CN107891213A - 一种具有自动高低调节及自动启停功能的定位设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有自动高低调节及自动启停功能的定位设备，用红外传感技术进行实时数据采集，并根据实时数据与预制数据的对比进行新的控制策略的自动选定，从而达到自动化的进行工作点位的定位，包括割炬设备、传动设备及控制箱，所述传动设备与割炬设备相连接，所述控制箱通过信号线与割炬设备相连接；所述割炬设备包括彼此连接的割炬头和控制机构，在割炬头上套设有夹具组件，传动设备与夹具组件相连接，在夹具组件上设置有红外传感器，且红外传感器通过信号线与控制箱相连接。

Description

一种具有自动高低调节及自动启停功能的定位设备

技术领域

本发明涉及定位控制技术、割炬技术等领域，具体的说，是一种具有自动高低调节及自动启停功能的定位设备。

背景技术

割炬的作用是使氧与乙炔按比例进行混合，形成预热火焰，并将高压纯氧喷射到被切割的工件上，使被切割金属在氧射流中燃烧，氧射流并把燃烧生成的熔渣（氧化物）吹走而形成割缝。

定位控制是指当控制器按照控制要求发出控制指令，将被控对象的位置按指定速度完成指定方向上的指定位移，即在一定时间内稳定停止在预定的目标点处。定位控制是运动量控制的一种，又称位置控制、点位控制。定位控制系统即实现定位控制的系统。

目前定位控制技术的发展过程中，定位控制方式的改善提高是以检测技术的提高而提高的，从而定位控制算法成为定位控制技术的关键，是高精度定位的关键基础。

定位控制技术是适应现代高科技需要而发展起来的先进控制技术，是高科技产品开发过程中不可或缺的关键手段，它应用现代电子、传感技术及计算机等高新技术，并综合应用了机械技术发展的新成果，不管是在民用工业，还是在国民经济建设中都有着极其广泛的应用前景。如机床定位、精密医疗器械、计算机硬盘定位系统、纺织、自动贴片等。现阶段，作为定位控制领域中一个关键性技术难题．高精度定位，引起了各个国家的高度重视。定位控制技术作为现代高科技的重要组成部分．又推动着自动化生产、计算机、材料加工、医疗、纺织等相关领域的发展。因此，定位控制技术已成为国家科学技术的重要组成部分，它也是衡量一个国家科学技术水平的重要标志。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有自动高低调节及自动启停功能的定位设备，采用红外传感技术进行实时数据采集，并根据实时数据与预制数据的对比进行新的控制策略的自动选定，从而达到自动化的进行工作点位的定位。

本发明通过下述技术方案实现：一种具有自动高低调节及自动启停功能的定位设备，包括割炬设备、传动设备及控制箱，所述传动设备与割炬设备相连接，所述控制箱通过信号线与割炬设备相连接；所述割炬设备包括彼此连接的割炬头和控制机构，在割炬头上套设有夹具组件，传动设备与夹具组件相连接，在夹具组件上设置有红外传感器，且红外传感器通过信号线与控制箱相连接。

进一步的为更好地实现本发明，特别采用下述设置结构：所述夹具组件包括套设在割炬头上的下夹紧盘、弹性机构、割炬夹及上夹紧盘，所述弹性机构设置在下夹紧盘与割炬夹之间，割炬夹设置在弹性机构和上夹紧盘之间，上夹紧盘与控制机构相连接，所述红外传感器设置在割炬夹上且与割炬头同侧，所述传动设备连接在割炬夹上。

进一步的为更好地实现本发明，特别采用下述设置结构：所述控制机构包括控制机构本体，所述控制机构本体的一端连接上夹紧盘，在控制机构本体的另一端连接有供气管路，且在供气管路与控制机构本体相连接的端头上密封有保护头，在所述控制机构本体上设置有微动开关，且微动开关的触动端指向上夹紧盘，微动开关通过信号线与控制箱相连接。

