CN110875735B - 一种设备 - Google Patents

Abstract

一种设备，设备包括防护罩、主体装置，主体装置位于防护罩内，防护罩包括安全门，安全门还包括安全开关，安全开关包括基座、轴杆、弹簧、磁性元件和霍尔元件，弹簧、磁性元件和霍尔元件位于基座内，轴杆的至少一部分可位于基座外，轴杆的其余部分位于基座内，弹簧的一端与轴杆相抵接，弹簧的另一端与基座相抵接，磁性元件与轴杆位于基座内部分相固定，主体装置还包括控制器，霍尔元件的一端与控制器电连接，当轴杆未受外力时，磁性元件远离霍尔元件，将具有霍尔元件的安全开关设置于设备上，通过安全开关实现对设备的安全防护。

Description

一种设备

技术领域

本发明涉及机械工程领域，具体涉及一种设备。

背景技术

在设备中，安全门开关被广泛应用，目前这个领域里大量采用的是行程开关和磁铁装置组合使用，行程开关多为接触型开关，内部结构为簧片触点型结构。

发明内容

提供一种设备，所述设备包括防护罩、主体装置，所述主体装置位于所述防护罩内，所述防护罩包括安全门，所述安全门还包括安全开关，所述安全开关包括基座、轴杆、弹簧、磁性元件和霍尔元件，所述弹簧、所述磁性元件和所述霍尔元件位于所述基座内，所述轴杆的至少一部分可位于所述基座外，所述轴杆的其余部分位于所述基座内，所述弹簧的一端与所述轴杆相抵接，所述弹簧的另一端与所述基座相抵接，所述磁性元件与所述轴杆位于所述基座内部分相固定，所述主体装置还包括控制器，所述霍尔元件的一端与所述控制器电连接当所述轴杆未受外力时，所述磁性元件远离所述霍尔元件。

上述技术方案通过在安全开关中通过磁性元件与霍尔元件的配合，同时与弹性元件和轴杆相结合，并且霍尔元件与主体装置的控制器电连接，从而使得安全开关与主体装置相配合，从而能高相对提高设备的安全性。

附图说明

图1为本发明一实施例的设备立体结构示意图；

图2是图1所示安全开关立体结构示意图；

图3是图2所示安全开关的主体部及第一壳体的立体组合示意图；

图4是图2所示安全开关沿A-A向的剖视示意图；

图5是图4所示安全开关的霍尔元件与磁性元件发生感应时的剖视示意图；

图6是图4所示第一壳体、主体部、第二壳体立体组合示意图；

图7是图5所示第一壳体、主体部、第二壳体的组合件沿B-B向的剖视示意图；

图8是图3所示连接件、霍尔元件、磁铁、第一壳体的立体组合示意图。

实施方式

请参考图1所示，一种设备100，包括防护罩1、主体装置2，主体装置2位于防护罩1内。防护罩1包括安全门3，安全门3还包括门框31、门扇32、安全开关33。安全开关33与门框31或者门扇32固定。这里的主体装置可以是加工机床、加工中心、自动装配设备等设备装置。

请参考图1-图5所示，安全开关33包括基座331和主体部332，基座331与门框31固定。本实施方式中，基座和门框是通过螺钉固定，当然根据实际情况，基座与门框还可以采用其他的固定方式，例如卡接等。主体部332至少部分位于基座331内，主体部332与基座331固定设置，主体部332的一端朝向门扇32方向。本实施方式中，主体部332和基座331之间灌入密封胶，通过密封胶，主体部和基座固定，当然也可以采用其他的固定方式，例如卡接等方式固定。主体装置2还包括控制器27，主体部332的另外一端与控制器27有线电连接，当然也可以是无线连接。主体部332包括磁性元件21和霍尔元件22，霍尔元件22的输出端与控制器27的输入端连接。安全开关33包括弹簧23、轴杆24，弹簧23、磁性元件21和霍尔元件22位于基座331内，轴杆24的至少一部分可位于基座331外，轴杆24的其余部分位于基座331内，弹簧23的一端与轴杆24相抵接，弹簧23的另一端与基座331相抵接，磁性元件21与轴杆24位于基座331内部分相固定，当轴杆24未受外力时，磁性元件远离霍尔元件22。

安全门3关闭时，主体部332受力向内运动压缩弹簧23，磁性元件21靠近霍尔元件22，磁性元件21进入霍尔元件22有效范围内时，霍尔元件22输出信号到控制器27，控制器27控制主体装置2的执行部分开始工作。有效范围是磁性元件靠近霍尔元件，使霍尔元件发生感应时的范围。

