CN106441055A - 位置检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种位置检测装置，包括脉冲驱动机构、控制器和接触机构，所述接触机构包括具有滑动轨道的安装架、滑动安装于所述滑动轨道上的滑块、安装于所述滑块末端的接触部和安装于所述安装架上并与所述滑块位置相对应的接近传感器，所述脉冲驱动机构依据脉冲信号带动与所述接触部位置相对的被检测物体或者所述安装架动作，以使所述接触部和被测物体相对运动并相抵触，所述接触部随之推动滑块在滑动轨道上移动，直至接近传感器感应到滑块并输出感应信号，控制器依据测量命令向所述脉冲驱动机构输出脉冲信号以控制所述脉冲驱动机构伸出动作，并在接收到所述感应信号时记录所发出的脉冲数。本发明测量量程大、成本低。

Description

位置检测装置
技术领域
本发明涉及一种测量装置，尤其涉及位置尺寸的测量装置。
背景技术
现在很多领域都要用到尺寸测量，位置检测的等功能。现有的解决方案是直接选用非接触式激光位移传感器或者接触式位移传感器。这种解决方案的缺点是成本高，量程小。
发明内容
本发明的目的是提供一种成本低、量程大、控制精度高的位置检测装置。
为了实现上有目的，本发明公开了一种位置检测装置，包括脉冲驱动机构、控制器和接触机构，所述接触机构包括具有滑动轨道的安装架、滑动安装于所述滑动轨道上的滑块、安装于所述滑块末端的接触部和安装于所述安装架上并与所述滑块位置相对应的接近传感器，所述脉冲驱动机构依据脉冲信号带动与所述接触部位置相对的被检测物体或者所述安装架动作，以使所述接触部和被测物体相对运动并相抵触，所述接触部在抵触所述被测物体后随所述脉冲驱动机构的继续动作推动所述滑块在所述滑动轨道上移动，以使所述接近传感器感应到所述滑块并输出感应信号，所述控制器分别与所述接近传感器和脉冲驱动机构相连，依据测量命令向所述脉冲驱动机构输出脉冲信号以控制所述脉冲驱动机构伸出动作，并在接收到所述感应信号时记录所发出的脉冲数。
本发明通过滑轨与接触部来感知被测物体实现接触式测量，最大限度的减小了与被测物体的接触压力，并且通过脉冲驱动机构控制安装架的行程，控制精度高，且通过接近传感器和脉冲驱动机构的配合测量被测物体的尺寸、位置， 测量量程大。再者，本发明结构简单，且成本低。
较佳地，所述控制器在接收到所述感应信号后控制所述脉冲驱动机构复位。
较佳地，所述接近传感器与所述滑动轨道的前端位置相对或安装于所述滑动轨道的前端，所述滑块的前端向前凸伸有感应件，所述接近传感器在感应到所述感应件时生成感应信号。
较佳地，所述脉冲驱动机构依据脉冲信号带动与所述接触部位置相对的被检测物体或者所述安装架沿与所述滑动轨道同向的方向动作。
较佳地，所述位置检测装置还包括机架，所述脉冲驱动机构安装于所述机架上，所述安装架滑动安装于所述机架上且所述接触部末端朝下，所述脉冲驱动机构依据脉冲信号带动所述安装架动作，以使所述接触部在抵触所述被测物体后相对于所述安装架伸出或缩回。
较佳地，所述的位置检测装置，还包括驱动机构和伸缩气缸，所述伸缩气缸安装于所述安装架上，所述伸缩气缸的末端凸伸有一抵挡块，所述抵挡块与所述接触部或者滑块相抵触以限制所述接触部的伸出位置，所述驱动机构与所述伸缩气缸相连并依据所述测量命令控制所述伸缩气缸伸出以释放所述接触部，并依据感应信号控制所述伸缩气缸缩回以限制所述接触部的伸出位置。
较佳地，所述接触部为探针。
较佳地，所述位置检测装置还包括第一机架、第二机架和滑动安装于所述第一机架上的夹具，所述被测物体安装于所述夹具上，所述接触机构安装于所述第二机架上，所述脉冲驱动机构依据脉冲信号带动所述夹具动作，以使所述被测物体在所述脉冲驱动机构的带动下抵压所述接触部以使得所述接触部相对于所述安装架伸出或缩回。。
具体地，所述位置检测装置还包括安装于所述接触块和安装架之间的复位弹簧，所述复位弹簧对所述接触块提供伸出的弹力，以限制所述接触部的缩回位置。
