專利名稱：臺(tái)板壓力監(jiān)視器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及壓力監(jiān)視器。更具體地說，本發(fā)明提供一種臺(tái)板(pallet)壓力監(jiān)視器，它能不與臺(tái)板實(shí)體連接就可方便地探測施加至機(jī)器臺(tái)板的液壓系統(tǒng)的液壓。
背景技術(shù)：
在制造操作中通常使用液壓夾緊裝置將工件夾緊至固定裝置或臺(tái)板，以可對(duì)工件進(jìn)行機(jī)加工或進(jìn)行其它加工。僅當(dāng)通過迫使加壓的液壓流體進(jìn)入夾具來固定時(shí)，才可以安全地進(jìn)行機(jī)加工。因此，為了保護(hù)操作者、設(shè)備以及材料免于受到傷害，探測流體壓力以保證夾具已被致動(dòng)是很重要的。
監(jiān)視這種流體壓力的現(xiàn)有方法包括將壓力探測器布線至信號(hào)發(fā)送裝置。不過，探測器和信號(hào)發(fā)送裝置通常安裝在不同的位置。例如，探測器通常安裝在臺(tái)板上，而信號(hào)發(fā)送裝置通常安裝在人眼睛的高度處，以向操作者發(fā)送信號(hào)。這要求在探測器和信號(hào)發(fā)送裝置之間敷設(shè)纜線。不幸的是，這樣的纜線敷設(shè)通常會(huì)擋操作者的道，阻礙操作者觀看或移動(dòng)。此外，纜線系統(tǒng)經(jīng)常會(huì)遭到損壞，因?yàn)樗跈C(jī)加工的過程中必須經(jīng)常被彎曲，這就會(huì)導(dǎo)致疲勞和失效。由此，敷設(shè)纜線會(huì)很麻煩，而且還必須經(jīng)常更換。
因此，需要一種能克服現(xiàn)有技術(shù)的局限性的、改進(jìn)的臺(tái)板壓力監(jiān)視器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明可解決上述問題，并提供對(duì)壓力監(jiān)視器技術(shù)的明顯改進(jìn)。更具體地說，本發(fā)明提供一種臺(tái)板壓力監(jiān)視器，它能不與臺(tái)板實(shí)體連接就可方便地探測施加于機(jī)器固定裝置或臺(tái)板的液壓系統(tǒng)的液壓壓力。
監(jiān)視器廣義地包括用以探測液壓系統(tǒng)內(nèi)的液壓壓力的一壓力探測器，用以監(jiān)視探測器的一臺(tái)板發(fā)送器，以及用以接收來自臺(tái)板發(fā)送器的、表示探測器狀態(tài)的狀態(tài)信號(hào)的一基本單元。機(jī)器較佳的是包括設(shè)計(jì)成在機(jī)加工或者以其它方式加工工件時(shí)支承工件的一臺(tái)板。工件較佳的是通過多個(gè)液壓夾具固定至臺(tái)板，諸液壓夾具通過迫使加壓的液壓流體流入液壓系統(tǒng)來致動(dòng)。
在較佳的實(shí)施例中，探測器包括與液壓系統(tǒng)流體連通的一可調(diào)壓力開關(guān)。該開關(guān)較佳的是通過一調(diào)節(jié)螺釘而可調(diào)節(jié)，以使技術(shù)人員能選擇一壓力設(shè)定值，如每平方英寸(PSI)十磅。例如，當(dāng)液壓系統(tǒng)中的壓力上升時(shí)，流體就壓抵在開關(guān)內(nèi)的一隔膜上。當(dāng)壓力到達(dá)設(shè)定值時(shí)，隔膜閉合開關(guān)內(nèi)的一組觸點(diǎn)。在這種情況下，開關(guān)如常開開關(guān)那樣工作，并且探測器提供一代表探測器的狀態(tài)的離散的壓力信號(hào)。
