一种电永磁控制器及电永磁吸盘物料吸附检测方法转让专利

申请号 : CN201610498239.5

文献号 : CN107091946B

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相似专利:

发明人 : 黄大启黄斌任争胜

申请人 : 株洲悍威磁电科技有限公司

摘要 :

本发明公开了一种电永磁吸盘物料吸附检测方法,包括:预先在电永磁吸盘空载的情况下,获取电永磁吸盘在充磁过程中电永磁控制器输出的第一直流脉冲电流;在电永磁吸盘吸附物料的情况下,获取电永磁吸盘在充磁过程中,电永磁控制器输出的第二直流脉冲电流;判断第二直流脉冲电流是否大于第一直流脉冲电流;若是,则判定电永磁吸盘吸附有负载。以第一直流脉冲电流作为判断的标准,当第二直流脉冲电流大于第一直流脉冲电流时,判定此时电永磁吸盘吸附有物料,否则判定此时电永磁吸盘空载,则可以通知工作人员进行检修,提高了电永磁吸盘所在的机械系统的运行的安全性。本发明还提供了一种电永磁控制器,作用与上述方法相同,在此不做赘述。

权利要求 :

1.一种电永磁吸盘物料吸附检测方法,其特征在于,包括:

预先在电永磁吸盘空载的情况下,获取所述电永磁吸盘在充磁过程中电永磁控制器输出的第一直流脉冲电流;

在所述电永磁吸盘吸附物料的情况下,获取所述电永磁吸盘在充磁过程中,所述电永磁控制器输出的第二直流脉冲电流;

判断所述第二直流脉冲电流是否大于所述第一直流脉冲电流;

若是,则判定所述电永磁吸盘吸附有负载;

还包括:预先获取在电永磁吸盘负载小于满载且大于空载,n个不同负载率时,所述电永磁吸盘在充磁过程中电永磁控制器输出的对应n个直流脉冲电流,n为不小于1的整数;

比较所述第二直流脉冲电流和所述n个直流脉冲电流的大小;

根据比较结果,判定所述第二直流脉冲电流对应的电永磁吸盘的物料吸附率范围、被吸物料的磁导率和/或所述被吸物料与所述电永磁吸盘之间的平均气隙。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:

预先在电永磁吸盘满载的情况下,获取所述电永磁吸盘在充磁过程中电永磁控制器输出的第三直流脉冲电流;

判断所述第二直流脉冲电流是否小于所述第三直流脉冲电流;

若是,则判定所述电永磁吸盘未满载。

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,预先在电永磁吸盘空载的情况下,获取所述电永磁吸盘在充磁过程中电永磁控制器输出的第一直流脉冲电流,包括:预先在电永磁吸盘空载的情况下,获取所述电永磁吸盘在充磁过程中电永磁控制器输出的多个直流脉冲电流,并求取对应的第一标准差为所述第一直流脉冲电流;

在所述电永磁吸盘吸附物料的情况下,获取所述电永磁吸盘在充磁过程中,所述电永磁控制器输出的第二直流脉冲电流,包括:在所述电永磁吸盘吸附物料的情况下,获取所述电永磁吸盘在充磁过程中电永磁控制器输出的多个直流脉冲电流,并求取对应的第二标准差为所述第二直流脉冲电流。

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述预先在电永磁吸盘满载的情况下,获取所述电永磁吸盘在充磁过程中电永磁控制器输出的第三直流脉冲电流,包括:预先在电永磁吸盘满载的情况下,获取所述电永磁吸盘在充磁过程中电永磁控制器输出的多个直流脉冲电流,并求取对应的第三标准差为所述第三直流脉冲电流。

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,预先获取在电永磁吸盘负载小于满载且大于空载,n个不同负载率时,所述电永磁吸盘在充磁过程中电永磁控制器输出的对应n个直流脉冲电流,包括:预先获取在电永磁吸盘负载小于满载且大于空载,在各个不同负载率时,所述电永磁吸盘在充磁过程中电永磁控制器输出的对应多个直流脉冲电流,并求取对应的n个标准差为所述n个直流脉冲电流。

6.根据权利要求1至5任一项所述的方法,其特征在于,各直流脉冲电流均取对应直流脉冲电流的最大值。

7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,获取各直流脉冲电流的最大值包括:依次获取一个电流导通周期内的m个初始直流脉冲最大值,m为大于2的整数;

