一种测量装置论文和设计-李汪

全文摘要

本实用新型公开了一种测量装置，包括主支架、光电探测器、控制器和气缸，所述光电探测器、控制器和气缸均设置在主支架上；所述光电探测器包括主体和探针，所述主体用于记录目标工件的数量并提供给所述控制器，所述探针用于探测目标工件的特定位置的相对高度并提供给所述控制器；所述气缸与控制器电连接，气缸的活塞杆与光电探测器相固定。本实用新型在对目标工件进行计数的同时，还能自动测量目标工件的相对高度。

主设计要求

1.一种测量装置，其特征在于，包括主支架、光电探测器、控制器和气缸，所述光电探测器、控制器和气缸均设置在主支架上；所述光电探测器包括主体和探针，所述主体用于记录目标工件的数量并提供给所述控制器，所述探针用于探测目标工件的特定位置的相对高度并提供给所述控制器；所述气缸与控制器电连接，气缸的活塞杆与光电探测器相固定。

设计方案

2.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述主支架上设有水平调节装置；所述水平调节装置包括第一滑块和第一滑轨；所述第一滑轨与主支架相固定，并与第一滑块滑动连接；所述第一滑块设置有与第一滑轨相连的调节螺栓，第一滑块与气缸相固定。

3.根据权利要求2所述的测量装置，其特征在于，所述主支架上还设有与气缸相固定的垂直调节装置；所述垂直调节装置包括第二滑块和第二滑轨，所述第二滑轨与第一滑块可拆卸连接，并与第二滑块滑动连接，所述第二滑块设有与第二滑轨相连的调节螺栓，第二滑块与气缸相固定。

4.根据权利要求3所述的测量装置，其特征在于，所述垂直调节装置还包括支撑架，所述支撑架与第一滑块可拆卸连接，并与第二滑轨相固定。

5.根据权利要求3所述的测量装置，其特征在于，所述第二滑块上设有与气缸相连的副支架；所述副支架包括连接板、三角形支架和第一安装板，所述连接板与第二滑块可拆卸连接，所述三角形支架与安装板垂直相连，三角形支架的一侧斜面与第一安装板相连，所述第一安装板用于安装气缸。

6.根据权利要求5所述的测量装置，其特征在于，所述副支架还包括第二安装板，所述第二安装板为T型结构，所述第二安装板的下部用于连接气缸的活塞杆；第二安装板的上部用于安装光电探测器。

7.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述气缸为步进气缸。

8.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述气缸为高精度行程可读出气缸。

9.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述控制器的输出端设有显示器，所述显示器用于显示特定位置的相对高度以及目标工件的数量或序号。

10.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述主支架为龙门架结构。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及机械技术领域，尤其涉及一种采用光电技术制成的测量装置。

背景技术

光电测量装置是一种利用光电元件制成的检测装置，采用的原理是从光源发出的一束平行光照射在光电元件上，每当这束光被遮挡一次时，光电元件的工作状态就改变一次，通过放大器可使计数器记下被遮挡的次数，在工业生产中的应用极为广泛。目前的市场上，很多光电测量装置都具有对工业产品进行计数的功能，避免了人工计数，提高了工作效率。但简单的计数装置难以满足市场的需求，它还应具备测量其他参数的功能。比如在自动流水线或传送带上，不仅要对目标工件进行计数，还要测量目标工件上目标位置的高度，这使得一般的检测装置难以解决。

实用新型内容

本实用新型提供一种测量装置，以解决一般光电计数装置无法测量目标工件高度的问题。

为了实现上述目的，本实用新型采取下述技术方案：一种测量装置，包括主支架、光电探测器、控制器和气缸，所述光电探测器、控制器和气缸均设置在主支架上；所述光电探测器包括主体和探针，所述主体用于记录目标工件的数量并提供给所述控制器，所述探针用于探测目标工件的特定位置的相对高度并提供给所述控制器；所述气缸与控制器电连接，气缸的活塞杆与光电探测器相固定。

将气缸固定在主支架上的具体位置上，将光电探测器固定在气缸的活塞杆上，将气缸和光电探测器分别与控制器电连接，最后将主支架安装在工作位置上；在通电后，开启光电探测器，当目标工件位于主支架的下方，主体先对目标工件进行计数并启动气缸，活塞杆伸出，带动主体和探针向下运动；在测探到目标工件的特定位置时，气缸继续动作，在探针与特定位置接触时，主体发射出的平行光至少有一部分会被遮挡并触发电信号，控制器发出使气缸停止动作的指令并记录气缸的活塞杆的伸长量，之后控制器再发出使气缸复位的指令，在气缸复位后，目标工件顺利通过，并等待下一目标工件置于主支架的下方。

