CN212179796U - 一种用于工业设备的位移变化检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于工业设备的位移变化检测装置，包括检测块、相对于所述检测块位置可移动的检测头以及可随所述检测头的位置移动而移动的滑动杆；在所述检测块中安装有位移传感器；所述位移传感器包括可变电阻；可变电阻固定于所述检测块之上；可变电阻的两端连接电压固定的直流电源；可变电阻的可变端固定于所述滑动杆，且可变电阻的可变端作为位移传感器的信号输出端输出检测信号；在所述检测头和所述检测块之间还设置有弹性复位装置。本实用新型公开了一种高灵敏度的距离检测装置，适于检测滚轮架上的旋转工件窜动。

Description

一种用于工业设备的位移变化检测装置

技术领域

本实用新型涉及测试设备，具体涉及一种用于工业设备的位移变化检测装置。

背景技术

当今风力发电塔底下的支撑柱在制造时，一般使用滚轮架支撑和旋转工件，以便进行焊接。在工件的旋转过程中，经常产生窜动(滚轮架制造、安装精度引起)，在实际使用中很难检测此种窜动的具体距离。

大部分的滚轮架在制造及安装时，受加工工艺限制，很难保证绝对的水平、零误差，所以工件的窜动难以避免。工件窜动不仅影响工人焊接操作、提高焊接难度，甚至会导致工件损坏。其影响程度取决于焊接工件的大小及滚轮架安装、制造工艺。为了降低工人焊接难度及提高焊接质量，必须安装可以检测工件窜动的距离检测装置。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型公开了一种用于工业设备的位移变化检测装置。

本实用新型所采用的技术方案如下：

一种用于工业设备的位移变化检测装置，包括检测块、相对于所述检测块位置可移动的检测头以及可随所述检测头的位置移动而移动的滑动杆；在所述检测块中安装有位移传感器；所述位移传感器包括可变电阻；可变电阻固定于所述检测块之上；可变电阻的两端连接电压固定的直流电源；可变电阻的可变端固定于所述滑动杆，且可变电阻的可变端作为位移传感器的信号输出端输出检测信号；在所述检测头和所述检测块之间还设置有弹性复位装置。

其进一步的技术方案为：所述位移变化装置还包括初始位置调整装置；所述初始位置调整装置包括滚珠丝杠副；所述滚珠丝杠副包括滚珠丝杠和滚珠螺母；所述检测块固定于滚珠螺母。

其进一步的技术方案为：所述滚珠丝杠的一端固定有旋转把手。

其进一步的技术方案为：在所述检测头的后端固定于挡板的一侧；所述滑动杆的一端固定于所述挡板的另一侧；在所述检测块上与沿检测头的位移方向平行的方向开设有滑动通孔；所述滑动杆的另一端穿过滑动通孔，并可在滑动通孔中移动。

其进一步的技术方案为：所述检测头的后端固定于挡板的一侧；所述弹性复位装置为弹簧；所述弹性复位装置的一端固定于所述挡板的另一侧，所述弹性复位装置的另一端固定于所述检测块。

其进一步的技术方案为：所述检测头的后端固定于挡板的一侧；所述挡板的另一侧还固定有定位杆的一端；在所述检测块上与沿检测头的位移方向平行的方向开设有定位通孔；所述定位杆的另一端穿过所述检测块上的定位通孔，并可在所述定位通孔中移动。

其进一步的技术方案为：所述检测头固定于固定架之上；所述固定架包括滚轴；所述检测头为柱状滚轮，通过轴承固定于滚轴上且可绕滚轴转动。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型公开了一种高灵敏度的距离检测装置，适于组装在滚轮架上，检测工件窜动，以便使滚轮架做出相应的变化，抑制窜动。

本实用新型涉及了可转动的滚轮状检测头，可以实现在一个平面上连续的距离检测功能，适于在滚轮转动中进行检测。

由于检测头和所述检测块之间还设置有弹性复位装置，可以在检测过程中伸出和压缩，所以被检测的工件往检测头方向窜动时，会压迫检测头使其后退，工件远离时，会释放检测头使其前进，适于实现滚轮转动中的连续检测。

