CN215375819U - 一种自动化防碰撞装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自动化防碰撞装置，包括壳体和感应组件，壳体包括第一环件、第二环件、第一端面和第二端面，第一环件同轴套设在第二环件外侧，第一环件和第二环件通过第一端面和第二端面形成中空腔体，所述感应组件固设在中空腔体内；本实用新型适用于管路各个部位防护，中间可通过光束、气体、液体等不含金属物质，使用该防碰撞装置安装于需要防护的部件上，会在空中形成一个的电磁防护区域，金属部件进入防护区域引起磁场变化，防护装置电路处理部件触发输出信号，紧急停止运行关联的机械工作，保证受保护的部件与其他金属部件之间具有安全的距离。

Description

一种自动化防碰撞装置

技术领域

本实用新型属于工业自动化技术领域，尤其涉及一种自动化防碰撞装置。

背景技术

在工业自动化行业，机械件生产运行中来回运动，设备无论是人工操作还是按照程序设定，部件间的意外碰撞都会造成设备损伤破坏。相对按照示教好的程序，人工操作是不可避免会在操作上会有失误，关键部件及一些距离很小的部件做位置移动操作时，防碰撞保护尤其重要。

防碰撞装置作为设备安全性的一道保险，是设备安全性运行的关键点，防碰撞装置检测到与其他部件的距离太近立即紧急停机，可减少事故发生，在工业自动化安全性方面具有极高的意义。

例如：激光加工主要防护点在激光出光口，出光口距离工件距离很近，在示教过程中操作人员一旦操作失误，会损坏光路及加工零件。目前防护装置没有一种空心的探测装置可以使用，适用于管路方面的防碰撞保护。

铁、不锈钢、铜、铝等所有金属都能磁化，磁性材料靠近线圈能够改变线圈特征参数，识别出金属靠近。

现有成品方案不适用于工件间距过小的检测，且占用位置较大。

实用新型内容

针对现有技术中存在的缺陷和不足，本实用新型的目的在于提供一种自动化防碰撞装置，解决了现有技术防碰撞装置不适用于工件间距过小的检测，且占用位置较大的缺点。

本实用新型的技术方案如下：一种自动化防碰撞装置，包括壳体和感应组件，所述壳体包括第一环件、第二环件、第一端面和第二端面，所述第一环件同轴套设在第二环件外侧，第一端面分别与第一环件和第二环件的一端连接且第二端面分别与第一环件和第二环件的另一端连接，第一环件和第二环件通过第一端面和第二端面形成中空腔体，所述感应组件固设在中空腔体内。

优选的，所述感应组件包括中央控制器、指示与显示电路、通信及输入输出电路、感应线圈、震荡放大电路和震荡检测电路，所述中央控制器分别与通信及输入输出电路、指示与显示电路、震荡放大电路和震荡检测电路电连接，中央控制器与通信及输入输出电路交互信息，中央控制器输出指示与显示电路信息，中央控制器配置震荡放大电路的频率，感应线圈与震荡放大电路交互信息，震荡检测电路检测震荡放大电路的震荡形态变化并反馈至中央控制器。

优选的，所述第一端面的直径大于第二端面的直径，所述第一环件和第二环件的横截面形状均为梯形。

优选的，所述第一端面的直径等于第二端面的直径，所述第一环件和第二环件的横截面形状均为矩形。

优选的，还包括内设与第二环件内壁的磁性元件。

优选的，所述第二环件的中空部可通过非金属介质。

优选的，所述感应线圈工作频率范围为20-10000000Hz。

相对于现有技术，本实用新型的优点在于：

（1）本实用新型的检测电路与线圈可分离，也可以集成一体，为了适应安装在不同的结构中，线圈可做成环形、锥形，检测线圈附着在机械件上方，将传感装置与机械件融为一体，使用防护盖或胶封使其防水防尘防侵蚀，减小防护占用空间；

（2）本实用新型防碰撞装置在需要增加检测距离或者识别方向时，可将线圈可与磁性元件配合，在磁性元件表面绕制线圈，灌封在半开放磁性材料内，形状根据防护形状决定，与磁性元件配合后还能解决线圈安装在金属件上面边界防护自我干扰问题；

（3）本实用新型能对各种金属实现实时监测，检测电路能够对各种金属材料磁性特征不同、物体大小不同、运动速度不同，电路部分能够通过手动或远程总线做出调整，根据不同的金属材质设定出需要的感应距离；

