CN104669164A - 一种新型远程控制式传感器夹持装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新型远程控制式传感器夹持装置，包括纵横向移动机构和整机安装平台。本发明的传感器夹持装置采用远程控制，人不用直接与被测产品接触，夹持装置整机可以移动，且传感器移动自由度多，检测位置灵活方便；解决了传统夹持装置移动麻烦、人工手持检测精确度较差的缺点，也克服了其它夹持装置成本高、结构复杂等缺点；简单的丝杆、光杆机构可实现传感器位置的多自由度变化，结构简单、成本低；此外，可视化远程操作设计使测量更加便捷，大大提高了传感器的检测效率与数据采集的精确度。

Description

一种新型远程控制式传感器夹持装置
技术领域
本发明涉及一种夹持装置,特别涉及一种新型远程控制式传感器夹持装置。
背景技术
随着全球科技的快速发展，在工业产品的研发、生产、试验与检测领域需要用到大量的传感器，而传感器的安装方式与使用环境决定了其使用的精度与可靠性。目前，对于产品某些参数特性的一般检测，多采用固定支架对传感器进行夹持，并在每次检测时根据需要改变传感器的安装位置，这样比较费时，特别在产品某些参数特性的动态检测过程中，一些检测项目需要实时变化传感器数据采集的位置，而这些检测试验都是多数由人工手持完成的，这样检测仪器使用成本较低且机动性好。但在某些特定情况下，被测产品的辐射、噪声较大或温度较高，人无法接近被测产品或者由于检测精度要求较高，人工手持式采集将造成检测精度下降，影响所采集数据的准确性。因此，为适应各类传感器检测环境的需求，国内外检测机构或大型企业，除了采用常见的固定支架式采集与人工手持式采集外，还购置了专用的轨道式传感器夹持装置、机械手臂式传感器夹持装置，或直接采用可远程控制的机器人进行数据采集，这些传感器夹持的辅助设备使用成本高且结构复杂，一些辅助设备的适用范围仍然有限。
发明内容
本发明提供了一种结构简单、可多自由度控制传感器检测位置的夹持装置，在克服人工采集缺点的同时，还可以有效降低检测成本，提高检测试验的精确性、可靠性与经济性。为实现上述目的本发明的技术方案是：
一种新型远程控制式传感器夹持装置，包括纵横向移动机构和整机安装平台，所述纵横向移动机构底部为底座平板，所述底座平板上安装有电机三，所述电机三通过传动箱一与丝杆一一端连接，所述丝杆一另一端连接有轴承；所述丝杆一通过内外螺纹连接有通过内外螺纹驱动进行左右移动的支撑平板，所述支撑平板下部装有一起支撑导向作用的滑动轮；支撑平板上部安装有电机二，所述电机二通过联轴器经传动箱二驱动与传动箱二连接的丝杆二转动；所述传动箱二内设有具有减速功能的涡轮与蜗杆；丝杆二通过内外螺纹连接有通过内外螺纹驱动进行上下移动的夹持机构，所述夹持机构一侧装有摄像头二，丝杆二顶部连接有套管，所述套管与传动箱二之间在丝杆二两侧分别安装有用于导向与固定的纵向导杆；所述底座平板两侧分别安装有框架杆，所述框架杆顶部通过穿过套管横向导杆连接；
所述底座平板44两端通过旋转螺丝连接有支持杆，所述支持杆顶部安装有滑轮，所述滑轮上缠绕有钢丝，所述钢丝一端连接在横向导杆上；钢丝另一端连接在安装在支持杆底部的电机四上；所述纵横向移动机构支撑框架包括一根平行于横向导杆的横杆和与横杆连接的焊接在整机安装平台上的根斜杠；所述纵横向移动机构支撑框架的横杆两端分别设有摄像头一；所述纵横向移动机构支撑框架后方设置有平衡重物；
所述整机安装平台上设有与支持杆连接的提升丝杆，所述提升丝杆顶部与纵横向移动机构支撑框架的横杆连接，所述提升丝杆底部安装有传动箱三，所述传动箱三连接有电机五；
整机安装平台底部安装有电机六和电机一，所述电机六通过锥齿轮一和锥齿轮二驱动后轮转动；电机一通过链轮和链条驱动前轮转动，所述前轮安装在整机安装平台的工作部件安装位底部。
进一步的改进，所述夹持机构设有用于夹持套滑块滑动来调整传感器的安装位置的导轨，左夹持套滑块通过固定螺钉固定在夹持机构上，右夹持套滑块通过调节螺杆一与左夹持套滑块连接固定，夹持套滑块通过销钉连接有弹性夹持套，所述弹性夹持套外部连接有调节自身松紧度的调节螺杆二与螺母。
进一步的改进，所述丝杆一的制作材料为40Cr钢材料。
进一步的改进，所述前轮与后轮分别设有刹车结构。