主支架用于安装测量装置的各个部件，结构简单；光电探测器的主体用来确定目标工件是否置于主支架下方，主体通断一次，就记录或标记一次，具有计数的功能；在进一步的设计方案中，光电探测器为基恩士探测器，基恩士探测器可以实现光电发射器和光电接收器都安装在同一壳体中，大大简化光电探测器的安装结构，且具有良好的稳定性和较高的精度；光电探测器的探针，用于探测特定位置，并与特定位置相接触，来确定气缸的活塞杆的伸长量；控制器，用于接收光电探测器的电信号和控制气缸的动作，通过活塞杆的伸长量和各个部件在安装后所确定的相对高度，控制器便可以计算出特定位置距离目标工件的地面的相对高度，实现了具有高度测量的功能。本实用新型通过主支架、光电探测器、控制器和气缸等部件的结合创新，提供一种结构简单，在对目标工件进行计数的同时，还能自动测量目标工件的相对高度的测量装置，尤其适用于具有上部与下部压合而成的待焊接工件，而特定位置就是待焊接工件的压合位置，如轮辐与轮辋压合而成的轮毂。

作为优选，所述主支架上设有水平调节装置；所述水平调节装置包括第一滑块和第一滑轨；所述第一滑轨与主支架相固定，并与第一滑块滑动连接；所述第一滑块设置有与第一滑轨相连的调节螺栓，第一滑块与气缸相固定。

作为优选，所述主支架上还设有与气缸相固定的垂直调节装置；所述垂直调节装置包括第二滑块和第二滑轨，所述第二滑轨与第一滑块可拆卸连接，并与第二滑块滑动连接，所述第二滑块设有与第二滑轨相连的调节螺栓，第二滑块与气缸相固定。

作为优选，所述垂直调节装置还包括支撑架，所述支撑架与第一滑块可拆卸连接，并与第二滑轨相固定。

作为优选，所述第二滑块上设有与气缸相连的副支架；所述副支架包括连接板、三角形支架和第一安装板，所述连接板与第二滑块可拆卸连接，所述三角形支架与安装板垂直相连，三角形支架的一侧斜面与第一安装板相连，所述第一安装板用于安装气缸。

作为优选，所述副支架还包括第二安装板，所述第二安装板为T型结构，所述第二安装板的下部用于连接气缸的活塞杆；第二安装板的上部用于安装光电探测器。

作为优选，所述气缸为步进气缸。

作为优选，所述气缸为高精度行程可读出气缸。

作为优选，所述控制器的输出端设有显示器，所述显示器用于显示特定位置的相对高度以及目标工件的数量或序号。

作为优选，所述主支架为龙门架结构。

本实用新型通过主支架、光电探测器、控制器和气缸等部件的结合创新，提供一种结构简单，在对目标工件进行计数的同时，还能自动测量目标工件的相对高度的测量装置。

需要理解的是，本实用新型的教导并不需要实现上面所述的全部有益效果，而是特定的技术方案可以实现特定的技术效果，并且本实用新型的其他实施方式还能够实现上面未提到的有益效果。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述，本实用新型示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本实用新型的若干实施方式，其中：

在附图中，相同或对应的标号表示相同或对应的部分。

图1为本实用新型实施例提供的一种测量装置的结构示意图；

图2为本实用新型图1的一种A向放大图；

图3为本实用新型图1的一种正视图；

图4为本实用新型图3的一种B向放大图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

下面将参考若干示例性实施方式来描述本实用新型的原理和精神。应当理解，给出这些实施方式仅仅是为了使本领域技术人员能够更好地理解进而实现本实用新型，而并非以任何方式限制本实用新型的范围。相反，提供这些实施方式是为了使本实用新型更加透彻和完整，并且能够将本实用新型的范围完整地传达给本领域的技术人员。

下面结合附图和具体实施例对本实用新型的技术方案进一步详细阐述。

结合图1和图2，本实用新型提供一种测量装置，包括主支架1、光电探测器、控制器2和气缸3，所述光电探测器、控制器2和气缸3均设置在主支架1上；所述光电探测器包括主体4和探针5，所述主体4用于记录目标工件的数量并提供给所述控制器2，所述探针5用于探测目标工件的特定位置的相对高度并提供给所述控制器2；所述气缸3与控制器2电连接，气缸3的活塞杆与光电探测器相固定。

