CN105679599A - 一种用于自动控制的位置检知磁传感器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及磁性开关技术领域，具体指一种用于自动控制的位置检知磁传感器。包括中空的胶盒，所述胶盒的内腔中设有竖隔板且竖隔板上横向穿设有导电柱；所述竖隔板右侧的胶盒内腔中设有动作片，动作片左端上套设有磁环，导电柱的右端穿设于磁环内且与动作片对应设置；所述导电片和动作片分别与胶盒右侧壁板上引线连接。本发明的磁环外周为单一极性，与之匹配的外磁无需选择极性，即可实现相吸或相斥的感应驱动配合，固设管配合导电柱实现通断配合改变现有传感器单一磁极适配和方向局限性，提高机器人动作感知的灵活性，可有效减少传感器配置数量；胶盒内腔由横竖隔断分割并可填充绝缘胶，从而提高整体工作稳定性。

Description

一种用于自动控制的位置检知磁传感器

技术领域

本发明涉及磁性开关技术领域，具体指一种用于自动控制的位置检知磁传感器。

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。目前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。在机器人、自动化控制设备、智能装备制造领域，部件之间的位置变化和动作感知情况复杂，而现有的外磁驱动感应为线性控制，外磁和内磁需要区分NS极性以实现同性相斥、异性相吸的控制机制，因此，感知和控制系统需要设置很多且具有唯一性的磁性开关，这样就导致整体布局的复杂性提高了制造难度。且随着自动化、智能化控制设备的发展趋势，小型化、紧凑型是工业设计的主流方向。因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种结构紧凑、配置灵活、有利于紧凑型布局的用于自动控制的位置检知磁传感器。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明所述的一种用于自动控制的位置检知磁传感器，包括中空的胶盒，所述胶盒的内腔中设有竖隔板，竖隔板上端与胶盒顶板连接且竖隔板上横向穿设有导电柱；所述竖隔板右侧的胶盒内腔中设有动作片，动作片横向设置且其右端与胶盒配合连接，动作片左端上套设有磁环，导电柱的右端穿设于磁环内且与动作片对应设置；所述导电柱的左端上设有导电片，导电片的接线端与动作片右端对应设置，且导电片和动作片分别与胶盒右侧壁板上引线连接。

根据以上方案，所述动作片的左端设有固设管，固设管的外径与磁环的内径匹配，磁环套设于固设管上，且固设管的两端口上设有分别抵触磁环两端面的盖沿；所述导电柱的右端穿设于固设管内。

根据以上方案，所述动作片左端设有限位部，限位部的两侧边上均设有折页，且折页上设有定位口，其中一个引线穿设于两个折页之间且与限位部焊接；所述胶盒内设有横隔板，横隔板的右端与胶盒右侧壁连接；所述横隔板上端面设有条状凸块，条状凸块上方的胶盒顶板内侧设有压块，限位部穿设于横隔板和压块之间，且折页的定位口与条状凸块连接呈过盈配合。

根据以上方案，所述其中一个折页的下端向外折弯有定位片，所述限位部的另一个折页和定位片分别抵触设置在胶盒的里外侧壁板上。

根据以上方案，所述胶盒内设有横向的低层板和竖直的过渡板，低层板的左端与竖隔板下端连接，低层板的右端与过渡板的下端连接，过渡板的上端与横隔板的左端连接，且竖隔板、低层板、过渡板、横隔板依次连接呈一体结构；所述导电片穿设于低层板与胶盒底板之间，动作片的限位部和导电片的接线端分别与横隔板上下两侧的进出引线连接。

根据以上方案，所述胶盒正面为开口设置，胶盒的开口内设有与硅胶垫片，硅胶垫片与竖隔板、横隔板、磁环、动作片对应设置；所述硅胶垫片外侧设有封闭胶盒开口的密封胶。

根据以上方案，所述硅胶垫片右端的内侧设有固定块，固定块嵌设于胶盒顶板和横隔板之间，且固定块上设有与限位部配合的插口。

根据以上方案，所述竖隔板的左侧面上设有端台，端台和竖隔板上设有阶梯通孔，所述导电柱的左端外缘上设有固定环，导电柱穿设于阶梯通孔内且与端台固定连接。

根据以上方案，所述导电片呈“L”形设置，导电片的竖直部上设有铆接孔，导电柱的左端穿设于铆接孔内与导电片电连接；所述导电片的横条部穿设于低层板和胶盒底板之间，导电片的横条部尾端设有“八”字形的夹板，另一个引线端部插入夹板与导电片电连接。

