專利名稱：一種光電式接近開關(guān)動(dòng)作距離測(cè)量平臺(tái)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種光電式接近開關(guān)動(dòng)作距離測(cè)量平臺(tái)。
背景技術(shù)：
光電式接近開關(guān)(光電傳感器)是利用光線檢測(cè)物體的傳感器統(tǒng)稱，是由傳感器的發(fā)射部分發(fā)射光信號(hào)并經(jīng)被檢測(cè)物體反射、阻隔和吸收，再被接受部分檢測(cè)并轉(zhuǎn)換為相應(yīng)電信號(hào)來實(shí)現(xiàn)控制的裝置。光電接近開關(guān)的動(dòng)作距離測(cè)量有下列特點(diǎn)感應(yīng)距離長(zhǎng)、響應(yīng)頻率高、檢測(cè)精度高以及被檢物種類多等特點(diǎn)。而通過外部設(shè)備來檢測(cè)光電式接近開關(guān)的精確動(dòng)作距離，一直受到檢測(cè)距離長(zhǎng)、角度偏移影響大和環(huán)境光干擾等眾多不確定因素的 影響。尋求一種較為先進(jìn)的技術(shù)和方案來解決這些問題已成為關(guān)鍵。申請(qǐng)?zhí)枮?01020580257. 6，名稱為《多種類型接近開關(guān)的測(cè)試臺(tái)》的中國(guó)實(shí)用新型專利公開了一種多種類型接近開關(guān)的測(cè)試臺(tái)，該測(cè)試臺(tái)用于檢測(cè)各類接近開關(guān)狀態(tài)，甄別接近開關(guān)故障，測(cè)量接近開關(guān)動(dòng)作距離，保證了接近開關(guān)更換件或備用件的效用，減少了資源的浪費(fèi)和經(jīng)濟(jì)損失。從一定程度上講，該測(cè)試平臺(tái)對(duì)生產(chǎn)效率的提高做出了貢獻(xiàn)，但是它存在下列致命問題在接近開關(guān)的動(dòng)作距離測(cè)量時(shí)，該實(shí)用新型專利采用在測(cè)試臺(tái)的臺(tái)面上刻刻度線的辦法，使用這一方法，無法實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離的測(cè)量，同時(shí)，測(cè)量精度也受到環(huán)境因素的影響，測(cè)試臺(tái)材料的溫度特性直接影響到測(cè)量精度。這一試驗(yàn)臺(tái)在生產(chǎn)中作為初步檢測(cè)接近開關(guān)動(dòng)作距離是可以的，但是不能作為專業(yè)檢測(cè)機(jī)構(gòu)的測(cè)試平臺(tái)——?jiǎng)幼骶嚯x短，無法滿足多型號(hào)接近開關(guān)檢測(cè)的需求；測(cè)量精度低，試驗(yàn)結(jié)果可信度不高；移近速度控制方式陳舊，無法實(shí)現(xiàn)移近速度調(diào)節(jié)，影響接近開光的動(dòng)作距離，測(cè)量結(jié)果很難具有重復(fù)性。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種具有更高測(cè)量距離及測(cè)量精度的用于光電式接近開關(guān)的測(cè)量裝置。為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是提供了一種光電式接近開關(guān)動(dòng)作距離測(cè)量平臺(tái)，其特征在于包括用于擺放試品的固定側(cè)設(shè)備，在固定側(cè)設(shè)備的側(cè)邊設(shè)有導(dǎo)軌，在導(dǎo)軌上設(shè)有可向固定側(cè)設(shè)備靠近或遠(yuǎn)離的移動(dòng)側(cè)裝置，移動(dòng)側(cè)裝置包括距離粗調(diào)試驗(yàn)平臺(tái)，在距離粗調(diào)試驗(yàn)平臺(tái)上設(shè)有高精度移近裝置，固定側(cè)設(shè)備上的試品及高精度移近裝置與測(cè)量控制系統(tǒng)相連。