臺(tái)板發(fā)送器較佳的是包括一無源的集成電路(IC)，該集成電路通過與基本單元的無線連接來接受電力并監(jiān)視探測器。例如，臺(tái)板發(fā)送器可接受電磁能形式的電力，該電力為IC和探測器兩者供電。臺(tái)板發(fā)送器通過無線連接發(fā)送狀態(tài)信號(hào)，以響應(yīng)壓力信號(hào)。狀態(tài)信號(hào)狀態(tài)信號(hào)可包括唯一地標(biāo)識(shí)臺(tái)板發(fā)送器的一序列號(hào)和反映壓力信號(hào)的一狀態(tài)號(hào)。例如，狀態(tài)號(hào)在開關(guān)的觸點(diǎn)閉合時(shí)可為一，而在開關(guān)的觸點(diǎn)打開時(shí)為零。
接收器單元較佳的是包括一電源輸入裝置、用以向臺(tái)板發(fā)送器提供電力的一電磁能發(fā)送器(EET)、用以從臺(tái)板發(fā)送器接收狀態(tài)信號(hào)的一信號(hào)接收器、以及由信號(hào)接收器根據(jù)狀態(tài)信號(hào)來致動(dòng)的至少一個(gè)繼電器輸出裝置。EET較佳的是將通過電源輸入裝置所接收的電力轉(zhuǎn)換成電磁能，并將該電磁能通過無線連接發(fā)送至臺(tái)板發(fā)送器。繼電器輸出裝置較佳的是電連接至一警報(bào)單元、或者其它發(fā)送信號(hào)的裝置，它們?cè)谝毫ο到y(tǒng)中的壓力低于設(shè)定值時(shí)向機(jī)器的操作者發(fā)出警報(bào)。
在使用中，操作者較佳的是將工件放置在臺(tái)板上，并致動(dòng)液壓系統(tǒng)。泵較佳的是迫使流體進(jìn)入液壓系統(tǒng)，從而致動(dòng)夾具和探測器。臺(tái)板發(fā)送器基本上連續(xù)地監(jiān)視探測器，并相應(yīng)地改變狀態(tài)信號(hào)。接收器單元基本上連續(xù)地接收狀態(tài)信號(hào)，并相應(yīng)地致動(dòng)繼電器輸出裝置。因此，當(dāng)液壓系統(tǒng)中的壓力到達(dá)設(shè)定值時(shí)，探測器中的觸點(diǎn)較佳的是閉合，從而使?fàn)顟B(tài)信號(hào)發(fā)生變化。當(dāng)狀態(tài)信號(hào)變化時(shí)，繼電器輸出裝置也發(fā)生變化，從而使警報(bào)裝置指示工件固定至臺(tái)板且現(xiàn)在可安全地對(duì)工件進(jìn)行機(jī)加工。


下面將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的較佳實(shí)施例，在諸附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明一較佳實(shí)施例構(gòu)造的一臺(tái)板壓力監(jiān)視器的立體圖，且示出其安裝在一機(jī)器上；和圖2是該監(jiān)視器的組合液壓和電子的示意圖。
具體實(shí)施例方式
參見圖1，圖中示出根據(jù)本發(fā)明的一較佳實(shí)施例構(gòu)造的一較佳的臺(tái)板壓力監(jiān)視器10安裝在一機(jī)器12上。也參見圖2，監(jiān)視器10廣義地包括一壓力探測器14，用以探測機(jī)器的一液壓系統(tǒng)16內(nèi)的液壓壓力；一臺(tái)板發(fā)送器18，用以監(jiān)視探測器14；以及一接收器單元20，用以接收來在臺(tái)板發(fā)送器18的、表示探測器狀態(tài)的一狀態(tài)信號(hào)。機(jī)器12可類似于在美國專利第3,998,127號(hào)“UNIVERSAL MILLING MACHINE”(其內(nèi)容援引于此，以供參考)中所揭示的機(jī)器，并較佳的是包括設(shè)計(jì)成在機(jī)器12機(jī)加工工件或以其它方式加工工件時(shí)支承工件的一臺(tái)板22。工件較佳的是通過多個(gè)液壓夾具24而固定至臺(tái)板22，所示液壓夾具諸如美國專利第5,695,177號(hào)“HYDRAULIC SWING CLAMPAPPARATUS HAVING SPEED CONTROL MECHNAISM”中所揭示的那些液壓夾具，所述專利的內(nèi)容援引于此，以供參考。
