一種具有位置檢測(cè)擴(kuò)展功能的機(jī)械限位裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種機(jī)械限位裝置，具體涉及一種具有位置檢測(cè)擴(kuò)展功能的機(jī)械限位
目.0
【背景技術(shù)】
[0002]回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)是機(jī)械系統(tǒng)中最常見的結(jié)構(gòu)之一，對(duì)于轉(zhuǎn)角有限的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，都需要一套限位裝置來避免運(yùn)動(dòng)構(gòu)件超出運(yùn)動(dòng)范圍。回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)還需要有相應(yīng)的位置檢測(cè)裝置，如編碼器、旋轉(zhuǎn)變壓器、感應(yīng)同步器等，但這些裝置通常只能對(duì)單圈的旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行檢測(cè)。對(duì)于超過運(yùn)動(dòng)范圍的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，通常需要在檢測(cè)裝置上加裝擴(kuò)展裝置，如位置檢測(cè)裝置上加裝齒輪減速器或者具有電池供電的擴(kuò)展電路系統(tǒng)來存儲(chǔ)當(dāng)前的位置。公開號(hào)為CN103438193A、申請(qǐng)日為2013年09月06日的發(fā)明專利申請(qǐng)公開了一種具有位置擴(kuò)展檢測(cè)功能的限位裝置，上述限位裝置無法應(yīng)用于具有振動(dòng)和沖擊的環(huán)境中。
[0003]綜上所述，現(xiàn)有的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的機(jī)械限位裝置和位置檢測(cè)裝置存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、檢測(cè)范圍有限、沒有抗振動(dòng)和沖擊能力的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明為解決現(xiàn)有的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的機(jī)械限位裝置和位置檢測(cè)裝置存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、檢測(cè)范圍有限、沒有抗振動(dòng)和沖擊能力的問題，進(jìn)而提供一種具有位置檢測(cè)擴(kuò)展功能的機(jī)械限位裝置。
[0005]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采取的技術(shù)方案是:
[0006]本發(fā)明的具有位置檢測(cè)擴(kuò)展功能的機(jī)械限位裝置包括機(jī)械限位裝置基座、機(jī)械限位擺桿、機(jī)械限位擺動(dòng)軸、狀態(tài)保持彈簧、限位塊、兩組霍爾傳感器組件和四個(gè)磁鋼;所述機(jī)械限位裝置還包括開口限位環(huán)和兩個(gè)約束塊，機(jī)械限位裝置基座通過螺栓連接安裝在回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)基座上，機(jī)械限位擺動(dòng)軸安裝在機(jī)械限位裝置基座上，機(jī)械限位擺桿安裝在機(jī)械限位擺動(dòng)軸上，狀態(tài)保持彈簧的上端安裝在機(jī)械限位裝置基座的上部，狀態(tài)保持彈簧的下端安裝在機(jī)械限位擺動(dòng)軸的下部，限位塊通過螺栓連接安裝在回轉(zhuǎn)連接法蘭上，四個(gè)磁鋼左右對(duì)稱安裝在機(jī)械限位擺桿上，兩組霍爾傳感器組件通過螺栓連接安裝在機(jī)械限位裝置基座上，每組霍爾傳感器組件與兩個(gè)磁鋼上下對(duì)應(yīng)設(shè)置;開口限位環(huán)設(shè)置在回轉(zhuǎn)連接法蘭的外緣上，兩個(gè)約束塊左右對(duì)稱安裝在機(jī)械限位擺桿上，兩個(gè)約束塊與開口限位環(huán)配合對(duì)機(jī)械限位擺桿的狀態(tài)進(jìn)行限位。
[0007]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果:
[0008]本發(fā)明的具有位置檢測(cè)擴(kuò)展功能的機(jī)械限位裝置的機(jī)械限位擺桿和限位塊可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械限位的功能，可以應(yīng)用在抗振動(dòng)和沖擊能力的環(huán)境中，適用范圍廣;兩個(gè)霍爾傳感器組件與位置檢測(cè)定子和位置檢測(cè)轉(zhuǎn)子相結(jié)合可以實(shí)現(xiàn)對(duì)超過-360°?+360°運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)角度位置的檢測(cè)；
