智能夹具的控制方法与流程

本发明涉及一种智能夹具的控制方法，属机械加工工具。

背景技术：

夹具例如台虎钳或平口钳是工厂里常用的工具，尤其是模具工、钣金工离不开用台虎钳或平口钳夹持工件，五金产品例如锅子、灶头等的加工离不开用钳工工具如锉刀、锯弓锯条等，然而，钳工工具不是很容易掌握的，例如，在使用锉刀时，需要对工件挫出一个平面，但因技术不到家，结果是挫成了圆弧面，反之也然，因此，水平高的技术工人和水平低的技术工人其技术水平的体现差异很大，并直接会影响到产品的质量、精度等，另外，现有的技术工人缺口较大，实际动手能力较弱，需要有效的培训，如何能使新手尽快掌握技术、熟练工技术更上一个台阶呢,现有技术中，通常需要通过长时间实际积累、漫长摸索才能得到。

技术实现要素：

本发明根据以上不足，提供了一种智能夹具，该智能夹具能用于产品加工、员工和职业学校学生培训，工人的技术水平提升等。

本发明的技术方案是：

一种智能夹具，包括：台虎钳或平口钳，其具有用于夹持工件的固定钳口和活动钳口，其特征是，还包括：

第一转动框，由两根第一转动杆和一根第一水平杆连接成刚性结构，两根第一转动杆的一端分别与活动钳口的两侧面在第一铰接点铰接，第一转动框能转动；

第一滚轮，其套在第一水平杆外，能够滚动；

第二转动框，由两根第二转动杆和一根第二水平杆连接成刚性结构，两根第二转动杆的一端分别与固定钳口的两侧面在第二铰接点铰接，第二转动框能转动；

第二滚轮，其套在第二水平杆外，能够滚动；

第一磁铁，为圆弧体，固定在第一转动杆上，圆弧体的圆心不与第一铰接点重叠；

第二磁铁，为圆弧体，固定在第二转动杆上，圆弧体的圆心不与第二铰接点重叠；

第一霍尔，其相对于活动钳口固定，能采集第一磁铁的位置信号，从而能采集第一转动杆的转动角度信号；

第二霍尔，其相对于固定钳口固定，能采集第二磁铁的位置信号，从而能采集第二转动杆的转动角度信号；

第一扭簧，其一端与第一转动杆联接，其另一端与活动钳口固定，第一扭簧能使第一转动杆朝竖直方向转动；

第二扭簧，其一端与第二转动杆联接，其另一端与固定钳口固定，第二扭簧能使第二转动杆朝竖直方向转动；

第一限位杆，其固定在活动钳口的侧面，能定位第一转动杆的初始位置；

第二限位杆，其固定在固定钳口的侧面，能定位第二转动杆的初始位置；

控制系统，其包括：

控制器，其分别连接第一霍尔、第二霍尔；

输入键盘，其与控制器连接；

第一显示器，其连接控制器，第一显示器能显示第一滚轮的第一实时下移数值；

第二显示器，其连接控制器，第二显示器能显示第二滚轮的第二实时下移数值。

通过实时下移数值能得到工件被削去的尺寸。

还包括第一蜂鸣器和第二蜂鸣器，其分别连接所述控制器，当第一实时下移数值超过预定值时第一蜂鸣器报警，当第二实时下移数值超过预定值时第二蜂鸣器报警。

需要说明的是，一个初学者，在使用锉刀或锯弓时，往往很难控制锉刀或锯弓的水平度，被挫的工件不规则，常见的问题是需要挫平的不能挫平，通过显示器或蜂鸣器就可以得知结果，从而能时刻提醒操作者注意动作姿势。