通常僅當(dāng)對(duì)液壓系統(tǒng)16施加壓力時(shí)，工件才固定至臺(tái)板22。例如，可使用一泵23來通過迫使加壓的液壓流體進(jìn)入液壓系統(tǒng)16來致動(dòng)夾具24。因此，為了安全起見，工件較佳的是僅在對(duì)液壓系統(tǒng)16施加壓力時(shí)才由機(jī)器12對(duì)工件進(jìn)行機(jī)加工或進(jìn)行其它的加工。因此，本發(fā)明的監(jiān)視器10較佳的是通過指示何時(shí)對(duì)液壓系統(tǒng)16施加壓力來指示何時(shí)機(jī)加工工件是安全的。
在較佳的實(shí)施例中，探測器14包括與液壓系統(tǒng)16流體連通的一可調(diào)壓力開關(guān)。該開關(guān)較佳的是通過一調(diào)節(jié)螺釘而可調(diào)節(jié)，并可類似于美國專利第4,052,574號(hào)“PRESSURE SWITCH WITH SNAP-TOGGLE ADJUSTINGMEANS”中所揭示的那些開關(guān)，所述專利的內(nèi)容援引于此，以供參考。該螺釘使技術(shù)人員能選擇一壓力設(shè)定值，如每平方英寸(PSI)十磅。例如，當(dāng)液壓系統(tǒng)16中的壓力上升時(shí)，流體就壓抵在開關(guān)內(nèi)的一隔膜26上。當(dāng)壓力到達(dá)設(shè)定值時(shí)，隔膜26較佳的是閉合開關(guān)內(nèi)的一組觸點(diǎn)28。在這種情況下，開關(guān)如常開開關(guān)那樣工作?；蛘撸_關(guān)可如常閉開關(guān)那樣工作，并在壓力到達(dá)設(shè)定值時(shí)打開觸點(diǎn)28。在任一情況中，探測器14提供代表探測器的狀態(tài)、或者液壓系統(tǒng)16內(nèi)的壓力與設(shè)定值相比較的一離散的壓力信號(hào)。
臺(tái)板發(fā)送器18較佳的是包括一無源的集成電路(IC)，該集成電路通過與接收器單元20的無線連接來接受電力。例如，臺(tái)板發(fā)送器18可接受大致為126千赫(KHz)的電磁能形式的電力。電磁能較佳的是提供給臺(tái)板發(fā)送器18的唯一的電力，并用來對(duì)IC和探測器14兩者進(jìn)行供電。
IC較佳的是監(jiān)視探測器14，并通過發(fā)送大致為232兆赫(MHz)的狀態(tài)信號(hào)來作出響應(yīng)。狀態(tài)信號(hào)可包括唯一地標(biāo)識(shí)臺(tái)板發(fā)送器18的一序列號(hào)和反映壓力信號(hào)的一狀態(tài)號(hào)。例如，狀態(tài)號(hào)在開關(guān)的觸點(diǎn)閉合時(shí)可為一，而在開關(guān)的觸點(diǎn)打開時(shí)為零。
接收器單元20較佳的是包括一電源輸入裝置、用以向臺(tái)板發(fā)送器18提供電力的一電磁能發(fā)送器(EET)、用以從臺(tái)板發(fā)送器18接收狀態(tài)信號(hào)的一信號(hào)接收器、以及由信號(hào)接收器根據(jù)狀態(tài)信號(hào)來致動(dòng)的至少一個(gè)繼電器輸出裝置30。電源輸入裝置較佳的是接受大致為二十四伏特的電力，該電力可以是直流也可以是交流的。EET較佳的是將通過電源輸入裝置所接收的電力轉(zhuǎn)換成電磁能，并將該電磁能發(fā)送至臺(tái)板發(fā)送器18。
繼電器輸出裝置30較佳的是電連接至一警報(bào)單元32，或者其它發(fā)送信號(hào)的裝置，它們?cè)谝毫ο到y(tǒng)16中的壓力低于設(shè)定值時(shí)向機(jī)器12的操作者發(fā)出警報(bào)。繼電器輸出裝置30較佳的是能承受諸如五安培直流的信號(hào)電流，以使繼電器輸出裝置30可用來驅(qū)動(dòng)幾乎任何的信號(hào)發(fā)送裝置。例如，警報(bào)單元32可包括燈、警報(bào)器或其它指示裝置。