安全门3打开时，磁性元件21在弹簧23的回复力的作用下远离霍尔元件22，控制器27发出主体装置2停止工作的信号。

基座331包括第一孔11、第二孔12、第三台阶部13。第一孔11的当量直径小于第二孔12的当量直径，第三台阶部13的一端与第一孔11的内侧壁连接，第三台阶部13的另外一端与第二孔12的内侧壁连接。基座331还包括第二壳体14，第二壳体14位于第二孔12内，第二壳体14的一端与第三台阶部13抵接，第二壳体与基座限位安装。第二壳体14的外侧壁与第二孔12的内侧壁间隙配合或者过盈配合，使得第二壳体14限位于第二孔12。

轴杆24包括第一主体部241和第三主体部243。第三主体部243的当量直径小于第一主体部241的当量直径，第一主体部241的当量直径大于第一孔11的当量直径且小于第二孔12的当量直径。第三主体部243穿过第一孔11，第三主体部243的一端至少部分位于基座331外侧，第三主体部243的外侧壁与第一孔11的内侧壁间隙配合，便于主体部与基座的安装。第一主体部241与第三台阶部13抵接，使得轴杆与基座限位安装。

请参考图4-图8所示，基座331包括第一壳体15，第一壳体15朝向第二壳体14的一端定义为第一端部151，第一端部151包括至少一个凸部1511。第二壳体14朝向第一壳体15的一端定义为第二端部141，第二端部141包括至少一个缺口部1411。凸部1511至少部分位于缺口部1411内，凸部1511与缺口部1411限位配合，第一端部151和第二端部141的至少部分端面相抵接，使第一壳体与第二壳体限位安装，避免第一壳体与第二壳体发生位置移动。当然，也可以根据实际情况，设置第一端部151包括至少一个缺口部1411，第二端部141包括至少一个凸部1511，凸部1511至少部分位于缺口部1411内，凸部1511与缺口部1411限位配合，第一端部151的至少部分端面与第二端部141的至少部分端面相抵接，也可以实现第一壳体与第二壳体的限位安装。

第一壳体15包括第一腔152和第二腔153，第二壳体14包括容置腔142，容置腔142与第一腔152和第二腔153相连通，使第一壳体的内腔与第二壳体的内腔连通。

轴杆24包括第二主体部242，第一主体部241的外周当量直径大于第二主体部242的外周当量直径。第一主体部241、第二主体部242和弹簧23位于容置腔142，第二壳体14包括第一内侧壁143、第二内侧壁144、第一台阶部145，第一台阶部145的一端与第一内侧壁143连接，第一台阶部145的另外一端与第二内侧壁144连接，第一主体部241的外侧壁与第一内侧壁143间隙配合或者滑动配合，便于轴杆与第二壳体的安装，可提高安全开关的稳定性。弹簧23套设于第二主体部242，弹簧23的一端与第一主体部241抵接，弹簧23的另外一端与第一台阶部145相抵接，使得弹簧能够限位在第一主体部与第一台阶部之间。第二主体部242与第二内侧壁144间隙配合或者滑动配合，可提高安全开关的稳定性。弹簧23的外周侧与第一内侧壁143相距一定距离，使弹簧易于安装于第二壳体内。

安全开关33还包括连接件3326，连接件3326至少部分位于第二壳体14内，连接件3326的一端与第二主体部242紧固配合，使得连接件与轴杆固定。本实施方式中，连接件3326包括贯通孔3321，第二主体部242穿过贯通孔3321，第二主体部242的外侧壁与贯通孔3321的内侧壁过盈配合，当然，根据实际情况，连接件与轴杆也可以采用其他的固定方式，例如焊接等。

第二壳体14包括第三内侧壁146和第二台阶部147，第三内侧壁146的当量直径大于第二内侧壁144的当量直径，第二台阶部147的一端与第二内侧壁144连接，第二台阶部147的另一端与第三内侧壁146连接。连接件3326与轴杆24固定的一端与第二台阶部147相抵接，使连接件与第二壳体限位安装。磁性元件21与连接件3326朝向霍尔元件22的一端固定，第二主体部242通过连接件3326与磁性元件21连接。磁性元件21和霍尔元件22在安全开关的轴向相距一定距离。

第三内侧壁146包括第一壁部10、第二壁部20、第三壁部30和第四壁部40，第一壁部10的一端与第四壁部40的一端相接，第一壁部10的另一端与第二壁部20的一端相接，第二壁部20的另一端与第三壁部30的一端相接，第三壁部30的另一端与第四壁部40的另外一端相接。连接件3326还包括第一侧壁3322和第二侧壁3323，第一侧壁3322与第一壁部10间隙配合，第二侧壁3323与第三壁部30间隙配合，使连接件与第二壳体限位安装，避免连接件在第二壳体的周向发生位置移动。

