一种夹钳位置传感器以及监控系统的制作方法

1.本发明属于自动控制技术领域，特别涉及一种夹钳位置传感器以及监控系统。


背景技术：

2.近年来，随着工业自动化的发展，工业自动化设备代替传统的人工已成为主流的趋势。因此对夹钳位置传感器的需求也越来越多，其主要应用在汽车生产线上，进行机械手臂的位置检测。由于夹钳位置传感器都有一定的使用寿命，一旦超出使用寿命，其可靠性将降低。如果传感器出现故障，就会发出错误的信号，造成控制终端发出错误的运转指令。如果此时机械手臂正在进行转运工作，会导致工件在转运过程中掉落，这样一来就会造成不必要的财产损失。其次传感器的故障，也会导致整条生产线无法正常流转，一旦造成停工，其经济损失巨大。


技术实现要素：

3.本发明实施例之一，一种带计数及通讯功能的夹钳位置传感器，用于自动化机械臂，该夹钳位置传感器的电路包括，
4.mcu，用于控制所述夹钳位置传感器电路，包括记录和/或发送所述夹钳位
5.置传感器的动作次数；
6.led指示模块，电连接所述mcu，用于指示所述夹钳位置传感器的供电及工作状态；
7.高频振荡电路，产生高频磁场，对目标物进行非接触式探测；
8.检波电路，输出端电连接mcu，输入端电连接所述高频振荡电路；
9.输出电路，电连接mcu，用于控制电路通断信号输出；
10.通讯模块，电连接mcu，用于接收/发送相关通讯指令，
11.电源电路，用于给所述夹钳位置传感器电路供电。
12.本发明实施例文提供了一种带计数及通讯功能的夹钳位置传感器，具有检测计数功能，能记录产品使用寿命情况；具备通讯功能，能方便进行故障信息及检测次数的数据上传。无需拆机，可远程获取传感器的运行情况，方便产品维护，大大降低维护成本。
附图说明
13.通过参考附图阅读下文的详细描述，本发明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发明的若干实施方式，其中：
14.图1根据本发明实施例之一的夹钳位置传感器电路组成示意图。
15.图2根据本发明实施例之一的夹钳位置传感器监控系统示意图。
具体实施方式
16.目前传统夹钳位置传感器智能化程度不高，无法反馈动作次数、故障信息及使用
寿命情况等情况。例如，现有的一种夹钳位置传感器，采用电感式检测原理，实现电动夹具的到位检测。其为开关量型输出方式，功能较为单一，只做目标物是否进入检测区域的判断。这里的目标物是夹钳的工作对象。
17.总结现有产品的缺点，包括：
18.1.无计数功能，无法获取产品的动作次数情况，从而进行产品寿命判断。
19.2.无通讯功能，产品的故障信息、动作情况无法获悉。
20.3.对于汽车行业的方案集成商和自动化厂商、机器人手臂制造商及电动夹具制造商，传感器一旦安装，无法远程获悉运行情况，造成维护成本较大。
21.根据一个或者多个实施例，一种夹钳位置传感器，如图1所示，该传感器电路包括led指示模块、mcu控制器、通讯模块、输出电路、电源电路、检波电路、高频振荡电路7部分组成。其中，
22.led指示模块：指示传感器的供电及工作状态，方便用户查看传感器的状态；
23.mcu控制器：对来自高频振荡及检波回路的信号进行ad采集及判断；控制输出电路通断；与外部控制模块进行通信以调整产品的动作阈值及回差等；与通讯模块进行数据交换，接收相关指令，发送产品的动作次数信息，故障信息及使用寿命情况等；也能控制led指示表示传感器的工作状态及输出结果等；
24.通讯模块：接收/发送相关通讯指令，与mcu控制器进行数据传输交换。
25.输出电路：控制输出电路的通断同时与mcu控制器进行通信。
26.电源电路：给mcu控制器、高频振荡电路等模块供电。
27.检波电路：对高频振荡信号进行检波，将检波后的信号给到mcu控制器进行处理。
28.高频振荡电路：产生高频磁场，对目标物进行非接触式检测。当有目标物靠近检测头时，磁场能量衰减，将磁场信号转换为电信号，然后进行检波，给到mcu控制器进行ad采集及动作判断。这里，高频振荡电路与检波电路的结合，实现了对于夹钳动作的判断，从而使得mcu实现对于夹钳动作的计数操作。
29.同时，为满足3,000,000组数据的刷新与存储，降低成本，采用flash模拟eeprom来进行存储。为保证数据存储的准确性，通过对数据特性的分析，采用分段式存储模式，以地址标识为数据索引，运用多点数据备份技术，实现数据可靠存储与刷新。
30.进一步的，本公开实施例可以采用mcu内置的eeprom或者外置eeprom芯片，eeprom具有高可靠性，最多可以擦写1,000,000次，每组数据所占3个字节地址，只需遍历十几个字节的地址空间中数据就可以实现数百万乃至数千万次数据的存储。
31.当采用产品掉电进行存储的方式，当mcu检测到供电电压低于某一阈值时，采用rc电路降低电源下电速度，进行存储。不进行每次数据刷新存储。
32.通讯电路的通讯不局限于单一实现方式，其可通过有线方式或者无线方式接入服务器。实现产品的通讯功能。
33.本公开实施例的有益效果在于，采用智能化设计，将夹钳的实时动作次数进行存储及更新，满足三百万次数据刷新存储要求。夹钳位置传感器具有带通讯功能，能实时将夹钳的故障信息，动作次数等数据进行上传。从而判断产品运行情况及使用寿命信息。
34.根据一个或者多个实施例，如图2所示，一种夹钳位置传感器监控系统，具有通讯模块的夹钳位置传感器、服务器和控制终端。通讯模块与控制器相连，进行相关数据传输及
交换。通讯模块可通过有线或者无线方式接入服务器。控制终端发送相关指令给到服务器及获取相关产品信息。当控制终端发送相关指令给到服务器，服务器将指令传输给通讯模块，通讯模块将指令传输给产品的控制器。控制器将指令信号处理，再发送给通讯模块，通讯模块将相关信息上传服务器，服务器再将相关信息给到控制终端进行显示。通过该设计能实时将夹钳的故障信息，动作次数情况等数据上传。从而判断产品运行情况及使用寿命信息。
35.因此，本发明技术方案带来的有益效果包括，
36.1)具备计数功能，能实时获取产品的动作次数情况进行产品寿命判断。
37.2)带有通讯功能，能实时将夹钳的故障信息，动作次数情况等数据上传。从而判断产品运行情况及使用寿命信息。
38.3)无需拆机，可远程获取传感器的运行情况，方便产品维护，大大降低维护成本。
39.值得说明的是，虽然前述内容已经参考若干具体实施方式描述了本发明创造的精神和原理，但是应该理解，本发明并不限于所公开的具体实施方式，对各方面的划分也不意味着这些方面中的特征不能组合，这种划分仅是为了表述的方便。本发明旨在涵盖所附权利要求的精神和范围内所包括的各种修改和等同布置。