本发明的优点：
1、夹持装置具有横向、纵向导向装置，可实现传感器的横向或纵向移动；
2、具有导向装置与整体翻转机构，可使夹持装置翻转到需要的检测平面进行传感器的数据采集；
3、该装置安装的底座小车具有电动导向轮与驱动轮，可以实现整个装置位置的移动；
4、在机体的特定部位安装有摄像头，可通过回传的视频画面判断传感器夹持装置的运动位置，通过线控或遥控装置进行其位置的调整，实现完全无人的远程控制，完成产品的检测。
附图说明
当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本发明以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定，其中：
图1新型远程控制式传感器夹持装置的正面示意图；
图2新型远程控制式传感器夹持装置的侧面示意图；
图3整机安装平台底部示意图；
图4传动箱二示意图；
图5夹持装置示意图。
其中：1.摄像头一；2.框架杆；3.提升丝杆；4.支持杆；5.轴承；6.丝杆一；7.前轮；8.电机一；9.电机二；10.联轴器；11.传动箱一；12.链条；13.电机三；14.滑动轮；15.蜗杆；16.涡轮；17.传动箱二；18.夹持机构；19.套管；20.丝杆二；21.摄像头二；22.滑轮；23.钢丝；24.电机四；25.传动箱三；26.电机五；27.平衡重物；28.工作部件安装位；29.链轮；30.带刹车的后轮；31.电机六；32.锥齿轮一；33.锥齿轮二；34.整机安装平台；35.夹持套滑块；36.固定螺钉；37.调节螺杆一；38.调节螺杆二；39.螺母；40.弹性夹持套；41.驱动支撑平板；42.横向导杆；43.纵向导杆；44.底座平板；45.纵横向移动机构支撑框架。
具体实施方式：
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例
如图1至图5所示的一种新型远程控制式传感器夹持装置，包括纵横向移动机构和整机安装平台34，所述纵横向移动机构底部为底座平板44，所述底座平板44上安装有电机三13，所述电机三13通过传动箱一11与丝杆一6一端连接，所述丝杆一6另一端连接有轴承5；所述丝杆一6通过内外螺纹连接有通过内外螺纹驱动进行左右移动的支撑平板41，所述支撑平板41下部装有一起支撑导向作用的滑动轮14；支撑平板41上部安装有电机二9，所述电机二9通过联轴器10经传动箱二17驱动与传动箱二17连接的丝杆二20转动；所述传动箱二17内设有具有减速功能的涡轮16与蜗杆15；丝杆二20通过内外螺纹连接有通过内外螺纹驱动进行上下移动的夹持机构18，所述夹持机构18一侧装有摄像头二21，丝杆二20顶部连接有套管19，所述套管19与传动箱二17之间在丝杆二20两侧分别安装有用于导向与固定的纵向导杆43；所述底座平板44两侧分别安装有框架杆2，所述框架杆2顶部通过穿过套管19横向导杆42连接；所述底座平板44两端通过旋转螺丝连接有支持杆4，所述支持杆4顶部安装有滑轮22，所述滑轮22上缠绕有钢丝23，所述钢丝23一端连接在横向导杆42上；钢丝23另一端连接在安装在支持杆4底部的电机四24上；所述纵横向移动机构支撑框架45包括一根平行于横向导杆42的横杆和与横杆连接的焊接在整机安装平台34上的2根斜杠；所述纵横向移动机构支撑框架45的横杆两端分别设有摄像头一1；所述纵横向移动机构支撑框架45后方设置有平衡重物27；所述整机安装平台34上设有与支持杆4连接的提升丝杆3，所述提升丝杆3顶部与纵横向移动机构支撑框架45的横杆连接，所述提升丝杆3底部安装有传动箱三25，所述传动箱三25连接有电机五26；整机安装平台34底部安装有电机六31和电机一8，所述电机六31通过锥齿轮一32和锥齿轮二33驱动后轮30转动；电机一8通过链轮29和链条12驱动前轮7转动，所述前轮7安装在整机安装平台34的工作部件安装位28底部。所述夹持机构18设有用于夹持套滑块35滑动来调整传感器的安装位置的导轨，左夹持套滑块通过固定螺钉36固在夹持机构18，右夹持套滑块通过调节螺杆一37与左夹持套滑块连接固定，夹持套滑块35通过销钉连接有弹性夹持套40，所述弹性夹持套40外部连接有调节自身松紧度的调节螺杆二38与螺母39。所述丝杆一6的制作材料为40Cr钢材料。所述前轮7与后轮30分别设有刹车结构。前轮7安装在工作部件安装位28底部。
