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非接触式接近开关及阀位指示系统的制作方法

专利查询2022-5-22  69

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1.本实用新型涉及开关控制技术领域,尤其涉及一种非接触式接近开关及阀位指示系统。


背景技术:

2.非接触式接近开关是一种无需接触外部部件就可输出开关信号的位置开关,当靶标与开关的感应面的距离小于或大于动作阈值时接近开关改变状态输出开关量信号。
3.现有的非接触式接近开关多采用磁性件直接驱动开关触点,磁性件与触点采用钢性连接。
4.当工作环境中存在振动,例如接近开关安装于管道等高振动环境下时,磁性件振动会导致接近开关误动作,产生假信号。


技术实现要素:

5.鉴于上述问题,本实用新型实施例提供一种非接触式接近开关,将开关触点的刚性接触改为弹性接触,避免非接触式接近开关在振动环境下发生触点误动作,提高稳定性;将非接触式接近开关的直线运动改为旋转运动,增强非接触式接近开关的抗振动性能。
6.为了实现上述目的,本实用新型实施例提供如下技术方案:
7.本实用新型实施例的第一方面提供一种非接触式接近开关。
8.一种非接触式接近开关,包括:相对并间隔设置的第一静触点和第二静触点;限位块,在所述第一静触点和所述第二静触点的相对方向位于所述第一静触点和所述第二静触点之间;弹性组件,包括安装座以及与所述安装座连接的弹性件;转动件,所述转动件的第一侧位于所述第一静触点和所述第二静触点之间,且在所述转动件的第一侧上间隔设置第一动触点与第二动触点,所述转动件的与所述第一侧相对的第二侧与所述限位块相连并能够相对所述限位块转动,所述转动件上设置连接部,所述连接部与所述弹性件连接;驱动装置,驱动所述弹性组件转动,以带动所述转动件绕所述限位块转动,使所述第一动接触点与所述第一静接触点接触,或使所述第二动接触点与所述第二静接触点接触。
9.与现有技术相比,本实用新型实施例提供的非接触式接近开关具有如下优点:
10.非接触式接近开关包括相对并间隔设置的第一静触点和第二静触点,转动件的第一侧上间隔设置第一动触点与第二动触点;在第一静触点和第二静触点的相对方向位于第一静触点和第二静触点之间设置限位块,驱动装置驱动弹性组件转动,以带动转动件绕限位块转动,使第一动接触点与第一静接触点接触,或使第二动接触点与第二静接触点接触。弹性组件的弹力能够将第一动触点与第一静触点或第二动触点与第二静触点压紧,避免非接触式接近开关在振动环境下发生触点误动作,提高稳定性。驱动装置驱动弹性组件转动,以带动转动件绕限位块转动,将非接触式接近开关的直线运动改为旋转运动,增强非接触式接近开关的抗振动性能。
11.作为本实用新型实施例非接触式接近开关的一种改进,所述转动件包括基板以及
设置在所述基板的所述第一侧的第一凸起部;所述第一凸起部在背离所述基板的一侧间隔设置所述第一动触点和所述第二动触点;所述连接部包括设置在所述基板一侧且与所述第一凸起部相邻的第二凸起部。
12.作为本实用新型实施例非接触式接近开关的进一步改进,所述基板的所述第二侧设置有尖角结构,所述限位块上与所述尖角结构相对的侧面上设置有v形凹槽,所述尖角结构与所述凹槽的底壁抵接。
13.作为本实用新型实施例非接触式接近开关的进一步改进,所述安装座的一端设置有容纳槽,所述弹性件的部分结构位于所述容纳槽中,所述弹性件的一端固定在所述容纳槽的底壁,所述弹性件的另一端与所述转动件的第二凸起部卡接。
14.作为本实用新型实施例非接触式接近开关的进一步改进,所述驱动装置包括活动磁性件、固定磁性件、第一连接杆和第二连接杆杆,所述第一连接杆的一端与所述第二连接杆的第一端转动连接,所述第一连接杆的另一端设置安装结构用以安装所述活动磁性件,在所述第一连接杆的延伸方向上设置所述固定磁性件,所述第二连接杆的第二端与所述安装座转动连接。
