CN105479470B - 一种周向无死角位置检知传感器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及磁性开关技术领域，具体指一种周向无死角位置检知传感器。包括中空的胶盒，所述胶盒内设有集束盘和可导磁环，集束盘与胶盒的端壁固定连接，集束盘与可导磁环之间连接有若干弹性束带，且若干弹性束带沿同一圆周等角间隔设置；所述胶盒内设有导电柱，导电柱的一端与胶盒固定连接且导电柱的另一端穿设于可导磁环内；所述可导磁环内设有与导电柱配合的导电圈，且胶盒的端壁上设有分别与导电圈和导电柱电连接的进出引线。本发明的可导磁环可采用感磁体，因此外磁无需选择极性即可实现相吸感应动作，外部磁极从任意角度接近均可实现触发圈与导电圈的通断配合；改变现有传感器单一磁极适配和检测方向的局限性，提高机器人动作感知的灵活性。

Description

一种周向无死角位置检知传感器

技术领域

本发明涉及磁性开关技术领域，具体指一种周向无死角位置检知传感器。

背景技术

磁性接近开关是接近开关的一种，它能通过磁性原件感知位置关系变化，将非电量或电磁量转化为所需的电信号，从而达到控制或测量的目的。对于机器人应用技术而言，自动导航和定位检测是实现智能化控制的核心技术，而接近开关所能提供的位置检测和执行控制方案，具有其他控制器所不具备的优点。磁性接近开关在在磁引信弹头、航天器磁通门等军工领域，高速列车、自动电梯、磁热发电等高端装备制造业产业、自动化加工设备、制造业以及家用电器的开合盖、压力检测等领域，均能实现较强的检测和稳定的安全控制能力。

现有的磁性接近开关通过磁场检测来实现位置感应，其类型大多分为霍尔式、磁组式、干簧管式等，且其核心的磁敏元件多为国外引进，生产周期长且核心技术受制于人，导致成本居高不下。现有的磁性传感器大多依赖内磁与外磁的相互作用力实现出头的分断和接通，其内磁很容易对导电金属结构磁化影响动作的精度和灵敏度；并且内磁采用铁氧体硬磁容易掉粉，采用钕铁硼硬磁又需要电镀包覆磁粉，在长期反复动作下接触部位的电镀层容易脱落，导致内磁功能丧失或者磁粉脱落影响电接触。如何实现一种不需要磁敏元件驱动，又能通过磁场检测来实现位置检知的传感器，实现核心关键零部件的国产化自主开发，掌握技术的原创性和核心技术的自主开发实乃产业同仁的期望。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种结构合理、动作稳定、无需特定磁敏元件的周向无死角位置检知传感器。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明所述的一种周向无死角位置检知传感器，包括中空的胶盒，所述胶盒内设有集束盘和可导磁环，集束盘与胶盒的端壁固定连接，集束盘与可导磁环之间连接有若干弹性束带，且若干弹性束带沿同一圆周等角间隔设置；所述胶盒内设有导电柱，导电柱的一端与胶盒固定连接且导电柱的另一端穿设于可导磁环内；所述可导磁环内设有与导电柱配合的导电圈，且胶盒的端壁上设有分别与导电圈和导电柱电连接的进出引线。

根据以上方案，所述若干弹性束带一端均与集束盘固定连接呈一体结构。

根据以上方案，所述若干弹性束带的另一端分别穿设于可导磁环和导电圈之间，且导电圈与可导磁环配合与若干弹性束带呈固定连接。

根据以上方案，所述可导磁环内设有固定圈，弹性束带的另一端穿设于可导磁环和固定圈之间，且固定圈与可导磁环配合连接呈一体联动设置，所述导电圈穿设于固定圈内与其呈过盈配合。

根据以上方案，所述弹性束带的数量为A，则A为4-24之间的整数。

根据以上方案，所述弹性束带的数量A取值为12。

根据以上方案，所述胶盒内设有竖隔板，导电柱横向穿设于竖隔板上与其呈固定连接，且导电柱的里端穿设于导电圈内与其呈通断配合。

根据以上方案，所述导电柱的里端套设有触发圈，触发圈的外径与导电圈内径呈配合设置。

本发明有益效果为：本发明的可导磁环可采用感磁体，因此外磁无需选择极性即可实现相吸感应动作，外部磁极从任意角度接近均可实现触发圈与导电圈的通断配合；改变现有传感器单一磁极适配和检测方向的局限性，提高机器人动作感知的灵活性。

附图说明

图1是本发明的整体剖面结构示意图；

图2是本发明的内部动作机构结构示意图。

图中：

1、胶盒；2、导电柱；3、可导磁环；11、竖隔板；12、导电柱；13、触发圈；14、进出引线；21、弹性束带；31、固定圈；32、导电圈。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明的技术方案进行说明。