技术特征：
1.一种夹钳位置传感器，用于自动化机械臂，其特征在于，该夹钳位置传感器的电路包括，mcu，用于控制所述夹钳位置传感器电路，包括记录和/或发送所述夹钳位置传感器的动作次数；led指示模块，电连接所述mcu，用于指示所述夹钳位置传感器的供电及工作状态；高频振荡电路，产生高频磁场，对目标物进行非接触式探测；检波电路，输出端电连接mcu，输入端电连接所述高频振荡电路；输出电路，电连接mcu，用于控制电路通断信号输出；通讯模块，电连接mcu，用于接收/发送相关通讯指令，电源电路，用于给所述夹钳位置传感器电路供电。2.根据权利要求1所述的夹钳位置传感器，其特征在于，所述高频振荡电路产生高频磁场，当有目标物靠近时，将磁场变化信号转换为电信号，经过检波电路的检波后由mcu对夹钳动作进行判断。3.根据权利要求2所述的夹钳位置传感器，其特征在于，所述mcu通过a/d数据采集接口对检波电路输出数据进行采集和判断。4.根据权利要求2所述的夹钳位置传感器，其特征在于，所述mcu通过通讯电路接收调整夹钳动作阈值及回差的指令。5.根据权利要求1所述的夹钳位置传感器，其特征在于，所述夹钳位置传感器的存储器采用分段式存储模式存储数据，以地址标识为数据索引。6.根据权利要求5所述的夹钳位置传感器，其特征在于，所述存储器采用flash模拟eeprom来进行存储。7.根据权利要求1所述的夹钳位置传感器，其特征在于，所述电源电路连接一rc电路，当mcu检测到供电电压低于预设阈值时，夹钳位置传感器进入掉电存储模式。8.一种夹钳位置传感器监控系统，其特征在于，该系统包括至少一个如权利要求1所述的夹钳位置传感器、服务器和控制终端，所述夹钳位置传感器通过通讯电路以有线或者无线方式接入服务器，控制终端发送指令给到服务器，服务器将所述指令传输给夹钳位置传感器，夹钳位置传感器将包括动作次数的状态数据上传服务器，服务器将钳位置传感器的状态数据给到控制终端进行显示。

技术总结
本发明公开了一种用于自动化机械臂的夹钳位置传感器，包括MCU用于控制所述夹钳位置传感器电路，记录和/或发送所述夹钳位置传感器的动作次数；LED指示模块，电连接所述MCU，用于指示所述夹钳位置传感器的供电及工作状态；高频振荡电路，产生高频磁场，对目标物进行非接触式探测；检波电路，输出端电连接MCU，输入端电连接所述高频振荡电路；输出电路，电连接MCU，用于控制电路通断信号输出；通讯模块，电连接MCU，用于接收/发送相关通讯指令，电源电路，用于给所述夹钳位置传感器电路供电。当有目标物靠近时，高频振荡电路将磁场变化信号转换为电信号，经过检波电路的检波后由MCU对夹钳动作进行判断。钳动作进行判断。钳动作进行判断。


技术研发人员：许永童 谢勇 姜星兴 任钇鹏 党同银
受保护的技术使用者：上海兰宝传感科技股份有限公司
技术研发日：2023.03.30
技术公布日：2023/8/24