根据中值滤波法对所述m个初始直流脉冲最大值进行预设处理,获取结果最大值为该直流脉冲电流的最大值。

8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述依次获取一个电流导通周期内的m个初始直流脉冲最大值,m为大于2的整数,包括:获取一个电流导通周期内的第一个初始直流脉冲最大值,并进行缓存;

依次对该电流导通周期内的后续电流进行采集,并判断当前的直流脉冲值是否大于上一个缓存的初始直流脉冲最大值;

若是,则将当前的直流脉冲值进行缓存,直至m个初始直流脉冲最大值缓存完成。

9.一种电永磁控制器,其特征在于,包括:处理器、驱动模块、触发模块和电流传感器,所述驱动模块输入端与所述处理器连接,所述驱动模块的输出端与电永磁吸盘的励磁线圈的一端连接;所述触发模块的一端与所述处理器连接,所述触发模块的另一端和所述电流传感器的第一端连接,所述电流传感器的第二端与所述电永磁吸盘的励磁线圈的另一端连接,所述电流传感器的输出端与所述处理器连接;

其中,所述触发模块用于根据所述处理器的控制信号与所述驱动模块配合控制所述电永磁吸盘的充退磁;

所述电流传感器用于检测对应的直流脉冲电流,并将检测结果反馈给所述处理器;

所述处理器用于响应操作者操作,发出对应的充退磁控制信号,以及根据所述电流传感器反馈的直流脉冲电流判断所述电永磁吸盘的负载状态。

说明书 :

一种电永磁控制器及电永磁吸盘物料吸附检测方法

技术领域

[0001] 本发明涉及电永磁控制器技术领域,特别是涉及一种电永磁控制器及电永磁吸盘物料吸附检测方法。

背景技术

[0002] 随着科学技术的发展,电永磁吸盘作为一种经济环保的装夹设备,已经在机械制造行业得到了广泛应用。
[0003] 电永磁吸盘是利用不同永磁材料的不同特性,通过电控系统对其内部磁路的分布进行控制和转换,使永磁场在系统内部自身平衡,对外表征为消磁放松状态,即不吸料状态;或释放到电永磁铁的工作磁极面,对外表征为充磁夹紧状态,即吸料状态。而电永磁控制器即控制电永磁吸盘运行的装置,其功能包括输出正反向的直流脉冲电流,且参数可调,充磁时间可调。电永磁控制器以单片机为控制核心,具备对输入的交流信号的过零检测功能,能够依据设定好的输出电压,自动计算出可控硅或IGBT等功率器件的触发导通角,并在设定的时间内实现对功率器件的触发,依据改变导通角度或外部的继电器触点改变输出电流的方向,以改变电永磁吸盘的充退磁状态。然而,目前的电永磁吸盘在充磁完成时,可能会发生没有吸附物料的情况,或者吸附的物料位置不正确的情况,这对电永磁吸盘所在的机床来说会做无用功,甚至会对安全性能产生影响。
[0004] 因而,如何能够得知电永磁吸盘在充磁完成时的吸附状态,以提高安全性能,是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

