CN102927885B - 接触式自动测距装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种接触式测距装置，其解决了现有测量量具测量时误差大、准确度低、精确度低、人为因素影响大、效率低的技术问题，其设有底座、侧壁、顶壁和固定板，侧壁上设有导轨，固定板与导轨连接，顶壁下面设有气缸组件，固定板上端与气缸组件连接，气缸组件用于推动固定板沿导轨上下移动，固定板上设有电机支架、千分尺支架和定位支架，还设有电机、千分尺和定位柱，千分尺设有旋钮和测微螺杆，电机设有转轴，电机与电机支架固定连接，千分尺通过千分尺测微螺杆连接装置与千分尺支架固定连接，定位柱与定位支架连接，电机的转轴通过联轴器与千分尺的旋钮固定连接，其可广泛应用于距离测量装置。

Description

接触式自动测距装置

技术领域

本发明涉及一种距离测量装置，具体说是一种接触式自动测距装置。

背景技术

在金属膨胀式温控器的生产制造过程中，需要在双金属片和动触片之间装入导杆。当双金属片中间部位膨胀后，导杆在压力作用下，顶压动触片，使其与静触片分离。导杆的长度尺寸应当相当于，基盖的上表面（双金属片紧贴放置的表面）到动触片与静触片刚好分离的位置的距离。在装配过程中，需要先测量上述距离，然后再选择相应尺寸的导杆进行装配。

目前，对此距离的测量，一般是用游标卡尺等量具进行人工手动测量。这种测量方法，误差大、准确度低、精度不高、效率低，并且易受人为因素影响。

发明内容

本发明就是为了解决现有测量方法误差大、准确度低、精度不高、效率低并且易受人为因素影响的技术问题，提供一种误差小、准确度高、精度高、效率高并且不易受人为因素影响的接触式自动测距装置。

本发明的技术方案是，提供一种接触式自动测距装置，其设有底座、侧壁、顶壁和固定板，底座与侧壁之间以及顶壁与侧壁之间都为垂直固定连接；侧壁上设有导轨，固定板与导轨相连接；顶壁下面设有气缸组件，固定板的上端与气缸组件连接，气缸组件用于推动固定板沿导轨上下移动；固定板上设有电机支架、千分尺支架和定位支架；还设有电机、千分尺和定位柱，定位柱与定位支架连接；电机设有转轴，电机与电机支架固定连接；千分尺设有旋钮和测微螺杆，千分尺和千分尺支架之间设有千分尺测微螺杆连接装置；电机和千分尺之间设有联轴器，电机的转轴通过联轴器与千分尺的旋钮固定连接。

本发明的优选的技术方案是，电机支架设有上板、下板、中板和四个连接杆，上板和下板与固定板固定连接；上板、下板和中板中间设有通孔，电机穿过通孔，中板通过四个连接杆上下调整位置与上板固定连接电机。

本发明进一步优选的技术方案是，千分尺支架中间设有通孔，千分尺穿过通孔后插入千分尺测微螺杆连接装置。

本发明再进一步优选的技术方案是，千分尺测微螺杆连接装置设有测距探头、导套和与导套连接的法兰盘；法兰盘用于与千分尺支架连接；导套为中空结构，内部设有弹簧，下端中间设有用于使所述测距探头穿过的通孔，下端外设有中间开孔的压紧套；测距探头成钉子形状，上端为粗头，弹簧套入测距探头，置于粗头和导套下端底面之间；测微螺杆顶触测距探头。

本发明更进一步优选的技术方案是，定位支架设有带有内螺纹的孔，定位柱设有外螺纹，其与定位支架的内螺纹配合连接并可沿轴向方向移动。

本发明更进一步优选的技术方案是，电机为伺服电机。

本发明更进一步优选的技术方案是，导轨为十字导轨。

本发明再更进一步优选的技术方案是，还设有与底座固定连接的槽形工装台，槽形工装台中间部位用于放置待测产品，槽形工装台的两边设有支撑台，用于支撑定位柱。

本发明的有益效果是，由于实现了自动定位，电机带动千分尺进行测量，使得测量误差更小，排除了人为因素干扰，使测量的准确度更高高、精确度更高，同时测量速度更快只需两秒，大大提高了测量效率。