本实用新型通过包括可变电阻的位移传感器进行距离检测，检测精度高，读数方便，可有效减小检测误差。

附图说明

图1为用于工业设备的位移变化检测装置的一个实施例的结构示意图。

图2为检测电路的一个实施例的示意图。

图3是位移距离与PLC内部寄存器数值的函数关系图。

图中：1、旋转把手；2、滚珠丝杠；3、丝杠螺母；4、检测块；5、滑动杆； 6、弹性复位装置；7、挡板；8、检测头；9、定位杆；10、固定架；11、检测盒；12、滚轴。

具体实施方式

下面结合附图，说明本实用新型的具体实施方式。

图1为用于工业设备的位移变化检测装置的一个实施例的结构示意图。如图1所示，位移变化检测装置安装于检测盒11之中。

位移变化检测装置包括检测块4、相对于检测块4位置可移动的检测头8 以及可随检测头8的位置移动而移动的滑动杆5。在检测块4中安装有位移传感器。

位移传感器包括可变电阻TR。可变电阻TR固定于检测块4之上。可变电阻TR的两端连接电压固定的直流电源。可变电阻TR的可变端固定于滑动杆5，且可变电阻TR的可变端作为位移传感器的信号输出端输出检测信号。

如图1所示，位移变化检测装置还包括检测盒11之内的挡板7。

检测头8的后端固定于挡板7的一侧。在检测块4上与沿检测头8的位移方向平行的方向开设有滑动通孔。滑动杆5的一端固定于挡板7的另一侧，滑动杆5的另一端穿过滑动通孔，并可在滑动通孔中移动。

位移变化检测装置还包括初始位置调整装置。初始位置调整装置用于对检测块4的位置进行初步调整，进而用于微调检测头8的移动范围。具体的，初始调整装置包括滚珠丝杠2和与滚珠丝杠2相配合的滚珠螺母3。检测块4固定于滚珠螺母3。滚珠丝杠2的一端固定安装有旋转把手1。旋转把手1通过轴承可旋转的固定于检测盒11一个侧壁。滚珠丝杠2的另一端可旋转的固定于检测盒 11另一个侧壁。

在检测头8和所述检测块4之间还设置有弹性复位装置6，用于调整检测过成中检测头8的位置。具体的，弹性复位装置6可以是弹簧。弹性复位装置6 的一端固定于挡板7的另一侧，弹性复位装置6的另一端固定于所述检测块4。

位移变化检测装置还包括定位杆9。具体的，定位杆9的一端固定于挡板7 的另一侧。在检测块4上与沿检测头8的位移方向平行的方向还开设有定位通孔。定位杆9的另一端穿过定位通孔，并可在定位通孔中移动。定位杆9和定位通孔用于约束检测头8的移动，使之保持在水平范围移动。

进一步的，检测头8固定于固定架10之上。固定架10包括滚轴12。检测头8为柱状滚轮，通过轴承固定于滚轴12上且可通过轴承绕滚轴12转动。固定架10的杆端固定于挡板7的一侧。

本实用新型的工作原理是：

转动旋转把手1，滚珠丝杠2随之转动，滚珠螺母3与滚珠丝杠2相配合，在检测盒11之内发生直线位移，带动检测块4位移至检测盒11的恰当位置作为检测初始位置，以微调检测头8的检测范围。当检测块4的初始位置调整好以后，就相对于检测盒11位置相对固定。

当检测头8移动时，带动挡板7移动，进而带动定位杆9在检测块4中的定位通孔的约束中移动。与此同时，滑动杆5在检测块4的滑动通孔中移动。由于可变电阻TR固定于检测块4，而可变电阻TR的可变端固定于滑动杆5，所以可变电阻TR的可变端相对于可变电阻TR会出现位移，根据电路的基本原理可知，位移传感器的信号输出端所输出的电压信号会随可变电阻TR的可变端的位移发生变化，且位移传感器的信号输出端所输出的电压数值与可变电阻TR 的可变端的位移成正比例关系，所以容易通过读取位移传感器的信号输出端所输出的电压数值得到检测头8所探测到的距离数值。

进一步的，可转动的滚轮状检测头8可以实现在一个平面上连续的距离检测功能，适于在滚轮转动中进行检测。

由于检测头8和所述检测块4之间还设置有弹性复位装置6，可以在检测过程中伸出和压缩，所以被检测的工件往检测头8方向窜动时，会压迫检测头8 使其后退，工件远离时，会释放检测头8使其前进，实现滚轮转动中的连续检测。