具体地，所述接触部为接触块，所述接触块的末端形成有接触面。
较佳地，所述测量命令包括第一测量命令和第二测量命令，所述控制器依 据第一测量命令记录所述脉冲数为第一脉冲数，依据第二测量命令记录所述脉冲数为第二脉冲数，并依据所述第一脉冲数、第二脉冲数之差计算被测物体的位置。
较佳地，所述位置检测装置用于检测被测物体的尺寸，所述滑动轨道沿竖直方向分布，所述接触部位于被测物体上方且末端朝下，所述脉冲驱动机构依据脉冲信号带动所述安装架沿与所述滑动轨道同向的方向动作，所述测量命令包括基准确定命令和高度测量命令，所述控制器在放置被测物体之前生成基准确定命令并记录所述脉冲数为第一脉冲数，在放置被测物体之后生成高度测量命令并记录所述脉冲数为第二脉冲数，依据所述第一脉冲数、第二脉冲数之差计算被测物体的尺寸。本发明控制精度高，测量量程大且计算简单方便。
较佳地，所述位置测量装置用于检测被测物体的安装位置，所述位置检测装置还包括第一机架、第二机架和滑动安装于所述第一机架上的夹具，所述被测物体安装于所述夹具上，所述接触机构安装于所述第二机架上，所述脉冲驱动机构依据脉冲信号带动所述夹具沿与所述滑动轨道同向的方向动作，所述被测物体在所述脉冲驱动机构的带动下抵压所述接触部以使所述接触部相对于所述安装架伸出或缩回，所述测量命令包括基准确定命令和位置测量命令，所述控制器在安装的被测物体为基准件时生成基准确定命令并记录所述脉冲数为第一脉冲数，在安装的被测物体为测量件时生成第二测量命令并记录所述脉冲数为第二脉冲数，依据所述第一脉冲数、第二脉冲数之差计算测量件在所述夹具上的安装位置。检测精准。
附图说明
图1是本发明第一实施例中所述位置检测装置的立体示意图。
图2是图1中A部分的放大示意图。
图3是本发明第一实施例中所述位置检测装置的部分结构框图。
图4是本发明第一实施例中所述位置检测装置的分解示意图。
图5是本发明第二实施例中所述位置检测装置的立体示意图。
图6是本发明第二实施例中所述位置检测装置的分解示意图。
图7是本发明第三实施例中所述接触机构的立体示意图。
图8是本发明第三实施例中所述位置检测装置的立体示意图。
图9是本发明第三实施例中所述位置检测装置的侧视图。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
参考图1至图3，本发明公开了一种位置检测装置100，包括脉冲驱动机构12、控制器10和接触机构30，所述接触机构30包括具有滑动轨道31的安装架22、滑动安装于所述滑动轨道31上的滑块32、安装于所述滑块32末端的接触部33和安装于所述安装架22上并与所述滑块32位置相对应的接近传感器41，所述脉冲驱动机构12依据脉冲信号带动安装架22动作，以使所述接触部33和被测物体300相对运动并相抵触，所述接触部33在抵触所述被测物体300后随所述脉冲驱动机构12的继续动作推动所述滑块32在所述滑动轨道31上移动，以使所述接近传感器41感应到所述滑块32并输出感应信号，所述控制器10分别与所述接近传感器41和脉冲驱动机构12相连，依据测量命令向所述脉冲驱动机构12输出脉冲信号以控制所述脉冲驱动机构12伸出动作，并在接收到所述感应信号时记录所发出的脉冲数。
较佳者，所述脉冲驱动机构12依据脉冲信号带动安装架22沿与所述滑动轨道31同向的方向动作。
较佳者，所述位置检测装置100还包括机架11，所述脉冲驱动机构12安装于所述机架11上，所述安装架22滑动安装于所述机架11上且所述接触部33末端朝下，所述脉冲驱动机构12依据脉冲信号带动所述安装架22动作，以使所述接触部33在抵触所述被测物体300后相对于所述安装架22伸出或缩回。
参考图1至图3，所述接近传感器41安装于所述滑动轨道31的上端，所述 滑块32的上端向上凸伸有感应薄片321，所述接近传感器41感应到所述感应薄片321时以控制所述脉冲驱动机构12复位。当然，所述感应薄片321也可以是感应块、感应杆等其他感应件。当然，所述接近传感器41也可以安装于安装架上并与所述滑动轨道31的上端位置相对。