優(yōu)選地，所述固定側(cè)設(shè)備包括一個(gè)與地基可靠固定的固定側(cè)平臺(tái)，在固定側(cè)平臺(tái)的后側(cè)設(shè)有固定板，在固定板的中心位置處設(shè)有第一裝夾機(jī)構(gòu)，第一裝夾機(jī)構(gòu)可繞Y軸及Z軸轉(zhuǎn)動(dòng)±5°使其所在平面垂直于X軸。優(yōu)選地，所述高精度移近裝置包括移近軌道，移近軌道固定在所述距離粗調(diào)試驗(yàn)平臺(tái)的臺(tái)面上，在移近軌道上設(shè)有安裝機(jī)構(gòu)，安裝機(jī)構(gòu)在移近驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)下在移近軌道上移動(dòng)，第二裝夾機(jī)構(gòu)設(shè)于安裝機(jī)構(gòu)上，第二裝夾機(jī)構(gòu)在伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)下可繞Y軸和Z軸轉(zhuǎn)動(dòng)±5°，使得第二裝夾機(jī)構(gòu)所在的平面與X軸垂直，其還可沿Y軸和Z軸方向做平動(dòng)，使得第二裝夾機(jī)構(gòu)的中心與所述第一裝夾機(jī)構(gòu)的中心的連線平行于Y軸。優(yōu)選地，所述測(cè)量控制系統(tǒng)包括設(shè)于所述安裝機(jī)構(gòu)上的測(cè)距裝置，測(cè)距裝置連接邏輯處理部件，邏輯處理部件與伺服電機(jī)控制器相連，伺服電機(jī)控制器控制所述移近驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)及所述伺服電機(jī)。本實(shí)用新型的測(cè)量距離從IOOmm至IOm,距離測(cè)量精度達(dá)到100mm 500mm ±0. lmm;500mm IOm : ±0. 5%，最小移近速度可小于lmm/s。因此，本實(shí)用新型具有測(cè)量
范圍大，測(cè)量精度高，完全符合國(guó)家相關(guān)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)點(diǎn)。

圖I為實(shí)施例中的一種光電式接近開關(guān)動(dòng)作距離測(cè)量平臺(tái)的總體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為第一裝夾機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為第二裝夾機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為測(cè)控系統(tǒng)工作流程圖。(麻煩您將圖紙修改為白色底、黑色線條的圖紙，圖紙中不能有包括黑色及灰色在內(nèi)的任何顏色的填充色，謝謝！)
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型更明顯易懂，茲以優(yōu)選實(shí)施例，并配合附圖作詳細(xì)說明如下。如圖I所示，為本實(shí)用新型提供一種的光電式接近開關(guān)動(dòng)作距離測(cè)量平臺(tái)，在該動(dòng)作距離測(cè)量平臺(tái)中，固定側(cè)設(shè)備I固定在導(dǎo)軌3的末端，移動(dòng)側(cè)設(shè)備2固定在導(dǎo)軌3的始端，固定側(cè)設(shè)備I與移動(dòng)側(cè)設(shè)備2在機(jī)械上通過導(dǎo)軌3相連，在邏輯上通過測(cè)量控制系統(tǒng)4相連。導(dǎo)軌3為平鋪在地基上且與地基固定在一起的鋼鐵軌道，移動(dòng)側(cè)設(shè)備2可以在該軌道上通過人力進(jìn)行移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)初步調(diào)節(jié)接近開關(guān)動(dòng)作距離的目的，在對(duì)移動(dòng)側(cè)設(shè)備2進(jìn)行人力移動(dòng)時(shí)，將移動(dòng)側(cè)設(shè)備2移動(dòng)到接近開關(guān)動(dòng)作距離±0. 