一种通过检测电机电流变化感知物体的自动自锁夹具制造技术

本发明专利技术公开了一种通过检测电机电流变化感知物体的自动自锁夹具，包括执行器舱、控制器舱和电线，所述电线分为两组，一组作为电源线连接到市电端，另一组作为控制线连接到流水线主机端；所述执行器舱内部设有机械和电子部件，用于感知和完成对工件的夹紧与释放动作；所述控制器舱内部设有电机和控制设备及电源，用于对自动自锁夹具提供动力并进行控制。本发明专利技术为各型自动化设备提供了一个自动夹紧平台，具有机械与电子一体化设计的特点，通用性强，成本低廉，可靠性高。

An automatic self-locking fixture for sensing objects by detecting the change of motor current

【技术实现步骤摘要】
一种通过检测电机电流变化感知物体的自动自锁夹具
本专利技术属于机械设备
，涉及到夹具的设计，具体涉及一种通过检测电机电流变化感知物体的自动自锁夹具。
技术介绍
随着科技的不断发展，生产的规模越来越大，当今工厂加工的工件产量通常都较大，很多工厂会采用自动化设备对工件进行加工，在加工的过程中需要对工件进行固定，这就离不开自动自锁夹具。不仅仅局限在加工环节，随着工厂自动化水平的不断提高，质量部在对工件进行检验时也多采用自动化设备。因此自动自锁夹具作为自动化生产、自动化检测等自动产线的基本组成部分在市场上具有极大的需求量。现有技术中，关于夹具的设计多为以机械设计为向导设计出的产物，虽作为自动化设备的重要组成部分，但其本身的自动化程度却偏低。这样直接造成了工厂在使用夹具时需要对其进行二次开发，所带来的后果是在成本提高的情况下后期使用起来也极其不便。另外，传统夹具对是否夹紧工件的判定是通过人工设定固定的电机行程或者加装行程开关来进行判断，此判断方法较为被动，而且由于增加了额外的元件，降低了可靠性并且面对不同工件时需要人工对其行程进行调整，适用性差、效率低下，甚至会直接影响到工厂整个自动化生产线的可靠性。另外，当前夹具普遍存在由于机械与电子设计分离而造成适用性不强的问题。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供了一种通过检测电机电流变化感知物体的自动自锁夹具，为各型自动化设备提供了一个自动夹紧平台，具有机械与电子一体化设计的特点，通用性强，成本低廉，可靠性高。为此，本专利技术采用了以下技术方案：一种通过检测电机电流变化感知物体的自动自锁夹具，包括执行器舱、控制器舱和电线，所述电线分为两组，一组作为电源线连接到市电端，另一组作为控制线连接到流水线主机端；所述执行器舱内部设有机械和电子部件，用于感知和完成对工件的夹紧与释放动作；所述控制器舱内部设有电机和控制设备及电源，用于对自动自锁夹具提供动力并进行控制。优选地，所述自动自锁夹具采用模块化设计，所述执行器舱和控制器舱组合成一个整体；所述执行器舱负责感知工件和完成对工件的夹紧与释放操作；所述控制器舱负责向流水线主机端发送电平信号并接收流水线主机端发来的电平信号，从而根据信号指令控制所述自动自锁夹具的执行部件完成相应操作。优选地，所述执行器舱主要由舱室和舱盖组成，所述舱室主要由舱体、固定夹、导轨、连杆、齿条、拉杆、推杆组成；所述导轨和齿条各为两组，所述固定夹分为主固定夹和从固定夹，所述齿条安装在主固定夹两侧，所述导轨安装在从固定夹两侧；所述主固定夹、从固定夹通过连杆与拉杆连接；所述舱盖主要由盖板、电极、定位销组成，所述电极为两块以定位销为中心对称布置的底面覆有绝缘层的薄金属板。优选地，所述控制器舱内设有直线电机和控制器；所述主固定夹的一侧通过推杆连接到直线电机，在直线电机的作用下实现主固定夹和从固定夹在轴向方向上同时向相反方向的运动；所述电极金属板由导线与控制器相连接，构成电极回路。优选地，当有工件通过定位销放置在盖板上时，工件会同时压住两个电极即将两个电极接通，此时控制器由此判断是否有工件放置到盖板上。优选地，所述主固定夹和从固定夹仅底部结构不同，均包括固定夹夹体；所述从固定夹的形状为倒工字形，底部两端为外凸滑块造型，用以配合导轨的内凹面，滑块可在内凹面内自由滑动；所述主固定夹为自动自锁夹具的核心部件，其形状为倒工字形，底部两端设有内含套管的两个圆孔，圆孔内壁安装有线圈，线圈两端通过导线连接到控制器；套管上套有压簧和空心圆柱形磁铁，磁铁顶部安装有卡舌，卡舌外露于圆孔之外，卡舌形状与齿条齿形相配合。