除了软件可以设定之外，还可以通过硬件设定参考值，所述控制器设置有第一比较器、第二比较器、cpu，还包括：

第一电压调节器，其连接第一比较器的一个输入端，所述的第一霍尔连接到第一比较器的另一个输入端，第一比较器的输出端连接cpu；

第二电压调节器，其连接第二比较器的一个输入端，所述的第二霍尔连接到第二比较器的另一个输入端，第二比较器的输出端连接cpu；

cpu连接所述的第一蜂鸣器和第二蜂鸣器；

当第一霍尔电压超出第一电压调节器的设定电压时，第一蜂鸣器报警；

当第二霍尔电压超出第二电压调节器的设定电压时，第二蜂鸣器报警。

所述第一电压调节器为第一电位器、第二电压调节器为第二电位器，第一电位器和第二电位器的两端连接所述控制系统的电源，第一电位器、第二电位器的中心抽头分别连接所述的第一比较器、第二比较器。电位器可以设置刻度，对应滚轮的位置。

操作者在使用锉刀或锯弓时，如果水平度掌握得不好，第一蜂鸣器和第二蜂鸣器会交替发声。

作为优选，所述第一显示器和第二显示器由led数码管或液晶屏组成。

本发明还公开了一种智能夹具的控制方法，包括如下步骤：

1）将工件夹持在台虎钳或平口钳上，用锉刀或锯条压在工件上且触及第一滚轮和第二滚轮，第一滚轮和第二滚轮分别经第一转动框和第二转动框与台虎钳或平口钳铰接；

2）控制系统能记录并显示第一滚轮和第二滚轮的初始位置信号；

3）控制系统能根据工件需求分别设置与第一滚轮对应的第一目标下移数值和与第二滚轮对应的第二目标下移数值；需要说明的是，滚轮的运动轨迹为圆弧状，本发明为了方便观察，将目标下移数值与工件被削去的尺寸相对应。

4）当锉刀或锯条加工时，如果通过加压第一滚轮到达第一目标下移数值，和/或，第二滚轮到达第二目标下移数值，控制系统报警。

所述控制系统设置有第一蜂鸣器和第二蜂鸣器，当第一滚轮到达第一目标下移数值时，第一蜂鸣器报警，当第二滚轮到达第二目标下移数值时，第二蜂鸣器报警。

所述第一目标下移数值和第二目标下移数值可以相同，也可以不同。

当第一目标下移数值和第二目标下移数值相同时，能将工件挫成水平面，当第一目标下移数值和第二目标下移数值不相同时，可以将工件挫成斜面。

所述控制系统能记录第一滚轮的第一实时下移数值、第二滚轮的第二实时下移数值，并设定第一实时下移数值和第二实时下移数值的最大偏差数值，当超过最大偏差数值时，控制系统报警。显然，当最大偏差数值很小时，证明操作者水平控制能力很强，对于初学者可以将该数字设置得大些，以后逐步减小。

所述第一目标下移数值和第二目标下移数值，经所述的控制系统能转换成所述第一滚轮和第二滚轮的转动角度信息。

本发明具有结构简单、使用方便、提升员工技能速度快的有益效果。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明第一滚轮相关的结构示意图。

图3为本发明第一磁铁和第一霍尔相关的结构示意图。

图4为本发明第一比较器相关的电路图。

具体实施方式

现结合附图对本发明作进一步的说明：

如图所示，一种智能夹具，包括：台虎钳2或平口钳，其具有用于夹持工件3的固定钳口21和活动钳口22，还包括：

第一转动框，由两根第一转动杆52和一根第一水平杆连接成刚性结构，两根第一转动杆52的一端分别与活动钳口22的两侧面在第一铰接点53铰接，第一转动框能转动；

第一滚轮51，其套在第一水平杆外，能够滚动；

第二转动框，由两根第二转动杆54和一根第二水平杆连接成刚性结构，两根第二转动杆54的一端分别与固定钳口21的两侧面在第二铰接点铰接，第二转动框能转动；

第二滚轮55，其套在第二水平杆外，能够滚动；

第一磁铁61，为圆弧体，固定在第一转动杆52上，圆弧体的圆心不与第一铰接点53重叠；

第二磁铁64，为圆弧体，固定在第二转动杆54上，圆弧体的圆心不与第二铰接点重叠；

可在磁铁外加防护罩，防止磁铁吸住铁粉末；

第一霍尔62，其相对于活动钳口22固定，能采集第一磁铁61的位置信号，从而能采集第一转动杆52的转动角度信号；从图3可以看出，随着圆弧体的转动，圆弧体距离第一霍尔62的距离发生了变化，第一霍尔62的输出电压也发生了变化；