根据以上方案，所述磁环为辐射充磁而成，磁环的外周和内壁为相反的单一极性。

本发明有益效果为：本发明的磁环外周为单一极性，与之匹配的外磁无需选择极性，即可实现相吸或相斥的感应驱动配合，固设管连接具有弹性的动作片从而配合导电柱实现通断配合，从而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，可有效减少传感器配置数量；动作片限位端与导电片接线端同向设置并从胶盒一侧接线连接，可方便传感器装配设置，胶盒内腔由横竖隔断分割并可填充绝缘胶，从而提高整体工作稳定性。

附图说明

图1是本发明的爆炸结构示意图；

图2是本发明的内部装配结构示意图。

图中：

1、胶盒；2、导电柱；3、动作片；4、磁环；5、硅胶垫片；11、竖隔板；12、横隔板；13、低层板；14、过渡板；15、条状凸块；16、压块；17、端台；18、阶梯通孔；19、引线；21、固定环；22、导电片；23、铆接孔；24、夹板；31、固设管；32、盖沿；33、限位部；34、折页；35、定位口；36、定位片；51、固定块；52、插口；53、密封胶；

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1-2所示，本发明所述的一种用于自动控制的位置检知磁传感器，包括中空的胶盒1，所述胶盒1的内腔中设有竖隔板11，竖隔板11将胶盒1内腔分割呈左右两个容纳腔，竖隔板11上端与胶盒1顶板连接且竖隔板11上横向穿设有导电柱2，导电柱2两端分别设于两个容纳腔内；所述竖隔板11右侧的胶盒1内腔中设有动作片3，动作片3横向设置且其右端与胶盒1配合连接，动作片3左端上套设有磁环4，导电柱2的右端穿设于磁环4内且与动作片3对应设置，所述动作片3右端固定在胶盒1内，磁环4与动作片3左端连接且动作片3具有弹性使其左端与磁环4一体联动，磁环4的外周为同一极性从而使其受到外部任意磁极或铁磁体的相斥或相吸驱动，带动动作片3与导电柱2连通并输出通断控制信号；所述导电柱2的左端上设有导电片22，导电片22的接线端与动作片3右端对应设置，且导电片22和动作片3分别与胶盒1右侧壁板上引线19连接，所述导电片22穿设于胶盒1的左右容纳腔且其右端与动作片3对应设置，从而使传感器的接线端为同一侧面以方便装配。

所述动作片3的左端设有固设管31，固设管31的外径与磁环4的内径匹配，磁环4套设于固设管31上，且固设管31的两端口上设有分别抵触磁环4两端面的盖沿32；所述导电柱2的右端穿设于固设管31内；所述动作片3的右端与胶盒1固定连接，动作片3为0.2mm厚的黄铜片其整体具有弹性且其左端为自由设置，固设管31与动作片3左端连接从而可在胶盒1内腔中360°自由活动，磁环4的外周为同一极性从而可接受任意极性的外部磁场或铁磁体相吸或相斥驱动，磁环4以动作片3右端为中心且以动作片3为半径实现360°摆动，并带动固设管31与悬浮于其内的导电柱2形成通断配合，改变传统磁性开关的极性区分提高传感器的使用灵活性，且磁环4可感知其与周向上任意外部磁场的变化，从而提高机器人动作检测控制的使用范围，减少同类型传感器设置的数量，提高自动化设备的集成度、布局的紧凑性、动作控制智能化程度。

所述动作片3左端设有限位部33，限位部33的两侧边上均设有折页34，且折页34上设有定位口35，其中一个引线19穿设于两个折页34之间且与限位部33焊接；限位部33与两侧折页34组成“凹”结构，从而方便引线19的穿入和焊接，动作片3通过限位部33固定连接在胶盒1右侧内腔；所述胶盒1内设有横隔板12，横隔板12的右端与胶盒1右侧壁连接；所述横隔板12上端面设有条状凸块15，条状凸块15上方的胶盒1顶板内侧设有压块16，限位部33穿设于横隔板12和压块16之间，且折页34的定位口35与条状凸块15连接呈过盈配合；所述限位部33上端面抵触压块16，折页34下端边抵触横隔板12从而在竖直方向上固定动作片3左端，所述两个折页34分别抵触胶盒1内外侧壁从而在纵向上固定动作片3左端，所述定位口35卡套在条状凸块15上从而在横向上固定动作片3左端。

