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

背景技術(shù)：

目前，市場(chǎng)上對(duì)工件的高度和直徑的測(cè)量系統(tǒng)，都是在工件處于靜止?fàn)顟B(tài)下進(jìn)行測(cè)量的，尚未見(jiàn)有對(duì)運(yùn)動(dòng)中的工件進(jìn)行同時(shí)測(cè)量其高低和直徑的測(cè)量系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

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

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

勻速移動(dòng)裝置的鋁型材支架上裝有伺服電機(jī)、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(jī)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(hào)指示伺服電機(jī)作勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。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(jī)相連接。勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的伺服電機(jī)帶動(dòng)精密滾珠絲桿作勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。移動(dòng)工作臺(tái)裝在二根直線導(dǎo)軌上并和精密滾珠絲桿齒連接。被測(cè)移動(dòng)工件放在移動(dòng)工作臺(tái)上。勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的精密滾珠絲桿帶動(dòng)移動(dòng)工作臺(tái)及放在工作臺(tái)上的移動(dòng)工件在二根直線導(dǎo)軌上做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。

高度測(cè)量機(jī)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(cè)量頭。位移傳感器支架上還裝有杠桿支點(diǎn)，杠桿支點(diǎn)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(cè)量頭相靠接，杠桿另一端裝有杠桿接觸頭。杠桿支點(diǎn)到以為傳感器測(cè)量頭的距離與杠桿支點(diǎn)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(diǎn)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(dòng)工件在移動(dòng)過(guò)程中被杠桿上的接觸頭觸及。接觸頭移動(dòng)到移動(dòng)工件處時(shí)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(cè)量頭產(chǎn)生向下方的位移。由于杠桿支點(diǎn)到位移傳感器測(cè)量頭的距離與杠桿支點(diǎn)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(cè)量頭向下方位移的距離相等。位移傳感器將測(cè)得的位移距離信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬電壓信號(hào)并將模擬電壓信號(hào)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(jì)算出移動(dòng)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(lái)。當(dāng)接觸頭離開(kāi)工件后，彈簧的力量使杠桿恢復(fù)到原來(lái)的位置。

直徑測(cè)量機(jī)構(gòu)的對(duì)射式光電接近開(kāi)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(duì)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(dòng)工件上下高度的范圍內(nèi)。對(duì)射式光電接近開(kāi)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(kāi)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(shí)工件也在做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)光接收器能接收到光發(fā)射器發(fā)出的光的時(shí)候，可編程控制器PLC上的時(shí)間間隔定時(shí)器不工作。當(dāng)光路上有工件通過(guò)而遮蔽光線時(shí)，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(hào)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(shí)間間隔定時(shí)器工作并開(kāi)始計(jì)算時(shí)間。當(dāng)光路上沒(méi)有工件通過(guò)時(shí)，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(hào)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(shí)間間隔定時(shí)器停止工作并停止計(jì)算時(shí)間。微型可編程控制器PLC根據(jù)時(shí)間間隔定時(shí)器工作和工件勻速移動(dòng)的速度可計(jì)算出移動(dòng)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(lái)。

所述的微型可編程控制器PLC選用西門子S7—200PLC。

所述的對(duì)射式光電接近開(kāi)關(guān)采用德國(guó)施克對(duì)射式光電接近開(kāi)關(guān)。

所述的位移傳感器選用上海天沐自動(dòng)化儀表有限公司的位移傳感器。

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

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)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(dòng)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(cè)量機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本發(fā)明直徑測(cè)量機(jī)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(jī)，3、直線導(dǎo)軌，4、移動(dòng)工作臺(tái)，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(cè)量頭，17、彈簧支點(diǎn)，18、彈簧，19、杠桿支點(diǎn)，20、光線，21、光接收器。

具體實(shí)施方式

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

勻速移動(dòng)裝置的鋁型材支架1上裝有伺服電機(jī)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(jī)2相連接。移動(dòng)工作臺(tái)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(cè)移動(dòng)工件5放在移動(dòng)工作臺(tái)4上。伺服電機(jī)2和微型可編程控制器PLC10連接。

高度測(cè)量機(jī)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(cè)量頭16.鋁型材支架1上還裝有杠桿支點(diǎn)19，杠桿支點(diǎn)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(cè)量頭16相靠接，杠桿8另一端裝有杠桿接觸頭9.杠桿支點(diǎn)19到位移傳感器測(cè)量頭16的距離與杠桿支點(diǎn)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(gè)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(diǎn)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(cè)量機(jī)構(gòu)的對(duì)射式光電接近開(kāi)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(duì)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(dòng)工件5上下高度范圍內(nèi)。對(duì)射式光電接近開(kāi)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。