第二霍尔63，其相对于固定钳口21固定，能采集第二磁铁64的位置信号，从而能采集第二转动杆54的转动角度信号；

第一扭簧8，其一端与第一转动杆52联接，其另一端与活动钳口22固定，第一扭簧8能使第一转动杆52朝竖直方向转动；

第二扭簧，其一端与第二转动杆54联接，其另一端与固定钳口21固定，第二扭簧能使第二转动杆54朝竖直方向转动；

第一限位杆72，其固定在活动钳口22的侧面，能定位第一转动杆52的初始位置；

第二限位杆71，其固定在固定钳口21的侧面，能定位第二转动杆54的初始位置；

控制系统，其包括：

控制器，其分别连接第一霍尔62、第二霍尔63；

输入键盘，其与控制器连接；

第一显示器，其连接控制器，第一显示器能显示第一滚轮51的第一实时下移数值；

第二显示器，其连接控制器，第二显示器能显示第二滚轮55的第二实时下移数值。

还包括第一蜂鸣器和第二蜂鸣器，其分别连接控制器，当第一实时下移数值超过预定值时第一蜂鸣器报警，当第二实时下移数值超过预定值时第二蜂鸣器报警。

需要说明的是，除了用霍尔和磁铁采集转动框的角度外，还可以用其它角度传感器，例如利用电位器等。

控制器设置有第一比较器ic、第二比较器、cpu，还包括：

第一电压调节器，其连接第一比较器ic的一个输入端，第一霍尔62连接到第一比较器ic的另一个输入端，第一比较器ic的输出端连接cpu；

第二电压调节器，其连接第二比较器的一个输入端，第二霍尔64连接到第二比较器的另一个输入端，第二比较器的输出端连接cpu；

cpu连接第一蜂鸣器sp和第二蜂鸣器；

当第一霍尔62电压超出第一电压调节器的设定电压时，第一蜂鸣器报警；

当第二霍尔64电压超出第二电压调节器的设定电压时，第二蜂鸣器报警。

第一电压调节器为第一电位器w、第二电压调节器为第二电位器，第一电位器w和第二电位器的两端连接控制系统的电源，第一电位器w、第二电位器的中心抽头分别连接第一比较器ic、第二比较器。

第一显示器d和第二显示器由led数码管或液晶屏组成。

本发明还公开了一种智能夹具的控制方法，包括如下步骤：

1）将工件3夹持在台虎钳2或平口钳上，用锉刀1或锯条压在工件3上且触及第一滚轮51和第二滚轮55，第一滚轮51和第二滚轮55分别经第一转动框和第二转动框与台虎钳2或平口钳铰接；

2）控制系统能记录并显示第一滚轮51和第二滚轮55的初始位置信号；

3）控制系统能根据工件3需求分别设置与第一滚轮51对应的第一目标下移数值和与第二滚轮55对应的第二目标下移数值；

4）当锉刀1或锯条加工时，如果通过加压第一滚轮51到达第一目标下移数值，和/或，第二滚轮55到达第二目标下移数值，控制系统报警。

控制系统设置有第一蜂鸣器和第二蜂鸣器，当第一滚轮51到达第一目标下移数值时，第一蜂鸣器报警，当第二滚轮55到达第二目标下移数值时，第二蜂鸣器报警。

第一目标下移数值和第二目标下移数值可以相同，也可以不同。

控制系统能记录第一滚轮51的第一实时下移数值、第二滚轮55的第二实时下移数值，并设定第一实时下移数值和第二实时下移数值的最大偏差数值，当超过最大偏差数值时，控制系统报警。

第一目标下移数值和第二目标下移数值，经控制系统能转换成第一滚轮51和第二滚轮55的转动角度信息。