进一步的为更好地实现本发明，特别采用下述设置结构：在所述上夹紧盘上设置有触头，所述触头与微动开关的触动端相对设置。

进一步的为更好地实现本发明，特别采用下述设置结构：在所述控制箱内设置有自动开关设备，自动开关设备通过传感器信号线连接红外线传感器，自动开关设备控制割炬设备的供气系统。

进一步的为更好地实现本发明，特别采用下述设置结构：在所述控制箱内还设置有自动升降调节器，且自动升降调节器通过高低调节信号线连接微动开关。

进一步的为更好地实现本发明，特别采用下述设置结构：所述传动设备包括传动杆及电机，传动杆的一端与割炬夹相连接，传动杆的另一端连接电机。

进一步的为更好地实现本发明，特别采用下述设置结构：所述弹性机构采用弹簧。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

本发明采用红外传感技术进行实时数据采集，并根据实时数据与预制数据的对比进行新的控制策略的自动选定，从而达到自动化的进行工作点位的定位。

本发明采用红外传感技术进行信息采集，从而判断加工部件的加工结果是否符合标准，而后根据采集信息与预制信息的对比确定传动设备是否继续运行。

本发明利用微动开关和触头的配合，能够给自动升降调节器一个触发信号，从而使其能够自动化的对割炬设备与待加工部件之间的相对高度进行调节。

附图说明

图1为本发明结构图。

其中，1-割炬头、2-下夹紧盘、3-弹性机构、4-割炬夹、5-上夹紧盘、6-控制机构本体、7-微动开关、8-保护头、9-电机、10-高低调节信号线、11-传动杆、12-自动开关设备、13-自动升降调节器、14-传感器信号线、15-红外线传感器、16-触头、17-供气管路。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横 向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、 “竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也 可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例1：

一种具有自动高低调节及自动启停功能的定位设备，采用红外传感技术进行实时数据采集，并根据实时数据与预制数据的对比进行新的控制策略的自动选定，从而达到自动化的进行工作点位的定位，如图1所示，特别采用下述设置结构：包括割炬设备、传动设备及控制箱，所述传动设备与割炬设备相连接，所述控制箱通过信号线与割炬设备相连接；所述割炬设备包括彼此连接的割炬头1和控制机构，在割炬头1上套设有夹具组件，传动设备与夹具组件相连接，在夹具组件上设置有红外传感器15，且红外传感器15通过信号线与控制箱相连接。

在设计使用时，割炬设备与供气系统（供氧系统及燃气系统）相连接，供氧系统及燃气系统分别为割炬设备通过氧气和燃气（乙炔、石油气、氢气等），控制箱与供氧系统或/和燃气系统相连接，割炬设备与传动设备相连接，控制箱通过信号线连接割炬设备，割炬设备主要分为与传动设备相连接的夹具组件、割炬头及控制机构，控制机构与割炬头1相互连接，夹具组件套设在割炬头1上对割炬头1进行夹持，在夹具组件上还设置用于对待加工部件的加工过程及效果进行监测的红外传感器15，红外传感器15通过信号线与控制箱相连接，控制箱可控制供气系统的供气通断，在使用时，加工过程中红外传感器15进行信息采集，而后将采集的信息传送到控制箱内，控制箱内的电路结构及控制结构根据采集值与预定值的比对，并调用控制策略，然后控制供气系统的通断，从而持续或关断割炬设备的割炬操作。

实施例2：

本实施例是在上述实施例的基础上进一步优化，如图1所示，进一步的为更好地实现本发明，特别采用下述设置结构：所述夹具组件包括套设在割炬头1上的下夹紧盘2、弹性机构3、割炬夹4及上夹紧盘5，所述弹性机构3设置在下夹紧盘2与割炬夹4之间，割炬夹4设置在弹性机构3和上夹紧盘5之间，上夹紧盘5与控制机构相连接，所述红外传感器15设置在割炬夹4上且与割炬头1同侧，所述传动设备连接在割炬夹4上。