所述其中一个折页34的下端向外折弯有定位片36，所述限位部33的另一个折页34和定位片36分别抵触设置在胶盒1的里外侧壁板上，所述胶盒1内侧壁上对应折页34设有补偿垫块，里侧的折页34抵触补偿垫块且配合外侧折页34单的定位片36抵触胶盒1外侧壁，从而使动作片3以及其上的磁环4处于胶盒1内腔的中心，并使磁环4相对胶盒1内外侧壁之间留出行程间隙，方便装配和传感器精度控制的要求。

所述胶盒1内设有横向的低层板13和竖直的过渡板14，低层板13的左端与竖隔板11下端连接，低层板13的右端与过渡板14的下端连接，过渡板14的上端与横隔板12的左端连接，且竖隔板11、低层板13、过渡板14、横隔板12依次连接呈一体结构；所述导电片22穿设于低层板13与胶盒1底板之间，动作片3的限位部33和导电片22的接线端分别与横隔板12上下两侧的进出引线19连接；所述胶盒1内腔通过竖隔板11分割呈左右两个内腔，进一步地胶盒1右侧内腔由底层板13、过渡板14、横隔板12再次分割成上下两个内腔，且该下层内腔与左侧内腔连通，从而使导电片22穿过底层板13和胶盒1底板之间并固定，导电片22的两端分别设于胶盒1的左内腔和右下腔中，导电片22的左端与导电柱2电连接，导电片22右端与动作片3的限位部33对应设置并且分别隔离在横隔板12的上下内腔中；本发明优选的竖隔板11左侧内腔中可填充绝缘胶，从而固化导电柱2与导电片22的连接以及导电片22与竖隔板11的连接稳定；所述限位部33在横隔板12与胶盒1顶板之间可填充绝缘胶，限位部33左侧的横隔板12设置有隔离挡板以避免绝缘胶影响动作片3的弹性。

所述胶盒1正面为开口设置，胶盒1的开口内设有与硅胶垫片5，硅胶垫片5与竖隔板11、横隔板12、磁环4、动作片3对应设置；所述硅胶垫片5外侧设有封闭胶盒1开口的密封胶53，硅胶垫片5与胶盒1背面配合组成磁环4的前后活动行程，硅胶垫片5具有弹性以提供磁环4的动作缓冲，所述密封胶53为环氧树脂、硅酮胶、702胶或其他绝缘填充胶体。

所述硅胶垫片5右端的内侧设有固定块51，固定块51嵌设于胶盒1顶板和横隔板12之间，且固定块51上设有与限位部33配合的插口52，所述固定块51插设于横隔板12和胶盒1顶板之间，从而对右侧的胶盒1内腔形成隔断，且固定块41上的插口52固定动作片3右端，进而配合限位部33固定动作片3。

所述竖隔板11的左侧面上设有端台17，端台17和竖隔板11上设有阶梯通孔18，所述导电柱2的左端外缘上设有固定环21，导电柱2穿设于阶梯通孔18内且与端台17固定连接。

所述导电片22为0.2mm厚的黄铜片，导电片22呈“L”形设置或任意不规则形状，进而使导电片22连接并穿设于胶盒1内腔的左右两端，导电片22的竖直部上设有铆接孔23，导电柱2的左端穿设于铆接孔23内与导电片22电连接；所述导电片22的横条部穿设于低层板13和胶盒1底板之间，导电片22的横条部尾端设有“八”字形的夹板24，另一个引线19端部插入夹板24与导电片22电连接。

所述磁环4为辐射充磁而成，磁环4的外周和内壁为相反的单一极性，磁环4外周的单一极性可配合任意极性的外磁或铁磁体实现相吸或相斥的动作感知，提高传感器的配置灵活性。

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 (10)