[0005] 本发明的目的是提供一种电永磁吸盘物料吸附检测方法,能够得知电永磁吸盘在充磁完成时的吸附状态,以提高安全性能。
[0006] 为解决上述技术问题,本发明提供了如下技术方案:
[0007] 一种电永磁吸盘物料吸附检测方法,包括:
[0008] 预先在电永磁吸盘空载的情况下,获取所述电永磁吸盘在充磁过程中电永磁控制器输出的第一直流脉冲电流;
[0009] 在所述电永磁吸盘吸附物料的情况下,获取所述电永磁吸盘在充磁过程中,所述电永磁控制器输出的第二直流脉冲电流;
[0010] 判断所述第二直流脉冲电流是否大于所述第一直流脉冲电流;
[0011] 若是,则判定所述电永磁吸盘吸附有负载。
[0012] 优选地,还包括:
[0013] 预先在电永磁吸盘满载的情况下,获取所述电永磁吸盘在充磁过程中电永磁控制器输出的第三直流脉冲电流;
[0014] 判断所述第二直流脉冲电流是否小于所述第三直流脉冲电流;
[0015] 若是,则判定所述电永磁吸盘未满载。
[0016] 优选地,预先在电永磁吸盘空载的情况下,获取所述电永磁吸盘在充磁过程中电永磁控制器输出的第一直流脉冲电流,包括:预先在电永磁吸盘空载的情况下,获取所述电永磁吸盘在充磁过程中电永磁控制器输出的多个直流脉冲电流,并求取对应的第一标准差为所述第一直流脉冲电流;
[0017] 在所述电永磁吸盘吸附物料的情况下,获取所述电永磁吸盘在充磁过程中,所述电永磁控制器输出的第二直流脉冲电流,包括:在所述电永磁吸盘吸附物料的情况下,获取所述电永磁吸盘在充磁过程中电永磁控制器输出的多个直流脉冲电流,并求取对应的第二标准差为所述第二直流脉冲电流。
[0018] 优选地,所述预先在电永磁吸盘满载的情况下,获取所述电永磁吸盘在充磁过程中电永磁控制器输出的第三直流脉冲电流,包括:
[0019] 预先在电永磁吸盘满载的情况下,获取所述电永磁吸盘在充磁过程中电永磁控制器输出的多个直流脉冲电流,并求取对应的第三标准差为所述第三直流脉冲电流。
[0020] 优选地,还包括:
[0021] 预先获取在电永磁吸盘负载小于满载且大于空载,n个不同负载率时,所述电永磁吸盘在充磁过程中电永磁控制器输出的对应n个直流脉冲电流,n为不小于1的整数;
[0022] 比较所述第二直流脉冲电流和所述n个直流脉冲电流的大小;
[0023] 根据比较结果,判定所述第二直流脉冲电流对应的电永磁吸盘的物料吸附率范围、被吸物料的磁导率和/或所述被吸物料与所述电永磁吸盘之间的平均气隙。
[0024] 优选地,预先获取在电永磁吸盘负载小于满载且大于空载,n个不同负载率时,所述电永磁吸盘在充磁过程中电永磁控制器输出的对应n个直流脉冲电流,包括:
[0025] 预先获取在电永磁吸盘负载小于满载且大于空载,在各个不同负载率时,所述电永磁吸盘在充磁过程中电永磁控制器输出的对应多个直流脉冲电流,并求取对应的n个标准差为所述n个直流脉冲电流。
[0026] 优选地,各直流脉冲电流均取对应直流脉冲电流的最大值。
[0027] 优选地,获取各直流脉冲电流的最大值包括:
[0028] 依次获取一个电流导通周期内的m个初始直流脉冲最大值,m为大于2的整数;
[0029] 根据中值滤波法对所述m个初始直流脉冲最大值进行预设处理,获取结果最大值为该直流脉冲电流的最大值。
[0030] 优选地,所述依次获取一个电流导通周期内的m个初始直流脉冲最大值,m为大于2的整数,包括:
[0031] 获取一个电流导通周期内的第一个初始直流脉冲最大值,并进行缓存;
[0032] 依次对该电流导通周期内的后续电流进行采集,并判断当前的直流脉冲值是否大于上一个缓存的初始直流脉冲最大值;
[0033] 若是,则将当前的直流脉冲值进行缓存,直至m个初始直流脉冲最大值缓存完成。
[0034] 一种电永磁控制器,包括:处理器、驱动模块、触发模块和电流传感器,所述驱动模块输入端与所述处理器连接,所述驱动模块的输出端与电永磁吸盘的励磁线圈的一端连接;所述触发模块的一端与所述处理器连接,所述触发模块的另一端和所述电流传感器的第一端连接,所述电流传感器的第二端与所述电永磁吸盘的励磁线圈的另一端连接,所述电流传感器的输出端与所述处理器连接;
[0035] 其中,所述触发模块用于根据所述处理器的控制信号与所述驱动模块配合控制所述电永磁吸盘的充退磁;
[0036] 所述电流传感器用于检测对应的直流脉冲电流,并将检测结果反馈给所述处理器;
[0037] 所述处理器用于响应操作者操作,发出对应的充退磁控制信号,以及根据所述电流传感器反馈的直流脉冲电流判断所述电永磁吸盘的负载状态。
[0038] 与现有技术相比,上述技术方案具有以下优点:
[0039] 本发明实施例所提供的电永磁吸盘物料吸附检测方法,包括:预先在电永磁吸盘空载的情况下,获取电永磁吸盘在充磁过程中电永磁控制器输出的第一直流脉冲电流;在电永磁吸盘吸附物料的情况下,获取电永磁吸盘在充磁过程中,电永磁控制器输出的第二直流脉冲电流;判断第二直流脉冲电流是否大于第一直流脉冲电流;若是,则判定电永磁吸盘吸附有负载。预先获取电永磁吸盘空载时对应的第一直流脉冲电流,以此作为判断的标准,在电永磁吸盘每次充磁的瞬间,获取对应的第二直流脉冲电流,当该第二直流脉冲电流大于第一直流脉冲电流时,判定此时电永磁吸盘吸附有物料,否则判定此时电永磁吸盘空载,则可以通知工作人员,以控制电永磁吸盘所在的机床停止运行进行检修,避免无吸附物料仍运行的情况出现,同时提高了电永磁吸盘所在的机械系统的运行的安全性。

