專利名稱：一種自動送料機手指氣缸專用檢測裝置及檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種檢測裝置，尤其涉及一種可精確識別手指氣缸的夾持狀態(tài)的自動送料機手指氣缸專用檢測裝置及檢測方法。
背景技術(shù)：
隨著用工成本的增加，絕大部分生產(chǎn)企業(yè)都開始考慮節(jié)省人工，并采用自動化生產(chǎn)設(shè)備來解決用工問題，如車床加工時的機械手，首先機械手主臂移動至料倉上方，由機械手爪抓取工件毛坯，機械手抓到料后，機械手主臂上升至車床鈑金上方，后移動至夾頭鈑金上方，機械臂等在加工產(chǎn)品加工完畢后，下降至夾頭處，將加工好成品取出，然后將毛坯送入夾頭，機械手主臂上升至鈑金上方，啟動車床加工等待在加工工件加工完畢，機械手將加工好成品送到料倉內(nèi)。為了精確識別手指氣缸是否正確夾持工件，通常在取、送料的手指氣缸上設(shè)置檢測裝置，但現(xiàn)有的檢測裝置一般為磁簧開關(guān)，使用時活塞桿往復(fù)運動并帶動夾爪實現(xiàn)全開、夾持、夾空三種狀態(tài)，并通過磁簧開關(guān)檢測夾爪是否夾持到工件，但在安裝磁簧開關(guān)時需反復(fù)調(diào)試及檢測，不僅費時費力，且檢測精度不易保證，使送料機智能化及安全可靠性降低。中國專利公開了一種氣動取料機 械手的檢測裝置(CN201765111U)，包括連接件、缸筒、用于連接機械手的夾子且隨機械手的夾子的開合動作而上下移動的活塞桿、通過設(shè)定壓力范圍并跟蹤缸筒中的壓力變化而檢測機械手的夾取狀態(tài)的壓力開關(guān)，連接件固定于缸筒，活塞桿的上端設(shè)置有活塞體，活塞桿的上端插入于缸筒中，連接件上設(shè)置有進行口，缸筒設(shè)置有排氣孔，壓力開關(guān)連進氣口或缸筒。此裝置通過跟蹤缸筒中的壓力變化來檢測機械手的夾取狀態(tài)，雖然結(jié)構(gòu)簡單，但由于筒中壓力還會隨周圍環(huán)境溫度的變化而變化，即檢測數(shù)據(jù)受周圍環(huán)境的影響較大，直接導致其檢測精度無法保證，可靠性差，應(yīng)用范圍小。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要是提供了一種結(jié)構(gòu)簡單，檢測精度高，并在各種使用環(huán)境下均可精確識別手指氣缸的夾持狀態(tài)的自動送料機手指氣缸專用檢測裝置及檢測方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的檢測裝置安裝調(diào)試費時費力，應(yīng)用范圍小，檢測精度低，可靠性差等的技術(shù)問題。本發(fā)明的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的:一種自動送料機手指氣缸專用檢測裝置，包括手指氣缸，手指氣缸包括缸體及滑動連接在缸體內(nèi)的活塞和活塞桿，活塞桿的一端固定在活塞上，活塞桿的另一端延伸至缸體外與夾爪相連，活塞桿可帶動夾爪自動開合，在活塞兩端對應(yīng)的缸體上分別設(shè)有導通于外接氣源的進氣孔，在與所述活塞桿相對的活塞內(nèi)側(cè)端設(shè)有測量桿，測量桿延伸至缸體外的擋塊內(nèi)，在擋塊內(nèi)嵌裝有電感應(yīng)線圈，電感應(yīng)線圈包括初級繞組和套設(shè)在初級繞組外的兩組同名端相反的次級繞組，初級繞組與正弦電壓電源相連，次級繞組通過檢波整形放大電路電連接在微控制單元上，測量桿穿插在初級繞組內(nèi)。通過在活塞的另一端同軸設(shè)置測量桿，測量桿延伸至缸體外的擋塊內(nèi)并冋軸芽插在擋塊內(nèi)的電感應(yīng)線圈中，手指氣缸上的夾爪在夾持工件時，活塞桿的行程會根據(jù)夾持狀態(tài)的變化而變化，測量桿隨著活塞桿的行程變化而變化，由于向初級繞組接入正弦電壓，當測量桿處于電感應(yīng)線圈中時，在變壓作用每個次級繞組都會感應(yīng)出一定幅值的電壓，且隨著測量桿位置的不同，感應(yīng)電壓的幅值也不同，即可根據(jù)磁場效應(yīng)讀取出測量桿的相應(yīng)位置，感應(yīng)電壓再通過檢波整形放大電路后輸送至微控制單元，微控制單元讀取電壓值后即可與其內(nèi)部的標定值進行參考比對，從而換算得出測量桿的位移值，即自動檢測出手指氣缸的夾持狀態(tài)，整體結(jié)構(gòu)簡單，利用電磁感應(yīng)原理而設(shè)計的非接觸式結(jié)構(gòu)，能耗低，檢測靈敏度高，且由于電感應(yīng)線圈及測量桿位于全封閉結(jié)構(gòu)內(nèi)，防水防磁，檢測精度不會受周圍環(huán)境的影響，具有應(yīng)用范圍廣，檢測精度高，安全可靠性好等優(yōu)點。