CN115464418A - 一种自动化设备定位控制机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种自动化设备定位控制机构，涉及定位控制机构领域。该基于自动化设备定位控制机构，包括工作台和移动座，所述工作台的上方两侧均固定连接有移动座，两个所述移动座的上方均固定连接有齿条，两个所述移动座的上方均滑动连接有移动台，两个所述移动台的下方与齿条相对应的位置处均转动连接有两个移动齿轮。本发明设置的调节机构，可通过激光发生器产生稳定光源后，利用凸透镜产生锥形光束，再利用光强传感器通过检测局部的光照强度，产生相对应的电信号，由此建立对应的距离映照关系，进而可获得连接头的位移距离，提高了检测精度，避免了膜片形变金属老化的问题，且映射关系建立简单，提高了本发明的实用性。

Description

一种自动化设备定位控制机构

技术领域

本发明涉及自动化定位技术领域，具体为一种自动化设备定位控制机构。

背景技术

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。定位控制系统即实现定位控制的系统。主要可分为开环位置伺服系统、半闭环位置控制系统、全闭环位置控制系统、混合闭环位置伺服系统。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。

申请号为CN202010006550.X公开了一种自动化设备定位控制机构，包括定位仓，定外仓内设置有移动机构，所述移动机构上连接有工作台，工作台底部设置有第二固定座，所述第二固定座下方设置有卡座，所述定位仓底部对应卡座下方设置有第一固定座，第一固定座上设置有膜片式压力传感器，膜片压力传感器上设有金属膜片，金属膜片顶部与卡座固定连接，所述定外仓左右两侧分别设置有支撑仓和驱动仓，创造性地提出了一种移动定位时带动膜片形变，并利用压力传感器转换为电信号，并经过计算获得工作台位移，实现定位控制，但该装置使用时，由于金属老化等原因，膜片形变量会出现变化，且由于膜片的受力偏斜变形，导致压力增加并不遵从线性关系，导致映射关系建立难度较大，具有进一步的改进空间。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种自动化设备定位控制机构，解决了现有技术中由于金属老化等原因，膜片形变量会出现变化，且由于膜片的受力偏斜变形，导致压力增加并不遵从线性关系，导致映射关系建立难度较大的问题。

（二）技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种自动化设备定位控制机构，包括工作台和移动座，所述工作台的上方两侧均固定连接有移动座，两个所述移动座的上方均固定连接有齿条，两个所述移动座的上方均滑动连接有移动台，两个所述移动台的下方与齿条相对应的位置处均转动连接有两个移动齿轮，所述工作台的两侧下方均转动连接有驱动丝杠，所述移动台的两端端部均固定连接有两个螺母座，所述工作台的一端两侧下方与驱动丝杠相对应的位置处均固定连接有驱动电机，两个所述移动台的上方固定连接有滑动架，所述滑动架的中部滑动连接有升降台，所述升降台的中部设置有升降杆，所述滑动架的内部设置有滚珠丝杠副；

所述升降杆的底部穿过升降台固定连接有连接座，所述连接座的下方固定连接有电机座，所述电机座的下方固定连接有定位座，所述定位座的内部下方转动连接有转动台，所述定位座的一侧上方固定连接有角度传感器，所述定位座远离角度传感器的一侧下方固定连接有激光发射器，所述工作台的上方与转动台相对应的位置处固定连接有定位台，所述定位台的上方与激光发射器相对应的位置处固定连接有反射镜，所述转动台的下方设置有调节机构，所述电机座的内部固定连接有转动电机，所述转动电机远离连接座的一端固定连接有行星齿轮组。