5m的范圍內(nèi)即可。固定側(cè)設(shè)備I包括一個(gè)與地基可靠固定的固定側(cè)平臺(tái)5和固定側(cè)平臺(tái)5上可進(jìn)行細(xì)微調(diào)整的第一裝夾機(jī)構(gòu)6。固定側(cè)平臺(tái)5安裝在導(dǎo)軌3的末端，其長(zhǎng)寬高分別為1200mmX800mmX2100mm，高度為IlOOmm的地方為長(zhǎng)和寬分別為1200_X700mm的平臺(tái),用于試驗(yàn)前和試驗(yàn)后準(zhǔn)備階段的試品擺放，在該平臺(tái)的后側(cè)有一塊厚100_的固定板7,與固定側(cè)平臺(tái)5固定在一起。第一裝夾機(jī)構(gòu)6如圖2所示，安裝在固定板7的中心位置，其長(zhǎng)寬分別為300mmX 300mm。第一裝夾機(jī)構(gòu)6可繞Y軸和Z軸轉(zhuǎn)動(dòng)±5° ,以實(shí)現(xiàn)細(xì)微校準(zhǔn)第一裝夾機(jī)構(gòu)6所在平面,使其與X軸垂直。移動(dòng)側(cè)設(shè)備2包括可沿導(dǎo)軌移動(dòng)的距離粗調(diào)試驗(yàn)平臺(tái)8、第二裝夾機(jī)構(gòu)9及高精度移近裝置10。距離粗調(diào)試驗(yàn)平臺(tái)8為底部帶4個(gè)滾輪可沿導(dǎo)軌3自由滑動(dòng)的平臺(tái)，當(dāng)距離粗調(diào)試驗(yàn)平臺(tái)8移動(dòng)到接近開關(guān)動(dòng)作距離的±0. 5m范圍內(nèi)時(shí)，滾輪可鎖死，使粗調(diào)試驗(yàn)平臺(tái)8可靠固定在導(dǎo)軌3上，該距離粗調(diào)試驗(yàn)平臺(tái)8的長(zhǎng)寬高分別為1200mmX 800mmX 1100mm。第二裝夾機(jī)構(gòu)9如圖3所示，安裝在高精度移近裝置10的中心位置，其長(zhǎng)寬分別為300mmX 300mm，第二裝夾機(jī)構(gòu)9可以在4個(gè)自由度上運(yùn)動(dòng)，這四個(gè)自由度是 沿Y軸和Z軸轉(zhuǎn)動(dòng)(轉(zhuǎn)動(dòng)范圍為±5° )，以實(shí)現(xiàn)第二裝夾機(jī)構(gòu)9所在的平面與X軸垂直；沿Y軸和Z軸方向做平動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)第二裝夾機(jī)構(gòu)9的中心與第一裝夾機(jī)構(gòu)6的中心的連線平行于Y軸。高精度移近裝置10包括在長(zhǎng)度為一米的移近軌道11、安裝在移近軌道11用于安裝第二裝夾機(jī)構(gòu)9的安裝機(jī)構(gòu)12和安裝在移近軌道11上的移近驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)13。 移近軌道11是固定在粗調(diào)試驗(yàn)平臺(tái)8的臺(tái)面上，可移動(dòng)的距離為1000mm。離粗調(diào)試驗(yàn)平臺(tái)8臺(tái)面的高度為350mm。安裝機(jī)構(gòu)12用于安裝第二裝夾機(jī)構(gòu)9，實(shí)現(xiàn)第二裝夾機(jī)構(gòu)9與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)12之間的