如上所述，接收器單元20較佳的是將電磁能發(fā)送至臺(tái)板發(fā)送器18，臺(tái)板發(fā)送器通過將狀態(tài)信號(hào)發(fā)送回接收器單元20而作出反應(yīng)。因此，臺(tái)板發(fā)送器18與接收器單元20之間的分開距離可能是關(guān)鍵的。為了使電力需要量和外部的干擾最少，該分開距離較佳的是不大于大致十二英寸。更具體地說，為了保證監(jiān)視器10的可靠工作，該分開距離較佳的是在五和八英寸之間。
也很重要的是，可注意到，臺(tái)板發(fā)送器18較佳的是與臺(tái)板22自身偏置開。臺(tái)板22通常用金屬制成，因而可能會(huì)干擾臺(tái)板發(fā)送器18的工作。因此，臺(tái)板發(fā)送器18較佳的是與臺(tái)板22偏置開指示四分之一英寸。盡管理論上并沒有最大的偏置距離，但實(shí)際上一般將偏置距離限制在大致八英寸。該偏置距離較佳的是通過一氣隙來具體實(shí)現(xiàn)，但實(shí)際上也可以通過諸如塑料之類的任何非金屬材料來具體實(shí)現(xiàn)。
如上所述，狀態(tài)信號(hào)除了狀態(tài)號(hào)之外還可包括序列號(hào)。因此，接收單元20可識(shí)別出臺(tái)板發(fā)送器18。隨之而來的是，接收器單元20可以和一個(gè)以上的臺(tái)板發(fā)送器18一起使用，并可唯一識(shí)別出諸臺(tái)板發(fā)送器18。例如，接收器單元20可與監(jiān)視一設(shè)定值為五PSI的第一探測器的一第一臺(tái)板發(fā)送器和監(jiān)視一設(shè)定值為五十PSI的第二探測器的一第二臺(tái)板發(fā)送器進(jìn)行進(jìn)行通訊。在這種情況下，接收器單元20可用于指示何時(shí)液壓系統(tǒng)16內(nèi)的壓力低于五PSI，何時(shí)在五與五十PSI之間以及何時(shí)超過五十PSI。此外，接收器單元20還可與若干個(gè)監(jiān)視與不同液壓系統(tǒng)流體連通的多個(gè)探測器的臺(tái)板發(fā)送器進(jìn)行通訊。
盡管上面已描述了本發(fā)明，但應(yīng)予理解的是，可以作出各種替代形式。例如，繼電器輸出裝置30實(shí)際上可以用來打開和關(guān)閉機(jī)器12，從而保證在允許對(duì)工件進(jìn)行機(jī)加工之前將工件固定至臺(tái)板22。此外，接收器單元20的電源輸入裝置可接受其它電壓下的電力，這應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)而定。再者，倘若臺(tái)板發(fā)送器18和接收器單元20進(jìn)行通訊且臺(tái)板發(fā)送器18通過無線連接來接收電力，那么它們可采用不同的頻率。這些和其它小的修改都落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
既然臺(tái)板發(fā)送器18和接收器單元20發(fā)送和接收狀態(tài)信號(hào)和電磁能，那么熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員會(huì)承認(rèn)，臺(tái)板發(fā)送器18和接收器單元20必須采用某種形式的天線。重要的是應(yīng)注意到，上面所涉及的分開距離和偏置僅對(duì)天線是關(guān)鍵的。在較佳的實(shí)施例中，天線與臺(tái)板發(fā)送器18和接收器單元20成一體。因此，如上所述，對(duì)臺(tái)板發(fā)送器18和接收器單元20施加分開距離和偏置。不過，并不要求天線與臺(tái)板發(fā)送器18或接收器單元20成一體。因此，可以上面所涉及的分開距離和偏置來安裝天線，并將臺(tái)板發(fā)送器18和接收器單元20的其余部分安裝在其它距離處。