优选地，在卡舌斜面与齿条斜面接触时固定夹可向中心运动，当卡舌垂面与齿条垂面接触时固定夹被锁定。优选地，所述固定夹夹体与卡舌均由不导磁性的合金制成；线圈通电后在磁场力的作用下将磁铁向孔内吸引，此时卡舌全部缩入到圆孔之内，当线圈断电后磁铁被压簧顶起使卡舌外露于圆孔之外，实现固定夹的自锁与解锁操作。优选地，所述控制器内部设有电流监测电路，用于监测电极回路状态并判断是否完成夹紧操作；所述电流监测电路在设备开机后实时监测流过直线电机的电流大小。控制器内部的电流监测电路为控制器判断是否完成夹紧操作的核心部分，其目的是优化传统夹具的夹紧判断机制。当工件放置在盖板上接通电极后，控制器就判断此时有工件，控制器随即驱动直线电机推杆伸出，推杆带动主从固定夹相向运动，在主从固定夹碰触到工件后直流电机的负载会瞬间升高，电流会增大，当电流监测电路检测到电流增大到设定的某一阈值时判断工件已被夹紧，此时控制器停止向直流电机供电，设备在上述机械部分的配合下实现自锁操作。优选地，所述控制器舱内的控制设备通过总线与流水线主机端实现通信，完成指令传输。本专利技术所述设备全部采用模块化设计，方便后期维护更换。在将设备固定在工作平台接通电源后，整个设备与流水线主机通过一根数据线进行连接，即可实现主机对专利技术所述自动自锁夹具的控制。夹具上表面设计有电极，用于感知工件是否放置在设备上。控制舱内设计有直线电机、控制器和直流电源，其中直线电机用于推动两个固定夹同时向相反的方向运动。控制器用于监测电极回路状态和流过直线电机的电流大小，同时控制固定夹内线圈是否通电。直流电源负责将380V工业用电转换成直流12V为整个设备提供电能。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术所提供的自动自锁夹具具有机械与电子一体化设计的特点，通用性强，成本低廉，可靠性高。(2)整个设备采用模块化设计，后期维护保养方便。(3)自动化程度高，无需二次开发，使用方便。附图说明图1是本专利技术所提供的一种通过检测电机电流变化感知物体的自动自锁夹具的外部结构构成示意图。图2是本专利技术所提供的一种通过检测电机电流变化感知物体的自动自锁夹具的内部结构示意图。图3是本专利技术所提供的一种通过检测电机电流变化感知物体的自动自锁夹具中主固定夹的主视图。图4是主固定夹的侧视图。图5是主固定夹的内部结构示意图。图6是主固定夹中卡舌与齿条关系示意图。图7是从固定夹的主视图。图8是从固定夹的侧视图。图9是盖板的结构示意图。附图标记说明：1、执行器舱；2、控制器舱；3、电线；4、舱体；5、固定夹；6、导轨；7、连杆；8、齿条；9、拉杆；10、推杆；11、直线电机；12、控制器；13、固定夹夹体；14、卡舌；15、线圈；16、套管；17、压簧；18、磁铁；19、电极；20、定位销；21、盖板；5-1、主固定夹；5-2、从固定夹。具体实施方式本专利技术所述设备主要对工件实现夹紧与释放操作，专利技术描述的核心内容为通过电流大小判断是否已夹紧工件、通过所述机械结构实现自锁、通过线圈与磁铁配合完成解锁操作、通过电极判断有无工件放置在设备上、由控制器与主机实现通信完成指令传输。凡在此核心内容之外的设备尺寸变动均不对本专利技术起限定作用，也不影响对本专利技术具体实施方式的表述。下面结合附图以及具体实施例来详细说明本专利技术，其中的具体实施例以及说明仅用来解释本专利技术，但并不作为对本专利技术的限定。如图1所示，本专利技术公开了一种通过检测电机电流变化感知物体的自动自锁夹具，包括执行器舱1、控制器舱2和电线3所述电线3分为两组，一组作为电源线连接到市电端，另一组作为控制线连接到流水线主机端；所述执行器舱1内部设有机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种通过检测电机电流变化感知物体的自动自锁夹具，包括执行器舱(1)、控制器舱(2)和电线(3)，其特征在于：所述电线(3)分为两组，一组作为电源线连接到市电端，另一组作为控制线连接到流水线主机端；所述执行器舱(1)内部设有机械和电子部件，用于感知和完成对工件的夹紧与释放动作；所述控制器舱(2)内部设有电机和控制设备及电源，用于对自动自锁夹具提供动力并进行控制。