15.作为本实用新型实施例非接触式接近开关的进一步改进,所述安装座呈l形,包括相连的第一部分和第二部分,在所述第一部分和所述第二部分相交的位置设置固定轴,所述驱动装置驱动所述安装座绕所述固定轴转动,所述安装座的一端与所述第二连接杆转动连接,所述安装座的另一端连接所述弹性件。
16.作为本实用新型实施例非接触式接近开关的进一步改进,所述第二连接杆包括相连的呈直线状第一段和呈弧状第二段,所述呈直线状第一段的一端与所述第一连接杆相连,所述呈弧状第二段的一端与所述安装座相连。
17.作为本实用新型实施例非接触式接近开关的进一步改进,所述第一连接杆的安装结构包括设置在所述第一连接杆另一端的安装槽,所述活动磁性件设置在所述安装槽内且沿某一特定方向运动。
18.作为本实用新型实施例非接触式接近开关的进一步改进,所述非接触式开关包括外壳,所述外壳包括封闭端与开口端,所述外壳包括设置在所述外壳开口端的呈环状的底座,所述底座的一侧上相对设置第一静触点座和第二静触点座,所述第一静触点座包括相连的第一安装块和第一弹性臂,所述第一安装块固定在所述底座的一侧,所述第一弹性臂自由端的端部设有所述第一静触点;所述第二静触点座包括相连的第二安装块和第二弹性臂,所述第二安装块固定在所述底座的一侧,所述第二弹性臂自由端的端部设有所述第二静触点。
19.本实用新型实施例的第二方面提供一种阀位指示系统。
20.一种阀位指示系统,包括任一项所述的非接触式接近开关和设置在所述非接触式接近开关背离所述驱动装置一侧的靶标,所述靶标用于吸引所述非接触式接近开关的活动磁性件。
21.与现有技术相比,本实用新型实施例提供的一种阀位指示系统具有如下优点:
22.阀位指示系统由于采用上述的非接触式接近开关,避免阀位指示系统在振动环境下发生触点误动作,增强抗振动性能,提高稳定性。
附图说明
23.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1为相关技术接近开关打开状态的结构示意图;
25.图2为相关技术接近开关闭合状态的结构示意图;
26.图3为本实用新型实施例提供的非接触式接近开关的结构示意图;
27.图4为本实用新型实施例提供的限位块的结构示意图;
28.图5为本实用新型实施例提供的转动件的结构示意图;
29.图6为本实用新型实施例提供的转动件a-a向的剖视图;
30.图7为本实用新型实施例提供的阀位指示系统的结构示意图。
31.附图标记说明:
32.100:阀位指示系统;101:非接触式接近开关;102:靶标;1:转动件;11:第一凸起部;111:第一动触点;112:第二动触点;12:第二凸起部;13:尖角结构;2:底座;21:第一静触点;22:第二静触点;23:第一静触点座;24:第二静触点座;25:第一触针;26:第二触针;27:螺栓;28:弹性套;3:限位块;31:v形凹槽;4:弹性组件;41:安装座;42:弹性件;43:固定轴;5:驱动装置;51:第一连接杆;52:第二连接杆;53:活动磁性件;54:固定磁性件;6:压紧螺母;7:外壳;71:第一支撑件;72:第二支撑件;9:动触点臂。
具体实施方式
33.图1为相关技术接近开关打开状态的结构示意图;图2为相关技术接近开关闭合状态的结构示意图。如图1和图2所示,现有的接近开关包括外壳、固定设置在外壳上的第一静触点21和第二静触点22和动触点臂9。动触点臂9位于第一静触点21和第二静触点22之间。动触点臂9自由端的端部左右两侧分别设置两个动触点。动触点臂9运动到右侧端点时与第一静触点21接触、运动到左侧端点时与第二静触点22接触。然而当接近开关在振动环境下动触点臂9随振动而抖动,导致动静触点不停切换,接近开关容易发生触点误动作。
