CN109550708A - 一种智能型时间常数自动测量分选装置 - Google Patents

一种智能型时间常数自动测量分选装置 Download PDF

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Abstract

本发明属于测量温度传感器时间常数技术领域，特别涉及一种智能型时间常数自动测量分选装置。包括：上料系统用于输送待检测温度传感器；拾放料系统设置于上料系统一端，用于拾取上料系统输送来的待检测温度传感器并输送至恒温水浴装置内进行检测，及将检测完的温度传感器输送至存料系统内；存料系统和恒温水浴装置均位于上料系统的侧方，恒温水浴装置用于对温度传感器进行加热，存料系统用于存储检测完的温度传感器；控制系统用于控制上料系统、拾放料系统、存料系统及恒温水浴装置，且与数据采集及处理系统进行通讯；数据采集及处理系统用于采集数据并计算时间常数，实现测试数据的管理。本发明可实现自动、手动操作，可对不良品的判定和筛选。

Description

一种智能型时间常数自动测量分选装置
技术领域
本发明属于测量温度传感器时间常数技术领域，特别涉及一种智能型时间常数自动测量分选装置。
背景技术
温度传感器广泛应用在工业、军事、科研、民用等各个领域，温度传感器除了要求测量准确，对其响应速度提出了更高要求。航空航天领域的特殊环境要求温度传感器响应时间小于40ms，差热分析要求几只温度传感器的响应时间相同，如何快速准确地测量出温度传感器的响应时间成为一个重要的研究课题。目前用于测量温度传感器时间常数的仪器和设备不多，智能型时间常数自动测量分选装置更是没有。因此，急需一种可以实现温度传感器时间常数快速测量及分选的装置。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种智能型时间常数自动测量分选装置，以实现温度传感器时间常数快速测量及分选。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种智能型时间常数自动测量分选装置，包括上料系统、拾放料系统、存料系统、恒温水浴装置、控制系统及数据采集及处理系统，其中上料系统用于输送待检测温度传感器；所述拾放料系统设置于所述上料系统一端，用于在所述上料系统和所述恒温水浴装置之间及在所述恒温水浴装置与所述存料系统之间进行测温度传感器的传输；所述存料系统和所述恒温水浴装置均位于所述上料系统的侧方，所述恒温水浴装置用于对温度传感器进行加热，所述存料系统用于存储检测完的温度传感器；所述控制系统用于控制上料系统、拾放料系统、存料系统及恒温水浴装置，且与所述数据采集及处理系统进行通讯；所述数据采集及处理系统用于采集数据并计算时间常数，实现测试数据的管理。
所述上料系统包括轨道气缸、滑轮、轨道、框架、物料传感器、推料气缸及吊绳，其中轨道气缸设置于所述框架上、且沿竖直方向输出动力，所述滑轮设置于所述框架的顶部，所述轨道与所述框架铰接，且一端设有物料传感器和推料气缸，另一端通过吊绳与所述轨道气缸的输出端连接，所述吊绳经过所述滑轮。
所述轨道上设有振动电机。
所述拾放料系统包括机械臂、手指开合机构及物料拾取装置，其中手指开合机构设置于所述机械臂的末端，所述物料拾取装置设置于所述手指开合机构上、且通过所述手指开合机构的驱动张开或闭合，所述物料拾取装置与所述数据采集及处理系统连接。
所述物料拾取装置包括对称设置的两组电极组件，所述电极组件包括电极、压帽、弹簧及绝缘块构成，其中绝缘块安装在所述手指开合机构上，所述电极贯穿绝缘块、且由压帽和弹簧压紧，所述电极的一端用于夹持温度传感器，另一端通过导线与所述数据采集及处理系统连接。
所述机械臂包括支座、设置于支座上的转动气缸，所述转动气缸的输出端上设有滑台气缸座，所述滑台气缸座上设有沿竖直方向输出动力的滑台气缸，所述滑台气缸的输出端设有手臂气缸座，所述手臂气缸座上设有沿水平方向输出动力的手臂气缸，所述手臂气缸的输出端设有所述手指开合机构。
所述手指开合机构包括手指气缸和与手指气缸连接的两个手指，所述手指气缸安装在所述机械臂的末端，用于驱动两个手指张开或闭合，所述物料拾取装置安装在两个所述手指上。
所述存料系统包括存料盘、转轴、安装座、伺服电机、减速机及联轴器，其中转轴沿竖直方向设置于安装座上、且可转动，所述存料盘安装在所述转轴上、且可随所述转轴转动，所述伺服电机和减速机连接、且安装在所述安装座上，所述减速机通过联轴器与所述转轴连接。