优选的，所述调节机构包括仓体、丝杠电机、精密丝杠、丝杠螺母、光强传感器、激光发生器和凸透镜，所述仓体内部下方转动连接有精密丝杠，所述仓体远离激光发射器的一端与精密丝杠相对应的位置处固定连接有丝杠电机，所述仓体内侧中部滑动连接有丝杠螺母，所述仓体的内部上方靠近丝杠电机的一端固定连接有激光发生器，所述激光发生器靠近丝杠螺母的一端固定连接有凸透镜，所述丝杠螺母靠近激光发生器的一侧上方固定连接有光强传感器，所述丝杠螺母的底部固定连接有连接头，所述连接头靠近反射镜的一侧固定连接有激光接收器，创造性的在通过激光发生器产生稳定光源后，利用凸透镜产生锥形光束，再利用光强传感器通过检测局部的光照强度，产生相对应的电信号，由此建立对应的距离映照关系，进而可获得连接头的位移距离，提高了检测精度，避免了膜片形变金属老化的问题，且结构简单，制造成本低，映射关系建立简单，降低了调试成本。

优选的，两个所述移动台均通过两个移动齿轮与相对应的齿条限位滑动连接。

优选的，所述滑动架的一端设置有步进电机且步进电机的输出端通过滚珠丝杠副和相对应的升降台传动连接。

优选的，两个所述驱动丝杠均穿过相对应的螺母座且与螺母座丝杠配合，两个所述驱动电机的输出端均通过相对应的驱动丝杠和螺母座与相对应的移动台传动连接。

优选的，所述转动电机的输出端通过行星齿轮组与转动台转动连接。

优选的，所述转动电机、驱动电机、丝杠电机均为步进电机，且均通过伺服器和编码器与控制器电性连接。

优选的，所述精密丝杠穿过丝杠螺母且与丝杠螺母丝杠配合，所述丝杠电机的输出端穿过仓体与精密丝杠固定连接。

工作原理：本发明在使用时，设置的调节机构，创造性的在通过激光发生器产生稳定光源后，利用凸透镜产生锥形光束，再利用光强传感器通过检测局部的光照强度，产生相对应的电信号，由此建立对应的距离映照关系，进而可获得连接头的位移距离，提高了检测精度，避免了膜片形变金属老化的问题，且结构简单，制造成本低，映射关系建立简单，降低了调试成本，且通过转动台的转动与调节机构的运动，建立极坐标运算体系，便于曲形工件的自动化加工，提高了加工效率，加强了装置的实用性。

（三）有益效果

本发明提供了一种自动化设备定位控制机构。具备以下有益效果：

1、本发明设置的调节机构，可通过激光发生器产生稳定光源后，利用凸透镜产生锥形光束，再利用光强传感器通过检测局部的光照强度，产生相对应的电信号，由此建立对应的距离映照关系，进而可获得连接头的位移距离，提高了检测精度，避免了膜片形变金属老化的问题，映射关系建立简单，提高了本发明的实用性。

2、本发明创造性的提出了利用凸透镜产生锥形光束，再利用光强传感器通过检测局部的光照强度，产生相对应的电信号的距离检测技术，结构简单，制造成本低，加强了装置的实用性。

3、本发明通过转动台的转动与调节机构的运动，建立极坐标运算体系，便于曲形工件的自动化加工，提高了加工效率，加强了装置的实用性。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的主体的左侧立体结构示意图；

图3为本发明的主体的右侧立体结构示意图；

图4为本发明的主体的正面结构示意图；

图5为本发明的转动台内部结构示意图；

图6为本发明的调节机构的结构示意图。

其中，1、工作台；2、移动座；3、驱动丝杠；4、驱动电机；5、螺母座；6、移动台；7、齿条；8、移动齿轮；9、滑动架；10、滚珠丝杠副；11、升降台；12、升降杆；13、连接座；14、电机座；15、定位座；16、激光发射器；17、定位台；18、反射镜；19、转动台；20、调节机构；21、连接头；22、激光接收器；23、角度传感器；24、转动电机；25、行星齿轮组；201、仓体；202、丝杠电机；203、精密丝杠；204、丝杠螺母；205、光强传感器；206、激光发生器；207、凸透镜。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

