本發(fā)明涉及測量設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種用于測量移動工件的高度和直徑的測量體統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前，市場上對工件的高度和直徑的測量系統(tǒng)，都是在工件處于靜止?fàn)顟B(tài)下進行測量的，尚未見有對運動中的工件進行同時測量其高低和直徑的測量系統(tǒng)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種測量移動工件的高度和直徑的測量系統(tǒng)。該測量系統(tǒng)具有制作工藝簡單、制造成本低、測量準(zhǔn)確、自動化程度高、調(diào)節(jié)起來容易、體積小，運輸及攜帶方便等優(yōu)點。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種測量移動工件的高度和直徑的測量系統(tǒng)，它由裝在鋁型材支架上的勻速移動裝置、高度測量機構(gòu)和直徑測量機構(gòu)和微型可編程控制器PLC構(gòu)成。勻速移動裝置、高度測量機構(gòu)和直徑測量機構(gòu)都通過現(xiàn)場總線和可編程控制PLC相連接。微型可編程控制器PLC通過現(xiàn)場總線與上層控制系統(tǒng)WinCC的界面相接。

勻速移動裝置的鋁型材支架上裝有伺服電機、軸承座A、軸承座B、二根直線導(dǎo)軌和微型可編程控制器PLC。伺服電機和微型可編程控制PLC相連接，微型可編程控制PLC根據(jù)先編制的程序發(fā)出均勻脈沖信號指示伺服電機作勻速轉(zhuǎn)動。精密滾珠絲桿兩頓分別裝在軸承座A和軸承座B中。精密滾珠絲桿一端部和伺服電機相連接。勻速轉(zhuǎn)動的伺服電機帶動精密滾珠絲桿作勻速轉(zhuǎn)動。移動工作臺裝在二根直線導(dǎo)軌上并和精密滾珠絲桿齒連接。被測移動工件放在移動工作臺上。勻速轉(zhuǎn)動的精密滾珠絲桿帶動移動工作臺及放在工作臺上的移動工件在二根直線導(dǎo)軌上做勻速轉(zhuǎn)動。

高度測量機構(gòu)的位移傳感器支架裝在鋁型材支架上。位移傳感器支架上裝有位移傳感器本體。位移傳感器本體下面為位移傳感器測量頭。位移傳感器支架上還裝有杠桿支點，杠桿支點上支承一杠桿。杠桿位于精密滾珠絲桿的上方。杠桿一端平面與位移傳感器測量頭相靠接，杠桿另一端裝有杠桿接觸頭。杠桿支點到以為傳感器測量頭的距離與杠桿支點到杠桿接觸頭的距離相等。杠桿上方裝有彈簧，彈簧一端和杠桿相連接，彈簧另一端和裝在位移傳感器支架上的彈簧支點相連接。位移傳感器本體和微型可編程控制品PLC相連接。移動工件在移動過程中被杠桿上的接觸頭觸及。接觸頭移動到移動工件處時接觸頭產(chǎn)生向上方的位移。接觸頭向上方的位移使位移傳感器測量頭產(chǎn)生向下方的位移。由于杠桿支點到位移傳感器測量頭的距離與杠桿支點到杠桿接觸頭的距離相等，這就使接觸頭向上方位移的距離與位移傳感器測量頭向下方位移的距離相等。位移傳感器將測得的位移距離信號轉(zhuǎn)換成模擬電壓信號并將模擬電壓信號送到微型可編程控制器PLC的模擬量輸入輸出模塊中。這樣微型可編程控制器PLC就能根據(jù)預(yù)先設(shè)定的程序計算出移動工件的高度。該高度將在上層控制系統(tǒng)WinCC的界面中直接反應(yīng)出來。當(dāng)接觸頭離開工件后，彈簧的力量使杠桿恢復(fù)到原來的位置。