在图1、图4中，丝杆一6经轴承5与传动箱一11和电机三13连接，整体固定在整机安装平台34上，电机三13通过传动箱一11可驱动丝杆一6转动，以实现驱动支撑平板41的左右移动。丝杆一6用40Cr钢材料制成，适用于中等精度而转速较高的轴类零件，具有较好的综合机械性能，能承受纵向导杆43、套管19、丝杆二20、夹持机构18的重量以及运动产生的转矩和力。传动箱二17采用涡轮15与蜗杆17实现减速，传动箱二17安装在支撑平板41上，右边安装电机二9，通过丝杆二20驱动夹持机构18上下移动。涡轮、蜗杆机构传动比大的且具有反行程的蜗杆15具有自锁性，保证丝杆二20在传动过程中不会反向转动，能固定夹持机构18的位置，起安全保护作用，并保证传感器精确定位。支撑平板41下装有一滑动轮14起支撑导向作用，防止丝杆二20在移动过程中倾倒。两侧的框架杆2与横向导杆42焊接在一起形成该机构的固定框架，经套管19连接丝杆二20与支撑平板41连接，支撑平板41与套管19之间还焊接有用于导线与固定的纵向倒杆43，为整个夹持机构18提供上下运动轨道，保证装置平稳准确的进行测量。两侧的框架杆2与横向导杆42焊接组成的固定框架，通过钢丝23与滑轮22连接，滑轮22固定安装在支持杆4的顶部，钢丝23与电机四24连接，电机四24安装在支持杆4的底部位置，而支持杆4安装在底座平板44上，上述零部件与安装在底座平板44上的其它零部件构成该传感器夹持装置的纵横向移动机构，这些零部件包含：丝杆一6、电机二9、联轴器10、传动箱一11、电机三13、滑动轮14、蜗杆15、涡轮16、传动箱二17、夹持机构18、套管19、丝杆二20、摄像头21。纵横向移动机构可整体上下运动，支持杆4也起导向与支承整个框架的作用，此设计是为了实现顶部空间数据的测量。提升丝杆3上装有摄像头一1在整机安装平台34运动过程中，可进行远程监控定位，可通过回传的视频画面判断整机的运动位置。安装在夹持机构18上的摄像头二21则是夹持装置18上下、左右运动时，通过回传视频画面以用于传感器的精确定位，保证测量的准确性。带刹车的轮子7安装在整机安装平台34底部，经链条12与电机一8连接，在测量过程中可以实现整机安装平台34的远程控制移动。整个装置是通过远程线控或遥控系统进行其位置与传感器位置的调整，实现现场的无人数据采集。
在图2中，纵横向移动机构支撑框架45由一根平行于横向导杆42的横杆与2根斜杠连接而成，2跟斜杠焊接在整机安装平台34上，提升丝杆3安装在纵横向移动机构支撑框架45与整机安装平台34之间，纵横向移动机构两侧安装在提升丝杆3上，由电机五26经传动箱三25驱动提升丝杆3旋转，带动上述纵横向移动机构整体上下运动。在纵横向移动机构上升到最高点时，电机四24旋转驱动，让纵横向移动机构整体放倒，根据实际情况可调整放倒的角度，进行产品顶部空间数据的采集测量。平衡重物27则是保证纵横向移动机构整体放倒时，防止整台机器发生倾倒。
在图3中，电机六31连接锥齿轮一32和锥齿轮二33，通过链传动驱动带刹车的后轮30实现转弯等变位功能，电机一8经链轮29与带刹车的前轮7连接，驱动整台机器移动。
在图5中，夹持机构18一侧装有摄像头二21，夹持机构18靠近传感器安装一侧设计有导轨，左右对称的两个夹持套滑块35可在该导轨上滑动，用于调整传感器的安装位置，固定螺钉36用于固定左侧夹持套滑块的位置，右侧固定夹持套滑块35通过调节螺杆一37与螺母的连接来固定其位置。弹性夹持套40通过两侧的销钉安装在加持套滑块上，可实现纵向旋转，弹性夹持套40两侧由调节螺杆二38与螺母39连接，可调节其松紧度，该弹性夹持套还可以根据传感器的实际大小进行更换匹配。
本发明采用的是电机驱动丝杆实现传动，还可以采用结构较简单的以下方案：电机驱动方案上，可采用齿轮齿条形式来实现传动，或采用带传动、链传动等，这都可以实现传感器位置的变化，其余结构与上述方案类似，但该替代方案传感器位移精确度较之上述方案低。