（4）本装置能够多个配合使用叠加防护边界，形成面防护及多点防护，直线防护，不规则防护。

附图说明

图1为本实用新型在运动机构的安装结构示意图；

图2为本实用新型在运动机构的零件上的安装结构示意图；

图3为本实用新型在锥形管口的安装结构示意图；

图4为图3锥型管口轴向剖面示意图；

图5为本实用新型安装于圆管上并形成防护边界的结构示意图；

图6为本实用新型安装于圆管末端形成防护边界的结构示意图；

图7为本实用新型未增加磁性元件形成防护边界的结构示意图；

图8为本实用新型增加磁性元件形成防护边界的结构示意图；

图9为本实用新型监测原理图；

附图标记说明：

1、壳体，2、第一环件，3、第二环件，4、第一端面，5、第二端面，6、磁性元件，7、中央控制器，8、指示与显示电路，9、通信及输入输出电路，10、感应线圈，11、震荡放大电路，12、震荡检测电路，13、感应防碰撞装置，14、运动机械臂，15、运动装置携带零件，16、固定零件，17、锥形管头，18、管内介质，19、防护边界，20、圆管。

具体实施方式

下面结合附图及实施例描述本实用新型具体实施方式：

需要说明的是，本说明书所附图中示意的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容能涵盖的范围内。

同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

一种自动化防碰撞装置，包括壳体1和感应组件，壳体1包括第一环件2、第二环件3、第一端面4和第二端面5，第一环件2同轴套设在第二环件3外侧，第二环件3的中空部可通过非金属介质，第一端面4分别与第一环件2和第二环件3的一端连接且第二端面5分别与第一环件2和第二环件3的另一端连接，第一环件2和第二环件3通过第一端面4和第二端面5形成中空腔体，感应组件固设在中空腔体内。

感应组件包括中央控制器7、指示与显示电路8、通信及输入输出电路9、感应线圈10、震荡放大电路11和震荡检测电路12，中央控制器7分别与通信及输入输出电路9、指示与显示电路8、震荡放大电路11和震荡检测电路12电连接，中央控制器7与通信及输入输出电路9交互信息，中央控制器7输出指示与显示电路8信息，中央控制器7配置震荡放大电路11的频率，感应线圈10与震荡放大电路11交互信息，震荡检测电路12检测震荡放大电路11的震荡形态变化并反馈至中央控制器7。感应线圈10工作频率范围为20-10000000Hz。中央控制器7通过总线设置感应距离和材料参数。

其中中央控制器7负责通讯，可配置震荡放大电路11的频率，与通信与输入输出电路9交互信息，输出指示与显示电路8信息；

当金属物靠近感应线圈10时，震荡放大电路11的振荡形态发生变化，震荡检测电路12检测到状态反馈给中央控制器7。

实施例1

如图1所示，将本装置安装于运动机构部分上，实现其功能，当运动机械臂14带着运动装置携带零件15运动，本感应防碰撞装置13安装于运动装置携带零件15上，防护装置形成的防边界区域覆盖在运动装置携带零件15上，当本感应防碰撞装置13与固定零件16之间距离小于防护边界距离，本感应防碰撞装置13发出紧急停机指令使运动机械臂1快速停机，使二者之间避免碰撞会减少碰撞带来的损害，达到防护效果。

如图2所示，将本装置安装于运动机构部分上，实现其功能，当运动机械臂14带着运动装置携带零件15运动，本感应防碰撞装置13安装于固定零件16上，本感应防碰撞装置13形成的防护区域在固定零件16上，当运动机械臂14带着运动装置携带零件15与固定零件16靠近，运动装置携带零件15与固定零件16之间距离小于本感应防碰撞装置13产生的防护边界距离，本感应防碰撞装置13发出紧急停机指令使运动机械臂14停机，使二者之间避免碰撞会减少碰撞带来的损害，达到防护效果。

