CN111415829B - 触压开关拨动器 - Google Patents

Abstract

本发明属于开关拨动装置技术领域，具体涉及一种触压开关拨动器。本发明的拨动器能够适配于凸起开关按钮、平齐开关按钮、旋转开关、船型开关等多种类型的开关，解决了现有的开关拨动装置功用单一的技术问题，本发明触压开关拨动器的应用范围广泛，设计简单精妙，成本低廉，控制精密。

Description

触压开关拨动器

技术领域

本发明属于开关拨动装置技术领域，具体涉及一种触压开关拨动器。

背景技术

使用巡检机器人进行机柜检测代替人工已经成为一种趋势，大大解放劳动力的同时降低出错风险。

普通机柜上有按压按钮或船型开关，在紧急情况或者设备出现异常时，需要对开关进行操作，使开关开启或关闭。使用携带机械臂的巡检机器人执行此类操作时，需要适配开关拨动装置，在机械臂的驱动下进行开关的开启或关闭动作，但现有的开关拨动装置往往功能单一，一种开关拨动装置只能适配一种开关，若要执行多种开关的操作，需要携带多种开关拨动装置，操作不便，成本高昂。

因此，亟需研发一种可以适配多种开关且成本低的开关拨动装置。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种触压开关拨动器，所述触压开关拨动器包括底座、设有多个通孔的导向腔、多个弹压组件和多个触杆；

所述底座与所述导向腔的一端固定连接；

所述弹压组件设在所述通孔内，所述弹压组件与所述触杆连接；所述弹压组件用于控制触杆的缩进和弹出；

所述触杆穿插设置在所述导向腔上的通孔中。

优选地，所述触压开关拨动器还包括控制部件，所述控制部件安装在底座上；所述控制部件与所述弹压组件连接；

所述弹压组件包括压力传感器；

所述控制部件用于接收所述压力传感器传输的压力数据。

优选地，所述弹压组件还包括电磁铁、弹簧、永磁铁；

所述电磁铁与所述永磁铁分别设置在所述弹簧的两端；

所述电磁铁通电后朝向永磁铁的一端的磁极与所述永磁铁朝向电磁铁的一端的磁极相同。

优选地，所述控制部件用于控制所述电磁铁通电或断电；

当控制部件所接收的压力数据在设定压力值以上时，电磁铁通电；

当控制部件所接收的压力数据小于设定压力值时，电磁铁断电。

优选地，所述通孔上设有止台，所述触杆上设有卡台；所述卡台与所述止台相配合。

优选地，所述永磁铁安装在所述触杆的端部；

所述压力传感器安装在所述底座上；所述压力传感器与所述电磁铁连接。

优选地，所述底座上设有多个螺纹孔，所述螺纹孔用于与机械臂连接。

优选地，所述导向腔的材质为具有自润滑作用的材料。

优选地，所述导向腔的材质为尼龙。

优选地，所述底座为电磁座，所述控制部件为主控片。

本发明的有益效果

本发明提供了一种触压开关拨动器，本发明的拨动器能够适配于凸起开关按钮、平齐开关按钮、旋转开关、船型开关等多种类型的开关，解决了现有的开关拨动装置功用单一的技术问题，本发明的应用范围广泛，设计简单精妙，成本低廉，控制精密。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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。

图1示出了根据本发明实施例的触压开关拨动器的示意图；

图2示出了根据本发明实施例的触压开关拨动器的结构组成爆炸图；

图3示出了根据本发明实施例的触杆与永磁铁的结构示意图；

图4示出了根据本发明实施例的导向腔的剖面图；

图5示出了触压开关拨动器的环边缘触杆抵达到凸起开关按钮的安装平面时的示意图；

图6示出了触压开关拨动器的环边缘触杆抵达到凸起开关按钮的安装平面时，触压开关拨动器的示意图；

图7示出了触压开关拨动器按压凸起开关按钮时的示意图；

图8示出了触压开关拨动器按压凸起开关按钮时，触压开关拨动器的示意图；

图9示出了触压开关拨动器的触杆抵达到平齐开关按钮的安装平面时的示意图；

图10示出了触压开关拨动器的触杆抵达到平齐开关按钮的安装平面后，继续向前抵压、所有触杆回退的示意图；

图11示出了触压开关拨动器的触杆按压平齐开关按钮时的示意图。

其中，1-电磁座，2-主控片，3-触杆，3.1-卡台，4-导向腔，4.1-止台，5-弹簧，6-电磁铁及微力传感器组合体，7-永磁铁。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种触压开关拨动器，如图1所示，所述触压开关拨动器包括电磁座1、主控片2、多个触杆3、导向腔4，电磁座1与导向腔4的一端固定连接；导向腔4为圆筒状，多个触杆3插入到导向腔4中。电磁座1上固定有主控片2，所述主控片2设在所述电磁座1的外侧；所述电磁座1上设有多个螺纹孔，所述螺纹孔用于与机械臂连接。