34.针对上述技术问题,本实用新型提出一种非接触式接近开关及阀位指示系统,非接触式接近开关包括相对并间隔设置的第一静触点和第二静触点,转动件的第一侧上间隔设置第一动触点与第二动触点;在第一静触点和第二静触点的相对方向位于第一静触点和第二静触点之间设置限位块,驱动装置驱动弹性组件转动,以带动转动件绕限位块转动,使第一动接触点与第一静接触点接触,或使第二动接触点与第二静接触点接触。弹性组件的弹力能够将第一动触点与第一静触点或第二动触点与第二静触点压紧,避免非接触式接近开关在振动环境下发生触点误动作,提高稳定性。驱动装置驱动弹性组件转动,以带动转动件绕限位块转动,将非接触式接近开关的直线运动改为旋转运动,增强非接触式接近开关的抗振动性能。
35.为了使本实用新型实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实
用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例,均属于本实用新型保护的范围。
36.本实用新型实施例中所涉及上、下、左和右等方位词,是非接触式接近开关及阀位指示系统处于正常运作中作为基准定义的,前述方位词仅用于方便描述,并不构成对结构的任何限定。
37.下面参考附图描述根据本实用新型实施例的一种非接触式接近开关及阀位指示系统。
38.图3为本实用新型实施例提供的非接触式接近开关的结构示意图,参阅图3,一种非接触式接近开关101包括限位块3、弹性组件4、转动件1、驱动装置5以及相对并间隔设置的第一静触点21和第二静触点22。弹性组件4,包括安装座41以及与安装座41连接的弹性件42。限位块3在第一静触点21和第二静触点22的相对方向位于第一静触点21和第二静触点22之间。转动件1的第一侧位于第一静触点21和第二静触点22之间,且在转动件1第一侧上间隔设置第一动触点111与第二动触点112,转动件1与第一侧相对的第二侧与限位块3相连并能够相对限位块3转动,转动件1上设置连接部,连接部与弹性件42连接;驱动装置5驱动弹性组件4转动,以带动转动件1绕限位块3转动,使第一动触点111与第一静触点21接触,或使第二动触点112与第二静触点22接触。
39.弹性组件4的弹力能够将第一动触点111与第一静触点21或第二动触点112与第二静触点22压紧,避免非接触式接近开关101在振动环境下发生触点误动作,提高稳定性。驱动装置5驱动弹性组件4转动,以带动转动件1绕限位块3转动,将非接触式接近开关101的直线运动改为旋转运动,增强非接触式接近开关101的抗振动性能。
40.为了方便设置第一动触点111与第二动触点112,在一个可选的实施例中,图5为本实用新型实施例提供的转动件的结构示意图;图6为本实用新型实施例提供的转动件a-a向的剖视图,参阅图5和图6,转动件1包括基板以及设置在基板的第一侧的第一凸起部11;第一凸起部11在背离基板的一侧间隔设置第一动触点111和第二动触点112。转动件1是呈片状结构,第一动触点111和第二动触点112是通过铆接的方式与基板连接。第一动触点111与第二动触点112设置在转动件1上,可以随转动件1的旋转,使第一动触点111与第一静触点21接触,或使第二动触点112与第二静触点22接触。将第一动触点111与第一静触点21接触,或第二动触点112与第二静触点22接触的直线运动改为旋转运动,增强非接触式接近开关101的抗振动性能。
41.转动件1的与第一侧相对的第二侧与限位块3相连并能够相对限位块3转动,可选地,参阅图4,图4为本实用新型实施例提供的限位块的结构示意图。基板的第二侧设置有尖角结构13,限位块3上与尖角结构13相对的侧面上设置有v形凹槽31,尖角结构13与凹槽的底壁抵接。限位块3上设置v形凹槽31与基板的尖角结构13配合,限位块3一方面可以对转动件1起到限位的作用,防止限位块3向一侧移动;另一方面设置的v形凹槽31可以使转动件1绕限位块3顺时针转动或逆时针转动。