在使用中，操作者較佳的是將工件放置在臺(tái)板22上，并致動(dòng)液壓系統(tǒng)16。泵23較佳的是迫使流體進(jìn)入液壓系統(tǒng)16，從而致動(dòng)夾具24和探測器14。臺(tái)板發(fā)送器18基本連續(xù)地監(jiān)視探測器14，并相應(yīng)地改變狀態(tài)信號(hào)。接收器單元20基本連續(xù)地接收狀態(tài)信號(hào)，并相應(yīng)地致動(dòng)繼電器輸出裝置。因此，當(dāng)液壓系統(tǒng)16中的壓力到達(dá)設(shè)定值時(shí)，探測器14中的觸點(diǎn)較佳的是閉合，從而使?fàn)顟B(tài)信號(hào)發(fā)生變化。當(dāng)狀態(tài)信號(hào)變化時(shí)，繼電器輸出裝置30也發(fā)生變化，從而使警報(bào)裝置32指示工件固定至臺(tái)板22，而現(xiàn)在可安全地對(duì)工件進(jìn)行機(jī)加工了。
現(xiàn)已如此地描述了本發(fā)明的較佳實(shí)施例，作為新穎和想要通過專利證來保護(hù)而要求的權(quán)利內(nèi)容包括如下
權(quán)利要求
1.一種可運(yùn)作以加工工件的機(jī)器，該機(jī)器包括可運(yùn)作以支承工件的一臺(tái)板；可運(yùn)作以將工件固定至臺(tái)板的多個(gè)夾具；可運(yùn)作以致動(dòng)夾具的一液壓系統(tǒng)；與液壓系統(tǒng)流體連通、并可運(yùn)作以電氣響應(yīng)液壓系統(tǒng)內(nèi)的壓力的一壓力探測器；安裝至臺(tái)板、與探測器電氣連接、并可運(yùn)作以指示探測器的狀態(tài)的一臺(tái)板發(fā)送器；以及安裝在離開臺(tái)板發(fā)送器一分開距離處、并可運(yùn)作以通過與臺(tái)板發(fā)送器的無線連接來分辨出探測器的狀態(tài)的一接收器單元。
2.如權(quán)利要求1所述的機(jī)器，其特征在于，探測器是一壓力開關(guān)，該壓力開關(guān)可運(yùn)作以在液壓系統(tǒng)內(nèi)的壓力到達(dá)一設(shè)定值時(shí)作出響應(yīng)。
3.如權(quán)利要求1所述的機(jī)器，其特征在于，探測器是一可調(diào)壓力開關(guān)，該可調(diào)壓力開關(guān)可運(yùn)作以在液壓系統(tǒng)內(nèi)的壓力到達(dá)一可調(diào)設(shè)定值時(shí)作出響應(yīng)。
4.如權(quán)利要求1所述的機(jī)器，其特征在于，將臺(tái)板發(fā)送器布線至探測器，以使探測器改變臺(tái)板發(fā)送器對(duì)接收器單元作出響應(yīng)的方式。
5.如權(quán)利要求1所述的機(jī)器，其特征在于，接收器單元基本連續(xù)地發(fā)送電磁能。
6.如權(quán)利要求5所述的機(jī)器，其特征在于，接收器單元發(fā)送的電磁能給臺(tái)板發(fā)送器供電。
7.如權(quán)利要求1所述的機(jī)器，其特征在于，臺(tái)板發(fā)送器僅利用從接收器單元接收的電力來發(fā)送指示探測器狀態(tài)的一狀態(tài)信號(hào)。
8.如權(quán)利要求1所述的機(jī)器，其特征在于，分開距離不大于八英寸。
9.如權(quán)利要求1所述的機(jī)器，其特征在于，接收器單元是固定不動(dòng)的，而臺(tái)板發(fā)送器隨著臺(tái)板移動(dòng)。
10.如權(quán)利要求1所述的機(jī)器，其特征在于，接收器單元包括一繼電器輸出裝置，該繼電器輸出裝置可運(yùn)作以根據(jù)如通過臺(tái)板發(fā)送器所接收的探測器狀態(tài)來致動(dòng)一信號(hào)發(fā)送裝置。
11.如權(quán)利要求1所述的機(jī)器，其特征在于，臺(tái)板發(fā)送器通過無線連接來發(fā)送指示探測器狀態(tài)的一狀態(tài)信號(hào)。
