接觸式位置傳感器、尺寸測量裝置及位置檢測裝置的製作方法

2023-12-10 13:16:57

本實用新型涉及一種測量裝置，尤其涉及接觸式位置傳感器及位置尺寸的測量裝置。

背景技術：

現在很多領域都要用到尺寸測量，位置檢測的等功能。現有的解決方案是直接選用非接觸式雷射位移傳感器或者接觸式位移傳感器。這種解決方案的缺點是成本高，量程小。

技術實現要素：

本實用新型的目的是提供一種成本低、量程大的接觸式位置傳感器。

本實用新型的另一目的是提供一種成本低、量程大、控制精度高的尺寸測量裝置。

為了實現上有目的，本實用新型公開了一種接觸式位置傳感器，包括安裝架、設於所述安裝架上的第一滑軌，滑動安裝於所述第一滑軌上的滑塊、安裝於所述滑塊上的接觸部以及安裝於所述安裝架上的接近傳感器，所述接觸部位於所述第一滑軌外並隨所述滑塊的滑動相對於所述第一滑軌伸出或者縮回，所述接近傳感器與所述滑塊位置相對，並在所述滑塊移動到預設位置時輸出感應信號。

本實用新型通過滑軌與接觸部來感知被測物體實現接觸式測量，最大限度的減小了與被測物體的接觸壓力，測量量程大。再者，本實用新型結構簡單，且成本低。

較佳地，所述第一滑軌帶有限制所述滑塊滑出所述第一滑軌的限位裝置。

較佳地，所述接近傳感器與所述第一滑軌的上端位置相對或安裝於所述第一滑軌的上端，所述滑塊的上端向上凸伸有感應件，所述接近傳感器感應到所述感應件時輸出感應信號。具體地，所述感應件為感應薄片。

較佳地，所述接觸部為探針。具體地，所述探針可更換地安裝於所述滑塊上。該方案使得本實用新型可以通過探針的粗細來測量各種不同表面的物體，適用性廣。

較佳地，所述接觸式位置傳感器還包括安裝於所述安裝架上的一伸縮氣缸，所述伸縮氣缸的末端凸伸有一抵擋塊，所述抵擋塊與所述接觸部或者滑塊相牴觸以限制所述接觸部的伸出位置，所述驅動機構還與所述伸縮氣缸相連並控制所述伸縮氣缸伸縮動作。

具體地，所述伸縮氣缸的伸縮杆上設有復位彈簧，所述驅動機構控制所述伸縮氣缸伸出以釋放所述接觸部，所述復位彈簧對所述伸縮杆提供縮回的彈力。具體地，所述接觸部為探針，所述探針包括安裝於所述滑塊上的柱狀的延伸部和安裝於所述延伸部上的探針部，所述抵擋塊上設有供所述延伸部滑動穿過的通孔，所述抵擋塊與所述滑塊相牴觸以限制所述探針的伸出位置。

較佳地，所述接觸部為接觸塊，所述接觸塊的末端形成有接觸面。

具體地，所述接觸式位置傳感器還包括安裝於所述接觸塊和安裝架之間的復位彈簧，所述復位彈簧對所述接觸塊提供伸出的彈力，以限制所述接觸部的縮回位置。

本實用新型還公開了一種尺寸測量裝置，包括機架、驅動機構、控制器、安裝於所述機架上的第二滑軌和滑動安裝於所述第二滑軌上的接觸式位置傳感器，所述接觸式位置傳感器如上所示，且所述第二滑軌與所述第一滑軌的軌道方向同向，所述接觸部末端朝下，所述驅動機構帶動所述安裝架在所述第二滑軌上滑動，所述控制器分別與所述驅動機構和接近傳感器相連並在接收到所述感應信號時記錄所述驅動機構的移動距離。

較佳地，所述驅動機構包括脈衝驅動電機、控制所述脈衝驅動電機動作的電機驅動器、對所述電機驅動器輸出脈衝信號的控制器以及線性組件，所述線性組件連接於所述脈衝驅動電機和安裝架之間，並將所述脈衝驅動電機的旋轉動作轉換為直線動作以帶動所述安裝架動作。本實用新型通過控制每個脈衝對應電機旋轉的角度以及線性模組的精度來實現高精度的尺寸測量和位置檢測等功能，控制精度高。

較佳地，所述控制器與所述接近傳感器相連並在接收到所述感應信號時記錄所發出的脈衝數量。

較佳地，所述控制器依據所述接近傳感器輸出的感應信號控制所述電機驅動器反向動作。

本實用新型還提供了一種位置檢測裝置，用於測量被測物體在夾具上的位置，包括第一機架、第二機架、控制器、驅動機構、安裝於所述第一機架上的第二滑軌、滑動安裝於所述第二滑軌上的夾具和安裝於所述第二機架上的接觸式位置傳感器，所述接觸式位置傳感器如上所示，所述第二滑軌與所述第一滑軌的軌道方向同向，被測物體安裝於所述夾具上，所述接觸部末端與所述被測物體相對，所述驅動機構帶動所述夾具在所述第二滑軌上滑動，以使所述被測物體觸壓所述接觸部，從而使得所述接觸部相對於所述安裝架伸出或縮回，所述控制器分別與所述驅動機構和接近傳感器相連並在接收到所述感應信號時記錄所述驅動機構的移動距離。