42.为了实现驱动装置5驱动弹性组件4转动,以带动转动件1绕限位块3转动,转动件1的连接部包括设置在基板一侧且与第一凸起部11相邻的第二凸起部12。安装座41的一端设置有容纳槽,弹性件42的部分结构位于容纳槽中,弹性件42的一端固定在容纳槽的底壁,弹性件42的另一端与转动件1的第二凸起部12卡接。需要说明的是,弹性件42可选为压缩弹
簧。转动件1的第二凸起部12卡接在压缩弹簧的一端。在非接触式接近开关101处于振动环境下工作时,弹性件42的弹力的分力能够将第一动触点111与第一静触点21压紧,或将第二动触点112与第二静触点22压紧,避免非接触式接近开关101在振动环境下发生触点误动作,提高稳定性。
43.为了实现驱动装置5驱动弹性组件4转动,可选地,驱动装置5包括活动磁性件53、固定磁性件54、第一连接杆51和第二连接杆52,第一连接杆51的一端与第二连接杆52的第一端转动连接,第二连接杆52的另一端设置安装结构用以安装活动磁性件53,在第二连接杆52的延伸方向上设置固定磁性件54,第二连接杆52的第二端与安装座41转动连接。
44.固定磁性件54与活动磁性件53具有相同的磁化方向,活动磁性件53与固定磁性件54相互吸引,固定磁性件54对活动磁性件53施加向右的作用力,第一连接杆51带动第二连接杆52实现向右的移动,驱动弹性组件4转动,以带动转动件1逆时针转动,实现第二动触点112与第二静触点22接触。
45.为了使第二连接杆52更好的连接第一连接杆51和安装座41,可选地,第二连接杆52包括相连的呈直线状第一段和呈弧状第二段,呈直线状第一段的一端与第一连接杆51相连,呈弧状第二段的一端与安装座41相连。
46.安装座41呈l型,包括相连的第一部分和第二部分,在安装座41第一部分和第二部分相交的位置设置固定轴43,驱动装置5驱动安装座41绕固定轴43转动,安装座41l型的一端用于转动连接第二连接杆52,安装座41l型的另一端用于连接弹性件42。安装座41设计成l型,安装座41l型的一端和第二连接杆52呈弧状第二段连接,安装座41l型的另一端内凹形成容纳槽,弹性件42的部分结构位于容纳槽中,弹性件42的一端固定在容纳槽的底壁。
47.可选地,在安装座41的外侧设置呈环状的导向套,设置导向套可以使驱动装置5驱动安装座41顺时针转动,或逆时针转动时,起到一定的限位作用。
48.活动磁性件53在受到外界磁力时,为了能带动第一连接杆51移动,在一个可选的实施例中,第一连接杆51的另一端设置安装结构用以安装活动磁性件53,第一连接杆51的安装结构包括设置在第一连接杆51另一端的安装槽,安装槽包括设置在第一连接杆51的底壁和相连的第一侧壁、第二侧壁、第三侧壁和第四侧壁。活动磁性件53设置在安装槽内且沿某一特定方向运动。在活动磁性件53向右或向左移动时,带动第一连接杆51转动,第一连接杆51带动第二连接杆52转动,再驱动弹性组件4转动,使第一动触点111与第一静触点21接触,或使第二动触点112与第二静触点22接触。
49.非接触式开关包括外壳7,外壳7包括封闭端与开口端,外壳7包括设置在外壳7开口端的呈环状的底座2,底座2的一侧上相对设置第一静触点座23和第二静触点座24,第一静触点座23包括相连的第一安装块和第一弹性臂,第一安装块固定在底座2的一侧,第一弹性臂自由端的端部设有第一静触点21;第二静触点座24包括相连的第二安装块和第二弹性臂,第二安装块固定在底座2的一侧,第二弹性臂自由端的端部设有第二静触点22。第一静触点21设置在第一弹性臂自由端的端部,第二静触点22设置在第二弹性臂自由端的端部,第一静触点21与第二静触点22能更好的与第一动触点111和第二动触点112配合。
50.可选地,非接触式接近开关101包括相对设置的第一触针25与第二触针26,第一触针25呈长形结构,其一端位于第一安装块中,另一端穿过底座2,由底座2的另一侧面露出;第二触针26呈长形结构,其一端位于第二安装块中,另一端穿过底座2,由底座2的另一侧面
露出。第一触针25与第一静触点座23连接,第二触针26与第二静触点座24连接,第一静触点座23与第二静触点座24的右端可以外接电路,实现电连接。第一触针25与第二触针26的一侧设置弹性套28,起到保护的作用。