【技术特征摘要】
1.一种通过检测电机电流变化感知物体的自动自锁夹具，包括执行器舱(1)、控制器舱(2)和电线(3)，其特征在于：所述电线(3)分为两组，一组作为电源线连接到市电端，另一组作为控制线连接到流水线主机端；所述执行器舱(1)内部设有机械和电子部件，用于感知和完成对工件的夹紧与释放动作；所述控制器舱(2)内部设有电机和控制设备及电源，用于对自动自锁夹具提供动力并进行控制。2.根据权利要求1所述的一种通过检测电机电流变化感知物体的自动自锁夹具，其特征在于：所述自动自锁夹具采用模块化设计，所述执行器舱(1)和控制器舱(2)组合成一个整体；所述执行器舱(1)负责感知工件和完成对工件的夹紧与释放操作；所述控制器舱(2)负责向流水线主机端发送电平信号并接收流水线主机端发来的电平信号，从而根据信号指令控制所述自动自锁夹具的执行部件完成相应操作。3.根据权利要求1所述的一种通过检测电机电流变化感知物体的自动自锁夹具，其特征在于：所述执行器舱(1)主要由舱室和舱盖组成，所述舱室主要由舱体(4)、固定夹(5)、导轨(6)、连杆(7)、齿条(8)、拉杆(9)、推杆(10)组成；所述导轨(6)和齿条(8)各为两组，所述固定夹(5)分为主固定夹(5-1)和从固定夹(5-2)，所述齿条(8)安装在主固定夹(5-1)两侧，所述导轨(6)安装在从固定夹(5-2)两侧；所述主固定夹(5-1)、从固定夹(5-2)通过连杆(7)与拉杆(9)连接；所述舱盖主要由盖板(21)、电极(19)、定位销(20)组成，所述电极(19)为两块以定位销(20)为中心对称布置的底面覆有绝缘层的薄金属板。4.根据权利要求3所述的一种通过检测电机电流变化感知物体的自动自锁夹具，其特征在于：所述控制器舱(2)内设有直线电机(11)和控制器(12)；所述主固定夹(5-1)的一侧通过推杆(10)连接到直线电机(12)，在直线电机(12)的作用下实现主固定夹(5-1)和从固定夹(5-2)在轴向方向上同时向相反方向的运动；所述电极(19)金属板由导线与控制器(12)相连接，构成电极回路。5.根据权利要求4所述的一种通过检测电机电流变化感知...

【专利技术属性】
技术研发人员：高无忌，任崇尧，康涛，韩旭，马凤仙，
申请(专利权)人：襄阳精鑫电子设备制造有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42