可靠連接。移近驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)13為一伺服電機(jī)，根據(jù)測(cè)量控制系統(tǒng)4的信號(hào)驅(qū)動(dòng)第二裝夾機(jī)構(gòu)9在移近軌道11上進(jìn)行移動(dòng)。導(dǎo)軌3是平鋪在地基上的兩根平行軌道，其長(zhǎng)度為12000mm，兩跟平行軌道的間距為 800mm。測(cè)量控制系統(tǒng)4包括邏輯處理部件、數(shù)字量輸入/輸出板卡、5通道伺服電機(jī)控制器16和測(cè)距裝置17。邏輯處理部件14包括實(shí)時(shí)控制器和人機(jī)接口顯示屏19。人機(jī)接口顯示屏19為15寸觸摸屏，用于顯示試驗(yàn)結(jié)果及人機(jī)交互顯示功能。數(shù)字量輸入/輸出板卡含有8個(gè)DC24V數(shù)字量輸入通道和8個(gè)DC24V數(shù)字量輸出通道，數(shù)字量輸入通道用于檢測(cè)接近開關(guān)的狀態(tài)信號(hào)。5通道伺服電機(jī)控制器19產(chǎn)生5個(gè)幅值最大為±10V的模擬信號(hào),驅(qū)動(dòng)5個(gè)伺服電機(jī)進(jìn)而調(diào)節(jié)第二裝夾機(jī)構(gòu)9的狀態(tài)以及與第一裝夾機(jī)構(gòu)6之間的相對(duì)距離，5通道伺服電機(jī)控制器19同時(shí)還接收來自5個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)編碼器的脈沖信號(hào)，用于反饋第二裝夾機(jī)構(gòu)9的狀態(tài)。測(cè)距裝置17用于測(cè)量試品發(fā)光器中心Pl和受光器P2之間的相對(duì)坐標(biāo)值，其特點(diǎn)是采用激光測(cè)距原理，其坐標(biāo)值可通過485通信總線被測(cè)量控制系統(tǒng)4讀取。實(shí)時(shí)控制器的輸入信號(hào)為試品發(fā)光器中心Pl的空間坐標(biāo)值和受光器P2的空間坐標(biāo)值，通過5通道伺服電機(jī)控制器19輸出驅(qū)動(dòng)第二裝夾機(jī)構(gòu)9做5個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)。實(shí)時(shí)控制器的運(yùn)行流程圖如圖4所示，該流程進(jìn)程如下第I步“狀態(tài)選擇狀態(tài)選擇”共有2種狀態(tài)一“距離調(diào)節(jié)”和“狀態(tài)調(diào)節(jié)”，其中的“距離調(diào)節(jié)”用于調(diào)整第二裝夾機(jī)構(gòu)9和第一裝夾機(jī)構(gòu)6之間在Y坐標(biāo)方向上的距離，“狀態(tài)調(diào)節(jié)”用于調(diào)整第二裝夾機(jī)構(gòu)9的狀態(tài)，使第二裝夾機(jī)構(gòu)9與第一裝夾機(jī)構(gòu)6的中心線與Y軸平行。第2步判斷是否是距離調(diào)節(jié)，如果“是”則進(jìn)入第3步，如果“否”，則進(jìn)入第9步；第3步讀取接近開關(guān)狀態(tài)；第4步判斷接近開關(guān)“動(dòng)作否”，如果“是”，則進(jìn)入第6步；如果“否”，則進(jìn)入第5
I K
少；第5步繼續(xù)移近距離，并返回第3步；第6步讀取Pl和P2點(diǎn)坐標(biāo)；第7步計(jì)算動(dòng)作距離；第8步試驗(yàn)結(jié)束；[0044]第9步讀取Pl和P2點(diǎn)坐標(biāo)；第10步中心連線與Y軸平行否？如果“是”，則進(jìn)入第11步，如果否，則進(jìn)入第12步；第11步狀態(tài)選擇置為“距離調(diào)節(jié)”，并返回第3步；第12步調(diào)節(jié)第二裝夾機(jī)構(gòu)9的狀態(tài)，并返回第9步。
權(quán)利要求1.一種光電式接近開關(guān)動(dòng)作距離測(cè)量平臺(tái)，其特征在于包括用于擺放試品的固定側(cè)設(shè)備(I)，在固定側(cè)設(shè)備(I)的側(cè)邊設(shè)有導(dǎo)軌(3)，在導(dǎo)軌(3)上設(shè)有可向固定側(cè)設(shè)備(I)靠近或遠(yuǎn)離的移動(dòng)側(cè)裝置(2)，移動(dòng)側(cè)裝置(2)包括距離粗調(diào)試驗(yàn)平臺(tái)(8)，在距離粗調(diào)試驗(yàn)平臺(tái)(8)上設(shè)有高精度移近裝置(10)，固定側(cè)設(shè)備(I)上的試品及高精度移近裝置(10)與測(cè)量控制系統(tǒng)(4)相連。
