[发明专利]一种检测线性往复运动零件位置的装置及方法

权利要求书

1.一种检测线性往复运动零件位置的方法，利用检测线性往复运动零件位置的装置，其中所述装置包括：主动零件（1）、非接触测量刻度尺（2）、第一测量头（3）、第二测量头（4）；非接触测量刻度尺（2）固定在主动零件(1)表面，固定后尺寸刻度变化方向和主动零件（1）的线性运动方向一致；第一测量头（3）和第二测量头（4）沿主动零件（1）往复运动方向分布且固定安装，第一测量头（3）和第二测量头（4）具有相同的结构，第一测量头（3）和第二测量头（4）在非接触测量刻度尺（2）随主动零件（1）的运动过程中,至少有一个处于非接触测量刻度尺（2）的刻度可检测范围中；

所述的刻度可检测范围是第一测量头（3）或第二测量头（4）处于其中时能输出与非接触测量刻度尺的刻度对应的有效信息，从而能确定对应位置非接触测量刻度尺刻度的空间范围；

所述的第一测量头（3）和第二测量头（4）沿主动零件（1）往复运动方向分布且固定：第一测量头（3）和第二测量头（4）位置固定；主动零件（1）运动到其往复运动行程的任一极限位置时，第一测量头（3）和第二测量头（4）中有一个处于非接触测量刻度尺（2）的刻度可检测范围中，其特征是：包括如下步骤：

初始化时，首先使往复运动机构的主动零件（1）处于其往复运动行程的一个极限位置，假定此时第一测量头（3）不在非接触测量刻度尺（2）的刻度可检测范围中，第二测量头（4）处于非接触测量刻度尺（2）的刻度可检测范围中，以主动零件（1）此刻位置作为计算其位移的零位，即以第二测量头（4）此刻检测的刻度开始计算主动零件（1）的位移，主动零件（1）向其往复运动行程的另一个极限位置运动至第一测量头（3）刚能检测到非接触测量刻度尺（2）的刻度，第二测量头（4）此时检测到非接触测量刻度尺（2）在的刻度数值为X2，记录此数值，作为第一测量头（3）能检测到和不能检测到非接触测量刻度尺（2）状态变化时的特征值；

主动零件（1）继续向另一个极限位置运动至第二测量头（4）刚不能检测到非接触测量刻度尺（2）的刻度，第二测量头（4）此时检测到刻度并经计算得到主动零件（1）的位移S2，记录S2数值并停止第二测量头（4）对刻度的检测，第一测量头（3）此时检测到非接触测量刻度尺（2）的刻度读数为X1，记录此数值，作为第二测量头（4）能检测到和不能检测到非接触测量刻度尺（2）状态变化时的特征值；并以此位置作为第一测量头（3）检测非接触测量刻度尺（2）位移的零位，之后以第一测量头（3）检测的刻度计算非接触测量刻度尺（2）的位移量，主动零件（1）继续运动至另一个极限位置，第一测量头（3）检测并计算得到非接触测量刻度尺（2）的位移量为S1，记录此数值，则S1+S2是主动零件（1）的最大位移量； 初始化设置完成后，系统转入正常工作；当前时刻用于读数的检测头测得刻度与前一时刻测得刻度之差为当前位移变化值，将此位移变化值与上一时刻位移值相加就是当前时刻的位移值，则主动零件（1）当前时刻相对位移零点的位移量就可确定；

所述的主动零件（1）在每一次的行程中，当第一测量头（3）发生能检测到非接触测量刻度尺（2）和不能检测到非接触测量刻度尺（2）的状态变化时，将第二测量头（4）的刻度读数与记录的X2进行比较，当差值小于设定值时，认为系统没有明显变化，检测数据被记录，否则认为系统有变化，检测数据不被记录，并对系统检测误差进行报警；当第二测量头（4）发生能检测到非接触测量刻度尺（2）和不能检测到非接触测量刻度尺（2）的状态变化时，将第一测量头（3）的刻度读数与记录的X1进行比较，当差值小于设定值时，认为系统没有明显变化，检测数据被记录，否则认为系统有变化，检测数据不被记录，并对系统检测误差进行报警，主动零件（1）在位移零点和最大位移量之间运动，结合结构具体参数，可对主动零件（1）停止位置进行预警以保证机构的可靠性，当其停止后，根据检测所得主动零件（1）相对位移零点的位移量就可计算出其与停止时对应侧极限位置的距离值，并与设定值进行比较，当超出设定值时对主动零件（1）的停止位置输出报警信息。