[0009]本發(fā)明的約束塊以及回轉(zhuǎn)連接法蘭上的開口限位環(huán)可以使回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)在有較大加速度或承受強(qiáng)烈沖擊時(shí)保持轉(zhuǎn)動(dòng)角度位置輸出信號(hào)的正確性;保證了本發(fā)明的機(jī)械限位裝置在抗振動(dòng)和沖擊能力的環(huán)境中信號(hào)的穩(wěn)定性；
[0010]本發(fā)明的具有位置檢測(cè)擴(kuò)展功能的機(jī)械限位裝置結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高。
【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明的具有位置檢測(cè)擴(kuò)展功能的機(jī)械限位裝置安裝在回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上的主剖視圖；
[0012]圖2是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】一中限位塊12在初始位置的半剖視圖和約束塊25的局部剖視圖；
[0013]圖3是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】一中限位塊12運(yùn)動(dòng)到+350°時(shí)的主剖視圖；
[0014]圖4是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】一中限位塊12運(yùn)動(dòng)到-350°時(shí)的主剖視圖；
[0015]圖5是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】一中約束塊25與開口限位環(huán)30互相配合防止沖擊時(shí)約束塊25的右剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]【具體實(shí)施方式】一:如圖1?5所示，本實(shí)施方式的具有位置檢測(cè)擴(kuò)展功能的機(jī)械限位裝置包括機(jī)械限位裝置基座2、機(jī)械限位擺桿9、機(jī)械限位擺動(dòng)軸7、狀態(tài)保持彈簧8、限位塊12、兩組霍爾傳感器組件和四個(gè)磁鋼28;所述機(jī)械限位裝置還包括開口限位環(huán)30和兩個(gè)約束塊25，機(jī)械限位裝置基座2通過螺栓連接安裝在回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)基座16上，機(jī)械限位擺動(dòng)軸7安裝在機(jī)械限位裝置基座2上，機(jī)械限位擺桿9安裝在機(jī)械限位擺動(dòng)軸7上，狀態(tài)保持彈簧8的上端安裝在機(jī)械限位裝置基座2的上部，狀態(tài)保持彈簧8的下端安裝在機(jī)械限位擺動(dòng)軸7的下部，限位塊12通過螺栓連接安裝在回轉(zhuǎn)連接法蘭13上，四個(gè)磁鋼28左右對(duì)稱安裝在機(jī)械限位擺桿9上，兩組霍爾傳感器組件通過螺栓連接安裝在機(jī)械限位裝置基座2上，每組霍爾傳感器組件與兩個(gè)磁鋼28上下對(duì)應(yīng)設(shè)置;開口限位環(huán)30設(shè)置在回轉(zhuǎn)連接法蘭13的外緣上，兩個(gè)約束塊25左右對(duì)稱安裝在機(jī)械限位擺桿9上，兩個(gè)約束塊25與開口限位環(huán)30配合對(duì)機(jī)械限位擺桿9的狀態(tài)進(jìn)行限位。
[0017]使用時(shí)，將本發(fā)明的機(jī)械限位裝置安裝在回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)基座16上，所述回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)基座16、回轉(zhuǎn)輸出軸17和回轉(zhuǎn)連接法蘭13，回轉(zhuǎn)輸出軸17安裝在回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)基座16上，回轉(zhuǎn)連接法蘭13通過螺栓連接安裝在回轉(zhuǎn)輸出軸17上，所述回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)還包括兩個(gè)球軸承14，安裝在回轉(zhuǎn)輸出軸17上；
[0018]所述回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)還包括位置檢測(cè)定子21和位置檢測(cè)轉(zhuǎn)子22，位置檢測(cè)定子21設(shè)置在回轉(zhuǎn)輸出軸17內(nèi)，并通過螺栓連接安裝在回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)基座2上，位置檢測(cè)轉(zhuǎn)子22設(shè)置在位置檢測(cè)定子21內(nèi)，并通過螺栓連接安裝在回轉(zhuǎn)輸出軸17上。