参考图1，在本实施例中，所述接触部33为探针。其中，所述探针可更换地安装于所述滑块32上。该方案使得本发明可以通过探针的粗细来测量各种不同表面的物体，适用性广。
其中，本实施例中，所述滑动轨道31带有限制所述滑块32滑出所述滑动轨道31的限位装置。当然，也可以通过弹簧、拉绳等限制所述滑块32在滑动轨道31上的行程。
在本实施例中，所述接触部33末端朝下(包括竖直向下和倾斜向下)，所述机架11上形成有第一滑轨21，所述安装架22滑动安装于所述第一滑轨21上。所述第一滑轨21的朝向与所述接触部33末端朝向对应。具体地，安装架22的移动方向与所述滑动轨道31均竖直向下。
参考图2和图5，所述尺寸测量装置还包括安装被测物件200的测量台20，所述测量台20上形成有基准面，所述接触部33与所述基准面位置相对，便于基准距离的确定。
参考图2和图5，所述脉冲驱动机构12包括脉冲驱动电机121、控制所述脉冲驱动电机121动作的电机驱动器以及线性组件122，所述线性组件122连接于所述脉冲驱动电机121和安装架31之间，并将所述脉冲驱动电机121的旋转动作转换为直线动作以带动所述安装架31动作。本发明通过控制每个脉冲对应脉冲驱动电机121旋转的角度以及线性模组的精度来实现高精度的尺寸测量和位置检测等功能，控制精度高。其中，电机驱动器、控制器与脉冲驱动电机的具体结构均为本领域的公知常识，再次不予以详述。
较佳者，所述测量命令包括第一测量命令和第二测量命令，所述控制器10依据第一测量命令记录所述脉冲数为第一脉冲数，依据第二测量命令记录所述脉冲数为第二脉冲数，并依据所述第一脉冲数、第二脉冲数之差计算被测物体 的位置。
参考图1，在本实施例中，所述位置检测装置100的接触部33位于所述被测物体上方，并可在脉冲驱动机构12的带动下沿竖直方向伸缩移动。所述控制器10在放置被测物体200之前生成第一测量命令，并在放置被测物体200之后生成第二测量命令。其中，本实施例中，所述高度测量装置为点胶机点胶高度测量装置，所述控制器10在点胶之前生成的第一测量命令为基准测量命令，并在点胶之后生成的第二测量命令为高度测量命令。
参考图1至图4，描述本发明用于点胶机的高度测量装置(点胶的尺寸)的工作过程，在点胶前，操作人员或者点胶机自动生成基准测量命令，控制器10依据基准测量命令控制向所述脉冲驱动机构12输出脉冲信号，所述脉冲驱动机构12与所述安装架22相连并带动所述安装架22沿竖直方向伸出动作，直至所述接近传感器41感应所述滑块32的位置并输出感应信号，所述控制器10接收到所述感应信号时记录所发出的脉冲数为第一脉冲数P1。此时控制器还依据感应信号控制脉冲驱动机构12反向动作，以控制所述安装架22复位。
在点胶结束后，操作人员或者点胶机自动生成高度测量命令，所述控制器10依据高度测量命令向所述脉冲驱动机构12输出脉冲信号，所述脉冲驱动机构12与所述安装架22相连并带动所述安装架22沿竖直方向伸出动作，直至所述接近传感器41感应所述滑块32的位置并输出感应信号至所述控制器10，所述控制器10接收到所述感应信号时记录所发出的脉冲数为第二脉冲数P2。此时控制器还依据感应信号控制脉冲驱动机构反向动作，以控制所述安装架22复位。所述控制器10依据脉冲数P1、P2计算点胶高度S＝(P1-P2)*m，m为高度和脉冲数量的转换参数。
参考图5和图6，为本发明第二实施例，在该实施例中，所述安装架22上安装有一伸缩气缸51，所述伸缩气缸的末端凸伸有一抵挡块52，所述抵挡块52与所述接触部33或者滑块32相抵触以限制所述接触部33向下移动至预设位置，一驱动机构的一端与伸缩气缸51相连，另一端与控制器10相连，所述控制器10依据所述第二测量命令控制所述伸缩气缸22伸出，并依据所述感应信号控制 所述伸缩气缸22缩回。
