一种自动化机械运动状态的智能测量装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术实施例公开了一种自动化机械运动状态的智能测量装置，所述装置包括：采集模块、测量模块、显示模块、电源模块、通信连接模块以及控制模块；采集模块用于采集机械运动状态且机械运动状态与重力相关，并将机械运动状态转化为电压数据，测量模块用于接收采集模块采集并转化得到的数据，并将数据通过显示模块进行显示，显示模块与测量模块相连；电源模块与测量模块相连，用于为测量模块提供工作电压；测量模块通过通信连接模块与控制模块相连，控制模块用于控制所述测量模块。应用本实用新型专利技术，可以通过采用简单的方案和计算实现测量位移、速度和加速度以及测量运动系统中的受力情况，比如惯性冲击力，机械臂夹力等情况。

Intelligent measuring device for automatic mechanical motion state

The embodiment of the utility model discloses an automatic intelligent measuring device mechanical motion state, the device comprises a data acquisition module, measurement module, display module, power module, communication module and control module; data acquisition module is used to collect the mechanical movements and mechanical motion and gravity, and the mechanical motion into the voltage data acquisition module, measurement module is used for receiving the data acquisition and conversion, and the data through the display module for display, display module is connected with the measuring module; the power supply module is connected with the measuring module for providing working voltage measurement module; the measurement module is connected with the control module through the communication connection control module is used to control the measurement module. The application of the utility model can realize the stress measurement of displacement, velocity and acceleration and motion measurement system in the simple scheme and calculation, such as the impact of inertia, mechanical arm force etc..