本发明进一步的特征和方面，将在以下参考附图的具体实施方式的描述中，得以清楚地记载。

附图说明

图1为金属膨胀式温控器产品结构示意图；

图2为本发明的结构示意图；

图3为本发明中伺服电机与千分尺连接的结构示意图；

图4为本发明中千分尺测微螺杆连接装置结构示意图；

图5为本发明测量使用时与金属膨胀式温控器半成品的配合示意图。

图中符号说明：

1.底座；2.侧壁；3.顶壁；4.固定板；5.电机支架；6.千分尺支架；7.工转台；8.千分尺；9.伺服电机；10.十字导轨；11.气缸组件；12.定位支架；13.定位柱；14.上板；15.下板；16.中板；17.连接杆；18.联轴器；19.测距探头；20.支撑台；21.千分尺测微螺杆连接装置；22.导套；23.弹簧；24.测微螺杆；25.压紧套；26.基座；27.基盖；28.封口盖；29.端子；30.动触片；31.静触片；32.导杆；33.圆形双金属片；34.被测产品；35.法兰盘。

具体实施方式

以下参照附图，以具体实施例对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，金属膨胀式温控器主要由基座26、基盖27、封口盖28和基座两端的端子29组成。基座内设有动触片30和静触片31，动、静触片相互接触。基盖27中间设有圆孔，圆孔内插入导杆32，导杆32下端部与动触片30接触。导杆32上方设有圆形双金属片33，其与导杆32上端部紧贴，封口盖28与基盖27的上表面紧贴装配到基座26上。圆形双金属片33的边缘被封口盖28压紧固定。

如图2所示，本发明设有底座1、侧壁2、顶壁3和固定板4，底座1与侧壁2、顶壁3与侧壁2通过螺丝垂直固定连接。侧壁2上设有十字导轨10，固定板4通过十字导轨10与侧壁2连接。顶壁3下面设有气缸组件11，其与顶壁3通过螺丝垂直固定连接。固定板4上端通过螺丝与气缸组件11固定连接。气缸组件11上下动作时，可以推动固定板4沿十字导轨10上下运动。

固定板4上安装有电机支架5、千分尺支架6和定位支架12，其使用螺丝安装。

电机支架5用于固定伺服电机9，其由上板14、下板15、中板16和四个连接杆17组成，上板14和下板15与固定板4通过螺丝固定连接。上板14、下板15和中板16中间开有通孔，伺服电机9穿入上板14、中板16的通孔中，中板16可以通过四个连接杆17上下调整位置，最后通过上板14、中板16和四个连接杆17固定安装好伺服电机9。

千分尺支架6用于固定千分尺8，其中间开有通孔；千分尺8穿入该通孔，千分尺8通过千分尺测微螺杆连接装置21与千分尺支架6连接；如图3所示千分尺测微螺杆连接装置21设有法兰盘35，法兰盘35固定连接在千分尺支架6上。

如图3、图4和图5所示，千分尺8设有测微螺杆24，千分尺测微螺杆连接装置21设有测距探头19、导套22和与导套22连接的法兰盘35，导套22内设有弹簧23，导套22下底面中间开孔，用于使测距探头19穿过，导套22下端设有中间开孔的压紧套25。测距探头19成钉子形状，上端为粗头，弹簧23套入测距探头19，置于粗头和导套22下端底面之间。测微螺杆24顶触测距探头19。初始状态下，测距探头19的下端部底面与压紧套25的底面在同一水平平面上；在测微螺杆24向下的力的作用下，当测距探头19向下行进时，测距探头19穿过导套22下底面和压紧套25伸出，此时弹簧23被压缩；当测微螺杆24的探头向上行进时，测距探头19在弹簧23的弹力作用下回到原位。测距探头19用于顶触被测温控开关的金属接触片。