运动机械臂1并不限于机械臂的多轴机械臂，模组试机械臂，多牵引试机械臂，可包含可控制运动的机械部分。

实施例2

第一端面4的直径大于第二端面5的直径，第一环件2和第二环件3的横截面形状均为梯形。

将本装置安装于一个锥型圆管：

如图3所示，本感应防碰撞装置13同样做成锥型安装于锥型管头17上面，管内介质18可以穿过锥形管头17，实现对出光口，喷淋头等头部的防护。

防护效果如图4所示：防护边界19由本感应防碰撞装置13产生，防护边界19包含了锥型管头17，当外界金属件到达防护边界19空间内，产生一个急停信号，起到防护效果。

锥型管头17，可以是多面管，规则或不规则管，不限定具体形状。

防护边界19的形状是可以根据需要调整装置，生成不同形状的防护。

实施例3

第一端面4的直径等于第二端面5的直径，第一环件2和第二环件3的横截面形状均为矩形。

将本装置安装在圆管的外壁，产生一个防护实例；

如图5所示，感应防碰撞装置13安装在圆管20上，产生的防护边界19用于保护圆管20中间部分，外界金属物进入产生的防护边界19，产生一个急停信号，对中间管路起到防护效果。

如图6所示，感应防碰撞装置13安装在圆管20上，产生的防护边界19用于保护圆管20端面及圆管20中间部分，外界金属物进入产生的防护边界19，产生一个急停信号，对管路起到防护效果。

圆管20可为各种形状中空管。

实施例4

还包括内设与第二环件3内壁的磁性元件6。

为了适应金属管件安装，在感应线圈10与磁性元件6（即非晶磁芯）配合安装，根据磁芯的形状聚集磁场，实现防护形态改变。

如图7所示一个圆环防护装置， 这是一个没有安装磁性元件6的感应线圈10，形成的磁场不会聚集，会在空中根据线圈形态形成防护边界19；

如图8所示一个增加了磁性元件6的圆环防护装置部件，这是一个没有安装在磁性元件6上的感应线圈10，形成的磁场经过磁性元件6导向，会在空中根据磁性元件6形态形成防护边界19；

磁芯的选择一般使用低功耗因素材料，形状可根据实际需要制作。

综上所述，本申请提供了适用于工件间距较小的检测，且占用位置较小的防碰撞装置。

上面结合附图对本实用新型优选实施方式作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。

不脱离本实用新型的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本实用新型不限于特定的实施方式，本实用新型的范围由所附权利要求限定。

Claims (7)

1.一种自动化防碰撞装置，其特征在于：包括壳体（1）和感应组件，所述壳体（1）包括第一环件（2）、第二环件（3）、第一端面（4）和第二端面（5），所述第一环件（2）同轴套设在第二环件（3）外侧，第一端面（4）分别与第一环件（2）和第二环件（3）的一端连接且第二端面（5）分别与第一环件（2）和第二环件（3）的另一端连接，第一环件（2）和第二环件（3）通过第一端面（4）和第二端面（5）形成中空腔体，所述感应组件固设在中空腔体内。

2.根据权利要求1所述的一种自动化防碰撞装置，其特征在于：所述感应组件包括中央控制器（7）、指示与显示电路（8）、通信及输入输出电路（9）、感应线圈（10）、震荡放大电路（11）和震荡检测电路（12），所述中央控制器（7）分别与通信及输入输出电路（9）、指示与显示电路（8）、震荡放大电路（11）和震荡检测电路（12）电连接，中央控制器（7）与通信及输入输出电路（9）交互信息，中央控制器（7）输出指示与显示电路（8）信息，中央控制器（7）配置震荡放大电路（11）的频率，感应线圈（10）与震荡放大电路（11）交互信息，震荡检测电路（12）检测震荡放大电路（11）的震荡形态变化并反馈至中央控制器（7）。

3.根据权利要求1所述的一种自动化防碰撞装置，其特征在于：所述第一端面（4）的直径大于第二端面（5）的直径，所述第一环件（2）和第二环件（3）的横截面形状均为梯形。

4.根据权利要求1所述的一种自动化防碰撞装置，其特征在于：所述第一端面（4）的直径等于第二端面（5）的直径，所述第一环件（2）和第二环件（3）的横截面形状均为矩形。

5.根据权利要求1所述的一种自动化防碰撞装置，其特征在于：还包括内设与第二环件（3）内壁的磁性元件。

6.根据权利要求1所述的一种自动化防碰撞装置，其特征在于：所述第二环件（3）的中空部可通过非金属介质。

7.根据权利要求2所述的一种自动化防碰撞装置，其特征在于：所述感应线圈（10）工作频率范围为20-10000000Hz。

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