51.非接触式接近开关101还包括设置在底座2背离第一静触点21一侧的压紧螺母6,压紧螺母6与外壳7形成可拆卸连接,压紧螺母6位于底座2背离弹性件42的一端,压紧螺母6与底座2通过螺栓27连接,将底座2压紧,防止底座2和驱动装置5等从外壳7的开口端脱出。
52.非接触式接近开关101的外壳7呈长条形状,一端设置成开口端,另一端设置成封闭端,在外壳7内部设置第一支撑座和第二支撑座。第一支撑座和第二支撑座都设置成环状的,第一支撑座的内部用于安装固定磁性件54和活动磁性件53,第二支撑座的内部用于安装限位块3、弹性组件4、转动件1和其他部件。通过设置第一支撑件71和第二支撑件72使非接触式接近开关101的组件更好的安装在外壳7上。
53.需要说明的是,第一支撑件71和第二支撑件72,第一连接杆51和第二连接杆52的连接件的材质应为绝缘材料,避免对活动磁性件53产生导磁性,对非接触式接近开关101的打开和关闭产生误导。
54.图7为本实用新型实施例提供的阀位指示系统的结构示意图,参阅图7。一种阀位指示系统100,包括非接触式接近开关101和设置在外壳7封闭端背离驱动装置5的靶标102,靶标102用于吸引接近开关的活动磁性件53。靶标102一般设置成磁性件,靶标102与活动磁性件53具有相同的磁化方向,靶标102与活动磁性件53相互吸引。当靶标102和活动磁性件53保持在一定距离时,靶标102对活动磁性件53的吸引力大于固定磁性件54对活动磁性件53的吸引力时,活动磁性件53向左运动,带动第一连接杆51和第二连接杆52向左运动,使安装座41绕固定轴43逆时针转动,并带动转动件1顺时针转动,使第一动触点111与第一静触点21接触,使非接触式接近开关101处于打开的状态。
55.在一个可选的实施例中,当靶标102与活动磁性件53的距离在1.5mm-2.5mm之间时,靶标102对活动磁性件53的吸引力大于固定磁性件54对活动磁性件53的吸引力,活动磁性件53向左运动,第一连接杆51带动第二连接杆52向左运动,第二连接杆52带动安装座41绕固定轴43逆时针转动,安装座41连接的弹性件42带动转动件1顺时针转动,使第一静触点21与第一动触点111接触,可以使非接触式接近开关101处于工作状态,弹性组件4的弹力使第一静触点21与第一动触点111压紧,使非接触式接近开关101在随环境振动时,弹性压紧力可以保持第一静触点21与第一动触点111之间的可靠接触。
56.当靶标102与活动磁性件53的距离大于2.5mm时,靶标102对活动磁性件53的吸引力小于固定磁性件54对活动磁性件53的吸引力,活动磁性件53向右运动,第一连接杆51带动第二连接杆52向右运动,第二连接杆52带动安装座41绕固定轴43顺时针转动,安装座41连接的弹性件42带动转动件1逆时针转动,使第二静触点22与第二动触点112接触,弹性组件4的弹力使二静触点与第二动触点112压紧,使非接触式接近开关101在随环境振动时,弹性压紧力可以保持第二静触点22与第二动触点112之间的可靠接触,可以使非接触式接近开关101处于非工作状态。
57.本说明书中各实施例或实施方式采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分相互参见即可。
58.在本说明书的描述中,参考术“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方
式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
59.最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

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