霍尔元件22包括感应部221和引线222，引线222穿过第一腔152伸出第一壳体15外，引线222与控制器27的输入端连接，引线222及控制器27的输入端连线与第一壳体15通过注塑固定，控制器27输入端连线与基座331通过注塑固定。请参考图8所示，第一壳体15包括第一凹槽154和第二凹槽155。第一腔152位于第一凹槽154，第二腔153位于第二凹槽155。霍尔元件22至少部分位于第一腔152，霍尔元件22与第一凹槽154的内侧壁相距一定距离。磁性元件21至少部分位于第二腔153，磁性元件21与第二凹槽155的内侧壁相距一定距离，第一腔152和第二腔153相连通，使得霍尔元件22和磁性元件21接近时，霍尔元件能够通过磁性元件发生感应。安全开关采用霍尔元件具有无触点、寿命长的优点。

安全开关33还包括磁铁333，磁铁333的一端与基座331固定，磁铁333朝向门扇32方向，使得安全门关闭时，磁铁能与门扇吸合，使得门扇与门框关闭牢靠。本实施方式中，基座331包括第三孔16和第四孔17，第三孔16的内周当量直径大于所述第四孔17的内周当量直径，第三孔16与第四孔17连通。基座331还包括第五台阶部18，第五台阶部18的一端与第三孔16的内侧壁连接，第五台阶部18的另一端与第四孔17的内侧壁连接。磁铁333至少部分位于第三孔16内，磁铁333的一端与第五台阶部18抵接。磁铁333还包括贯穿孔3332，贯穿孔3332与第四孔17连通。安全开关33还包括螺钉338，螺钉338穿过贯穿孔3332与基座331螺纹固定，螺钉338的一端与磁铁333抵接，使得安全开关的结构更加简单紧凑。当然，根据实际情况，磁铁也可以通过其他方式与基座固定。

基座331朝向门扇32的一端定义为第三端部19，磁铁333朝向门扇32的一端定义为第四端部3331，轴杆24位于基座331外的一端与第三端部19的最远距离大于第四端部3331与第三端部19的距离，使得安全门关闭时，门扇能够与轴杆接触，推动磁性元件运动，靠近霍尔元件，霍尔元件感应，将信号传输给控制器，控制主体装置工作。

安全开关33关闭时，门扇32与门框31关闭，门扇32与磁铁333吸合，同时门扇32推动轴杆24在第二壳体14内移动，轴杆24带动磁性元件21动作，且轴杆24动作压缩弹簧23，磁性元件21进入霍尔元件22的有效范围，霍尔元件22发生感应，将信号输出到控制器27，控制器27接收霍尔元件22发来的信号，控制主体装置2开始工作；安全门3打开时，门扇32不与安全开关33接触，轴杆24在弹簧23的作用下，向远离霍尔元件22的方向移动，磁性元件21在轴杆24的带动下也向远离霍尔元件22的方向移动，控制器27发出主体装置2停止工作的信号。

最后应该说明的是：以上实施例仅用于说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，因此，尽管本说明书参照上述的实施例对本发明已进行了详细的说明，但是本领域的普通技术人员应当理解，本专利发明人仍然可以对本发明进行各种变化和改进，而一切不脱离本发明范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种设备，所述设备包括防护罩、主体装置，所述主体装置位于所述防护罩内，所述防护罩包括安全门，所述安全门还包括安全开关，所述安全开关包括基座、轴杆、弹簧、磁性元件和霍尔元件，所述基座包括第一壳体和第二壳体，所述第一壳体朝向所述第二壳体的一端定义为第一端部，所述第二壳体朝向所述第一壳体的一端定义为第二端部，所述第一端部与所述第二端部的至少部分端面相抵接；所述轴杆包括第一主体部和第二主体部，所述第一主体部、所述第二主体部和所述弹簧位于所述第二壳体内，所述弹簧的一端与所述轴杆相抵接，所述弹簧的另一端与所述第二壳体相抵接，所述轴杆还包括连接件，所述第二主体部通过所述连接件与所述磁性元件连接；所述霍尔元件与所述第一壳体固定，所述第一壳体包括第一腔和第二腔，所述第一腔和所述第二腔相连通，所述霍尔元件至少部分位于所述第一腔，所述磁性元件至少部分位于所述第二腔；所述磁性元件与所述轴杆位于所述基座内部分相固定，所述主体装置还包括控制器，所述霍尔元件的一端与所述控制器电连接，当所述轴杆未受外力时，所述磁性元件远离所述霍尔元件。