如图1所示，本发明所述的一种周向无死角位置检知传感器，包括中空的胶盒1，所述胶盒1内设有集束盘2和可导磁环3，集束盘2与胶盒1的端壁固定连接，集束盘2与可导磁环3之间连接有若干弹性束带21，且若干弹性束带21沿同一圆周等角间隔设置；所述胶盒1内设有导电柱12，导电柱12的一端与胶盒1固定连接且导电柱12的另一端穿设于可导磁环3内；所述可导磁环3内设有与导电柱12配合的导电圈32，且胶盒1的端壁上设有分别与导电圈32和导电柱12电连接的进出引线14；所述可导磁环3作为本发明的驱动部件，与外部磁体配合进而带动导电圈32实现与导电柱12的通断配合，本发明优选的可导磁环3为感磁体，可避免传统磁性开关的接电部件磁化问题，且可导磁环3与任意磁极的外部磁体均可实现相吸，可以集束盘2为圆心在竖直平面内摆动，从而实现周向上任意角度的外磁感应和通断控制。

所述若干弹性束带21一端均与集束盘2固定连接呈一体结构，一体化的集束盘2可提高传感器装配和加工效率。

所述若干弹性束带21的另一端分别穿设于可导磁环3和导电圈32之间，且导电圈32与可导磁环3配合与若干弹性束带21呈固定连接，所述弹性束带21的另一端为自由端，当可导磁环3受到外部磁场吸引产生动作，其动作方向上的弹性束带21收缩变形，其他的弹性束带21弯曲变形从而使导电圈32与导电柱12接触实现通断切换。

所述可导磁环3内设有固定圈31，弹性束带21的另一端穿设于可导磁环3和固定圈31之间，且固定圈31与可导磁环3配合连接呈一体联动设置，所述导电圈32穿设于固定圈31内与其呈过盈配合；本发明优选的固定圈31与弹性束带21为一体固定连接，固定圈31与集束盘2作为若干弹性束带21两端的固定部件，弹性束带21的活动端动作是通过固定圈31实现同步约束和扭力变向，因此为了使若干弹性束带21之间的一致性和协同性，本发明优选的固定圈31外缘设有与弹性束带21数量一致的通线槽，因此若干弹性束带21可一一对应地穿过固定圈上的通线槽并与其焊接呈一体结构；而所述的可导磁环3与固定圈31可采用任意连接方式实现一体联动。

所述弹性束带21的数量为A，则A为4-24之间的整数，所述A的数值越大则单个弹性束带21覆盖的动作角度越小，因此A与单个弹性束带21的受力呈反比，从而可降低弹性束带21的直径以提高其变形系数，使整体的弹性束带21能提供的变形力、复位力得到提高，保证可导磁环3的动作精确度和稳定性。

所述弹性束带21的数量A取值为12，本发明优选的单个弹性束带21覆盖角度为30度，过多的弹性束带21数量会提高加工装配难度。

所述胶盒1内设有竖隔板11，导电柱12横向穿设于竖隔板11上与其呈固定连接，且导电柱12的里端穿设于导电圈32内与其呈通断配合。

所述导电柱12的里端套设有触发圈13，触发圈13的外径与导电圈32内径呈配合设置，所述若干弹性束带21在集束盘2圆周上分布的直径限制了导电圈32的直径，通过触发圈13的行程弥补可降低可导磁环3设计行程，提高动作精度和磁感灵敏度。

以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。

Claims (8)

1.一种周向无死角位置检知传感器，包括中空的胶盒(1)，其特征在于：所述胶盒(1)内设有集束盘(2)和可导磁环(3)，集束盘(2)与胶盒(1)的端壁固定连接，集束盘(2)与可导磁环(3)之间连接有若干弹性束带(21)，且若干弹性束带(21)沿同一圆周等角间隔设置；所述胶盒(1)内设有导电柱(12)，导电柱(12)的一端与胶盒(1)固定连接且导电柱(12)的另一端穿设于可导磁环(3)内；所述可导磁环(3)内设有与导电柱(12)配合的导电圈(32)，且胶盒(1)的端壁上设有分别与导电圈(32)和导电柱(12)电连接的进出引线(14)。

2.根据权利要求1所述的周向无死角位置检知传感器，其特征在于：所述若干弹性束带(21)一端均与集束盘(2)固定连接呈一体结构。

3.根据权利要求2所述的周向无死角位置检知传感器，其特征在于：所述若干弹性束带(21)的另一端分别穿设于可导磁环(3)和导电圈(32)之间，且导电圈(32)与可导磁环(3)配合与若干弹性束带(21)呈固定连接。

4.根据权利要求3所述的周向无死角位置检知传感器，其特征在于：所述可导磁环(3)内设有固定圈(31)，弹性束带(21)的另一端穿设于可导磁环(3)和固定圈(31)之间，且固定圈(31)与可导磁环(3)配合连接呈一体联动设置，所述导电圈(32)穿设于固定圈(31)内与其呈过盈配合。

5.根据权利要求1-4任一所述的周向无死角位置检知传感器，其特征在于：所述弹性束带(21)的数量为A，则A为4-24之间的整数。

6.根据权利要求5所述的周向无死角位置检知传感器，其特征在于：所述弹性束带(21)的数量A取值为12。

7.根据权利要求1所述的周向无死角位置检知传感器，其特征在于：所述胶盒(1)内设有竖隔板(11)，导电柱(12)横向穿设于竖隔板(11)上与其呈固定连接，且导电柱(12)的里端穿设于导电圈(32)内与其呈通断配合。

8.根据权利要求7所述的周向无死角位置检知传感器，其特征在于：所述导电柱(12)的里端套设有触发圈(13)，触发圈(13)的外径与导电圈(32)内径呈配合设置。