如图2和图3所示，定位支架12的两端分别设有定位柱13，定位柱13设有外螺纹，外螺纹与定位支架12相应位置的内孔的内螺纹配合，外螺纹的长度可以调整。

伺服电机9的转轴与千分尺8的旋钮通过联轴器18固定连接，伺服电机9的转轴的转动可以带动千分尺8的旋钮的转动。

底座1上设有槽形工装台7，槽形工装台7通过螺丝与底座1固定连接。槽形工装台7的中间部位用于放置被测产品，其两边设有支撑台20。定位柱13顶触到支撑台20。

外设PLC控制系统，用于控制本装置动作。

下面对本装置的具体工作过程进行描述：

初始状态下，本装置的定位柱13与槽形工装台7之间有一定距离。

参考图5，首先，准备待测的金属膨胀式温控器半成品。把待测的温控器半成品放置在槽形工装台7的中间部位，基盖27中间部位的圆孔与测距探头19成一条直线对齐。

参考图2、图3和图5，其次，由PLC控制系统启动气缸组件11，气缸组件11向下动作，通过气动控制使固定板4沿十字导轨10向下行进，定位支架12在固定板4的带动下也随之向下行进，定位柱13在定位支架12的带动下随之向下行进，直到顶触在槽形工装台7的支撑台20上后停止行进。此时千分尺测微螺杆连接装置21在千分尺支架6的带动下向下行进，使得压紧套25与金属膨胀式温控器半成品的基盖27的上表面紧贴。测量距离的基准面即为此紧贴面。

参考图2和图5，然后，PLC控制系统给温控器半成品的端子29通电，使动触片30和静触片31导通。启动伺服电机9，伺服电机9的转轴通过联轴器18带动千分尺8的旋钮转动，千分尺8的测微螺杆24向下顶压测距探头19，测距探头19穿过金属膨胀式温控器半成品基盖27中间部位的圆孔，向下顶压动触片30，直到动触片30与静触片31分离，此时PLC控制系统接收动触片30与静触片31的分离电信号，立即发出信号，停止伺服电机9旋转；同时，PLC控制系统计算伺服电机9转动圈数与千分尺8的分辨率0.01（单位为mm）的乘积，输出计算值，即得出测量结果。

最后，在PLC控制系统的控制下，伺服电机9反转，使测距探头19回到原位，气缸组件11回到原位，定位柱13、千分尺测微螺杆连接装置21随之升起，取出温控器半成品。

Claims (8)

1.一种接触式自动测距装置，其特征是：

设有底座、侧壁、顶壁和固定板，所述底座与所述侧壁之间以及所述顶壁与所述侧壁之间都为垂直固定连接；

所述侧壁上设有导轨，所述固定板与所述导轨相连接；

所述顶壁下面设有气缸组件，所述固定板的上端与所述气缸组件连接，所述气缸组件用于推动所述固定板沿所述导轨上下移动；

所述固定板上设有电机支架、千分尺支架和定位支架；

还设有电机、千分尺和定位柱，所述定位柱与所述定位支架连接；

所述电机设有转轴，所述电机与所述电机支架固定连接；

所述千分尺设有旋钮和测微螺杆，所述千分尺和所述千分尺支架之间设有千分尺测微螺杆连接装置；

所述电机和所述千分尺之间设有联轴器，所述电机的转轴通过所述联轴器与所述千分尺的旋钮固定连接。

2.根据权利要求1所述的接触式自动测距装置，其特征在于，所述电机支架设有上板、下板、中板和四个连接杆，所述上板和所述下板与所述固定板固定连接；所述上板、所述下板和所述中板中间设有通孔，所述电机穿过所述通孔，所述中板通过所述四个连接杆上下调整位置与所述上板固定连接所述电机。

3.根据权利要求1所述的接触式自动测距装置，其特征在于，所述千分尺支架中间设有通孔，所述千分尺穿过所述通孔后插入所述千分尺测微螺杆连接装置。

4.根据权利要求1所述的接触式自动测距装置，其特征在于，所述千分尺测微螺杆连接装置设有测距探头、导套和与导套连接的法兰盘；所述法兰盘用于与所述千分尺支架连接；所述导套为中空结构，其内部设有弹簧，其下端中间设有用于使所述测距探头穿过的通孔，其下端外设有中间开孔的压紧套；所述测距探头成钉子形状，上端为粗头，所述弹簧套入所述测距探头，置于所述粗头和所述导套下端底面之间；所述测微螺杆顶触所述测距探头。

5.根据权利要求1所述的接触式自动测距装置，其特征在于，所述定位支架设有带有内螺纹的孔，所述定位柱设有外螺纹，其与所述定位支架的内螺纹配合连接，并可沿轴向方向移动。

6.根据权利要求1所述的接触式自动测距装置，其特征在于，所述电机为伺服电机。

7.根据权利要求1所述的接触式自动测距装置，其特征在于，所述导轨为十字导轨。

8.根据权利要求1至7任一项所述的接触式自动测距装置，其特征在于，还设有与所述底座固定连接的槽形工装台，所述槽形工装台的两边设有支撑台，用于支撑所述定位柱。