專利名稱：一種提取鑰匙牙花編碼裝置的制作方法
技術領域：
本發明屬于鎖具設備制造技術領域，涉及一種采用應變片提取鑰匙牙花編碼的裝 置，主要用于各個鎖廠的自動裝鎖設備生產線上提取鑰匙牙花編碼。
背景技術：
隨著現代社會的發展，自動化程度越來越高，人們普遍要求有較高的生產效率，國 內鎖具自動裝配生產線還是一片空白，而國外也只有一種單一的自動裝配線，參數單一、價 格高昂，只適合大型鎖業公司生產某種特定類型的鎖具。鑰匙牙花編碼提取作為自動裝鎖 設備生產線的第一個工位，其提取的精確度直接關系到鎖體裝配的成功與否。

發明內容
本發明的目的是針對現有技術的不足，提供一種采用應變片提取鑰匙牙花編碼的 裝置，該裝置能精確的提取鑰匙的牙花編碼，極大的降低了自動裝配生產線裝配鎖體的次品率。本發明包括鑰匙夾具、探測部件、信號輸出接口和信號處理電路。所述的鑰匙夾具為長方體底座，鑰匙夾具的上端面開有長條形的鑰匙放置槽、下 部開有安裝孔。所述的探測部件包括探針組件、探針座、應變片和應變片組件。探針座設置在鑰匙 夾具的上部，6 10個柱形的探針組件排成一排，豎直設置在探針座內，且在探針組件內可 以沿縱向滑動；一根限位銷穿過探針座設置，限位銷與探針組件垂直。所述的探針組件包括通過彈簧連接的采樣探針和傳導探針，采樣探針、傳導探針 以及彈簧位于同一軸線上，采樣探針的底部為錐形。一排采樣探針的底部與鑰匙夾具的鑰 匙放置槽位置對應。采樣探針的側壁沿軸向開有限位槽，限位銷設置在限位槽內，并且穿過 所有的限位槽，使探針組件上下滑動的范圍在限位槽的長度范圍內。所述的應變片組件包括一排拱形的應變片座，應變片座的底面為拱形面，應變片 貼在該拱形面上。應變片座設置在底座上，應變片座和底座設置在探針座內。應變片座的 數量與探針組件的數量相同，每個探針組件的傳導探針的頂部與對應的應變片座底面的拱 頂位置對應。一排拱形的應變片座的一端固定連接有信號輸出接口，每個應變片的兩根引 線與信號輸出接口內對應的兩個插針連通。所述的信號處理電路的數量與應變片的數量相同，每個應變片對應連接一個信號 處理電路，信號處理電路包括AD轉換器ICL7135、微處理器ATMEGA128、CAN總線控制器MCP 2515、CAN總線收發器MCP 2551、儀表放大器AD620。儀表放大器AD620的正輸入端與第一電阻Rl的一端和第二電阻R2的一端連接， 儀表放大器AD620的負輸入端與第三電阻R3的一端、第四電阻R4的一端以及第五電阻R5 的一端連接，第二電阻R2的另一端和第三電阻R3的另一端與+5V電源連接，第一電阻Rl 的另一端和第四電阻R4的另一端接地，第五電阻R5的另一端與一個對應的應變片的一根引線連接，該應變片的另一根引線與第四電阻R4的另一端連接。儀表放大器AD620的輸出端與AD轉換器ICL7135的ANALOG IN端口連接，AD轉換 器ICL7135的BUSY端口、POL端口、R/H端口、CLOCK端口分別對應與微處理器ATMEGA 128 的ICPl端口、PD3端口、PD5端口、Tl端口連接，微處理器ATMEGA 128的\SS端口、MISO端 口、MOSI端口、SCK端口、INTO端口分別對應與CAN總線控制器的MCP 2515的\CS端口、SO 端口、SI端口、SCK端口、\INT端口連接，CAN總線控制器的MCP 2515的TXCAN端口、RXCAN 端口分別對應與CAN總線收發器MCP 2551的TXD端口、RXD端口連接，CAN總線收發器MCP 2551的CANH端口與CAN總線的H線連接、CANL端口與CAN總線的L線連接。
本發明裝置通過探測部件上的探針擠壓彈簧把壓力傳送給應變片感應器，從而引 起吸附于基體的應變電阻的阻值發生變化，然后通過運算放大電路把信號放大，再經過AD 轉換，經過微處理器的處理從而測出鑰匙的牙花編碼，并采用CAN總線的方式將牙花編碼 傳輸出去。本發明裝置具有分辨率高、反應靈敏、線性度好的特點，并完全支持CANV2. OB技 術規范通信速率可達IMbit/S，多主競爭式的總線結構，具有多主站和分散仲裁的串行總線 以及廣播通信的特點，傳輸效率高，誤差率低，抗干擾能力強，可以精確地提取鑰匙的牙花 編碼。