所述恒温水浴装置包括恒温水浴箱体、盖板、盖板气缸及盖板气缸座，其中盖板可滑动地设置于恒温水浴箱体顶部的开口处，所述盖板气缸设置于盖板气缸座上、且输出端与所述盖板连接。
所述恒温水浴装置的上方设有用于冷却待检测温度传感器的冷却风扇，所述冷却风扇与所述控制系统连接。
本发明的优点及有益效果是：本发明可以对单只温度传感器的测量和检测，可以对批量温度传感器的测量并按时间常数分选配对，可以用于所有型号温度传感器的测量，可实现自动、手动操作，同时可对不良品的判定和筛选。
本发明可以实现温度传感器时间常数快速测量及分选。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的上料系统的结构示意图；
图3是本发明的拾放料系统的结构示意图；
图4是图3的A-A剖视图；
图5是本发明的存料系统的结构示意图；
图6是本发明的恒温水浴装置的结构示意图；
图7是本发明的控制原理示意图；
图8是本发明的工作流程图。
图中：1为上料系统，1-1为轨道气缸，1-2为滑轮，1-3为轨道，1-4为振动电机，1-5为框架，1-6为物料传感器，1-7为推料气缸，1-8为吊绳，2为拾放料系统，2-1为物料拾取装置，2-1-1为电极，2-1-2为压帽，2-1-3为弹簧，2-1-4为绝缘块，2-2为手指气缸，2-3为手臂气缸，2-4为手臂气缸座，2-5为滑台气缸，2-6为滑台气缸座，2-7为转动气缸，2-8为支座，3为存料系统，3-1为存料盘，3-2为转轴，3-3为安装座，3-4为伺服电机，3-5为减速机，3-6为联轴器，4为冷却风扇，5为恒温水浴装置，5-1为恒温水浴箱体，5-2为盖板，5-3为盖板气缸，5-4为盖板气缸座，6为控制系统，7为数据采集及处理系统，8为温度传感器。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。
如图1所示，本发明提供的一种智能型时间常数自动测量分选装置，包括上料系统1、拾放料系统2、存料系统3、恒温水浴装置5、控制系统6及数据采集及处理系统7，其中上料系统1用于输送待检测温度传感器；拾放料系统2设置于上料系统1一端，用于在上料系统1和恒温水浴装置5之间及在恒温水浴装置5与存料系统3之间进行测温度传感器的传输；存料系统3和恒温水浴装置5均位于上料系统1的下方，恒温水浴装置5用于对温度传感器进行检测，存料系统3用于存储检测完的温度传感器；控制系统6用于控制上料系统1、拾放料系统2、存料系统3及恒温水浴装置5，且与数据采集及处理系统进行通讯；数据采集及处理系统7用于采集数据并计算时间常数，实现测试数据的管理。
恒温水浴装置5的上方设有用于冷却待检测温度传感器的冷却风扇4，冷却风扇4与控制系统6连接。
本发明的实施例中，冷却风扇4由两台直径150mm风扇串联使用，对待检测的温度传感器进行冷却降温。
如图2所示，上料系统1包括轨道气缸1-1、滑轮1-2、轨道1-3、振动电机1-4、框架1-5、物料传感器1-6、推料气缸1-7及吊绳1-8，其中轨道气缸1-1设置于框架1-5上、且沿竖直方向输出动力，滑轮1-2设置于框架1-5的顶部，轨道1-3与框架1-5铰接，且一端设有物料传感器1-6和推料气缸1-7，另一端通过吊绳1-8与轨道气缸1-1的输出端连接，吊绳1-8经过滑轮1-2，振动电机1-4设置于轨道1-3上。
如图3所示，拾放料系统2包括机械臂、手指开合机构及物料拾取装置2-1，其中手指开合机构设置于机械臂的末端，物料拾取装置2-1设置于手指开合机构上、且通过手指开合机构的驱动张开或闭合。机械臂和手指开合机构与控制系统6连接，物料拾取装置2-1与数据采集及处理系统7连接。
机械臂包括支座2-8、设置于支座2-8上的转动气缸2-7，转动气缸2-7的输出端上设有滑台气缸座2-6，滑台气缸座2-6上设有沿竖直方向输出动力的滑台气缸2-5，滑台气缸2-5的输出端设有手臂气缸座2-4，手臂气缸座2-4上设有沿水平方向输出动力的手臂气缸2-3，手臂气缸2-3的输出端设有手指开合机构。
手指开合机构包括手指气缸2-2和与手指气缸2-2连接的两个手指，手指气缸2-2安装在机械臂的末端，用于驱动两个手指张开或闭合，物料拾取装置2-1安装在两个手指上。