具体地，所述伸缩气缸51的伸缩杆上设有复位弹簧，所述驱动机构控制所述伸缩气缸22伸出以释放所述接触部33，所述复位弹簧对所述伸缩气缸51的伸缩杆提供缩回的弹力。
具体地，所述接触部33包括安装于所述滑块32上的柱状的延伸部和安装于所述延伸部上的接触部部，所述抵挡块52上设有供所述延伸部滑动穿过的通孔，所述抵挡块52与所述滑块32相抵触以防止所述接触部33向下移动。
参考图3、图7至图9，为本发明的第三实施例，与第一实施例不同的是，在该实施例中，位置检测装置100c的接触机构30a包括具有滑动轨道31的安装架22、滑动安装于所述滑动轨道31上的滑块32、安装于所述滑块32末端的接触部33a和安装于所述安装架22上并与所述滑块32位置相对应的接近传感器41，所述驱动机构12依据脉冲信号带动与所述接触部33a位置相对的被检测物体300动作，以使所述接触部33a和被测物体300相对运动并相抵触，所述接触部33a在抵触所述被测物体300后随所述脉冲驱动机构12的继续动作推动所述滑块32在所述滑动轨道31上移动，以使所述接近传感器41感应到所述滑块32并输出感应信号，所述控制器10分别与所述接近传感器41和脉冲驱动机构12相连，依据测量命令向所述脉冲驱动机构12输出脉冲信号以控制所述脉冲驱动机构12伸出动作，并在接收到所述感应信号时记录所发出的脉冲数。
在本实施例中，所述接触机构30a的接触部33a为接触块，所述接触块的末端形成有接触面。所述接触机构30a还包括安装于所述接触块33a和安装架22之间的复位弹簧23，所述复位弹簧23对所述接触块33a提供伸出的弹力，以限制所述接触部33a的缩回位置。
参考图9，本发明所述位置测量装置100c用于测量被测物体300在夹具24上的位置，所述位置测量装置100c包括第一机架11a、第二机架(图中未示)、控制器10、驱动机构12、安装于所述第一机架11a上的第一滑轨21a、滑动安装于所述第一滑轨21a上的夹具24和安装于所述第二机架上的接触机构30a，所述接触机构30a包括具有滑动轨道31的安装架22、滑动安装于所述滑动轨道31上的滑块32、安装于所述滑块32末端的接触部33和安装于所述安装架22上并与所述滑块32位置相对应的接近传感器41，所述第一滑轨21a与所述滑动轨道31的轨道方向同向，被测物体300安装于所述夹具24上，所述接触部33a末端与所述被测物体300相对，所述驱动机构12依据脉冲信号带动所述夹具24(即带动被测物体300)在所述第一滑轨21a上滑动，以使所述接触部33和被测物体300相对运动并相抵触，所述被测物体300触压所述接触部33a，从而使得所述接触部33a相对于所述安装架22伸出或缩回。所述测量命令包括基准确定命令和位置测量命令，所述控制器10在安装的被测物体300a为基准件时生成基准确定命令并记录所述脉冲数为第一脉冲数，在安装的被测物体300a为测量件时生成第二测量命令并记录所述脉冲数为第二脉冲数，依据所述第一脉冲数、第二脉冲数之差计算测量件在所述夹具24上的安装位置。
以上所揭露的仅为本发明的优选实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (13)

1.一种位置检测装置，其特征在于：包括脉冲驱动机构、控制器和接触机构，所述接触机构包括具有滑动轨道的安装架、滑动安装于所述滑动轨道上的滑块、安装于所述滑块末端的接触部和安装于所述安装架上并与所述滑块位置相对应的接近传感器，所述脉冲驱动机构依据脉冲信号带动与所述接触部位置相对的被检测物体或者所述安装架动作，以使所述接触部和被测物体相对运动并相抵触，所述接触部在抵触所述被测物体后随所述脉冲驱动机构的继续动作推动所述滑块在所述滑动轨道上移动，以使所述接近传感器感应到所述滑块并输出感应信号，所述控制器分别与所述接近传感器和脉冲驱动机构相连，依据测量命令向所述脉冲驱动机构输出脉冲信号以控制所述脉冲驱动机构伸出动作，并在接收到所述感应信号时记录所发出的脉冲数。