如图1-6所示，本发明实施例提供一种自动化设备定位控制机构，包括工作台1和移动座2，工作台1的上方两侧均固定连接有移动座2，两个移动座2的上方均固定连接有齿条7，两个移动座2的上方均滑动连接有移动台6，两个移动台6的下方与齿条7相对应的位置处均转动连接有两个移动齿轮8，两个移动台6均通过两个移动齿轮8与相对应的齿条7限位滑动连接，工作台1的两侧下方均转动连接有驱动丝杠3，移动台6的两端端部均固定连接有两个螺母座5， 工作台1的一端两侧下方与驱动丝杠3相对应的位置处均固定连接有驱动电机4，两个驱动丝杠3均穿过相对应的螺母座5且与螺母座5丝杠配合，两个驱动电机4的输出端均通过相对应的驱动丝杠3和螺母座5与相对应的移动台6传动连接，用于纵向移动，两个移动台6的上方固定连接有滑动架9，滑动架9的中部滑动连接有升降台11，升降台11的中部设置有升降杆12，滑动架9的内部设置有滚珠丝杠副10，滑动架9的一端设置有步进电机且步进电机的输出端通过滚珠丝杠副10和相对应的升降台11传动连接，用于横向移动；

升降杆12的底部穿过升降台11固定连接有连接座13，连接座13的下方固定连接有电机座14，电机座14的下方固定连接有定位座15，定位座15的内部下方转动连接有转动台19，定位座15的一侧上方固定连接有角度传感器23，定位座15远离角度传感器23的一侧下方固定连接有激光发射器16，工作台1的上方与转动台19相对应的位置处固定连接有定位台17，定位台17的上方与激光发射器16相对应的位置处固定连接有反射镜18，转动台19的下方设置有调节机构20，调节机构20包括仓体201、丝杠电机202、精密丝杠203、丝杠螺母204、光强传感器205、激光发生器206和凸透镜207，仓体201内部下方转动连接有精密丝杠203，仓体201远离激光发射器16的一端与精密丝杠203相对应的位置处固定连接有丝杠电机202，仓体201内侧中部滑动连接有丝杠螺母204，精密丝杠203穿过丝杠螺母204且与丝杠螺母204丝杠配合，丝杠电机202的输出端穿过仓体201与精密丝杠203固定连接，仓体201的内部上方靠近丝杠电机202的一端固定连接有激光发生器206，激光发生器206靠近丝杠螺母204的一端固定连接有凸透镜207，丝杠螺母204靠近激光发生器206的一侧上方固定连接有光强传感器205，可通过激光发生器206产生稳定光源后，利用凸透镜207产生锥形光束，再利用光强传感器205通过检测局部的光照强度，产生相对应的电信号，由此建立对应的距离映照关系，进而可获得连接头的位移距离，提高了检测精度，避免了膜片形变金属老化的问题，映射关系建立简单，丝杠螺母204的底部固定连接有连接头21，连接头21靠近反射镜18的一侧固定连接有激光接收器22，用于与激光发射器16和反射镜18配合进行转动台19的定位，电机座14的内部固定连接有转动电机24，转动电机24远离连接座13的一端固定连接有行星齿轮组25，转动电机24的输出端通过行星齿轮组25与转动台19转动连接，在调节机构20定位完成后，与角度传感器23配合可建立极坐标运算体系，便于曲形工件的自动化加工，提高了加工效率，转动电机24、驱动电机4、丝杠电机202均为步进电机，且均通过伺服器和编码器与控制器电性连接。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种自动化设备定位控制机构，包括工作台（1）和移动座（2），其特征在于：所述工作台（1）的上方两侧均固定连接有移动座（2），两个所述移动座（2）的上方均固定连接有齿条（7），两个所述移动座（2）的上方均滑动连接有移动台（6），两个所述移动台（6）的下方与齿条（7）相对应的位置处均转动连接有两个移动齿轮（8），所述工作台（1）的两侧下方均转动连接有驱动丝杠（3），所述移动台（6）的两端端部均固定连接有两个螺母座（5），所述工作台（1）的一端两侧下方与驱动丝杠（3）相对应的位置处均固定连接有驱动电机（4），两个所述移动台（6）的上方固定连接有滑动架（9），所述滑动架（9）的中部滑动连接有升降台（11），所述升降台（11）的中部设置有升降杆（12），所述滑动架（9）的内部设置有滚珠丝杠副（10）；

