Датчик для реєстрації проковзування предмета

1. Датчик для реєстрації проковзування предмета, що містить корпус, в якому розміщено цилін 3 24618 чної залежності вихідного сигналу від кута обертання ролика; - те хнологічна складність пристрою через необхідність та складність виготовлення, розміщення та настроювання магнітної системи, що має у своєму складі магнітний концентратор; - зміна характеристик магнітної системи впродовж експлуатації оскільки до складу магнітної системи входять два магніти, при цьому має місце їх взаємний вплив один на одного і виникає ефект перемагнічування. В основу корисної моделі поставлено задачу удосконалення датчика для реєстрації сигналу проковзування предмета шляхом зміни конструктивного виконання датчика, що дозволить розширити сферу його застосування, спростити технологічну складність конструкції, підвищити надійність та зносостійкість датчика. Поставлена задача вирішується тим, що да тчик для реєстрації проковзування предмета, що містить корпус, в якому розміщено циліндричний ролик з можливістю повороту навколо своєї осі, магнітну систему на основі постійного магніту та магніточутливий елемент, згідно корисної моделі, ролик виконано у вигляді принаймні одного замкнутого тороїдального намагніченого магнітопроводу, який одночасно відіграє роль постійного магніту магнітної системи, на утворюючу поверхню ролика нанесено захисне пружне покриття, а на корпусі закріплено принаймні один магніточутливий елемент, вихід якого підключено до входу вимірювального блоку. Магнітну систему датчика спрощено до принаймні одного магніту та магніточутливого елементу. Це дозволяє виключити можливість одночасного впливу один на одного декількох магнітів магнітної системи і, відповідно, збільшити термін працездатності датчика. Водночас, спрощення конструкції і відсутність концентратора магнітного поля дозволяє зменшити собівартість датчика. Використання замкнутого тороїдального намагніченого магнітопроводу в сук упності з магніточутливим елементом дає можливість отримати вихідний сигнал датчика проковзування, який може описуватись, наприклад, синусоїдальною аналітичною залежністю (при умові використання в якості постійного магніту замкнутого тороїдального намагніченого магнітопроводу з радіальною полюсною намагніченістю). Це дозволяє при аналізі вихідного сигналу магніточутливого елементу виявляти не тільки наявність проковзування предмета в губках захватного пристрою робота, але й реєструвати величину кута обертання ролика при проковзуванні. Легко також визначити абсолютну величину переміщення предмета при проковзуванні в захватному пристрої робота, знаючи радіус ролика. Відсутність концентратора магнітного поля і одночасне розташування в безпосередній близькості один від одного магніточутливого елемента і постійного магніту магнітної системи, дозволяє зменшити вплив паразитних магнітних полів. На кресленні представлено схему датчика для реєстрації проковзування предмета. Корпус 1 датчика з порожниною 2 розміщено на губці захватного пристрою, пов’язаного із приводом, оснащеним 4 блоком керування (на кресленні не показані). В порожнині 2 розташовано датчик проковзування предмета, що складається з ролика 3, який виконано у вигляді замкнутого тороїдального намагніченого магнітопроводу із захисним пружним покриттям 4. Вісь 5 ролика 3 закріплено на корпусі 1 з можливістю обертання ролика 3 навколо неї. В порожнині 2 також розташовано магніточутливий елемент 6, закріплений на корпусі 1. Вихід магніточутливого елемента 6 підключено до входу вимірювального блока 7. В якості магніточутливого елемента може бути використаний датчик Холла, наприклад, SS495A фірми Honeywell, виконаний у герметичному малогабаритному корпусі. Такий магніточутливий елемент має на виході аналоговий сигнал, амплітуда якого залежить від напруженості магнітного поля. Ролик може бути виконаний у вигляді замкнутого тороїдального намагніченого магнітопроводу з радіальною полюсною або осьовою намагніченістю. Вимірювальний блок може бути реалізований на базі цифрової та аналогової електроніки або на програмно-апаратному рівні за допомогою мікроконтролерів (наприклад, фірм Motorola, Microchip, Toshiba та ін.). Запропонований пристрій працює таким чином. У початковому стані ролик 3, закріплений в корпусі 1 на осі 5, є висунутим за межі корпусу 1 на величину, що є меншою за товщину пружного покриття 4. Поверхня предмета після створення початкового стискального зусилля захватним пристроєм робота (при захоплюванні предмета) приходить у з’єднання із пружним покриттям 4 ролика 3, після чого роботом здійснюється перший пробний рух. Якщо при пробному русі захватного пристрою робота предмет починає проковзувати, то внаслідок виникнення тертя між поверхнею предмета й пружним покриттям 4 ролика 3 відбувається обертання ролика 3 на відповідний кут навколо осі 5. При цьому величина кута повороту ролика 3 залежить від величини переміщення захва тного пристрою при пробному русі. При повороті ролика 3 змінюється потік магнітного поля через магніточутливий елемент 6, що призводить до зміни його вихідного сигналу. Вимірювальний блок 7 відповідно до зміни сигналу магніточутливого елементу 6 реєструє наявність проковзування предмета та абсолютну величину переміщення предмета в захватному пристрої робота при кожному пробному русі. Позитивний ефект проявляється в тому, що в порівнянні з пристроєм по [а.с. СРСР №1546833, кл. G01В7/00, В25J15/02, 1987] в даному пристрої для реєстрації проковзування предмета магнітну систему спрощено до принаймні одного магніту та магніточутливого елементу. Це дозволяє виключити можливість одночасного впливу один на одного декількох магнітів магнітної системи, уникнути взаємного перемагнічування магнітів магнітної системи і, відповідно, збільшити термін працездатності датчика не менше, ніж в 2 рази. Крім того, спрощення конструкції датчика і відсутність концентратора магнітного поля дозволяє зменшити загальну собівартість датчика. Використання замкнутого тороїдального намагніченого магнітопроводу в 5 24618 сукупності з магніточутливим елементом для реєстрації напруженості магнітного поля дає можливість отримати вихідний сигнал датчика проковзування, який може описуватись, наприклад, синусоїдальною аналітичною залежністю (при умові використання в якості постійного магніту замкнутого тороїдального намагніченого магнітопроводу з радіальною полюсною намагніченістю). Це дозволяє при аналізі вихідного сигналу магніточутливого елемента реєструвати не тільки наявність проковзування предмета в губках захватного Комп’ютерна в ерстка Л.Литв иненко 6 пристрою робота, але й визначати кут обертання ролика при проковзуванні. При необхідності, знаючи радіус ролика, можна розрахувати абсолютну величину проковзування предмета в захватному пристрої робота. Відсутність концентратора магнітного поля і одночасне розташування в безпосередній близькості один від одного магніточутливого елемента і постійного магніту магнітної системи дозволяє суттєво зменшити вплив паразитних магнітних полів. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601