圖1為本發明實施例的結構示意圖；圖2為圖1中鑰匙夾具的結構示意圖；圖3為圖1中探針組件的結構示意圖；圖4為圖1中應變片組件的結構示意圖；圖5為實施例中信號處理電路的電路圖。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。如圖1所示，一種提取鑰匙牙花編碼裝置包括鑰匙夾具1、探測部件、信號輸出接 口 4和信號處理電路。如圖2所示，鑰匙夾具1為長方體底座，鑰匙夾具的上端面開有長條形的鑰匙放置 槽1-1，用于固定被檢測的鑰匙；鑰匙夾具的下部開有安裝孔1-2，用于將鑰匙夾具1固定安 裝在機位上。如圖1所示，探測部件包括探針組件2、探針座6、應變片5和應變片組件3。探針 座6設置在鑰匙夾具1的上部，6 10個柱形的探針組件2排成一排，豎直設置在探針座6 內，且在探針組件2內可以沿縱向滑動；一根限位銷7穿過探針座6設置，限位銷7與探針 組件2垂直。如圖3所示，探針組件2包括通過彈簧2-2連接的采樣探針2_4和傳導探針2_1， 采樣探針2-4、傳導探針2-1以及彈簧2-2位于同一軸線上，采樣探針2-4的底部為錐形。 一排采樣探針2-4的底部與鑰匙夾具的鑰匙放置槽1-1位置對應。采樣探針2-4的側壁沿 軸向開有限位槽2-3，限位銷7設置在限位槽2-3內，并且穿過所有的限位槽2-3，使探針組件2上下滑動的范圍在限位槽2-3的長度范圍內。如圖4所示，應變片組件3包括一排拱形的應變片座3-1，應變片座3-1的底面為 拱形面3-3，應變片5貼在該拱形面3-3上。應變片座3-1設置在底座3-2上，應變片座3_1 連同底座3-2設置在探針座6內。應變片座3-1的數量與探針組件2的數量相同，每個探 針組件2的傳導探針2-1的頂部與對應的應變片座3-1底面的拱頂位置對應。所有應變片 座3-1的一端與信號輸出接口 4固定連接，每個應變片5的兩根引線與信號輸出接口 4內 對應的兩個插針連通。信號處理電路的數量與應變片5的數量相同，每個應變片5對應連接一個信號處 理電路，應變片5的兩根引線通過信號輸出接口 4的兩個插針與電路連接。如圖5所示，信 號處理電路包 括AD轉換器ICL7135、微處理器ATMEGA128、CAN總線控制器MCP 2515、CAN 總線收發器MCP 2551、儀表放大器AD620。儀表放大器AD620的正輸入端與第一電阻Rl的一端和第二電阻R2的一端連接， 儀表放大器AD620的負輸入端與第三電阻R3的一端、第四電阻R4的一端以及第五電阻R5 的一端連接，第二電阻R2的另一端和第三電阻R3的另一端與+5V電源連接，第一電阻Rl 的另一端和第四電阻R4的另一端接地，第五電阻R5的另一端與一個對應的應變片5的一 根引線連接，該應變片5的另一根引線與第四電阻R4的另一端連接。儀表放大器AD620的輸出端與AD轉換器ICL7135的ANALOG IN端口連接，AD轉換 器ICL7135的BUSY端口、POL端口、R/H端口、CLOCK端口分別對應與微處理器ATMEGA 128 的ICPl端口、PD3端口、PD5端口、Tl端口連接，微處理器ATMEGA 128的\SS端口、MISO端 口、MOSI端口、SCK端口、INTO端口分別對應與CAN總線控制器的MCP 2515的\CS端口、SO 端口、SI端口、SCK端口、\INT端口連接，CAN總線控制器的MCP 2515的TXCAN端口、RXCAN 端口分別對應與CAN總線收發器MCP 2551的TXD端口、RXD端口連接，CAN總線收發器MCP 2551的CANH端口與CAN總線的H線連接、CANL端口與CAN總線的L線連接，把輸出的信號 傳輸給主控電路和其他工位電路。該的工作過程是當設備上電復位后，開始測鑰匙的牙花編碼；鑰匙的牙花部分 放到鑰匙夾具的鑰匙放置槽內夾緊；探針組件自上而下壓下，由于鑰匙的牙花高低不同，從 而在相同條件下對所對應位置產生的壓力也就不同，所以粘貼在應變片座上的應變片可以 產生不同的形變，從而引起電阻的變化，通過單臂電橋外接即可測得由于牙花深度不同所 引起的電壓變化，根據應變片應變特性我們可以得到一個應變片的變化曲線，從而確定各 個牙花的深度并進行相應的編碼；然后采用AD620進行信號放大；再經過AD轉換電路轉化 為數字信號；采集的電壓信號還要通過微處理器進行處理才能轉化為牙花編碼，牙花編碼 的信號再通過CAN總線傳輸模塊傳輸出去給主控電路和其他的工位電路。