[0019]狀態(tài)保持彈簧8兩端通過第一螺釘1-1和第二螺釘1-2連接。
[0020]【具體實(shí)施方式】二:如圖2?5所示，本實(shí)施方式每組霍爾傳感器組件包括電路板24、蓋板23和兩個(gè)霍爾傳感器27，電路板24安裝在機(jī)械限位裝置基座2上，兩個(gè)霍爾傳感器27并列安裝在電路板24上，蓋板23安裝在機(jī)械限位裝置基座2上。如此設(shè)計(jì)，兩個(gè)霍爾傳感器組件與位置檢測(cè)定子和位置檢測(cè)轉(zhuǎn)子相結(jié)合可以實(shí)現(xiàn)對(duì)超過-360°?+360°運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)角度位置的檢測(cè)。其它組成及連接關(guān)系與【具體實(shí)施方式】一相同。[0021 ]【具體實(shí)施方式】三:如圖1所示，本實(shí)施方式所述限位裝置還包括頂絲4，頂絲4設(shè)置在兩個(gè)滑動(dòng)軸承3的機(jī)械限位擺動(dòng)軸7上。如此設(shè)置，如此設(shè)置，運(yùn)行平穩(wěn)，運(yùn)行效果好。其它組成及連接關(guān)系與【具體實(shí)施方式】一或二相同。
[0022]【具體實(shí)施方式】四:如圖1所示，本實(shí)施方式所述限位裝置還包括墊片5，墊片5設(shè)置在機(jī)械限位擺動(dòng)軸7上。如此設(shè)置，起到緊固連接的作用。其它組成及連接關(guān)系與【具體實(shí)施方式】三相同。
[0023]【具體實(shí)施方式】五:如圖1所示，本實(shí)施方式所述限位裝置還包括兩個(gè)滑動(dòng)軸承3，機(jī)械限位擺動(dòng)軸7通過兩個(gè)滑動(dòng)軸承3安裝在機(jī)械限位裝置基座2上。如此設(shè)置，使得機(jī)械限位擺動(dòng)軸7運(yùn)行平穩(wěn)、轉(zhuǎn)動(dòng)順暢。其它組成及連接關(guān)系與【具體實(shí)施方式】一、二或四相同。
[0024]工作原理:
[0025]參見圖1?5所示，回轉(zhuǎn)輸出軸17相對(duì)于回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)基座16旋轉(zhuǎn)，通過回轉(zhuǎn)連接法蘭13和限位塊12使機(jī)械限位擺桿9擺動(dòng)，當(dāng)限位塊12運(yùn)動(dòng)到極限位置時(shí)，將被機(jī)械限位擺桿9阻擋，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)械限位；當(dāng)回轉(zhuǎn)輸出軸17順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，限位塊12推動(dòng)機(jī)械限位擺桿9逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)到極限位置，霍爾傳感器27與磁鋼28達(dá)到所需距離，霍爾傳感器27輸出電信號(hào)，可知回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)正向運(yùn)動(dòng)；當(dāng)回轉(zhuǎn)輸出軸17逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，限位塊12推動(dòng)機(jī)械限位擺桿9順時(shí)針旋轉(zhuǎn)到極限位置，霍爾傳感器27與磁鋼28達(dá)到所需距離，霍爾傳感器27輸出電信號(hào)，可知回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)反向運(yùn)動(dòng);機(jī)械限位擺桿9一側(cè)接觸到機(jī)械限位裝置基座2后，回轉(zhuǎn)連接法蘭13繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，約束塊25會(huì)卡入回轉(zhuǎn)連接法蘭13上的開口限位環(huán)30中，此時(shí)如果本發(fā)明裝置受到劇烈沖擊或突然產(chǎn)生較大加速度，回轉(zhuǎn)連接法蘭13上的開口限位環(huán)30可以通過約束塊25限制機(jī)械限位擺桿9的運(yùn)動(dòng)，防止由于本發(fā)明裝置受到?jīng)_擊，使得機(jī)械限位擺桿9的另一側(cè)磁鋼28與霍爾傳感器27接觸，避免了旋向判斷錯(cuò)誤。回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)范圍由其順時(shí)針運(yùn)動(dòng)范圍α和逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)范圍β決定，全程運(yùn)動(dòng)范圍為α+β ο通過本發(fā)明裝置，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)范圍受到了限制，轉(zhuǎn)角檢測(cè)范圍得到了擴(kuò)展。