【技术实现步骤摘要】
一种自动化机械运动状态的智能测量装置
本技术涉及智能测量
，特别涉及一种自动化机械运动状态的智能测量装置。
技术介绍
目前的自动化设备的运动状态，一般都是通过电机的运动参数设置或计算来实现对其运动状态的测量和控制。这种办法需要对电机控制很熟悉，而且不同厂家的电机运动误差和精度控制各异，这样一来，在复杂的自动化系统中，给高精度的运动控制带来很大的隐患。目前市面上另外一种常见的方法是加设光栅尺，通过光栅尺来计算和实现。利用光栅尺的好处是能够满足对高精度的要求，但是需要其它相应的传感器一起才能完成，这些方法的设计在功能和实际操作上，都有很多不足之处：其一是功能比较单一，电机设置需要先计算，再验证；光栅尺测量也需要计算和验证。其二：当改变或者进行不同的运动状态时，又需要重新计算；如果是应对多轴机械和多轴异步复杂运动，这种办法很复杂，工作量很大，而且效率很低。其三，上述两种办法测量范围有限，就是只能通过计算来测量位移速度和加速度，不能测量运动系统中的受力情况，比如惯性冲击力，机械臂夹力等情况。
技术实现思路
本技术实施例的目的在于提供一种自动化机械运动状态的智能测量装置，以解决上述技术问题。为达到上述目的，本技术实施例公开了一种自动化机械运动状态的智能测量装置，其特征在于，所述装置包括：采集模块、测量模块、显示模块、电源模块、通信连接模块以及控制模块；所述采集模块用于采集机械运动状态且所述机械运动状态与重力相关，并将所述机械运动状态转化为电压数据，所述测量模块用于接收所述采集模块采集并转化得到的数据，并将所述数据通过显示模块进行显示，所述显示模块与所述测量模块相连；所述电源模块与所述测量模块相连，用于为所述测量模块提供工作电压；所述测量模块通过通信连接模块与所述控制模块相连，所述控制模块用于控制所述测量模块。本方案运用于可以在运动机械轴或机械臂上，通过本实用信息给的智能测量装置，内部主板上嵌有一颗重力感应器和一个单片机，重力感应器可以感知到机械轴或机械臂的运动状态，并把这些状态参数通过内部通信机制传递给单片机；单片机通过专门的计算方法，计算出其运动过程种的位移速度，位移量，加速度，并且显示在外部的显示屏上面或者机械设备的运控电脑上面，也可以两者都实现。这样，设备调试人员不需要通过多次计算就能知道运动轴或者机械臂的运动参数。另外，该方案的另外一个优势是，它可以把这些运动参数集成在自动化设备的控制程序中，自动化控制程序不需要外部输入运动参数，自己直接读取该智能装置的传递过来的参数就可以实现复杂的自动化控制。而且该智能装置既能满足多轴运动，多轴异步运动的需求。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为一种自动化机械运动状态的智能测量装置连接示意图。图2为机械轴为例，当进行移动，重力在第一个时刻的变化示意图。图3为图2所示时刻后的第二个时刻的重力变化示意图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。为解决上述技术问题，本技术实施例提供了一种自动化机械运动状态的智能测量装置，所述装置包括：采集模块1、测量模块2、显示模块3、电源模块4、通信连接模块5以及控制模块6。所述采集模块1用于采集机械运动状态且所述机械运动状态与重力相关，并将所述机械运动状态转化为电压数据，所述测量模块2用于接收所述采集模块采集并转化得到的数据，并将所述数据通过显示模块3进行显示，所述显示模块3与所述测量模块2相连；所述电源模块4与所述测量模块2相连，用于为所述测量模块2提供工作电压；所述测量模块2通过通信连接模块5与所述控制模块6相连，所述控制模块6用于控制所述测量模块2。本技术可以应用于运动机械轴或机械臂上，在其上安装本技术的智能测量装置。具体的，本测量装置的实现可以为：装置内部主板上嵌有一颗重力感应器和一个MCU单片机，重力感应器可以感知到机械轴或机械臂的运动状态，并把这些状态参数通过内部通信机制传递给单片机；单片机通过专门的计算方法，计算出其运动过程种的位移速度，位移量，加速度，并且显示在外部的显示屏上面或者机械设备的运控电脑上面。同时，设备调试人员不需要通过多次计算就能知道运动轴或者机械臂的运动参数。所述采集模块1为可以为重力传感器，所述测量模块2还可以为MCU，可以理解的是，重力是具有大小和方向的，以机械轴为例，当进行移动的时候，重力的大小或者方向至少会有一个发生变化，可以根据水平或者垂直方向上的重力的分量测量任意两个时刻的位置变化，如图2及图3所示，一个时刻G的水平和数值分量为、，第二个时刻G的水平和数值分量为、，因此可以得到这两个时刻的水平方向的分量之差，数值方向的分量之差，由数学知识可以得知，加速度a是通过积分得到的速度v，速度v通过积分得到的位移s，即关系式：s'＝v，v'＝s”＝a，时间t是自变量，另外通过每个方向上的速度和位移的变化还可以得到该方向的受力情况，即得到了瞬时的惯性冲击力，机械臂夹力。待测物体的质量为已知的，根据速度、加速度与冲击力的关系，可得到冲击力，即F＝ma，还可以由动量守恒p＝mv得到速度等的关系，具体的计算为现有技术，本技术在此不对其进行赘述。另外，还可以把这些运动参数集成在自动化设备的控制程序中，自动化控制程序不需要外部输入运动参数，自己直接读取该智能装置的传递过来的参数就可以实现复杂的自动化控制。而且该智能装置既能满足多轴运动，多轴异步运动的需求，具体的集成过程为现有技术，本技术在此不对其进行赘述。所述通信连接模块5可以为RS232或者RS485通信连接模块，通过RS232或者RS485通信连接实现简单，能够方便技术人员操作。另外，所述控制模块为装置控制程序的个人计算机，所述显示模块3为LED数字显示屏，所述电源模块4为DC电源转换模块，与外接电源相连并将所述外接电源转化为工作电压输出，所述控制模块6根据所述机械运动参数发出控制指令，所述采集模块2为重力加速度传感器。具体的参数可以为串口输入DC-0.3V～+/-3.6，机械臂等的质量范围：+/-200g，冲击力：≦10K，测量方向：可以为自定义的X/Y/Z分别三个方，灵敏度通常能够达到5.8～7.2mV/g(标准电压3V下)，工作温度范围适应较广-55℃～+125℃，另外由于温度引起的灵敏度变化：Vs＝3V,+/-0.02。需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自动化机械运动状态的智能测量装置，其特征在于，所述装置包括：采集模块、测量模块、显示模块、电源模块、通信连接模块以及控制模块；所述采集模块用于采集机械运动状态且所述机械运动状态与重力相关，并将所述机械运动状态转化为电压数据，所述测量模块用于接收所述采集模块采集并转化得到的数据，并将所述数据通过显示模块进行显示，所述显示模块与所述测量模块相连；所述电源模块与所述测量模块相连，用于为所述测量模块提供工作电压；所述测量模块通过通信连接模块与所述控制模块相连，所述控制模块用于控制所述测量模块。

【技术特征摘要】
1.一种自动化机械运动状态的智能测量装置，其特征在于，所述装置包括：采集模块、测量模块、显示模块、电源模块、通信连接模块以及控制模块；所述采集模块用于采集机械运动状态且所述机械运动状态与重力相关，并将所述机械运动状态转化为电压数据，所述测量模块用于接收所述采集模块采集并转化得到的数据，并将所述数据通过显示模块进行显示，所述显示模块与所述测量模块相连；所述电源模块与所述测量模块相连，用于为所述测量模块提供工作电压；所述测量模块通过通信连接模块与所述控制模块相连，所述控制模块用于控制所述测量模块。2.根据权利要求1所述的一种自动化机械运动状态的智能测量装置，其特征在于，所述采集模块为重力传感器。3.根据权利要求2所述的一种自动化机械运动状态的智能测量装置，其特征在于，所述测量模块为MCU。4.根据权利要求1-3任...

【专利技术属性】
技术研发人员：宁华东，
申请(专利权)人：佛山市科德林自动化精密测控科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44