權利要求
一種提取鑰匙牙花編碼裝置，包括鑰匙夾具、探測部件、信號輸出接口和信號處理電路，其特征在于所述的鑰匙夾具為長方體底座，鑰匙夾具的上端面開有長條形的鑰匙放置槽、下部開有安裝孔；所述的探測部件包括探針組件、探針座、應變片和應變片組件；探針座設置在鑰匙夾具的上部，6～10個柱形的探針組件排成一排，豎直設置在探針座內，且在探針組件內可以沿縱向滑動；一根限位銷穿過探針座設置，限位銷與探針組件相互垂直；所述的探針組件包括通過彈簧連接的采樣探針和傳導探針，采樣探針、傳導探針以及彈簧位于同一軸線上，采樣探針的底部為錐形；一排采樣探針的底部與鑰匙夾具的鑰匙放置槽位置對應；采樣探針的側壁沿軸向開有限位槽，限位銷設置在限位槽內，并且穿過所有的限位槽，使探針組件上下滑動的范圍在限位槽的長度范圍內；所述的應變片組件包括一排應變片座，應變片座的底面為拱形面，應變片貼在該拱形面上；應變片座設置在底座上，應變片座連同底座設置在探針座內；應變片座的數量與探針組件的數量相同，每個探針組件的傳導探針的頂部與對應的應變片座底面的拱頂位置對應；所有應變片座的一端與信號輸出接口固定連接，每個應變片的兩根引線與信號輸出接口內對應的兩個插針連通；所述的信號處理電路的數量與應變片的數量相同，每個應變片對應連接一個信號處理電路；信號處理電路包括AD轉換器ICL7135、微處理器ATMEGA 128、CAN總線控制器MCP 2515、CAN總線收發器MCP 2551、儀表放大器AD620；儀表放大器AD620的正輸入端與第一電阻R1的一端和第二電阻R2的一端連接，儀表放大器AD620的負輸入端與第三電阻R3的一端、第四電阻R4的一端以及第五電阻R5的一端連接，第二電阻R2的另一端和第三電阻R3的另一端與+5V電源連接，第一電阻R1的另一端和第四電阻R4的另一端接地，第五電阻R5的另一端與一個對應的應變片的一根引線連接，該應變片的另一根引線與第四電阻R4的另一端連接；儀表放大器AD620的輸出端與AD轉換器ICL7135的ANALOG IN端口連接，AD轉換器ICL7135的BUSY端口、POL端口、R/H端口、CLOCK端口分別對應與微處理器ATMEGA 128的ICP1端口、PD3端口、PD5端口、T1端口連接，微處理器ATMEGA 128的\SS端口、MISO端口、MOSI端口、SCK端口、INT0端口分別對應與CAN總線控制器的MCP 2515的\CS端口、SO端口、SI端口、SCK端口、\INT端口連接，CAN總線控制器的MCP 2515的TXCAN端口、RXCAN端口分別對應與CAN總線收發器MCP 2551的TXD端口、RXD端口連接，CAN總線收發器MCP 2551的CANH端口與CAN總線的H線連接、CANL端口與CAN總線的L線連接。
全文摘要
本發明涉及一種提取鑰匙牙花編碼裝置。本發明包括鑰匙夾具、探測部件、信號輸出接口和信號處理電路。探針座設置在鑰匙夾具的上部，6～10個柱形的探針組件豎直排成一排，在探針座內可以沿縱向滑動。探針組件包括通過彈簧連接的采樣探針和傳導探針，采樣探針的底部與鑰匙放置槽位置對應。應變片座的底面為拱形面，應變片貼在該拱形面上。每個傳導探針的頂部與對應的應變片座底面的拱頂位置對應，每個應變片的兩根引線通過信號輸出接口連接一個信號處理電路。信號處理電路包括AD轉換器、微處理器、CAN總線控制器、CAN總線收發器和儀表放大器。本發明裝置具有分辨率高、反應靈敏、線性度好的特點，可以精確地提取鑰匙的牙花編碼。
文檔編號E05B19/06GK101936092SQ20101022468
公開日2011年1月5日 申請日期2010年7月9日 優先權日2010年7月9日
發明者馮魏, 史維玉, 張新杰, 張海峰, 王敬棟 申請人:杭州電子科技大學