2.如權(quán)利要求I所述的一種光電式接近開關(guān)動(dòng)作距離測(cè)量平臺(tái)，其特征在于所述固定側(cè)設(shè)備(I)包括一個(gè)與地基可靠固定的固定側(cè)平臺(tái)(5)，在固定側(cè)平臺(tái)(5)的后側(cè)設(shè)有固定板(7)，在固定板(7)的中心位置處設(shè)有第一裝夾機(jī)構(gòu)￠)，第一裝夾機(jī)構(gòu)(6)可繞Y軸及Z軸轉(zhuǎn)動(dòng)±5°使其所在平面垂直于X軸。
3.如權(quán)利要求I所述的一種光電式接近開關(guān)動(dòng)作距離測(cè)量平臺(tái)，其特征在于所述高 精度移近裝置(10)包括移近軌道(11)，移近軌道(11)固定在所述距離粗調(diào)試驗(yàn)平臺(tái)(8)的臺(tái)面上，在移近軌道(11)上設(shè)有安裝機(jī)構(gòu)(12)，安裝機(jī)構(gòu)(12)在移近驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(13)的 驅(qū)動(dòng)下在移近軌道(11)上移動(dòng)，第二裝夾機(jī)構(gòu)(9)設(shè)于安裝機(jī)構(gòu)(12)上，第二裝夾機(jī)構(gòu)(9)在伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)下可繞Y軸和Z軸轉(zhuǎn)動(dòng)±5°，使得第二裝夾機(jī)構(gòu)(9)所在的平面與X軸垂直，其還可沿Y軸和Z軸方向做平動(dòng)，使得第二裝夾機(jī)構(gòu)(9)的中心與所述第一裝夾機(jī)構(gòu)(6)的中心的連線平行于Y軸。
4.如權(quán)利要求3所述的一種光電式接近開關(guān)動(dòng)作距離測(cè)量平臺(tái)，其特征在于所述測(cè)量控制系統(tǒng)⑷包括設(shè)于所述安裝機(jī)構(gòu)(12)上的測(cè)距裝置(17)，測(cè)距裝置(17)連接邏輯處理部件，邏輯處理部件與伺服電機(jī)控制器相連，伺服電機(jī)控制器控制所述移近驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(13)及所述伺服電機(jī)。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種光電式接近開關(guān)動(dòng)作距離測(cè)量平臺(tái)，其特征在于包括用于擺放試品的固定側(cè)設(shè)備，在固定側(cè)設(shè)備的側(cè)邊設(shè)有導(dǎo)軌，在導(dǎo)軌上設(shè)有可向固定側(cè)設(shè)備靠近或遠(yuǎn)離的移動(dòng)側(cè)裝置，移動(dòng)側(cè)裝置包括距離粗調(diào)試驗(yàn)平臺(tái)，在距離粗調(diào)試驗(yàn)平臺(tái)上設(shè)有高精度移近裝置，固定側(cè)設(shè)備上的試品及高精度移近裝置與測(cè)量控制系統(tǒng)相連。本實(shí)用新型具有測(cè)量范圍大，測(cè)量精度高，完全符合國(guó)家相關(guān)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01R31/327GK202676870SQ201220263279
公開日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2012年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月5日
發(fā)明者阮慶洲, 辛皓天, 祝嘉 申請(qǐng)人:上海電器科學(xué)研究院, 上海電器科學(xué)研究所(集團(tuán))有限公司