附图说明

[0040] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0041] 图1为本发明一种具体实施方式所提供的电永磁吸盘物料吸附检测方法流程图;
[0042] 图2为本发明一种具体实施方式所提供的直流脉冲电流的最大值的获取流程图;
[0043] 图3为本发明一种实施方式所提供的电永磁控制器结构示意图。

具体实施方式

[0044] 本发明的核心是提供一种电永磁控制器及电永磁吸盘物料吸附检测方法,能够得知电永磁吸盘在充磁完成时的吸附状态,以提高安全性能。
[0045] 为了使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
[0046] 在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广。因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
[0047] 请参考图1,图1为本发明一种具体实施方式所提供的电永磁吸盘物料吸附检测方法流程图。
[0048] 本发明的一种具体实施方式提供了一种电永磁吸盘物料吸附检测方法,包括:
[0049] S11:预先在电永磁吸盘空载的情况下,获取电永磁吸盘在充磁过程中电永磁控制器输出的第一直流脉冲电流。在本实施方式中,第一直流脉冲电流取该第一直流脉冲电流的最大值。
[0050] S12:在电永磁吸盘吸附物料的情况下,获取电永磁吸盘在充磁过程中,电永磁控制器输出的第二直流脉冲电流。第二直流脉冲电流取该第二直流脉冲电流的最大值。
[0051] S13:判断第二直流脉冲电流是否大于第一直流脉冲电流。即判断第二直流脉冲电流的最大值是否大于第一直流脉冲电流的最大值。
[0052] S14:若是,则判定电永磁吸盘吸附有负载。
[0053] 发明人研究发现,在电永磁吸盘的充磁过程中,对于大小不同的被吸附物料(被吸附物料必须导磁且导磁性能相同时),在相同电压激励下,随着覆盖尺寸的变大,饱和电流将增大。因此,预先获取电永磁吸盘空载时对应的第一直流脉冲电流,以此作为空载判断的标准,在电永磁吸盘每次充磁的瞬间,获取对应的第二直流脉冲电流,当该第二直流脉冲电流大于第一直流脉冲电流时,判定此时电永磁吸盘吸附有物料,否则判定此时电永磁吸盘空载,则可以通知工作人员,以控制电永磁吸盘所在的机床停止运行进行检修,避免无吸附物料仍运行的情况出现,同时提高了电永磁吸盘所在的机械系统的运行的安全性。
[0054] 需要说明的是,在本文中,所谓的直流脉冲电流指的皆是饱和电流,如上述的第一直流脉冲电流和第二直流脉冲电流指的就是对应的饱和电流,而为了方便取值判断,优选各直流脉冲电流取值为对应饱和电流的最大值。
[0055] 在上述实施方式的基础上,本发明一种实施方式中,该电永磁吸盘物料吸附检测方法还包括:
[0056] 预先在电永磁吸盘满载的情况下,获取电永磁吸盘在充磁过程中电永磁控制器输出的第三直流脉冲电流;
[0057] 判断第二直流脉冲电流是否小于第三直流脉冲电流;
[0058] 若是,则判定电永磁吸盘未满载。
[0059] 与上述实施方式原理相同,在本实施方式中,以满载情况下的第三直流脉冲电流作为满载的判断标准,在电永磁吸盘每次充磁的瞬间,获取对应的第二直流脉冲电流,当该第二直流脉冲电流小于第三直流脉冲电流时,判定此时电永磁吸盘的吸附率小于100%,则可以通知工作人员,以判断此时工作是否正常,若非满载属于异常情况则可以控制电永磁吸盘所在的机床进行检修,进一步提高电永磁吸盘所在的机械系统的运行的安全性。
