感器也可采样约200次，基本可以保证每次都能找到波谷(波峰)值。使用波谷值作为基准，即可满足实际的使用需要，同时波谷保持功能，可以保证在最高速的情况下，传感器的模拟量输出500毫秒才变化一次，这个速度足以让PLC进行处理，但这样对传感器的要求非常高，同时价格也非常昂贵，不符合设计初衷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无接触书帖厚度检测系统，以低成本实现对无接触书帖厚度的准确快速检测。

为达到上述目的，本发明提供了一种无接触书帖厚度检测系统，包括线性位移传感器和PLC，还包括信号处理板，其用于将所述接近传感器采集到的书帖厚度测量值进行预处理并将处理后的书帖厚度测量值发送至所述PLC的AD转换模块，所述信号处理板包括依次相连的滤波电路、补偿电路、放大电路、单极性转换电路、单门限比较取样电路和信号波谷保持电路。

本发明的无接触书帖厚度检测系统，所述滤波电路包括第一运放，所述第一运放的同向输入端与电阻R2的一端相连，所述第一运放的同向输入端和其输出端之间接有电阻R3，所述第一运放的反向输入端与电容C2的一端相连，电容C2的另一端、电阻R2的另一端以及电容C1的一端与电阻R1的一端相连，电阻R1的另一端和双向稳压管D1的一端相连作为传感器信号的输入端，双向稳压管D1的另一端以及电容C1的另一端接地。

本发明的无接触书帖厚度检测系统，所述补偿电路包括第二运放，所述第二运放的同向输入端和其输出端相连，所述第二运放的反向输入端分别与电位器RP1的可调端相连，由电阻R5和电容C3构成的并联电路的一端分别与所述第二运放的反向输入端以及电位器RP1的另一端相连，由电阻R5和电容C3构成的并联电路的另一端接地，电位器RP1的第三端与电阻R4的一端相连，电阻R4的另一端与所述第一运放的输出端相连。

本发明的无接触书帖厚度检测系统，所述放大电路包括第三运放，所述第三运放的同向输入端和其输出端之间接有电阻R7，所述第三运放的反向输入端接地，所述第三运放的同向输入端分别与电阻R6的一端、二极管D3的输出端以及二极管D2的输入端相连，二极管D2的输出端接3V直流，二极管D3的输入端接地，电阻R6的另一端与所述第二运放的输出端相连，所述第三运放的正电源输入端以及负电源输入端分别对应通过电容C4和电容C5接地。

本发明的无接触书帖厚度检测系统，所述单极性转换电路包括第四运放，所述第四运放的同向输入端分别与电容C7的一端以及电阻R9的一端相连，电阻R9的另一端分别与电阻R8的一端以及电阻R10的一端相连，电阻R8的另一端接地，电容C7的另一端以及电阻R10的另一端与所述第四运放的输出端相连，所述第四运放的反向输入端分别与电阻R12的一端、电容C6的一端以及电阻R11的一端相连，电阻R12的另一端以及电容C6的另一端接地，电阻R11的另一端与所述第三运放的输出端相连。