将气缸3固定在主支架1上的具体位置上，将光电探测器固定在气缸3的活塞杆上，将气缸3和光电探测器分别与控制器2电连接，最后将主支架1安装在工作位置上；在通电后，开启光电探测器，当目标工件位于主支架1的下方，主体4先对目标工件进行计数并启动气缸3，活塞杆伸出，带动主体4和探针5向下运动；在测探到目标工件的特定位置时，气缸3继续动作，在探针5与特定位置接触时，主体4发射出的平行光至少有一部分会被遮挡并触发电信号，控制器2发出使气缸3停止动作的指令并记录气缸3的活塞杆的伸长量，之后控制器2再发出使气缸3复位的指令，在气缸3复位后，目标工件顺利通过，并等待下一目标工件置于主支架1的下方。

主支架1用于安装测量装置的各个部件，结构简单；光电探测器的主体4用来确定目标工件是否置于主支架1下方，主体4通断一次，就记录或标记一次，具有计数的功能；在进一步的设计方案中，光电探测器为基恩士探测器，基恩士探测器可以实现光电发射器和光电接收器都安装在同一壳体中，大大简化光电探测器的安装结构，且具有良好的稳定性和较高的精度；光电探测器的探针5，用于探测特定位置，并与特定位置相接触，来确定气缸3的活塞杆的伸长量；控制器2，用于接收光电探测器的电信号和控制气缸3的动作，通过活塞杆的伸长量和各个部件在安装后所确定的相对高度，控制器2便可以计算出特定位置距离目标工件的地面的相对高度，实现了具有高度测量的功能。

本实用新型通过主支架1、光电探测器、控制器2和气缸3等部件的结合创新，提供一种结构简单，在对目标工件进行计数的同时，还能自动测量目标工件的相对高度的测量装置，尤其适用于具有上部与下部压合而成的待焊接工件，而特定位置就是待焊接工件的压合位置，如轮辐与轮辋压合而成的轮毂。

结合图1，本实施例中，优选的，所述主支架1上设有水平调节装置；所述水平调节装置包括第一滑块6和第一滑轨7；所述第一滑轨7与主支架1相固定，并与第一滑块6滑动连接；所述第一滑块6设置有与第一滑轨7相连的调节螺栓，第一滑块6与气缸3相固定。

在这里，当目标工件的直径改变时，通过调节第一滑块6在水平方向上的位置，使得气缸3与目标工件在水平方向上保持一致性，从而实现光电探测器对不同直径的目标工件具有良好的适应性。

结合图1，本实施例中，优选的，所述主支架1上还设有与气缸3相固定的垂直调节装置；所述垂直调节装置包括第二滑块8和第二滑轨9，所述第二滑轨9与第一滑块6可拆卸连接，并与第二滑块8滑动连接，所述第二滑块8设有与第二滑轨9相连的调节螺栓，第二滑块8与气缸3相固定。

通过调节第二滑块8在第二滑轨9上的位置，进而调节气缸3在垂直方向上的高度，以实现所述的测量装置在目标工件的整体高度改变时也能使用，同时也防止气缸3与目标工件发生碰撞。

本实施例中，优选的，所述垂直调节装置还包括支撑架10，所述支撑架10与第一滑块6可拆卸连接，并与第二滑轨9相固定。

结构简单的支撑架10，用于降低第二滑轨9的材料型号及加工难度。

结合图2、图3和图4，本实施例中，优选的，所述第二滑块8上设有与气缸3相连的副支架；所述副支架包括连接板11、三角形支架12和第一安装板13，所述连接板11与第二滑块8可拆卸连接，所述三角形支架12与安装板垂直相连，三角形支架12的一侧斜面与第一安装板13相连，所述第一安装板13用于安装气缸3。

副支架用于安装气缸3，其中三角形支架12的安装结构使得气缸3倾斜安装，实现所述测量装置适用于特定位置位于目标工件的凹腔的情况；在进一步的设计方案中，第一安装板13为多孔板，用于实现气缸3具有多种不同的安装位置，进一步提高所述测量装置的适用性。

本实施例中，优选的，所述副支架还包括第二安装板14，所述第二安装板14为T型结构，所述第二安装板14的下部用于连接气缸3的活塞杆；第二安装板14的上部用于安装光电探测器。

在满足安装技术要求的条件下，T型结构的第二安装板14较为节省材料。

本实施例中，优选的，所述气缸3为步进气缸；步进气缸具有体积小，质量轻，安装方便的特点，且控制简单。

本实施例中，优选的，所述气缸3为高精度行程可读出气缸；与常规气缸相比，高精度行程可读出气缸具有精度高和方便读数的特点。

结合图1和图3，本实施例中，优选的，所述控制器2的输出端设有显示器15，所述显示器15用于显示特定位置的相对高度以及目标工件的数量或序号。

通过显示器15，可以直观了解任一目标工件的特定位置的高度，方便后续加工工序的进行，如焊接。

本实施例中，优选的，所述主支架1为龙门架结构；龙门架结构的主支架1特别适用于传送带上的作业。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

设计图

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