[0060] 在本发明的一种实施方式中,为了提高检测的准确性,预先在电永磁吸盘空载的情况下,获取电永磁吸盘在充磁过程中电永磁控制器输出的第一直流脉冲电流,包括:预先在电永磁吸盘空载的情况下,获取电永磁吸盘在充磁过程中电永磁控制器输出的多个直流脉冲电流,并求取对应的第一标准差为第一直流脉冲电流;
[0061] 在电永磁吸盘吸附物料的情况下,获取电永磁吸盘在充磁过程中,电永磁控制器输出的第二直流脉冲电流,包括:在电永磁吸盘吸附物料的情况下,获取电永磁吸盘在充磁过程中电永磁控制器输出的多个直流脉冲电流,并求取对应的第二标准差为第二直流脉冲电流。
[0062] 预先在电永磁吸盘满载的情况下,获取电永磁吸盘在充磁过程中电永磁控制器输出的第三直流脉冲电流,包括:
[0063] 预先在电永磁吸盘满载的情况下,获取电永磁吸盘在充磁过程中电永磁控制器输出的多个直流脉冲电流,并求取对应的第三标准差为第三直流脉冲电流。
[0064] 通过对每个直流脉冲电流的最大值进行准确的滤波计算采集,然后通过标准差对每组数据偏离中点的程度进行统计,将所得结果和空载、满载的标准差进行对比,即可准确可靠地检测出吸盘有无负载。
[0065] 更进一步地,在上述实施方式的基础上,本发明一种实施方式中,该电永磁吸盘物料吸附检测方法还包括:
[0066] 预先获取在电永磁吸盘负载小于满载且大于空载,n个不同负载率时,电永磁吸盘在充磁过程中电永磁控制器输出的对应n个直流脉冲电流,n为不小于1的整数,其中,预先获取在电永磁吸盘负载小于满载且大于空载,n个不同负载率时,电永磁吸盘在充磁过程中电永磁控制器输出的对应n个直流脉冲电流,包括:预先获取在电永磁吸盘负载小于满载且大于空载,在各个不同负载率时,电永磁吸盘在充磁过程中电永磁控制器输出的对应多个直流脉冲电流,并求取对应的n个标准差为n个直流脉冲电流。
[0067] 比较第二直流脉冲电流和n个直流脉冲电流的大小;
[0068] 根据比较结果,判定第二直流脉冲电流对应的电永磁吸盘的物料吸附率范围、被吸物料的磁导率和/或所述被吸物料与所述电永磁吸盘之间的平均气隙。
[0069] 在本实施方式中,可以预先使电永磁吸盘以不同的吸附率吸附物料,即将设定好面积的物料吸附在吸盘上,然后获取各吸附率对应的直流脉冲电流,这样,就可以根据电永磁吸盘在运行时的第二直流脉冲电流与预先获得的直流脉冲电流的大小关系,预测出此时的吸附率大小。例如,在本实施方式中,以n=1,且吸附率为1/2负载为例进行说明。若第二直流脉冲电流大于吸附率为1/2负载时的直流脉冲电流,且小于满载时的第三直流脉冲电流,则判断此时的吸附率大于1/2负载,且小于满载。当然,n的值越大,则表示预先取得值越多,电永磁吸盘运行时的吸附率判定结果越精确。
[0070] 根据比较结果,能判断的被吸物料的参数有:
[0071] 1:被吸物料覆盖电永磁吸盘的面积,比较结果能线性反应覆盖面积的大小,并得出具体的百分比数值。
[0072] 2:被吸物料的磁导率,假设覆盖面积及其它影响磁通的因素相同的情况下,比较结果与被吸物料的磁导率高低成线性变化关系。磁导率越高的被吸物料,充磁的效果也就更好,磁通更高,检测比较到的数值也就更高。
[0073] 3:被吸物料与电永磁吸盘之间的平均气隙(被吸物表面越粗糙或是有高低不平,平均气隙越大)。平均气隙越小,充磁的效果就越好,检测比较到的数值也就越高。即该数值也与平均气隙成线性变化关系。
[0074] 因此,本实施方式中的方法能综合检测被吸物料的覆盖面积,磁导率及平均气隙,也就是等效于检测充磁后的磁通率,磁通越高的,检测比较后的数值越高,甚至完全成线性变化关系。
[0075] 发明人研究发现,当电永磁吸盘无覆盖时,即物料吸附率为0时,电永磁吸盘充磁触发时感应电压峰值几乎与后续磁通稳定后的感应电压峰值大小相同;而满覆盖下触发时,感应电压峰值大约是后续磁通稳定后的感应电压峰值的两倍,易知电流受感应电压影响。