12.一種能探測施加至臺(tái)板的液壓系統(tǒng)的壓力的臺(tái)板壓力監(jiān)視器，該監(jiān)視器包括與液壓系統(tǒng)流體連通、并可運(yùn)作以電氣響應(yīng)液壓系統(tǒng)內(nèi)的壓力的一壓力探測器；可運(yùn)作以安裝至臺(tái)板、與探測器電氣連接、并指示探測器的狀態(tài)的一臺(tái)板發(fā)送器；以及可運(yùn)作以安裝在離開臺(tái)板發(fā)送器一分開距離處、并通過與臺(tái)板發(fā)送器的無線連接來分辨出探測器的狀態(tài)的一接收器單元。
13.如權(quán)利要求12所述的監(jiān)視器，其特征在于，探測器是一可調(diào)壓力開關(guān)，該可調(diào)壓力開關(guān)可運(yùn)作以在液壓系統(tǒng)內(nèi)的壓力到達(dá)一可調(diào)設(shè)定值時(shí)作出響應(yīng)。
14.如權(quán)利要求12所述的監(jiān)視器，其特征在于，將臺(tái)板發(fā)送器布線至探測器，以使探測器改變臺(tái)板發(fā)送器對(duì)接收器單元作出響應(yīng)的方式。
15.如權(quán)利要求12所述的監(jiān)視器，其特征在于，接收器單元基本連續(xù)地發(fā)送給臺(tái)板發(fā)送器供電的電磁能。
16.如權(quán)利要求12所述的監(jiān)視器，其特征在于，臺(tái)板發(fā)送器僅利用從接收器單元接收的電力來發(fā)送指示探測器狀態(tài)的一狀態(tài)信號(hào)。
17.如權(quán)利要求12所述的監(jiān)視器，其特征在于，接收器單元是固定不動(dòng)的，而臺(tái)板發(fā)送器隨著臺(tái)板移動(dòng)。
18.如權(quán)利要求12所述的監(jiān)視器，其特征在于，接收器單元包括一繼電器輸出裝置，該繼電器輸出裝置可運(yùn)作以根據(jù)如通過臺(tái)板發(fā)送器所接收的探測器狀態(tài)來致動(dòng)一信號(hào)發(fā)送裝置。
19.如權(quán)利要求12所述的監(jiān)視器，其特征在于，臺(tái)板發(fā)送器通過無線連接來發(fā)送指示探測器狀態(tài)的一狀態(tài)信號(hào)。
全文摘要
一種臺(tái)板壓力監(jiān)視器(10)，該監(jiān)視器(10)廣義地包括用以探測臺(tái)板(22)的液壓系統(tǒng)(16)內(nèi)的液壓壓力的一壓力探測器，用以監(jiān)視探測器(14)的一臺(tái)板發(fā)送器(18)，以及用以接收來自臺(tái)板發(fā)送器(18)的、表示探測器狀態(tài)的狀態(tài)信號(hào)的一接收器單元(20)。臺(tái)板發(fā)送器(18)較佳的是包括一可調(diào)壓力開關(guān)。臺(tái)板發(fā)送器(18)較佳的是通過與接收器單元(20)的無線連接來接收電力。接收器單元(20)較佳的是通過無線連接從臺(tái)板發(fā)送器(18)接收狀態(tài)信號(hào)，并根據(jù)狀態(tài)信號(hào)來致動(dòng)一繼電器輸出裝置(30)。繼電器輸出裝置(30)較佳的是電氣連接至一警報(bào)單元(32)或其它發(fā)送信號(hào)的裝置，所述警報(bào)單元或其它發(fā)送信號(hào)的裝置在液壓系統(tǒng)(16)中的壓力低于設(shè)定值時(shí)向操作者發(fā)出警報(bào)。
文檔編號(hào)B23Q7/14GK1703301SQ03825499
公開日2005年11月30日 申請(qǐng)日期2003年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月3日
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