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種具有位置檢測(cè)擴(kuò)展功能的機(jī)械限位裝置，所述機(jī)械限位裝置包括機(jī)械限位裝置基座(2)、機(jī)械限位擺桿(9)、機(jī)械限位擺動(dòng)軸(7)、狀態(tài)保持彈簧(8)、限位塊(12)、兩組霍爾傳感器組件和四個(gè)磁鋼(28);其特征在于:所述機(jī)械限位裝置還包括開口限位環(huán)(30)和兩個(gè)約束塊(25)，機(jī)械限位裝置基座(2)通過螺栓連接安裝在回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)基座(16)上，機(jī)械限位擺動(dòng)軸(7)安裝在機(jī)械限位裝置基座(2)上，機(jī)械限位擺桿(9)安裝在機(jī)械限位擺動(dòng)軸(7)上，狀態(tài)保持彈簧(8)的上端安裝在機(jī)械限位裝置基座(2)的上部，狀態(tài)保持彈簧(8)的下端安裝在機(jī)械限位擺動(dòng)軸(7)的下部，限位塊(12)通過螺栓連接安裝在回轉(zhuǎn)連接法蘭(13)上，四個(gè)磁鋼(28)左右對(duì)稱安裝在機(jī)械限位擺桿(9)上，兩組霍爾傳感器組件通過螺栓連接安裝在機(jī)械限位裝置基座(2)上，每組霍爾傳感器組件與兩個(gè)磁鋼(28)上下對(duì)應(yīng)設(shè)置;開口限位環(huán)(30)設(shè)置在回轉(zhuǎn)連接法蘭(13)的外緣上，兩個(gè)約束塊(25)左右對(duì)稱安裝在機(jī)械限位擺桿(9)上，兩個(gè)約束塊(25)與開口限位環(huán)(30)配合對(duì)機(jī)械限位擺桿(9)的狀態(tài)進(jìn)行限位。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有位置檢測(cè)擴(kuò)展功能的機(jī)械限位裝置，其特征在于:每組霍爾傳感器組件包括電路板(24)、蓋板(23)和兩個(gè)霍爾傳感器(27)，電路板(24)安裝在機(jī)械限位裝置基座(2)上，兩個(gè)霍爾傳感器(27)并列安裝在電路板(24)上，蓋板(23)安裝在機(jī)械限位裝置基座(2)上。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具有位置檢測(cè)擴(kuò)展功能的機(jī)械限位裝置，其特征在于:所述限位裝置還包括頂絲(4)，頂絲(4)設(shè)置在兩個(gè)滑動(dòng)軸承(3)的機(jī)械限位擺動(dòng)軸(7)上。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有位置檢測(cè)擴(kuò)展功能的機(jī)械限位裝置，其特征在于:所述限位裝置還包括墊片(5)，墊片(5)設(shè)置在機(jī)械限位擺動(dòng)軸(7)上。5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或4所述的具有位置檢測(cè)擴(kuò)展功能的機(jī)械限位裝置，其特征在于:所述限位裝置還包括兩個(gè)滑動(dòng)軸承(3)，機(jī)械限位擺動(dòng)軸(7)通過兩個(gè)滑動(dòng)軸承(3)安裝在機(jī)械限位裝置基座(2)上。
【專利摘要】一種具有位置檢測(cè)擴(kuò)展功能的機(jī)械限位裝置，它涉及一種機(jī)械限位裝置。本發(fā)明解決了現(xiàn)有的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的機(jī)械限位裝置和位置檢測(cè)裝置存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、檢測(cè)范圍有限、沒有抗振動(dòng)和沖擊能力的問題。狀態(tài)保持彈簧的上端安裝在機(jī)械限位裝置基座的上部，狀態(tài)保持彈簧的下端安裝在機(jī)械限位擺動(dòng)軸的下部，限位塊通過螺栓連接安裝在回轉(zhuǎn)連接法蘭上，四個(gè)磁鋼左右對(duì)稱安裝在機(jī)械限位擺桿上，兩組霍爾傳感器組件通過螺栓連接安裝在機(jī)械限位裝置基座上，每組霍爾傳感器組件與磁鋼上下對(duì)應(yīng)設(shè)置；開口限位環(huán)設(shè)置在回轉(zhuǎn)連接法蘭的外緣上，兩個(gè)約束塊左右對(duì)稱安裝在機(jī)械限位擺桿上，約束塊與開口限位環(huán)配合對(duì)機(jī)械限位擺桿的狀態(tài)進(jìn)行限位。本發(fā)明用于回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的機(jī)械限位。
【IPC分類】G05G5/05
【公開號(hào)】CN105528012
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201511009336
【發(fā)明人】史士財(cái), 姜海博, 朱映遠(yuǎn), 劉宏
【申請(qǐng)人】哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【公開日】2016年4月27日
【申請(qǐng)日】2015年12月28日