作為優(yōu)選，在所述測量桿上滑動連接有環(huán)形堵頭，環(huán)形堵頭的軸向截面呈“T”字型，環(huán)形堵頭的大徑端延伸至缸體內(nèi)并與缸體內(nèi)壁保持密閉連接，環(huán)形堵頭的小徑端延伸并嵌裝在擋塊內(nèi)。環(huán)形堵頭起到導向的作用，保證了測量桿在電感應(yīng)線圈內(nèi)沿軸向移動，提高了檢測精度。作為更優(yōu)選，在所述環(huán)形堵頭的大徑端外環(huán)面上設(shè)有第一環(huán)形凹槽，在第一環(huán)形凹槽內(nèi)設(shè)有第一密封圈，環(huán)形堵頭通過第一密封圈與缸體內(nèi)壁保持密閉連接；在測量桿的外環(huán)面上設(shè)有第二環(huán)形凹槽，在第二環(huán)形凹槽內(nèi)設(shè)有第二密封圈，測量桿通過第二密封圈與環(huán)形堵頭保持密閉連接。環(huán)形凹槽及環(huán)形凹槽內(nèi)的密封圈確保缸體保持密封性，保證手指氣缸可靠運行。作為優(yōu)選，在所述擋塊上設(shè)有通孔，電感應(yīng)線圈嵌裝在通孔內(nèi)，且在電感應(yīng)線圈外對應(yīng)的通孔端口上封裝有堵頭螺釘。電感應(yīng)線圈嵌裝在通孔內(nèi)并通過堵頭螺釘封堵通孔端口時，便于電感應(yīng)線圈安裝及調(diào)試。作為更優(yōu)選，在所述電感應(yīng)線圈內(nèi)側(cè)端對應(yīng)的通孔內(nèi)壁面上設(shè)有第一環(huán)形凸臺，在缸體內(nèi)對應(yīng)的測量桿上設(shè)有與第一環(huán)形凸臺相抵的第二環(huán)形凸臺。當測量桿完全移動至電感應(yīng)線圈內(nèi)時測量桿上的第二環(huán)形凸臺即平抵在第一環(huán)形凸臺上，防止測量桿過移而影響檢測精度。作為優(yōu)選，所述測量桿同軸旋接在活塞上。一種自動送料機手指氣缸專用檢測裝置的檢測方法，包括如下順序步驟:
1)首先將初級繞組與正弦電壓電源相連通；
2)啟動手指氣缸，活塞帶動測量桿在電感應(yīng)線圈內(nèi)沿軸向擺動；
3)隨著測量桿的不同位置，次級繞組感應(yīng)出各種幅值的電壓，此電壓通過檢波整形放大電路后傳送至微控制單元；
4)微控制單元讀取步驟3)中的電壓值后與微控制單元內(nèi)部的電壓標定值進行比對，即獲得測量桿的位移值；
5 )最后微控制單元將含有位移信息的數(shù)據(jù)傳送至外圍設(shè)備。因此，本發(fā)明的一種自動送料機手指氣缸專用檢測裝置及檢測方法具有下述優(yōu)點:由于測量桿是電感性耦合至電感應(yīng)線圈內(nèi)，隨夾爪運動的測量桿和靜止的電感應(yīng)線圈或缸體等之間不存在任何機械接觸，即為非接觸式位置傳感器，檢測靈敏度高，能耗低；整體采用全封閉結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單，同時具有防水、防磁等特點，在各種使用環(huán)境下均可精確識別手指氣缸的夾持狀態(tài)，檢測精度高，使用范圍廣。


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圖1是本發(fā)明一種自動送料機手指氣缸專用檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意 圖2是圖1所示A處的放大圖。
具體實施方式
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下面通過實施例，并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步具體的說明。實施例:
如圖1所示，本發(fā)明的一種自動送料機手指氣缸專用檢測裝置，包括一個平行氣爪式的手指氣缸I，手指氣缸I又包括圓桶形的缸體2，在缸體2內(nèi)軸向滑動連接一個活塞3，在活塞3左、右兩端對應(yīng)的缸體2上分別開有一個進氣孔6，進氣孔6連通在外接氣源上，活塞3的右端同軸連接一個活塞桿4，活塞桿4順沿缸體2的右端口延伸至缸體2外，在缸體2外的活塞桿4上通過銷軸轉(zhuǎn)動連接著左、右連桿，左、右連桿的另一端分別轉(zhuǎn)動連接一個夾爪5，活塞桿4軸向移動時，左、右連桿通過直線滑軌帶動兩個夾爪5自動開合，缸體2的左端口上封裝一擋塊9，在擋塊9上開有通孔15，通孔15與缸體2同軸，在通孔15內(nèi)嵌裝一電感應(yīng)線圈8，并在通孔15的左端口上旋接一堵頭螺釘16，使電感應(yīng)線圈8封裝在擋塊9的通孔15內(nèi)，與通孔15對應(yīng)的活塞3左端通過螺紋同軸連接一個測量桿7，測量桿7向左延伸并穿插在電感應(yīng)線圈8內(nèi)，在電感應(yīng)線圈8右端對應(yīng)的通孔15內(nèi)壁面上一體式形成一個第一環(huán)形凸臺16，在缸體2內(nèi)對應(yīng)的測量桿7上一體式向外延伸形成一個第二環(huán)形凸臺17，在第二環(huán)形凸臺17上滑動套裝一個環(huán)形堵頭10，環(huán)形堵頭10的軸向截面呈“T”字型，環(huán)形堵頭10的大徑端位于缸體2內(nèi)，環(huán)形堵頭10的小徑端朝外同軸嵌裝在通孔15的右端口處，如圖2所示，在環(huán)形堵頭10的大徑端外環(huán)面上還開有一個第一環(huán)形凹槽11，在第一環(huán)形凹槽11內(nèi)裝有一個第一密封圈12，環(huán)形堵頭10通過第一密封圈12與缸體2內(nèi)壁保持密閉連接，在測量桿7的第二環(huán)形凸臺17外環(huán)面上開有一個第二環(huán)形凹槽13，在第二環(huán)形凹槽13內(nèi)裝有一個第二密封圈14，測量桿7通過第二密封圈14與環(huán)形堵頭10保持密封滑動連接，其中的電感應(yīng)線圈8又包括初級繞組和套設(shè)在初級繞組外的兩組同名端相反的次級繞組，初級繞組與正弦電壓電源相連，次級繞組通過檢波整形放大電路電連接在微控制單元上，測量桿7同軸穿插在初級繞組內(nèi)。檢測時，包括如下順序步驟:
O首先將初級繞組與正弦電壓電源相連通；
2)啟動手指氣缸1，活塞3帶動測量桿7在電感應(yīng)線圈8內(nèi)沿軸向擺動；
3)隨著測量桿7的不同位置，次級繞組感應(yīng)出各種幅值的電壓，此電壓通過檢波整形放大電路后傳送至微控制單元；
4)微控制單元讀取步驟3)中的電壓值后與微控制單元內(nèi)部的電壓標定值進行比對，SP獲得測量桿7的位移值；
5 )最后微控制單元將含有位移信息的數(shù)據(jù)傳送至外圍設(shè)備。本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發(fā)明的構(gòu)思作舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。
權(quán)利要求
1.一種自動送料機手指氣缸專用檢測裝置，包括手指氣缸(I)，手指氣缸(I)包括缸體(2)及滑動連接在缸體(2)內(nèi)的活塞(3)和活塞桿(4)，活塞桿(4)的一端固定在活塞(3)上，活塞桿(4)的另一端延伸至缸體(2)外與夾爪(5)相連，活塞桿(4)可帶動夾爪(5)自動開合，在活塞(3)兩端對應(yīng)的缸體(2)上分別設(shè)有導通于外接氣源的進氣孔(6)，其特征在于:在與所述活塞桿(4)相對的活塞(3)內(nèi)側(cè)端設(shè)有測量桿(7)，測量桿(7)延伸至缸體(2)外的擋塊(9)內(nèi)，在擋塊(9)內(nèi)嵌裝有電感應(yīng)線圈(8)，電感應(yīng)線圈(8)包括初級繞組和套設(shè)在初級繞組外的兩組同名端相反的次級繞組，初級繞組與正弦電壓電源相連，次級繞組通過檢波整形放大電路電連接在微控制單元上，測量桿(7 )穿插在初級繞組內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自動送料機手指氣缸專用檢測裝置，其特征在于:在所述測量桿(7)上滑動連接有環(huán)形堵頭(10)，環(huán)形堵頭(10)的軸向截面呈“T”字型，環(huán)形堵頭(10)的大徑端延伸至缸體(2)內(nèi)并與缸體(2)內(nèi)壁保持密閉連接，環(huán)形堵頭(10)的小徑端延伸并嵌裝在擋塊(9)內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種自動送料機手指氣缸專用檢測裝置，其特征在于:在所述環(huán)形堵頭(10)的大徑端外環(huán)面上設(shè)有第一環(huán)形凹槽(11)，在第一環(huán)形凹槽(11)內(nèi)設(shè)有第一密封圈(12)，環(huán)形堵頭(10)通過第一密封圈(12)與缸體(2)內(nèi)壁保持密閉連接；在測量桿(7)的外環(huán)面上設(shè)有第二環(huán)形凹槽(13)，在第二環(huán)形凹槽(13)內(nèi)設(shè)有第二密封圈(14)，測量桿(7)通過第二密封圈(14)與環(huán)形堵頭(10)保持密閉連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種自動送料機手指氣缸專用檢測裝置，其特征在于:在所述擋塊(9 )上設(shè)有通孔(15)，電感應(yīng)線圈(8 )嵌裝在通孔(15 )內(nèi)，且在電感應(yīng)線圈(8)外對應(yīng)的通孔(15)端口上封裝有堵頭螺釘(16)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種自動送料機手指氣缸專用檢測裝置，其特征在于:在所述電感應(yīng)線圈(8)內(nèi)側(cè)端對應(yīng)的通孔(15)內(nèi)壁面上設(shè)有第一環(huán)形凸臺(16)，在缸體(2)內(nèi)對應(yīng)的測量桿(7)上設(shè)有與第一環(huán)形凸臺(16)相抵的第二環(huán)形凸臺(17)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種自動送料機手指氣缸專用檢測裝置，其特征在于:所述測量桿(7)同軸旋接在活塞(3)上。
7.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動送料機手指氣缸專用檢測裝置的檢測方法，其特征在于:包括如下順序步驟: 1)首先將初級繞組與正弦電壓電源相連通； 2)啟動手指氣缸(I)，活塞(3)帶動測量桿(7)在電感應(yīng)線圈(8)內(nèi)沿軸向擺動； 3)隨著測量桿(7)的不同位置，次級繞組感應(yīng)出各種幅值的電壓，此電壓通過檢波整形放大電路后傳送至微控制單元； 4)微控制單元讀取步驟3)中的電壓值后與微控制單元內(nèi)部的電壓標定值進行比對，SP獲得測量桿(7)的位移值； 5)最后微控制單元將含有位移信息的數(shù)據(jù)傳送至外圍設(shè)備。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種檢測裝置，提供了一種結(jié)構(gòu)簡單，檢測精度高，并在各種使用環(huán)境下均可精確識別手指氣缸的夾持狀態(tài)的自動送料機手指氣缸專用檢測裝置及檢測方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的檢測裝置安裝調(diào)試費時費力，應(yīng)用范圍小，檢測精度低，可靠性差等技術(shù)問題，它包括由缸體、活塞、活塞桿、夾爪構(gòu)成的手指氣缸，在與活塞桿相對的活塞內(nèi)側(cè)端設(shè)有測量桿，測量桿延伸至缸體外的擋塊內(nèi)，在擋塊內(nèi)嵌裝有電感應(yīng)線圈，電感應(yīng)線圈包括初級繞組和套設(shè)在初級繞組外的兩組同名端相反的次級繞組，初級繞組與正弦電壓電源相連，次級繞組通過檢波整形放大電路電連接在微控制單元上，測量桿穿插在初級繞組內(nèi)。
文檔編號B25J19/02GK103112009SQ20121057777
公開日2013年5月22日 申請日期2012年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月27日
發(fā)明者戴翔 申請人:寧波大正工業(yè)機器人技術(shù)有限公司