[发明专利]一种锯床金属锯带传动过程的动态包角检测装置及方法

权利要求书

1.一种锯床金属锯带传动过程的动态包角检测装置，包括金属带、从动带轮，激光位移传感器、弹性联轴器、光电编码器、光电编码器安装座、从动带轮安装轴、数据耦合及分析显示模块、张紧机构、导向机构、主动带轮；

其特征在于：所述的金属带套置于主动带轮和从动带轮上，并且利用导向机构的导向作用，使得金属带锯条能够正确锯切工件；从动带轮上开设有螺纹安装孔，从动带轮安装轴利用螺纹安装在螺纹安装孔内；光电编码器通过光电编码器安装座在张进机构上，光电编码器的输出轴通过弹性联轴器与从动带轮安装轴固定连接；从动带轮上设有张紧机构，用以张紧金属带；从动带轮的轮缘上开设有激光发射孔，激光位移传感器固定安装在动带轮的幅板上，并且激光位移传感器的发射端对准激光发射孔；

激光位移传感器的信号输出端与数据耦合及分析显示模块的模拟信号输入端连接；光电编码器的信号输出端与数据耦合及分析显示模块的数字信号输入端连接。

2.一种锯床金属锯带传动过程的动态包角检测方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：

步骤1：激光位移传感器和光电编码器随着从动轮作圆周运动；圆周运动过程中，位移传感器对锯带及从动轮间隙进行高频采样，并将间隙信号通过屏蔽电缆传递给集成由高频模拟量采样口的数据耦合及分析显示模块；光电编码器的A、B相脉冲对从动轮转动角位移进行高频采样，并将角位移信号通过屏蔽电缆传递给集成由高数计数口的数据耦合及分析显示模块中，同时光电编码器每转动一圈会发射一个Z相脉冲；

步骤2：数据耦合分析及显示模块根据转动角位移信号、锯带及从动轮间隙信号、光电编码器的Z相脉冲建立直角坐标系；当光电编码器第一次收到Z相脉冲后，将光电编码器清零，并将该时刻标示为坐标原点；根据光电编码器的分辨率和倍频性质精确求出每个脉冲所对应的角度，于是可绘制出表示角度的横轴坐标；横轴坐标刻度上从0度到360度循环标示，其中第一个0度为坐标原点，即光电编码器第一次收到Z相脉冲时；根据激光位移传感器测得的数据可绘制出表示位移的纵轴坐标；纵轴坐标刻度上标有S2和S1；S2为激光位移传感器的极限测量距离，表示当金属带与激光位移传感器的距离超过这个值时，数据耦合分析及显示模块没有锯带及从动轮间隙信号；S1为金属带和从动轮相接触时的间隙，并且规定允许误差ΔS，即当数据耦合分析及显示模块接收到数值大小S1±ΔS时，即认为金属带和从动轮是相接触的；另外，在横轴坐标上做两个标示θ1和θ2，其中θ1表示当数据耦合分析及显示模块测得的数值从S2减小到S1±ΔS的瞬间，从动轮从原点开始所转过的角度；其中θ2则表示当数据耦合分析及显示模块测得的数值超过S1±ΔS的瞬间，从动轮从原点开始所转过的角度；综合以上分析，即可求出当从动轮转动一周时，其动态包角的大小为θ1和θ2之差；最后求得多个周期内θ1和θ2之差的平均值，就是所需的动态包角。