[0076] 当电永磁吸盘的励磁线圈受到电流驱动产生随时间变化的磁场时,将会在励磁线圈两端产生负极性于励磁电压的感应电压e,e的计算公式为:
[0077]
[0078] 其中,式中λ为励磁线圈的绕组的磁链,定义为: 符号 表示时变磁通的瞬时值,N为匝数。
[0079] 励磁电压U与感应电压e、励磁电流I,励磁线圈内阻R的关系为:U=e+I×R[0080] 将该式进行变换,得到励磁电流的关系式:
[0081] I=(U-e)/R
[0082] 将e带入上式得到励磁电流与磁链λ之间的关系式:
[0083]
[0084] 由上式可知,由于电永磁控制器的晶闸管的每个周期的触发电压都稳定在U,励磁线圈忽略温升的影响(电永磁吸盘的励磁线圈均只短暂通道,温升很小,基本可以忽略),内阻R亦为恒定,因此真正影响励磁电流大小的就是磁链λ的变化率。
[0085] 因此,通过对电永磁控制器充磁电流的精确采集并经上述通过直流脉冲电流标准差的计算,即同时可达到对被吸物大小及磁通作一个精确检测的结果,也可以测试出被吸物的磁导率和被吸物与磁吸盘磁极之间的气隙大小,在充磁的瞬间即对充磁的效果做一个综合的判断。
[0086] 在上述各实施方式的基础上,本发明一种实施方式对各直流脉冲电流均取对应直流脉冲电流的最大值时的取值方法做了具体的说明。
[0087] 获取各直流脉冲电流的最大值包括:依次获取一个电流导通周期内的m个初始直流脉冲最大值,m为大于2的整数;
[0088] 根据中值滤波法对m个初始直流脉冲最大值进行预设处理,获取结果最大值为该直流脉冲电流的最大值。
[0089] 其中,依次获取一个电流导通周期内的m个初始直流脉冲最大值,m为大于2的整数,包括:
[0090] 获取一个电流导通周期内的第一个初始直流脉冲最大值,并进行缓存;
[0091] 依次对该电流导通周期内的后续电流进行采集,并判断当前的直流脉冲值是否大于上一个缓存的初始直流脉冲最大值;
[0092] 若是,则将当前的直流脉冲值进行缓存,直至m个初始直流脉冲最大值缓存完成。
[0093] 在一个电流导通周期内,首先采集一个直流脉冲峰值作为初始直流脉冲最大值,然后不停地采集直流脉冲电流。其中,本发明一种具体的实时方式以m=10为例对直流脉冲电流的最大值的获取具体流程进行了说明,其步骤如图2所示:
[0094] S21:采集初始直流脉冲电流最大值,并进行缓存;
[0095] S22:采集直流脉冲电流;
[0096] S23:判断当前采集的直流脉冲电流是否大于当前缓存的直流脉冲电流最大值;
[0097] S24:若是,则将该直流脉冲电流作为一个直流脉冲电流最大值缓存,并返回步骤S23;
[0098] S25:若否,则判断是否是第10个缓存比较完成;
[0099] S26:若第10个缓存比较完成,则判断采集到的ADC是否比第10个缓存少30,其中,所谓的ADC指的是数模转换值,此处的30指的是ADC的值,12位的30/4094*3.3/0.04即电流差值,如果10个缓存采集完成后,则表示已经找到了极值,判断采集到的ADC是否比第10个缓存少30,即判断超过30这个阈值时,再进行滤波,缓存第10个是所有采集完的最小值。
[0100] S27:若否,则缓存计数加1;
[0101] S28:若判定采集到的ADC比第10个缓存少30,则下落出现计数器加1;
[0102] S29:若判定采集到的ADC不比第10个缓存少30,则下落出现计数器清0;
[0103] S30:判断下落出现计数器是否大于20,即判断20次出现比最大值小的,如果大于20次,则表示真正的过了峰值后电流在下降了,此时停止采样,而处理10个缓存最大值。