在具体设计使用时，夹具组件包括下夹紧盘2、弹性机构3、割炬夹4及上夹紧盘5，优选的下夹紧盘2、弹性机构3、割炬夹4及上夹紧盘5皆套设在割炬头1上，弹性机构3设置在下夹紧盘2与割炬夹4之间，割炬夹4设置在弹性机构3与上夹紧盘5之间，割炬夹4上贯穿割炬头1的圆孔直径大于割炬头1的外径上夹紧盘5和下夹紧盘2紧夹在割炬头1上，红外传感器15设置在割炬夹4上且与割炬头1同侧，使得割炬头1在进行割炬操作时，红外传感器15能够在最优的视觉条件下对加工过程和加工结果进行采集，同时将传动设备与割炬夹4相连接。

实施例3：

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，如图1所示，进一步的为更好地实现本发明，特别采用下述设置结构：所述控制机构包括控制机构本体6，所述控制机构本体6的一端连接上夹紧盘5，在控制机构本体6的另一端连接有供气管路17，且在供气管路17与控制机构本体6相连接的端头上密封有保护头8，在所述控制机构本体6上设置有微动开关7，且微动开关7的触动端指向上夹紧盘5，微动开关7通过信号线与控制箱相连接。

在使用时供气管路17与供气系统相连接，供气管路通过控制机构本体6为割炬头1通过氧气和燃气，形成预热火焰，在设置时控制机构本体6的一端连接在割炬夹4上，另一端与供气管路17相连接出利用保护头8密封；在控制机构本体6的侧壁上设置微动开关7，微动开关的触动端（触头端）指向上夹紧盘5，使得割炬夹4在向待加工部件处远离时微动开关7可以碰撞到上夹紧盘5上，从而触发控制箱内控制其自动提升的系统结构，让其能够自动控制割炬头1到待加工部件之间的高度。

实施例4：

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，如图1所示，进一步的为更好地实现本发明，特别采用下述设置结构：在所述上夹紧盘5上设置有触头16，所述触头16与微动开关7的触动端相对设置，在设计使用时通过微动开关7碰撞触头16来触发控制箱内控制其自动提升的系统结构，让其能够自动控制割炬头1到待加工部件之间的高度。

实施例5：

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，如图1所示，进一步的为更好地实现本发明，特别采用下述设置结构：在所述控制箱内设置有自动开关设备12，自动开关设备12通过传感器信号线14连接红外线传感器15，自动开关设备12控制割炬设备的供气系统，在设计使用时，红外传感器15采集的实时数据通过传感器信号线14传输到自动开关设备12内，自动开关设备12根据其内预制的策略信息与采集的数据进行对比，而后调用相应的控制策略控制供气系统的通断状态及时间，达到自动化的启停割炬操作的目的，在设置时自动开关设备12控制连接氧气系统或/和燃气系统。

实施例6：

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，如图1所示，进一步的为更好地实现本发明，特别采用下述设置结构：在所述控制箱内还设置有自动升降调节器13，且自动升降调节器13通过高低调节信号线10连接微动开关7，自动升降调节器13与传动设备相连接，当微动开关7与触头16碰撞后，将形成一个信号，从而传输给自动升降调节器13，自动升降调节器13将可以根据该信号发送指令到传动设备上，传动设备将带动割炬设备进行上下移动，从而达到自动化的调节割炬设备与待加工设备之间的高度。

实施例7：

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，如图1所示，进一步的为更好地实现本发明，特别采用下述设置结构：所述传动设备包括传动杆11及电机9，传动杆11的一端与割炬夹4相连接，传动杆11的另一端连接电机9。在设计使用时，自动升降调节器将给电机9发送控制信号（正、反转控制指令），电机转动时带动传动杆11运动，传动杆11将带动割炬夹4向上或向下运动，从而达到自动化的调节割炬头1与待加工部件之间高度的目的。

