CN101936092A - 一种提取钥匙牙花编码装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种提取钥匙牙花编码装置。本发明包括钥匙夹具、探测部件、信号输出接口和信号处理电路。探针座设置在钥匙夹具的上部，6～10个柱形的探针组件竖直排成一排，在探针座内可以沿纵向滑动。探针组件包括通过弹簧连接的采样探针和传导探针，采样探针的底部与钥匙放置槽位置对应。应变片座的底面为拱形面，应变片贴在该拱形面上。每个传导探针的顶部与对应的应变片座底面的拱顶位置对应，每个应变片的两根引线通过信号输出接口连接一个信号处理电路。信号处理电路包括AD转换器、微处理器、CAN总线控制器、CAN总线收发器和仪表放大器。本发明装置具有分辨率高、反应灵敏、线性度好的特点，可以精确地提取钥匙的牙花编码。

Description

一种提取钥匙牙花编码装置

技术领域

本发明属于锁具设备制造技术领域，涉及一种采用应变片提取钥匙牙花编码的装置，主要用于各个锁厂的自动装锁设备生产线上提取钥匙牙花编码。

技术背景

随着现代社会的发展，自动化程度越来越高，人们普遍要求有较高的生产效率，国内锁具自动装配生产线还是一片空白，而国外也只有一种单一的自动装配线，参数单一、价格高昂，只适合大型锁业公司生产某种特定类型的锁具。钥匙牙花编码提取作为自动装锁设备生产线的第一个工位，其提取的精确度直接关系到锁体装配的成功与否。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种采用应变片提取钥匙牙花编码的装置，该装置能精确的提取钥匙的牙花编码，极大的降低了自动装配生产线装配锁体的次品率。

本发明包括钥匙夹具、探测部件、信号输出接口和信号处理电路。

所述的钥匙夹具为长方体底座，钥匙夹具的上端面开有长条形的钥匙放置槽、下部开有安装孔。

所述的探测部件包括探针组件、探针座、应变片和应变片组件。探针座设置在钥匙夹具的上部，6～10个柱形的探针组件排成一排，竖直设置在探针座内，且在探针组件内可以沿纵向滑动；一根限位销穿过探针座设置，限位销与探针组件垂直。

所述的探针组件包括通过弹簧连接的采样探针和传导探针，采样探针、传导探针以及弹簧位于同一轴线上，采样探针的底部为锥形。一排采样探针的底部与钥匙夹具的钥匙放置槽位置对应。采样探针的侧壁沿轴向开有限位槽，限位销设置在限位槽内，并且穿过所有的限位槽，使探针组件上下滑动的范围在限位槽的长度范围内。

所述的应变片组件包括一排拱形的应变片座，应变片座的底面为拱形面，应变片贴在该拱形面上。应变片座设置在底座上，应变片座和底座设置在探针座内。应变片座的数量与探针组件的数量相同，每个探针组件的传导探针的顶部与对应的应变片座底面的拱顶位置对应。一排拱形的应变片座的一端固定连接有信号输出接口，每个应变片的两根引线与信号输出接口内对应的两个插针连通。

所述的信号处理电路的数量与应变片的数量相同，每个应变片对应连接一个信号处理电路，信号处理电路包括AD转换器ICL7135、微处理器ATMEGA128、CAN总线控制器MCP 2515、CAN总线收发器MCP 2551、仪表放大器AD620。

仪表放大器AD620的正输入端与第一电阻R1的一端和第二电阻R2的一端连接，仪表放大器AD620的负输入端与第三电阻R3的一端、第四电阻R4的一端以及第五电阻R5的一端连接，第二电阻R2的另一端和第三电阻R3的另一端与+5V电源连接，第一电阻R1的另一端和第四电阻R4的另一端接地，第五电阻R5的另一端与一个对应的应变片的一根引线连接，该应变片的另一根引线与第四电阻R4的另一端连接。

仪表放大器AD620的输出端与AD转换器ICL7135的ANALOG IN端口连接，AD转换器ICL7135的BUSY端口、POL端口、R/H端口、CLOCK端口分别对应与微处理器ATMEGA 128的ICP1端口、PD3端口、PD5端口、T1端口连接，微处理器ATMEGA 128的\SS端口、MISO端口、MOSI端口、SCK端口、INT0端口分别对应与CAN总线控制器的MCP 2515的\CS端口、SO端口、SI端口、SCK端口、\INT端口连接，CAN总线控制器的MCP 2515的TXCAN端口、RXCAN端口分别对应与CAN总线收发器MCP 2551的TXD端口、RXD端口连接，CAN总线收发器MCP 2551的CANH端口与CAN总线的H线连接、CANL端口与CAN总线的L线连接。