2.如权利要求1所述的位置检测装置，其特征在于：所述控制器在接收到所述感应信号后控制所述脉冲驱动机构复位。
3.如权利要求1所述的位置检测装置，其特征在于：所述接近传感器与所述滑动轨道的前端位置相对或安装于所述滑动轨道的前端，所述滑块的前端向前凸伸有感应件，所述接近传感器在感应到所述感应件时生成感应信号。
4.如权利要求1所述的位置检测装置，其特征在于：所述脉冲驱动机构依据脉冲信号带动与所述接触部位置相对的被检测物体或者所述安装架沿与所述滑动轨道同向的方向动作。
5.如权利要求1所述的位置检测装置，其特征在于：还包括机架，所述脉冲驱动机构安装于所述机架上，所述安装架滑动安装于所述机架上且所述接触部末端朝下，所述脉冲驱动机构依据脉冲信号带动所述安装架动作，以使所述接触部在抵触所述被测物体后相对于所述安装架伸出或缩回。
6.如权利要求5所述的位置检测装置，其特征在于：还包括驱动机构和伸缩气缸，所述伸缩气缸安装于所述安装架上，所述伸缩气缸的末端凸伸有一抵挡块，所述抵挡块与所述接触部或者滑块相抵触以限制所述接触部的伸出位置，所述驱动机构与所述伸缩气缸相连并依据所述测量命令控制所述伸缩气缸伸出以释放所述接触部，并依据感应信号控制所述伸缩气缸缩回以限制所述接触部的伸出位置。
7.如权利要求5所述的位置检测装置，其特征在于：所述接触部为探针。
8.如权利要求1所述的位置检测装置，其特征在于：还包括第一机架、第二机架和滑动安装于所述第一机架上的夹具，所述被测物体安装于所述夹具上，所述接触机构安装于所述第二机架上，所述脉冲驱动机构依据脉冲信号带动所述夹具动作，以使所述被测物体在所述脉冲驱动机构的带动下抵压所述接触部以使得所述接触部相对于所述安装架伸出或缩回。
9.如权利要求8所述的位置检测装置，其特征在于：还包括安装于所述接触块和安装架之间的复位弹簧，所述复位弹簧对所述接触块提供伸出的弹力，以限制所述接触部的缩回位置。
10.如权利要求8所述的位置检测装置，其特征在于：所述接触部为接触块，所述接触块的末端形成有接触面。
11.如权利要求1所述的位置检测装置，其特征在于：所述测量命令包括第一测量命令和第二测量命令，所述控制器依据第一测量命令记录所述脉冲数为第一脉冲数，依据第二测量命令记录所述脉冲数为第二脉冲数，并依据所述第一脉冲数、第二脉冲数之差计算被测物体的位置。
12.如权利要求1-7中任一项所述的位置检测装置，其特征在于：用于检测被测物体的尺寸，所述滑动轨道沿竖直方向分布，所述接触部位于被测物体上方且末端朝下，所述脉冲驱动机构依据脉冲信号带动所述安装架沿与所述滑动轨道同向的方向动作，所述测量命令包括基准确定命令和高度测量命令，所述控制器在放置被测物体之前生成基准确定命令并记录所述脉冲数为第一脉冲数，在放置被测物体之后生成高度测量命令并记录所述脉冲数为第二脉冲数，依据所述第一脉冲数、第二脉冲数之差计算被测物体的尺寸。
13.如权利要求1-4、8-10中任一项所述的位置检测装置，其特征在于：用于检测被测物体的安装位置，所述位置检测装置还包括第一机架、第二机架和滑动安装于所述第一机架上的夹具，所述被测物体安装于所述夹具上，所述接触机构安装于所述第二机架上，所述脉冲驱动机构依据脉冲信号带动所述夹具沿与所述滑动轨道同向的方向动作，所述被测物体在所述脉冲驱动机构的带动下抵压所述接触部以使所述接触部相对于所述安装架伸出或缩回，所述测量命令包括基准确定命令和位置测量命令，所述控制器在安装的被测物体为基准件时生成基准确定命令并记录所述脉冲数为第一脉冲数，在安装的被测物体为测量件时生成第二测量命令并记录所述脉冲数为第二脉冲数，依据所述第一脉冲数、第二脉冲数之差计算测量件在所述夹具上的安装位置。
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