实施例8：

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，如图1所示，进一步的为更好地实现本发明，特别采用下述设置结构：所述弹性机构3采用弹簧。

在设计使用时，上夹紧盘5、下夹紧盘2和压缩弹簧（弹性机构3）夹紧割炬头1，割炬头1穿过割炬夹4圆孔。割炬夹4圆孔直径比割炬头1直径稍大一些，这样可在圆孔中上下活动。由于压缩弹簧和重力的作用，割炬头1平稳垂直地放在割炬夹4上，割炬头1定位时向下运动，割炬头1碰到待加工部件后，待加工部件顶起割炬头1，这时割炬头1与割炬夹4产生相对运动，弹簧被压缩，直到触头16碰到微动开关7。微动开关7闭合产生的触发信号通过高低调节信号线10传给自动升降调节器13，自动升降调节器13控制电机9运转，使得电机带动割炬设备提升，自动升降调节器亦可发送信号至电机上，使得电机带动割炬设备向下运动。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种具有自动高低调节及自动启停功能的定位设备，其特征在于：包括割炬设备、传动设备及控制箱，所述传动设备与割炬设备相连接，所述控制箱通过信号线与割炬设备相连接；所述割炬设备包括彼此连接的割炬头（1）和控制机构，在割炬头（1）上套设有夹具组件，传动设备与夹具组件相连接，在夹具组件上设置有红外传感器（15），且红外传感器（15）通过信号线与控制箱相连接。

2.根据权利要求1所述的一种具有自动高低调节及自动启停功能的定位设备，其特征在于：所述夹具组件包括套设在割炬头（1）上的下夹紧盘（2）、弹性机构（3）、割炬夹（4）及上夹紧盘（5），所述弹性机构（3）设置在下夹紧盘（2）与割炬夹（4）之间，割炬夹（4）设置在弹性机构（3）和上夹紧盘（5）之间，上夹紧盘（5）与控制机构相连接，所述红外传感器（15）设置在割炬夹（4）上且与割炬头（1）同侧，所述传动设备连接在割炬夹（4）上。

3.根据权利要求2所述的一种具有自动高低调节及自动启停功能的定位设备，其特征在于：所述控制机构包括控制机构本体（6），所述控制机构本体（6）的一端连接上夹紧盘（5），在控制机构本体（6）的另一端连接有供气管路（17），且在供气管路（17）与控制机构本体（6）相连接的端头上密封有保护头（8），在所述控制机构本体（6）上设置有微动开关（7），且微动开关（7）的触动端指向上夹紧盘（5），微动开关（7）通过信号线与控制箱相连接。

4.根据权利要求3所述的一种具有自动高低调节及自动启停功能的定位设备，其特征在于：在所述上夹紧盘（5）上设置有触头（16），所述触头（16）与微动开关（7）的触动端相对设置。

5.根据权利要求3或4所述的一种具有自动高低调节及自动启停功能的定位设备，其特征在于：在所述控制箱内设置有自动开关设备（12），自动开关设备（12）通过传感器信号线（14）连接红外线传感器（15），自动开关设备（12）控制割炬设备的供气系统。

6.根据权利要求5所述的一种具有自动高低调节及自动启停功能的定位设备，其特征在于：在所述控制箱内还设置有自动升降调节器（13），且自动升降调节器（13）通过高低调节信号线（10）连接微动开关（7）。

7.根据权利要求2-4，6所述的一种具有自动高低调节及自动启停功能的定位设备，其特征在于：所述传动设备包括传动杆（11）及电机（9），传动杆（11）的一端与割炬夹（4）相连接，传动杆（11）的另一端连接电机（9）。

8.根据权利要求2~4，6任一项所述的一种具有自动高低调节及自动启停功能的定位设备，其特征在于：所述弹性机构（3）采用弹簧。