附圖說明

圖1是本實用新型第一實施例中所述接觸式位置傳感器的立體示意圖。

圖2是本實用新型第一實施例中所述尺寸測量裝置的立體示意圖。

圖3是圖2中A部分的放大示意圖。

圖4是圖2中B部分的放大示意圖。

圖5是本實用新型第一實施例中所述尺寸測量裝置的分解示意圖。

圖6是本實用新型第二實施例中所述接觸式位置傳感器的立體示意圖。

圖7是本實用新型第二實施例中所述尺寸測量裝置的立體示意圖。

圖8是本實用新型第二實施例中所述尺寸測量裝置的分解示意圖。

圖9是本實用新型第三實施例中所述接觸式位置傳感器的立體示意圖。

圖10是本實用新型第三實施例中所述尺寸測量裝置的立體示意圖。

圖11是本實用新型第三實施例中所述尺寸測量裝置的側視圖。

具體實施方式

為詳細說明本實用新型的技術內容、構造特徵、所實現目的及效果，以下結合實施方式並配合附圖詳予說明。

參考圖1，本實用新型公開了一種接觸式位置傳感器200a，包括安裝架22、設於所述安裝架22上的第一滑軌31，滑動安裝於所述第一滑軌31上的滑塊32、安裝於所述滑塊32上的接觸部33以及安裝於所述安裝架22上的接近傳感器41，所述接觸部33位於所述第一滑軌31外並隨所述滑塊32的滑動相對於所述第一滑軌31伸出或者縮回，所述接近傳感器41與所述滑塊32位置相對，並在所述滑塊32移動到預設位置時輸出感應信號。

參考圖1至圖3，所述接近傳感器41安裝於所述第一滑軌31的上端，所述滑塊32的上端向上凸伸有感應薄片321，所述接近傳感器41感應到所述感應薄片321時以控制所述驅動機構12復位。當然，所述感應薄片321也可以是感應塊、感應杆等其他感應件。當然，所述接近傳感器41也可以安裝於安裝架上並與所述第一滑軌31的上端位置相對。

參考圖1，在本實施例中，所述接觸部33為探針。其中，所述探針可更換地安裝於所述滑塊32上。該方案使得本實用新型可以通過探針的粗細來測量各種不同表面的物體，適用性廣。

其中，本實施例中，所述第一滑軌31帶有限制所述滑塊32滑出所述第一滑軌31的限位裝置。當然，也可以通過彈簧、拉繩等限制所述滑塊32在第一滑軌31上的行程。

參考圖1至圖5，本實用新型公開了一種尺寸測量裝置100a，所述尺寸測量裝置100a，包括機架11、驅動機構12、控制器(圖中未示)、安裝於所述機架11上的第二滑軌21和滑動安裝於所述第二滑軌21上的接觸式位置傳感器200a，且所述第二滑軌21與所述接觸式位置傳感器200a的第一滑軌31的軌道方向同向，所述接觸部33末端朝下(包括豎直向下和傾斜向下)，所述驅動機構12帶動所述安裝架22在所述第二滑軌21上滑動，所述控制器分別與所述驅動機構12和接近傳感器41相連並在接收到所述感應信號時記錄所述驅動機構12的移動距離。本實施例中，第二滑軌21與所述第一滑軌31均為豎直向下的軌道。較佳者，所述第二滑軌21的朝向與所述接觸部33末端朝向對應。

參考圖2和圖5，所述尺寸測量裝置還包括安裝被測物件200的測量臺20，所述測量臺20上形成有基準面，所述接觸部33與所述基準面位置相對，便於基準距離的確定。

參考圖2和圖5，所述驅動機構12包括脈衝驅動電機121、控制所述脈衝驅動電機121動作的電機驅動器、對所述電機驅動器輸出脈衝信號的控制器以及線性組件122，所述線性組件122連接於所述脈衝驅動電機121和安裝架31之間，並將所述脈衝驅動電機121的旋轉動作轉換為直線動作以帶動所述安裝架31動作。本實用新型通過控制每個脈衝對應脈衝驅動電機121旋轉的角度以及線性模組的精度來實現高精度的尺寸測量和位置檢測等功能，控制精度高。其中，電機驅動器、控制器與脈衝驅動電機的具體結構均為本領域的公知常識，再次不予以詳述。

