[發明專利]一種位置檢測裝置

有效

• 申請號: 201510520374.0
• 申請日: 2015-08-24
• 公開（公告）號: CN105136078B
• 公開（公告）日: 2017-09-15
• 發明（設計）人: 楊茂林
• 申請（專利權）人: 法雷奧市光（中國）車燈有限公司
• 主分類號: G01B21/00
• 分類號: G01B21/00;G01B21/02
• 代理公司: 北京天奇智新知識產權代理有限公司11340
• 代理人: 李艷雙

技術領域

本發明涉及一種檢測裝置，屬于質量檢測設備領域，具體涉及一種位置檢測裝置。

背景技術

對于車燈行業，很多與車身定位相關的零部件如定位點、定位螺栓或其它關與工藝相關的關鍵裝配零件，在裝配過程或裝配完成后，都需要進行有效的Poka-Yoke或自動檢出管控，以保證其在客戶端可靠的質量表現。

然而對于工藝控制而言，檢出穩定性和設備/機構成本是必須同時考慮的兩個因素。穩定性很差的系統對于大批量生產而言比100％失效的機構更讓人擔心，而100％穩定但需要高額投資的系統勢必會因為阻礙公司正常盈利而得不到很好的推廣。因此，開發出經濟而穩定的檢測系統是一線工程師們非常向往的研究方向。

現有技術中的位置檢測裝置主要包括光纖對射式高度檢測裝置和金屬傳感器高度檢測裝置兩種。

光纖對射式高度檢測裝置如圖1所示。其主要結構為探測桿1和光纖傳感器組件2。在探測桿1上對應的合適位置，沿對應截面圓的徑向開一定直徑的貫穿圓孔，圓孔直徑取決于待探測部件的允許高度公差。理論上而言，該機構的探測識別度其中δ0為傳感器檢測偏差。在主動或被動受力前，組件探測桿非通孔部分阻斷光纖傳感器對射的光線傳播，此時探測回路處于斷開狀態；主動或被動受力后，組件探測桿底部直接和待測部件接觸，沿圖1所示雙箭頭虛線方向移動，當通孔剛好能允許足夠的對射光線透過時，傳感器探測回路接通，部件存在被探測到。此時電信號從無到有產生上升沿；若因為部件安裝高度不對，探測桿會被沿虛線箭頭方向推動到更遠的位置，而使對射的光線再次被阻斷，部件檢測失敗。由于探測桿外形為方柱形，其主體固定在方形的導槽中上下移動，為了保證運行通暢同時受限于方形導槽和探測桿的加工、配合精度，探測過程中探測桿會存在沿運動方向各側的晃動。這將導致A的影響因素變多，有其中δ1為采用光纖對射機構直接檢測時方形探測桿和方形導槽配合晃動導致的電信號上升沿、下降沿延時引起的識別度變差。另外，在探測精度要求較高時，就必須開到很小，此時受制于檢測原理，光纖傳感器發射端和接收端因為對射光線本身的衍射效應將使δ0波動更大，檢測結果更不可靠，誤判概率急劇上升，生產檢測穩定性大大降低。

金屬傳感器高度檢測裝置如圖2所示。其主要結構為探測桿1、金屬傳感器3和金屬薄片4。在主動或被動受力前，組件探測桿不移動，金屬薄片未能進入圖2所示金屬傳感器的振蕩回路感應區(圖中虛線縱向直線箭頭示意)，傳感器探測回路處于斷開狀態；在主動或被動受力后，組件探測桿移動，當金屬薄片能進入圖2所示金屬傳感器的振蕩回路感應區(圖中虛線彎曲箭頭示意)時，傳感器探測回路接通，部件存在被探測到。此時電信號從無到有產生上升沿；若因為部件安裝高度不對，探測桿會被沿虛線箭頭方向推動到更遠的位置，而使對金屬薄片移出金屬傳感器的振蕩回路感應區，此時電信號會產生一個下降沿。同光纖對射式傳感器探測單元類似，上升沿和下降沿的存在會導致傳感器的識別度變差而達不到設計的檢測精度或使檢測變得不穩定。

另外，對于金屬傳感器而言，其最穩定的使用方式是使整個被感應端面沿著圖示金屬傳感器的軸線方向(圖2所示虛線橫向直線箭頭方向)移動，此時傳感器感應金屬的有效面積才是最大的。按照圖2所示的機構，金屬薄片沿金屬傳感器軸線方向與金屬傳感器端面的距離固定，金屬薄片運動方向在傳感器的徑向方向。運動過程中金屬薄片進入金屬傳感器的振蕩回路感應區的有效面積很小S2《S1(如圖3所示)，其中，S1為傳感器端面面積，S2為金屬薄片沿傳感器軸線方向的投影面積，S3為傳感器基座端面，探測過程的穩定性很差。如此一來，這種機構在檢出率和可靠性上并不比傳統的光纖對射式傳感器高度探測單元更好。

相比較而言，市場上有比上述兩種組合檢測單元精度更高、檢測更可靠的位移傳感器。然而，就成本而言，其遠比上述兩類檢測單元要昂貴。一般簡化版的位移傳感器市場售價都在上述組合傳感器檢測單元價格的8～10倍以上。如此高昂的成本，嚴重阻礙了其在批量生產中的使用。

發明內容

本發明主要是解決現有技術所存在的檢測精度較低，并且檢測設備價格昂貴的技術問題，提供了一種位置檢測裝置。該裝置檢測精度高，檢測精度可調節，并且設備成本低，應用范圍更廣。

本發明的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的：

一種位置檢測裝置，包括：金屬傳感器，探測桿，還包括：