本发明装置通过探测部件上的探针挤压弹簧把压力传送给应变片感应器，从而引起吸附于基体的应变电阻的阻值发生变化，然后通过运算放大电路把信号放大，再经过AD转换，经过微处理器的处理从而测出钥匙的牙花编码，并采用CAN总线的方式将牙花编码传输出去。

本发明装置具有分辨率高、反应灵敏、线性度好的特点，并完全支持CANV2.0B  技术规范通信速率可达1Mbit/S，多主竞争式的总线结构，具有多主站和分散仲裁的串行总线以及广播通信的特点，传输效率高，误差率低，抗干扰能力强，可以精确地提取钥匙的牙花编码。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为图1中钥匙夹具的结构示意图；

图3为图1中探针组件的结构示意图；

图4为图1中应变片组件的结构示意图；

图5为实施例中信号处理电路的电路图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示，一种提取钥匙牙花编码装置包括钥匙夹具1、探测部件、信号输出接口4和信号处理电路。

如图2所示，钥匙夹具1为长方体底座，钥匙夹具的上端面开有长条形的钥匙放置槽1-1，用于固定被检测的钥匙；钥匙夹具的下部开有安装孔1-2，用于将钥匙夹具1固定安装在机位上。

如图1所示，探测部件包括探针组件2、探针座6、应变片5和应变片组件3。探针座6设置在钥匙夹具1的上部，6～10个柱形的探针组件2排成一排，竖直设置在探针座6内，且在探针组件2内可以沿纵向滑动；一根限位销7穿过探针座6设置，限位销7与探针组件2垂直。

如图3所示，探针组件2包括通过弹簧2-2连接的采样探针2-4和传导探针2-1，采样探针2-4、传导探针2-1以及弹簧2-2位于同一轴线上，采样探针2-4的底部为锥形。一排采样探针2-4的底部与钥匙夹具的钥匙放置槽1-1位置对应。采样探针2-4的侧壁沿轴向开有限位槽2-3，限位销7设置在限位槽2-3内，并且穿过所有的限位槽2-3，使探针组件2上下滑动的范围在限位槽2-3的长度范围内。

如图4所示，应变片组件3包括一排拱形的应变片座3-1，应变片座3-1的底面为拱形面3-3，应变片5贴在该拱形面3-3上。应变片座3-1设置在底座3-2上，应变片座3-1连同底座3-2设置在探针座6内。应变片座3-1的数量与探针组件2的数量相同，每个探针组件2的传导探针2-1的顶部与对应的应变片座3-1底面的拱顶位置对应。所有应变片座3-1的一端与信号输出接口4固定连接，每个应变片5的两根引线与信号输出接口4内对应的两个插针连通。

信号处理电路的数量与应变片5的数量相同，每个应变片5对应连接一个信号处理电路，应变片5的两根引线通过信号输出接口4的两个插针与电路连接。如图5所示，信号处理电路包括AD转换器ICL7135、微处理器ATMEGA128、CAN总线控制器MCP 2515、CAN总线收发器MCP 2551、仪表放大器AD620。

仪表放大器AD620的正输入端与第一电阻R1的一端和第二电阻R2的一端连接，仪表放大器AD620的负输入端与第三电阻R3的一端、第四电阻R4的一端以及第五电阻R5的一端连接，第二电阻R2的另一端和第三电阻R3的另一端与+5V电源连接，第一电阻R1的另一端和第四电阻R4的另一端接地，第五电阻R5的另一端与一个对应的应变片5的一根引线连接，该应变片5的另一根引线与第四电阻R4的另一端连接。