其中，所述控制器依據所述接近傳感器41輸出的感應信號控制所述電機驅動器反向動作，從而使得所述電機驅動器通過脈衝驅動電機121控制安裝架31復位。

參考圖1至圖4，描述使用本實用新型所述尺寸測量裝置100a的工作過程：開機啟動後，操作人員控制尺寸測量裝置100a的接觸部33處於初始狀態。通過控制器控制驅動機構12開始動作，安裝架22沿第二滑軌21向下滑動，接觸部33開始接觸到產品，繼續控制安裝架22下滑，接觸部33會向上頂滑塊32使得滑塊32沿第一滑軌31上移，直至接近傳感器41感應到感應薄片321，接近傳感器41輸出感應信號。控制器依據感應信號控制驅動機構12復位。尺寸測量裝置的接觸部恢復初始狀態。此時，控制器可以記錄所發出的脈衝數量P1。待產品被點膠等操作後，重複上述步驟並記錄所發出的脈衝數P2。後續操作中，控制器或者操作人員可依據脈衝數量P1、P2計算點膠高度S＝(P1-P2)*m，m為高度和脈衝數量的轉換參數。當然，本實用新型還可以用來測量產品高度、尺寸。

參考圖6至圖8，為本實用新型第二實施例，與第一實施例不同的是，在該實施例中，尺寸測量裝置100b的接觸式位置傳感器200b，其安裝架22上安裝有一伸縮氣缸51，所述伸縮氣缸51的末端凸伸有一抵擋塊52，所述抵擋塊52與所述接觸部33或者滑塊32相牴觸以限制所述接觸部33的伸縮位置，以防止接觸部向下移動至預設位置以下，所述驅動機構12還與所述伸縮氣缸22相連並控制所述伸縮氣缸22伸縮動作。

具體地，所述伸縮氣缸51的伸縮杆上設有復位彈簧，所述驅動機構控制所述伸縮氣缸22伸出以釋放所述接觸部33，所述復位彈簧對所述伸縮氣缸51的伸縮杆提供縮回的彈力。

具體地，所述接觸部33包括安裝於所述滑塊32上的柱狀的延伸部和安裝於所述延伸部上的探針部，所述抵擋塊52上設有供所述延伸部滑動穿過的通孔，所述抵擋塊52與所述滑塊32相牴觸以防止所述接觸部33向下移動。

參考圖9至圖11，為本實用新型的第三實施例，與第一實施例不同的是，在該實施例中，接觸式位置傳感器200c，其接觸部33a為接觸塊，所述接觸塊的末端形成有接觸面。所述接觸式位置傳感器200c還包括安裝於所述接觸塊33a和安裝架22之間的復位彈簧23，所述復位彈簧23對所述接觸塊33a提供伸出的彈力，以限制所述接觸部33a的縮回位置。

參考圖10至圖11，本實用新型公開了一種位置檢測裝置100c，用於測量被測物體300在夾具24上的位置，包括第一機架11a、第二機架(圖中未示)、控制器(圖中未示)、驅動機構12、安裝於所述第一機架11a上的第二滑軌21a、滑動安裝於所述第二滑軌21a上的夾具24和安裝於所述第二機架上的接觸式位置傳感器200c，所述接觸式位置傳感器200c如上所示，所述第二滑軌21a與所述第一滑軌200c的軌道方向同向，被測物體300安裝於所述夾具24上，所述接觸部33a末端與所述被測物體300相對，所述驅動機構12帶動所述夾具24在所述第二滑軌21a上滑動，以使所述被測物體300觸壓所述接觸部33a，從而使得所述接觸部33a相對於所述安裝架22伸出或縮回，所述控制器分別與所述驅動機構12和接近傳感器41相連並在接收到所述感應信號時記錄所述驅動機構12的移動距離。

參考圖9至圖11，描述本實用新型所述位置檢測裝置100c檢測測量被測物體300在夾具24上的位置的工作過程：開機啟動後，將標準件裝在夾具24上，並控制所述驅動機構12帶動所述夾具24在所述第二滑軌21a上滑動，以使所述被測物體300觸壓所述接觸部33a，從而使得所述接觸部33a相對於所述安裝架22縮回，接觸部33a下方的感應薄片321隨之下移至接近傳感器41處，接近傳感器41感應到感應薄片321並輸出感應信號。控制器依據感應信號控制驅動機構12復位。接觸部33a在復位彈簧23的作用下恢復初始狀態。此時，記錄出控制器可以記錄所發出的脈衝數量P1，從而獲得所述驅動機構12的移動距離。在更換被測物體300後重複上述步驟並記錄所發出的脈衝數量P2，依據所述第一脈衝數P1、第二脈衝數P2之差計算測量件300在所述夾具24上的安裝位置。

以上所揭露的僅為本實用新型的優選實施例而已，當然不能以此來限定本實用新型之權利範圍，因此依本實用新型申請專利範圍所作的等同變化，仍屬本實用新型所涵蓋的範圍。