本发明可实现夹持装置的上下、左右双向平移，同时可进行上下翻转，整机装置安装在一个带有小轮可自由移动的平台上，平台本身配备独立小轮，配备动力系统与运动机构，可实现整机的前后左右移动。采用远程控制(线控或无线控制)技术与可视化技术，实现对设计夹持装置的整机控制，包含整机、夹持装置运动机构与传感器开关的控制，实现对检测试验的远程控制。不同传感器的大小、结构均不相同，本发明设计了一种通用型的夹持机构，可使得传感器牢固安装在整机上，保证实验的正常进行。
本发明的传感器夹持装置采用远程控制，人不用直接与被测产品接触，夹持装置整机可以移动，且传感器移动自由度多，检测位置灵活方便。解决了传统夹持装置移动麻烦、人工手持检测精确度较差的缺点，也克服了其它夹持装置成本高、结构复杂等缺点。简单的丝杆、光杆机构可实现传感器位置的多自由度变化，结构简单、成本低。此外，可视化远程操作设计使测量更加便捷，大大提高了传感器的检测效率与数据采集的精确度。
以上所述实施例仅仅是本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (4)

1.一种新型远程控制式传感器夹持装置，包括纵横向移动机构和整机安装平台(34)，其特征在于，所述纵横向移动机构底部为底座平板(44)，所述底座平板(44)上安装有电机三(13)，所述电机三(13)通过传动箱一(11)与丝杆一(6)一端连接，所述丝杆一(6)另一端连接有轴承(5)；所述丝杆一(6)通过内外螺纹连接有通过内外螺纹驱动进行左右移动的支撑平板(41)，所述支撑平板(41)下部装有一起支撑导向作用的滑动轮(14)；支撑平板(41)上部安装有电机二(9)，所述电机二(9)通过联轴器(10)经传动箱二(17)驱动与传动箱二(17)连接的丝杆二(20)转动；所述传动箱二(17)内设有具有减速功能的涡轮(16)与蜗杆(15)；丝杆二(20)通过内外螺纹连接有通过内外螺纹驱动进行上下移动的夹持机构(18)，所述夹持机构(18)一侧装有摄像头二(21)，丝杆二(20)顶部连接有套管(19)，所述套管(19)与传动箱二(17)之间在丝杆二(20)两侧分别安装有用于导向与固定的纵向导杆(43)；所述底座平板(44)两侧分别安装有框架杆(2)，所述框架杆(2)顶部通过穿过套管(19)横向导杆(42)连接；
所述底座平板(44)两端通过旋转螺丝连接有支持杆(4)，所述支持杆(4)顶部安装有滑轮(22)，所述滑轮(22)上缠绕有钢丝(23)，所述钢丝(23)一端连接在横向导杆(42)上；钢丝(23)另一端连接在安装在支持杆(4)底部的电机四(24)上；所述纵横向移动机构支撑框架(45)包括一根平行于横向导杆(42)的横杆和与横杆连接的焊接在整机安装平台(34)上的2根斜杠；所述纵横向移动机构支撑框架(45)的横杆两端分别设有摄像头一(1)；所述纵横向移动机构支撑框架(45)后方设置有平衡重物(27)；
所述整机安装平台(34)上设有与支持杆(4)连接的提升丝杆(3)，所述提升丝杆(3)顶部与纵横向移动机构支撑框架(45)的横杆连接，所述提升丝杆(3)底部安装有传动箱三(25)，所述传动箱三(25)连接有电机五(26)；
整机安装平台(34)底部安装有电机六(31)和电机一(8)，所述电机六(31)通过锥齿轮一(32)和锥齿轮二(33)驱动后轮(30)转动；电机一(8)通过链轮(29)和链条(12)驱动前轮(7)转动，所述前轮(7)安装在整机安装平台(34)的工作部件安装位(28)底部。
2.如权利要求1所述的新型远程控制式传感器夹持装置，其特征在在于，所述夹持机构(18)设有用于夹持套滑块(35)滑动来调整传感器的安装位置的导轨，左夹持套滑块通过固定螺钉(36)固定在夹持机构(18)上，右夹持套滑块通过调节螺杆一(37)与左夹持套滑块连接固定，夹持套滑块(35)通过销钉连接有弹性夹持套(40)，所述弹性夹持套(40)外部连接有调节自身松紧度的调节螺杆二(38)与螺母(39)。
3.如权利要求1所述的新型远程控制式传感器夹持装置，其特征在在于，所述丝杆一(6)的制作材料为40Cr钢材料。
4.如权利要求1所述的新型远程控制式传感器夹持装置，其特征在在于，所述前轮(7)与后轮(30)分别设有刹车结构。
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