所述升降杆（12）的底部穿过升降台（11）固定连接有连接座（13），所述连接座（13）的下方固定连接有电机座（14），所述电机座（14）的下方固定连接有定位座（15），所述定位座（15）的内部下方转动连接有转动台（19），所述定位座（15）的一侧上方固定连接有角度传感器（23），所述定位座（15）远离角度传感器（23）的一侧下方固定连接有激光发射器（16），所述工作台（1）的上方与转动台（19）相对应的位置处固定连接有定位台（17），所述定位台（17）的上方与激光发射器（16）相对应的位置处固定连接有反射镜（18），所述转动台（19）的下方设置有调节机构（20），所述电机座（14）的内部固定连接有转动电机（24），所述转动电机（24）远离连接座（13）的一端固定连接有行星齿轮组（25）。

2.根据权利要求1所述的一种自动化设备定位控制机构，其特征在于：所述调节机构（20）包括仓体（201）、丝杠电机（202）、精密丝杠（203）、丝杠螺母（204）、光强传感器（205）、激光发生器（206）和凸透镜（207），所述仓体（201）内部下方转动连接有精密丝杠（203），所述仓体（201）远离激光发射器（16）的一端与精密丝杠（203）相对应的位置处固定连接有丝杠电机（202），所述仓体（201）内侧中部滑动连接有丝杠螺母（204），所述仓体（201）的内部上方靠近丝杠电机（202）的一端固定连接有激光发生器（206），所述激光发生器（206）靠近丝杠螺母（204）的一端固定连接有凸透镜（207），所述丝杠螺母（204）靠近激光发生器（206）的一侧上方固定连接有光强传感器（205），所述丝杠螺母（204）的底部固定连接有连接头（21），所述连接头（21）靠近反射镜（18）的一侧固定连接有激光接收器（22）。

3.根据权利要求1所述的一种自动化设备定位控制机构，其特征在于：两个所述移动台（6）均通过两个移动齿轮（8）与相对应的齿条（7）限位滑动连接。

4.根据权利要求1所述的一种自动化设备定位控制机构，其特征在于：所述滑动架（9）的一端设置有步进电机且步进电机的输出端通过滚珠丝杠副（10）和相对应的升降台（11）传动连接。

5.根据权利要求1所述的一种自动化设备定位控制机构，其特征在于：两个所述驱动丝杠（3）均穿过相对应的螺母座（5）且与螺母座（5）丝杠配合，两个所述驱动电机（4）的输出端均通过相对应的驱动丝杠（3）和螺母座（5）与相对应的移动台（6）传动连接。

6.根据权利要求1所述的一种自动化设备定位控制机构，其特征在于：所述转动电机（24）的输出端通过行星齿轮组（25）与转动台（19）转动连接。

7.根据权利要求2所述的一种自动化设备定位控制机构，其特征在于：所述转动电机（24）、驱动电机（4）、丝杠电机（202）均为步进电机，且均通过伺服器和编码器与控制器电性连接。

8.根据权利要求2所述的一种自动化设备定位控制机构，其特征在于：所述精密丝杠（203）穿过丝杠螺母（204）且与丝杠螺母（204）丝杠配合，所述丝杠电机（202）的输出端穿过仓体（201）与精密丝杠（203）固定连接。

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