如图4所示，物料拾取装置2-1包括对称设置的两组电极组件，电极组件包括电极2-1-1、压帽2-1-2、弹簧2-1-3及绝缘块2-1-4构成，其中绝缘块2-1-4安装在手指开合机构的手指上，电极2-1-1贯穿绝缘块2-1-4、且由压帽2-1-2和弹簧2-1-3压紧。电极2-1-1的一端用于夹持温度传感器，另一端通过导线与数据采集及处理系统7连接。
如图5所示，存料系统3包括存料盘3-1、转轴3-2、安装座3-3、伺服电机3-4、减速机3-5及联轴器3-6，其中转轴3-2沿竖直方向设置于安装座3-3上、且可转动，存料盘3-1安装在转轴3-2上、且可随转轴3-2转动，伺服电机3-4和减速机3-5连接、且安装在安装座3-3上，减速机3-5通过联轴器3-6与转轴3-2连接。
如图6所示，恒温水浴装置5包括恒温水浴箱体5-1、盖板5-2、盖板气缸5-3及盖板气缸座5-4，其中盖板5-2可滑动地设置于恒温水浴箱体5-1顶部的开口处，盖板气缸5-3设置于盖板气缸座5-4上、且输出端与盖板5-2连接。
控制系统6由PLC、伺服电机驱动器、伺服电机及编码器构成闭环控制系统，PLC给系统发出指令，系统完成动作。
数据采集及处理系统7的原理是，温度传感器与信号放大器连接，放大后的信号经数据采集卡传给计算机，数据经计算机处理得到时间常数并将结果传给PLC，PLC根据结果发出指令给伺服电机驱动器，完成动作。系统通过PLC实现数据交换并完成测量和分选工作
本发明的工作原理是：
本发明由上料系统1、拾放料系统2、存料系统3、冷却风扇4及恒温水浴装置5组成装置的执行机构，实现温度传感器的上料、拾取、测试、摆放。控制系统6主要包括PLC、伺服电机控制器及电器和传感器，实现对执行机构的控制。数据采集及处理系统7包括信号放大器、16位数据采集卡、工控机及测试软件，负责采集数据并计算时间常数，实现测试数据的管理。执行机构将测试数据传给数据采集及处理系统7，数据采集及处理系统7将测试结果传给控制系统6，控制系统6控制执行机构运行，各系统之间通过自定义通讯协议实现协调运行，如图7所示。
本发明的工作过程，如图8所示：
1、准备
1.1接通压缩空气。
1.2打开恒温水浴。
1.3启动时间常数软件，设定测试参数，填写产品批号、检测员，点击开始测量。
1.4开启控制电源。
2、按轨道下降按钮，轨道气缸伸出，轨道下降，将温度传感器放入轨道内，按轨道上升按钮，轨道复位。
3、按存料系统归零按钮，存料系统旋转到设定的零位。
4、等恒温水浴达到设定温度，按开始按钮，系统自动开始测试。
5、首先执行机构自动复位，即盖板气缸伸出、上下气缸上位、旋转气缸到接料位、手臂气缸收回、手指气缸张开、推料气缸收回。
6、机构执行动作的顺序依次是：如图8所示，手臂气缸2-3伸出到接料位，推料气缸1-7伸出，将温度传感器推出，手指气缸2-2夹紧，推料气缸1-7收回，振动电机1-4启动2秒钟，冷却风扇4启动，手臂气缸2-3收回，盖板气缸5-3收回，滑台气缸2-5下位，冷却风扇4停止，滑台气缸2-5开始下位动作前1秒钟，数据采集及处理系统7中的数据采集卡开始采集数据，达到采集时间，停止采集数据；滑台气缸2-5上位，盖板气缸5-3伸出，转动气缸2-7转至放料位；计算机将时间常数计算结果发送给发送PLC，PLC计算伺服电机转动角度并发出脉冲指令给伺服电机驱动器，伺服电机3-4带动存料盘3-1转动到指定位置，手臂气缸2-3伸出，手指气缸2-2张开，将温度传感器放到指定位置，手臂气缸2-3收回，转动气缸2-7转到接料位，然后进行下一次测量。
本发明可以对单只温度传感器的测量和检测，可以对批量温度传感器的测量并按时间常数分选配对，可以用于所有型号温度传感器的测量，可实现自动、手动操作，同时可对不良品的判定和筛选。
以上所述仅为本发明的实施方式，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进、扩展等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种智能型时间常数自动测量分选装置，其特征在于，包括上料系统(1)、拾放料系统(2)、存料系统(3)、恒温水浴装置(5)、控制系统(6)及数据采集及处理系统(7)，其中,
所述上料系统(1)用于输送待检测温度传感器；
所述拾放料系统(2)设置于所述上料系统(1)一端，用于在所述上料系统(1)和所述恒温水浴装置(5)之间及在所述恒温水浴装置(5)与所述存料系统(3)之间进行测温度传感器的传输；
