[发明专利]调节驱动装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于操纵在加工工艺设备中的自动化技术的调节机构的调节驱动装置。

背景技术

这种调节驱动装置配备有一个调节装置，该调节装置将调节机构的当前的实际位置与预定的额定位置比较并且这样控制调节驱动装置，使得实际位置朝预定的额定位置的方向补偿地改变。因此调节驱动装置具有一个位置传感装置，它将调节机构的当前的实际位置报告给调节装置。

由DE 42 39 635 A1已知一种在电气的位置调节器中用于阀杆运动的位移探测的方法，其中在一个感应工作的传感器中激励在LC谐振电路内的高频振荡用于产生高频的电磁的交变场，该交变场通过一个由阀杆带动的导电的物体与位移有关地减弱，并且其中振荡信号被解调并且未加强地输送至用于评价与位移有关的振幅减弱的微机。虽然这种方法配备一个非接触式的位移测量装置，但是用于执行该方法的仪器耗费相当高并且尤其在设备粗暴运行的振动时测量精确度已经证实为不充分的。

另外由DE 42 39 635 A1作为现有技术已经已知的是，电位器、电容传感器以及差动变压器用于在阀杆上的位移测量，它们通过在阀杆上的杠杆分接头进行操纵。该已知的解决方案的缺点是多方面的。电位器通常受到磨损，尤其是它们用在强烈的机械振动或者摇动的区域中的情况下。这种磨损通过在电位器的工作时刻中渐增的磨损而感觉到。可变电容器的使用非常昂贵，因为在此必须涉及防潮的耗费的保护措施并且此外非常精确的机械的轴承是必需的。差动变压器的使用由于贵的机械支承是不利的，因为必须抑制在线圈中磁铁的横向运动。此外相应于供给的必需的电子装置过贵并且具有相当高的功率消耗。

由DE 100 16 636 A1已知一种位置调节器，尤其是用于可通过驱动装置操纵的阀，该位置调节器包括一个用于探测调节机构的实际位置的位置传感器和一个用于将实际位置与可预定的额定位置比较的并且用于产生调节信号的调节单元，其中一个磁体并且一个磁阻效应的传感器设置为位置传感器，它们相应于调节机构的运动可相对彼此地旋转或者移动。

发明内容

本发明的目的在于提出一种调节驱动装置，它具有用于探测调节机构的位置的物件，这些物件在小的电流消耗中具有高的测量精度并且对于振动是不敏感的。

本发明由一种用于操纵调节机构的调节驱动装置出发，该调节机构配设一个用于探测调节机构的实际位置的位置检测装置，该位置检测装置与一个调节单元作用连接，用于将实际位置与可预定的额定位置比较并且用于产生用以控制调节驱动装置的调节信号。

按本发明配设于调节驱动装置的位置检测装置具有一个图形载体，其表面至少部分地用可光学探测的图形覆盖。另外设置一个固定的光学的扫描装置，该扫描装置的光轴对准图形。

图形载体和扫描装置彼此机械地分开，使得由调节驱动装置传递到位置检测装置上的机械的摇动和振动远离扫描装置。传递到图形载体上的振动可以通过探测信号构成平均值而消除，所述振动在扫描装置的光轴中作为周期的图形变化变得明显。位置检测装置有利地相对于机械的摇动和振动是不敏感的。

根据本发明的另一特征，图形载体构成旋转对称的盘形的并且图形径向地设置在图形载体上。在此扫描装置的光轴垂直于盘平面并且平行于图形载体的对称轴线。在每次改变调节机构的位置时图形载体通过绕其与旋转轴线重合的对称轴线的旋转相应地被跟踪。在扫描装置的焦点中的图形改变识别为调节机构的实际位置的改变。

有利的是，图形构成为同心环绕的圆环形的轨迹。

根据本发明的另一特征，图形载体构成为辊形的并且图形设置在图形载体的外套上。在此扫描装置的光轴垂直于外套和图形载体的对称轴线。在每次改变调节机构的位置时图形载体通过绕其与旋转轴线重合的对称轴线的旋转相应地被跟踪。在扫描装置的焦点中的图形改变识别为调节机构的实际位置的改变。

根据本发明的另一特征，图形载体通过间歇的光源照射。因此位置检测装置用比在图形载体的持续照射中更小的能量就足够了。另外这种运行方式迎合顺序工作的光学的扫描装置的和设置在后面的加工机构的不连续的工作方式。

根据本发明的其它的特征设定，图形构成为环绕的轨迹，该轨迹根据图形载体的几何形状具有圆环形的或者轮胎形的造型。即使用于位置探测的环绕的轨迹在按规定的使用期间仅部分地在与调节机构的运动相应的分段上被探测，那么完全环绕图形载体的轨迹具有这样的优点，即图形载体关于其相对于扫描装置的角度位置首先是可任意装配的并且探测区域的起始值和最终值在运行时在初始化过程期间一次确定。因此避免人员操纵的错误调节。