仪表放大器AD620的输出端与AD转换器ICL7135的ANALOG IN端口连接，AD转换器ICL7135的BUSY端口、POL端口、R/H端口、CLOCK端口分别对应与微处理器ATMEGA 128的ICP1端口、PD3端口、PD5端口、T1端口连接，微处理器ATMEGA 128的\SS端口、MISO端口、MOSI端口、SCK端口、INT0端口分别对应与CAN总线控制器的MCP 2515的\CS端口、SO端口、SI端口、SCK端口、\INT端口连接，CAN总线控制器的MCP 2515的TXCAN端口、RXCAN端口分别对应与CAN总线收发器MCP 2551的TXD端口、RXD端口连接，CAN总线收发器MCP 2551的CANH端口与CAN总线的H线连接、CANL端口与CAN总线的L线连接，把输出的信号传输给主控电路和其他工位电路。

该的工作过程是：当设备上电复位后，开始测钥匙的牙花编码；钥匙的牙花部分放到钥匙夹具的钥匙放置槽内夹紧；探针组件自上而下压下，由于钥匙的牙花高低不同，从而在相同条件下对所对应位置产生的压力也就不同，所以粘贴在应变片座上的应变片可以产生不同的形变，从而引起电阻的变化，通过单臂电桥外接即可测得由于牙花深度不同所引起的电压变化，根据应变片应变特性我们可以得到一个应变片的变化曲线，从而确定各个牙花的深度并进行相应的编码；然后采用AD620进行信号放大；再经过AD转换电路转化为数字信号；采集的电压信号还要通过微处理器进行处理才能转化为牙花编码，牙花编码的信号再通过CAN总线传输模块传输出去给主控电路和其他的工位电路。

Claims (1)

1.一种提取钥匙牙花编码装置，包括钥匙夹具、探测部件、信号输出接口和信号处理电路，其特征在于：

所述的钥匙夹具为长方体底座，钥匙夹具的上端面开有长条形的钥匙放置槽、下部开有安装孔；

所述的探测部件包括探针组件、探针座、应变片和应变片组件；探针座设置在钥匙夹具的上部，6～10个柱形的探针组件排成一排，竖直设置在探针座内，且在探针组件内可以沿纵向滑动；一根限位销穿过探针座设置，限位销与探针组件相互垂直；

所述的探针组件包括通过弹簧连接的采样探针和传导探针，采样探针、传导探针以及弹簧位于同一轴线上，采样探针的底部为锥形；一排采样探针的底部与钥匙夹具的钥匙放置槽位置对应；采样探针的侧壁沿轴向开有限位槽，限位销设置在限位槽内，并且穿过所有的限位槽，使探针组件上下滑动的范围在限位槽的长度范围内；

所述的应变片组件包括一排应变片座，应变片座的底面为拱形面，应变片贴在该拱形面上；应变片座设置在底座上，应变片座连同底座设置在探针座内；应变片座的数量与探针组件的数量相同，每个探针组件的传导探针的顶部与对应的应变片座底面的拱顶位置对应；所有应变片座的一端与信号输出接口固定连接，每个应变片的两根引线与信号输出接口内对应的两个插针连通；

所述的信号处理电路的数量与应变片的数量相同，每个应变片对应连接一个信号处理电路；信号处理电路包括AD转换器ICL7135、微处理器ATMEGA 128、CAN总线控制器MCP 2515、CAN总线收发器MCP 2551、仪表放大器AD620；

仪表放大器AD620的正输入端与第一电阻R1的一端和第二电阻R2的一端连接，仪表放大器AD620的负输入端与第三电阻R3的一端、第四电阻R4的一端以及第五电阻R5的一端连接，第二电阻R2的另一端和第三电阻R3的另一端与+5V电源连接，第一电阻R1的另一端和第四电阻R4的另一端接地，第五电阻R5的另一端与一个对应的应变片的一根引线连接，该应变片的另一根引线与第四电阻R4的另一端连接；

仪表放大器AD620的输出端与AD转换器ICL7135的ANALOG IN端口连接，AD转换器ICL7135的BUSY端口、POL端口、R/H端口、CLOCK端口分别对应与微处理器ATMEGA 128的ICP1端口、PD3端口、PD5端口、T1端口连接，微处理器ATMEGA 128的\SS端口、MISO端口、MOSI端口、SCK端口、INT0端口分别对应与CAN总线控制器的MCP 2515的\CS端口、SO端口、SI端口、SCK端口、\INT端口连接，CAN总线控制器的MCP 2515的TXCAN端口、RXCAN端口分别对应与CAN总线收发器MCP 2551的TXD端口、RXD端口连接，CAN总线收发器MCP 2551的CANH端口与CAN总线的H线连接、CANL端口与CAN总线的L线连接。

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