直徑測量機構(gòu)的對射式光電接近開關(guān)的光發(fā)射器和光接收器分別裝在鋁型材支架上。光發(fā)射器所折射出的光線應(yīng)正對光接收器。光發(fā)射器所射出的光線應(yīng)與精密滾珠絲桿呈垂直方向設(shè)置。光線的高度應(yīng)在移動工件上下高度的范圍內(nèi)。對射式光電接近開關(guān)的光發(fā)射器及光接收器與微型可編程控制器PLC相連接。接近開關(guān)的光發(fā)射器和光接收器在微型可編程控制PLC的指示下工作，同時工件也在做勻速轉(zhuǎn)動。當(dāng)光接收器能接收到光發(fā)射器發(fā)出的光的時候，可編程控制器PLC上的時間間隔定時器不工作。當(dāng)光路上有工件通過而遮蔽光線時，光接收器就接收不到光發(fā)射器發(fā)送的光。光接收器將這一信號傳到微型可編程控制器PLC上，微型可編程控制器PLC指示其時間間隔定時器工作并開始計算時間。當(dāng)光路上沒有工件通過時，光接收器就能接收到光發(fā)射器發(fā)送的光，光接收器將這一信號傳到微型可編程控制器PLC上，微型可編程控制器PLC立即指示其時間間隔定時器停止工作并停止計算時間。微型可編程控制器PLC根據(jù)時間間隔定時器工作和工件勻速移動的速度可計算出移動工件的直徑并在上層控制系統(tǒng)WinCC的界面中直接反應(yīng)出來。

所述的微型可編程控制器PLC選用西門子S7—200PLC。

所述的對射式光電接近開關(guān)采用德國施克對射式光電接近開關(guān)。

所述的位移傳感器選用上海天沐自動化儀表有限公司的位移傳感器。

本發(fā)明的優(yōu)點是提供了一種測量移動工件的高度和直徑的測量系統(tǒng)，特別是該系統(tǒng)的機械結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)方案。該測量系統(tǒng)具有制作工藝簡單、制造成本低、測量準(zhǔn)確、自動化程度高、調(diào)節(jié)起來容易、體積小，運輸及攜帶方便等優(yōu)點。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步描述。

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是圖1的左視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明勻速移動裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是圖3的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是本發(fā)明高度測量機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是本發(fā)明直徑測量機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7是本發(fā)明光發(fā)射器和光接收器的位置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1、鋁型材支架，2、伺服電機，3、直線導(dǎo)軌，4、移動工作臺，5、工件，6、位移傳感器支架，7、位移傳感器本體，8、杠桿，9、杠桿接觸頭，10、微型可編程控制器PLC，12、光發(fā)射器，13、軸承座A，14、精密滾珠絲桿，15,、軸承座B，16、位移傳感器測量頭，17、彈簧支點，18、彈簧，19、杠桿支點，20、光線，21、光接收器。

具體實施方式

如各圖所示的實施例如下：一種測量移動工件的高度和直徑的測量系統(tǒng)，它由裝在鋁型材支架上1上的勻速移動裝置、高度測量機構(gòu)、直徑測量機構(gòu)和微型可編程控制器PLC 10構(gòu)成。勻速移動裝置、高度測量機構(gòu)、直徑測量機構(gòu)都通過現(xiàn)場總線與上層控制系統(tǒng)WinCC的界面相接。

勻速移動裝置的鋁型材支架1上裝有伺服電機2、軸承座A13、軸承座B15、二根直線導(dǎo)軌3和微型可編程控制器PLC10.精密滾珠絲桿14兩端分別裝在軸承座A13和軸承座B15軸承中。精密滾珠絲桿14一端部和伺服電機2相連接。移動工作臺4裝在二根直線導(dǎo)軌3上并和精密滾珠絲桿14齒連接。被測移動工件5放在移動工作臺4上。伺服電機2和微型可編程控制器PLC10連接。

高度測量機構(gòu)的位移傳感器支架6裝在鋁型材支架上，位移傳感器支架6上裝有位移傳感器本體7，位移傳感本體7下面位移傳感器測量頭16.鋁型材支架1上還裝有杠桿支點19，杠桿支點19上支承一杠桿8，杠桿8位于精密滾珠絲桿14的上方。杠桿8一端上平面于位移傳感器測量頭16相靠接，杠桿8另一端裝有杠桿接觸頭9.杠桿支點19到位移傳感器測量頭16的距離與杠桿支點19到杠桿接觸頭9的距離相等。杠桿8上方裝有彈簧18，彈簧18一端個昂杠桿8連接，彈簧18另一端和裝在位移傳感器支架6上的彈簧支點17相連接。位移傳感器本體7和微型可編程控制器PLC10相連接。

直徑測量機構(gòu)的對射式光電接近開關(guān)的光發(fā)射器12和光接收器21分別裝在鋁型材支架1上。光發(fā)射器12所射出的光線20應(yīng)對應(yīng)光接收器21。光發(fā)射器12所射出的光線20應(yīng)與精密滾珠絲桿14呈垂直方向設(shè)置。光線20的高度應(yīng)在移動工件5上下高度范圍內(nèi)。對射式光電接近開關(guān)的光發(fā)射器12及光接收器21均與微型可編程控制器PLC10相連接。