图2为检测电路的一个实施例的示意图。如图2所示，在本实施例工作过程中，可以配合检测电路使用。

在本实施例中，检测电路包括PLC，在本实施例中，PLC的型号为FX3U-4AD，此型号的PLC内设置有一个可以读取模拟量的寄存器，可变电阻TR的可变端连接于PLC的电压信号输入端。此型号的PLC的电压信号输入端所对应的输入电压范围为+10V～-10V，对应PLC的内部寄存器的数值为+10000～-10000，即可以将所输入的模拟量转换为数字量。

在本实施例中，位移传感器TR是中的滑动电阻的可变端的滑动范围为 40mm(+20～-20mm)，在位移传感器两端分别接入+10V和-10V的电压，当滑动电阻的可变端移动时，位移传感器的输出端的输出电压信号的变化范围为 +10V～-10V。

图3是位移距离与PLC内部寄存器数值的函数关系图。如图3所示，PLC 内部寄存器数值只要经过一定的比例计算后，就可以得到检测头8所测得的工件位移的变化。也即，将检测头8所测得的工件位移的变化通过本实用新型的结构，结合检测电路可直接测量并读取到，仅需对PLC进行简单的编程，即做一个正比例关系的数值转换，即可实现，任何一个本领域的工程师都容易实施，具体的编程方法是本领域非常成熟的现有技术，不是本实用新型的创新点。

以上描述是对本实用新型的解释，不是对实用新型的限定，本实用新型所限定的范围参见权利要求，在不违背本实用新型的基本结构的情况下，本实用新型可以作任何形式的修改。

Claims (7)

1.一种用于工业设备的位移变化检测装置，其特征在于：包括检测块(4)、相对于所述检测块(4)位置可移动的检测头(8)以及可随所述检测头(8)的位置移动而移动的滑动杆(5)；在所述检测块(4)中安装有位移传感器；所述位移传感器包括可变电阻(TR)；可变电阻(TR)固定于所述检测块(4)之上；可变电阻(TR)的两端连接电压固定的直流电源；可变电阻(TR)的可变端固定于所述滑动杆(5)，且可变电阻(TR)的可变端作为位移传感器的信号输出端输出检测信号；在所述检测头(8)和所述检测块(4)之间还设置有弹性复位装置(6)。

2.根据权利要求1所述的用于工业设备的位移变化检测装置，其特征在于：所述位移变化装置还包括初始位置调整装置；所述初始位置调整装置包括滚珠丝杠副；所述滚珠丝杠副包括滚珠丝杠(2)和滚珠螺母(3)；所述检测块(4)固定于滚珠螺母(3)。

3.根据权利要求2所述的用于工业设备的位移变化检测装置，其特征在于：所述滚珠丝杠(2)的一端固定有旋转把手(1)。

4.根据权利要求1所述的用于工业设备的位移变化检测装置，其特征在于：在所述检测头(8)的后端固定于挡板(7)的一侧；所述滑动杆(5)的一端固定于所述挡板(7)的另一侧；在所述检测块(4)上与沿检测头(8)的位移方向平行的方向开设有滑动通孔；所述滑动杆(5)的另一端穿过滑动通孔，并可在滑动通孔中移动。

5.根据权利要求1所述的用于工业设备的位移变化检测装置，其特征在于：所述检测头(8)的后端固定于挡板(7)的一侧；所述弹性复位装置(6)为弹簧；所述弹性复位装置(6)的一端固定于所述挡板(7)的另一侧，所述弹性复位装置(6)的另一端固定于所述检测块(4)。

6.根据权利要求1所述的用于工业设备的位移变化检测装置，其特征在于：所述检测头(8)的后端固定于挡板(7)的一侧；所述挡板(7)的另一侧固定有定位杆(9)的一端；在所述检测块(4)上与沿检测头(8)的位移方向平行的方向开设有定位通孔；所述定位杆(9)的另一端穿过所述检测块(4)上的定位通孔，并可在所述定位通孔中移动。

7.根据权利要求1所述的用于工业设备的位移变化检测装置，其特征在于：所述检测头(8)固定于固定架(10)之上；所述固定架(10)包括滚轴(12)；所述检测头(8)为柱状滚轮，通过轴承固定于滚轴(12)上且可绕滚轴(12)转动。

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