[0104] S31:若是,则将地4个至第7个缓存数据求取平均值,获得结果最大值。
[0105] 在获取结果最大值之后,只需清零各种缓存,即完成本电流周期内的最大值采集。
[0106] 在获得结果最大值后,再与预先获得的直流脉冲电流最大值进行对比,即可得出被吸物料覆盖吸盘的面积大小以及被吸物磁通的大小。
[0107] 通过本实施方式获得的电永磁吸盘运行时的直流脉冲电流最大值更为精确,也就能够更为精确地计算出被吸物料覆盖吸盘的面积大小以及被吸物磁通的大小。
[0108] 请参考图3,图3为本发明一种实施方式所提供的电永磁控制器结构示意图。
[0109] 相应地,本发明一种实施方式还提供了一种电永磁控制器,包括:处理器31、驱动模块32、触发模块33和电流传感器34,驱动模块32输入端与处理器31连接,驱动模块32的输出端与电永磁吸盘的励磁线圈的一端连接;触发模块33的一端与处理器31连接,触发模块33的另一端和电流传感器34的第一端连接,电流传感器34的第二端与电永磁吸盘的励磁线圈的另一端连接,电流传感器34的输出端与处理器31连接;其中,触发模块33用于根据处理器31的控制信号与驱动模块32配合控制电永磁吸盘的充退磁;电流传感器34用于检测对应的直流脉冲电流,并将检测结果反馈给处理器31;处理器31用于响应操作者操作,发出对应的充退磁控制信号,以及根据电流传感器34反馈的直流脉冲电流判断电永磁吸盘的负载状态。
[0110] 如图3所示,在本实施方式中,触发模块采用的是一个触发可控硅电路,处理器采用的是STM32F103单片机,触发可控硅电路的SCR+触头与该单片机的第9管脚连接,触发可控硅电路的A2端与电流传感器A的输入管脚5连接,电流传感器A在本实施方式中采用的是ASC756-50,电流传感器A的管脚4即P-1连接电永磁吸盘的励磁线圈的一端,电流传感器A的输出端AD连接单片机的管脚11;驱动模块采用了两个继电器电路,用于响应处理器的控制信号进行切换工作,以完成充退磁,其中,第一继电器电路的继电器LS1的管脚1即P+1连接电永磁吸盘的励磁线圈的另一端,第二继电器电路的继电器LS2的管脚1与触发可控硅电路的的A1端连接,两个继电器电路的输入端分别与单片机的管脚33、34连接。
[0111] 处理器发出控制信号以控制驱动模块和触发模块对电永磁吸盘进行充退磁,而电流传感器则用于进行上述各方法实施方式中的电流采集,单片机可以进行相应地各种计算,判断出电永磁吸盘的吸附状态,其中,处理器可以具有现有的单片机中对输入的交流信号的过零检测功能,能够依据设定好的时间内实现对功率器件的触发,依据改变导通角度或外部的继电器触点改变输出电流方向,以改变电永磁吸盘的充退磁状态等功能。
[0112] 需要说明的是,本实施方式只是优选上述的具体电路,也可以采用其他具有相应功能的电路进行替换,只要能够完成对电永磁吸盘的充退磁以及电流的采集以及相应地计算判断即可,本实施方式对此并不做限定,具体视情况而定。
[0113] 综上所述,本发明所提供的电永磁控制器及电永磁吸盘物料吸附检测方法,能够准确地判读出电永磁吸盘在运行过程中是否空载和满载,进一步地,通过对运行过程中的直流脉冲电流的最大值进行精确地滤波计算采集,通过标准差对每组数据偏离中点的程度进行统计,将结果和各预先采集的直流脉冲电流的标准差进行对比,还能够预测出负载的磁体状态、被吸附物料的大小、被吸物的磁导率和被吸物与磁吸盘之间气隙的大小。
[0114] 以上对本发明所提供一种电永磁控制器及电永磁吸盘物料吸附检测方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。