2.根据权利要求1所述的设备，所述安全门包括门框和门扇，所述基座与所述门框或者门扇固定，当所述安全门关闭时，所述轴杆与所述门扇或者门框相抵接，所述轴杆带动所述磁性元件动作，且所述轴杆动作压缩所述弹簧，所述磁性元件进入所述霍尔元件的有效范围，所述霍尔元件输出信号至控制器，所述控制器控制所述主体装置工作；

当所述安全门打开时，在所述弹簧回复力的作用下，所述磁性元件远离所述霍尔元件，所述控制器发出所述主体装置停止工作的信号。

3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述霍尔元件包括感应部和引线，所述引线穿过所述第一腔伸出所述第一壳体外。

4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述第一端部包括至少一个凸部，所述第二端部包括至少一个缺口部，所述凸部至少部分位于所述缺口部内，所述凸部与所述缺口部相限位配合，所述第二壳体包括容置腔，所述容置腔与所述第一腔和所述第二腔相连通；

或者，所述第一端部包括至少一个缺口部，所述第二端部包括至少一个凸部，所述凸部至少部分位于所述缺口部内，所述凸部与所述缺口部限位配合，所述第二壳体包括容置腔，所述容置腔与所述第一腔和所述第二腔相连通。

5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述第一主体部的外周当量直径大于所述第二主体部的外周当量直径，所述第二壳体包括第一内侧壁、第二内侧壁、第一台阶部，所述第一台阶部的一端与所述第一内侧壁连接，所述第一台阶部的另外一端与所述第二内侧壁连接，所述第一主体部的外侧壁与所述第一内侧壁间隙配合或者滑动配合，所述弹簧套设于所述第二主体部，所述弹簧的一端与所述第一主体部抵接，所述弹簧的另外一端与所述第一台阶部相抵接，所述弹簧的外周侧与所述第一内侧壁相距一定距离，所述第二主体部与所述第二内侧壁间隙配合或者滑动配合，所述磁性元件与所述第二主体部相固定。

6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述连接件至少部分位于所述第二壳体内，所述连接件的一端与所述第二主体部紧固配合，所述第二壳体包括第三内侧壁和第二台阶部，所述第三内侧壁的当量直径大于所述第二内侧壁的当量直径，所述第二台阶部的一端与所述第二内侧壁连接，所述第二台阶部的另一端与所述第三内侧壁连接，所述连接件与所述轴杆固定的一端与所述第二台阶部相抵接，所述磁性元件与所述连接件朝向所述霍尔元件的一端固定，所述磁性元件和所述霍尔元件在安全开关的轴向相距一定距离。

7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述基座包括第一孔、第二孔、第三台阶部，所述第一孔的当量直径小于所述第二孔的当量直径，所述第三台阶部的一端与所述第一孔的内侧壁连接，所述第三台阶部的另外一端与所述第二孔的内侧壁连接，所述第二壳体位于所述第二孔内，所述第二壳体的一端与所述第三台阶部抵接，所述轴杆包括第三主体部，所述第三主体部的当量直径小于所述第一主体部的当量直径，所述第三主体部穿过所述第一孔，所述第三主体部的一端至少部分位于所述基座外侧，所述第三主体部的外侧壁与所述第一孔的内侧壁间隙配合，所述第一主体部与所述第三台阶部抵接。

8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述第一壳体包括第一凹槽和第二凹槽，所述第一腔位于所述第一凹槽，所述第二腔位于所述第二凹槽，所述霍尔元件与所述第一凹槽的内侧壁相距一定距离，所述连接件与所述第二凹槽的内侧壁相距一定距离，所述磁性元件与所述第二凹槽的内侧壁相距一定距离。

9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述安全门包括门框和门扇，所述安全开关还包括磁铁，所述磁铁的一端与所述基座固定，所述磁铁朝向所述门扇方向，所述基座朝向所述门扇的一端定义为第三端部，所述磁铁朝向所述门扇的一端定义为第四端部，所述轴杆位于所述基座外的一端与所述第三端部的最远距离大于所述第四端部与所述第三端部的距离。

10.根据权利要求6-8中任一权利要求所述的设备，其特征在于，所述第三内侧壁包括第一壁部、第二壁部、第三壁部和第四壁部，所述第一壁部的一端与所述第四壁部的一端相接，所述第一壁部的另一端与所述第二壁部的一端相接，所述第二壁部的另一端与所述第三壁部的一端相接，所述第三壁部的另一端与所述第四壁部的另外一端相接，所述连接件还包括第一侧壁和第二侧壁，所述第一侧壁与所述第一壁部间隙配合，所述第二侧壁与所述第三壁部间隙配合，所述引线与所述控制器的输入端的连线连接，所述引线及所述控制器的输入端的连线与所述第一壳体通过注塑固定，所述控制器的输入端连线与所述基座通过注塑固定。