1.一种用于自动控制的位置检知磁传感器，包括中空的胶盒(1)，其特征在于：所述胶盒(1)的内腔中设有竖隔板(11)，竖隔板(11)上端与胶盒(1)顶板连接且竖隔板(11)上横向穿设有导电柱(2)；所述竖隔板(11)右侧的胶盒(1)内腔中设有动作片(3)，动作片(3)横向设置且其右端与胶盒(1)配合连接，动作片(3)左端上套设有磁环(4)，导电柱(2)的右端穿设于磁环(4)内且与动作片(3)对应设置；所述导电柱(2)的左端上设有导电片(22)，导电片(22)的接线端与动作片(3)右端对应设置，且导电片(22)和动作片(3)分别与胶盒(1)右侧壁板上引线(19)连接。

2.根据权利要求1所述用于自动控制的位置检知磁传感器，其特征在于：所述动作片(3)的左端设有固设管(31)，固设管(31)的外径与磁环(4)的内径匹配，磁环(4)套设于固设管(31)上，且固设管(31)的两端口上设有分别抵触磁环(4)两端面的盖沿(32)；所述导电柱(2)的右端穿设于固设管(31)内。

3.根据权利要求2所述用于自动控制的位置检知磁传感器，其特征在于：所述动作片(3)左端设有限位部(33)，限位部(33)的两侧边上均设有折页(34)，且折页(34)上设有定位口(35)，其中一个引线(19)穿设于两个折页(34)之间且与限位部(33)焊接；所述胶盒(1)内设有横隔板(12)，横隔板(12)的右端与胶盒(1)右侧壁连接；所述横隔板(12)上端面设有条状凸块(15)，条状凸块(15)上方的胶盒(1)顶板内侧设有压块(16)，限位部(33)穿设于横隔板(12)和压块(16)之间，且折页(34)的定位口(35)与条状凸块(15)连接呈过盈配合。

4.根据权利要求3所述用于自动控制的位置检知磁传感器，其特征在于：所述其中一个折页(34)的下端向外折弯有定位片(36)，所述限位部(33)的另一个折页(34)和定位片(36)分别抵触设置在胶盒(1)的里外侧壁板上。

5.根据权利要求3所述用于自动控制的位置检知磁传感器，其特征在于：所述胶盒(1)内设有横向的低层板(13)和竖直的过渡板(14)，低层板(13)的左端与竖隔板(11)下端连接，低层板(13)的右端与过渡板(14)的下端连接，过渡板(14)的上端与横隔板(12)的左端连接，且竖隔板(11)、低层板(13)、过渡板(14)、横隔板(12)依次连接呈一体结构；所述导电片(22)穿设于低层板(13)与胶盒(1)底板之间，动作片(3)的限位部(33)和导电片(22)的接线端分别与横隔板(12)上下两侧的进出引线(19)连接。

6.根据权利要求1-5任一所述用于自动控制的位置检知磁传感器，其特征在于：所述胶盒(1)正面为开口设置，胶盒(1)的开口内设有与硅胶垫片(5)，硅胶垫片(5)与竖隔板(11)、横隔板(12)、磁环(4)、动作片(3)对应设置；所述硅胶垫片(5)外侧设有封闭胶盒(1)开口的密封胶(53)。

7.根据权利要求6所述用于自动控制的位置检知磁传感器，其特征在于：所述硅胶垫片(5)右端的内侧设有固定块(51)，固定块(51)嵌设于胶盒(1)顶板和横隔板(12)之间，且固定块(51)上设有与限位部(33)配合的插口(52)。

8.根据权利要求1所述用于自动控制的位置检知磁传感器，其特征在于：所述竖隔板(11)的左侧面上设有端台(17)，端台(17)和竖隔板(11)上设有阶梯通孔(18)，所述导电柱(2)的左端外缘上设有固定环(21)，导电柱(2)穿设于阶梯通孔(18)内且与端台(17)固定连接。

9.根据权利要求8所述用于自动控制的位置检知磁传感器，其特征在于：所述导电片(22)呈“L”形设置，导电片(22)的竖直部上设有铆接孔(23)，导电柱(2)的左端穿设于铆接孔(23)内与导电片(22)电连接；所述导电片(22)的横条部穿设于低层板(13)和胶盒(1)底板之间，导电片(22)的横条部尾端设有“八”字形的夹板(24)，另一个引线(19)端部插入夹板(24)与导电片(22)电连接。

10.根据权利要求1所述用于自动控制的位置检知磁传感器，其特征在于：所述磁环(4)为辐射充磁而成，磁环(4)的外周和内壁为相反的单一极性。