所述存料系统(3)和所述恒温水浴装置(5)均位于所述上料系统(1)的侧方，所述恒温水浴装置(5)用于对温度传感器进行加热，所述存料系统(3)用于存储检测完的温度传感器；
所述控制系统(6)用于控制上料系统(1)、拾放料系统(2)、存料系统(3)及恒温水浴装置(5)，且与所述数据采集及处理系统(7)进行通讯；
所述数据采集及处理系统(7)用于采集数据并计算时间常数，实现测试数据的管理。
2.根据权利要求1所述的智能型时间常数自动测量分选装置，其特征在于，所述上料系统(1)包括轨道气缸(1-1)、滑轮(1-2)、轨道(1-3)、框架(1-5)、物料传感器(1-6)、推料气缸(1-7)及吊绳(1-8)，其中轨道气缸(1-1)设置于所述框架(1-5)上、且沿竖直方向输出动力，所述滑轮(1-2)设置于所述框架(1-5)的顶部，所述轨道(1-3)与所述框架(1-5)铰接，且一端设有物料传感器(1-6)和推料气缸(1-7)，另一端通过吊绳(1-8)与所述轨道气缸(1-1)的输出端连接，所述吊绳(1-8)经过所述滑轮(1-2)。
3.根据权利要求2所述的智能型时间常数自动测量分选装置，其特征在于，所述轨道(1-3)上设有振动电机(1-4)。
4.根据权利要求1所述的智能型时间常数自动测量分选装置，其特征在于，所述拾放料系统(2)包括机械臂、手指开合机构及物料拾取装置(2-1)，其中手指开合机构设置于所述机械臂的末端，所述物料拾取装置(2-1)设置于所述手指开合机构上、且通过所述手指开合机构的驱动张开或闭合，所述物料拾取装置(2-1)与所述数据采集及处理系统(7)连接。
5.根据权利要求4所述的智能型时间常数自动测量分选装置，其特征在于，所述物料拾取装置(2-1)包括对称设置的两组电极组件，所述电极组件包括电极(2-1-1)、压帽(2-1-2)、弹簧(2-1-3)及绝缘块(2-1-4)构成，其中绝缘块(2-1-4)安装在所述手指开合机构上，所述电极(2-1-1)贯穿绝缘块(2-1-4)、且由压帽(2-1-2)和弹簧(2-1-3)压紧，所述电极(2-1-1)的一端用于夹持温度传感器，另一端通过导线与所述数据采集及处理系统(7)连接。
6.根据权利要求4所述的智能型时间常数自动测量分选装置，其特征在于，所述机械臂包括支座(2-8)、设置于支座(2-8)上的转动气缸(2-7)，所述转动气缸(2-7)的输出端上设有滑台气缸座(2-6)，所述滑台气缸座(2-6)上设有沿竖直方向输出动力的滑台气缸(2-5)，所述滑台气缸(2-5)的输出端设有手臂气缸座(2-4)，所述手臂气缸座(2-4)上设有沿水平方向输出动力的手臂气缸(2-3)，所述手臂气缸(2-3)的输出端设有所述手指开合机构。
7.根据权利要求4所述的智能型时间常数自动测量分选装置，其特征在于，所述手指开合机构包括手指气缸(2-2)和与手指气缸(2-2)连接的两个手指，所述手指气缸(2-2)安装在所述机械臂的末端，用于驱动两个手指张开或闭合，所述物料拾取装置(2-1)安装在两个所述手指上。
8.根据权利要求1所述的智能型时间常数自动测量分选装置，其特征在于，所述存料系统(3)包括存料盘(3-1)、转轴(3-2)、安装座(3-3)、伺服电机(3-4)、减速机(3-5)及联轴器(3-6)，其中转轴(3-2)沿竖直方向设置于安装座(3-3)上、且可转动，所述存料盘(3-1)安装在所述转轴(3-2)上、且可随所述转轴(3-2)转动，所述伺服电机(3-4)和减速机(3-5)连接、且安装在所述安装座(3-3)上，所述减速机(3-5)通过联轴器(3-6)与所述转轴(3-2)连接。
9.根据权利要求1所述的智能型时间常数自动测量分选装置，其特征在于，所述恒温水浴装置(5)包括恒温水浴箱体(5-1)、盖板(5-2)、盖板气缸(5-3)及盖板气缸座(5-4)，其中盖板(5-2)可滑动地设置于恒温水浴箱体(5-1)顶部的开口处，所述盖板气缸(5-3)设置于盖板气缸座(5-4)上、且输出端与所述盖板(5-2)连接。
10.根据权利要求1所述的智能型时间常数自动测量分选装置，其特征在于，所述恒温水浴装置(5)的上方设有用于冷却待检测温度传感器的冷却风扇(4)，所述冷却风扇(4)与所述控制系统(6)连接。
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