如图2所示，所述触压开关拨动器还包括多个弹簧5、多个电磁铁及微力传感器组合体6，所述导向腔4内设有多个直径相同的通孔；所述通孔能够与触杆3相配合，所述触杆3的一端可以穿插到所述通孔中；所述弹簧5设在所述通孔内；电磁铁及微力传感器组合体6固定在电磁座1的内侧，多个电磁铁及微力传感器组合体6能够嵌入到导向腔4上对应的多个通孔中，弹簧5与电磁铁及微力传感器组合体6相接触，与弹簧5有接触的一端为电磁铁磁极，与电磁座1相连的一端为微力传感器探头；电磁铁及微力传感器组合体6有多个，与触杆3和弹簧5组成的整体一一对应，都嵌入导向腔4内的通孔中。需要说明的是，电磁铁及微力传感器组合体6只是一个具体实施例，还可以使用单个的电磁铁和单个的压力传感器，将单个的电磁铁与单个的压力传感器连接起来。

如图3所示，所述触压开关拨动器还包括永磁铁7，所述弹簧5与所述永磁铁7固定连接，弹簧5的另一端抵触在电磁铁及微力传感器组合体6的端面上。所述永磁铁7安装在所述触杆3的一端；所述触杆3上设有卡台3.1。所述卡台3.1可以设在所述触杆3的端部，还可以设在所述触杆3的中部。

如图4所示，所述通孔上设有止台4.1，所述止台4.1可以设置在通孔的顶部，还可以设置在通孔的中部。所述卡台3.1与所述止台4.1相配合，所述卡台3.1和所述止台4.1构成限位配合，用于限制触杆3在通孔内的滑动深度，可以保护位于电磁座上的部件不受损害。所述导向腔4的材质可以为具有自润滑作用的材料，例如尼龙。

弹簧5的一端与电磁铁及微力传感器组合体6接触，与弹簧5相接触的一端为电磁铁，弹簧5的另一端与永磁铁7连接；电磁铁通电后朝向永磁铁7的一端的磁极与永磁铁7朝向电磁铁的一端的磁极相同，例如永磁铁7靠近电磁铁的一端为N极，则电磁铁上与永磁铁7靠近的一端为N极。当电磁铁断电时，电磁铁不具有磁性，电磁铁与永磁铁之间不会产生相互作用力。当电磁铁通电时，电磁铁与永磁铁的磁极相同，同极相斥，产生的斥力使弹簧向外弹出，使触头拨动开关。

触压开关拨动器的初始装配状态为：卡台3.1和止台4.1相接触，弹簧5的自由端抵触在电磁铁及微力传感器组合体6的端面上，整个弹簧5处于微压缩状态。

优选地，所述通孔均匀分布在所述导向腔4内，本发明对导向腔4的规格、电磁座1的规格、通孔的数量不作限制，本领域技术人员可以根据需要选择满足其需求的参数。优选地，触杆3的数量与弹簧5、电磁铁、微力传感器、永磁铁7、通孔的数量均相同。进一步优选地，触杆3的数量与弹簧5、电磁铁及微力传感器组合体6、永磁铁7、通孔的数量均相同。

本发明的触压开关拨动器可以通过电磁座1上的螺纹孔与机械臂连接，通过机械臂可以将触压开关拨动器移动到开关所在的位置。机械臂上可以安装工业相机，所述工业相机用于实时监测触杆3的位置，用于实现触压开关拨动器与开关的精确对准。

本发明的触压开关拨动器可以用于拨动圆形凸起开关按钮。机械臂携带触压开关拨动器抵压到圆形凸起开关按钮附近，触压前借助工业相机进行定位，使电磁座1的圆心与圆形凸起开关按钮的圆心在同一条直线上。如图5所示，当触压开关拨动器的环边缘触杆抵达到凸起开关按钮的安装平面时，分布在环边缘和分布在圆形凸起开关按钮上方的触杆受到抵触力，在圆形凸起开关按钮上方的触杆受抵触力传递至弹簧5，弹簧5受到压缩，长度缩短，受压缩的触杆缩进导向腔4内，此时触压拨动器的形状如图6所示。弹簧线径是决定弹簧的弹性系数的重要参数，通过调节弹簧线径可以调整弹簧的弹性系数，以保证下压过程中，按钮不会被动触发。主控片2依据从电磁铁及微力传感器组合体6上传递来的由压力转换成的电信号，进行逻辑判断：当压力小于设定压力值时，此时电磁铁断电；当压力在设定压力值以上时，此时电磁铁通电。当电磁铁通电时，电磁铁与永磁铁7的磁极相同，同极相斥，原被压的触杆受力弹出导向腔，使按钮被按压。触压开关拨动器按压凸起开关按钮时的示意图如图7所示，此时触压开关拨动器的状态如图8所示。

本发明的触压开关拨动器还可以用于拨动非凸起状开关按钮，具体地，所述非凸起状开关按钮为平齐开关按钮。如图9所示，机械臂带动触压开关拨动器靠近开关位置，借助工业相机进行定位，使电磁座1的圆心与平齐开关按钮的圆心在同一条直线上，直至触压开关拨动器的触杆抵达到平齐开关按钮的安装平面。如图10所示，通过机械臂使触压开关拨动器继续向前抵压、所有触杆被阻挡回退，向前抵压是为了压缩触杆长度，为接下来的触杆伸展留出空间。到位后，主控片控制所有电磁铁通电，由于机械臂阻止整个拨动器向后弹回(即使所有触杆受斥力，由于机械臂的阻止，整个拨动器产生的回弹力也很小)，如图11所示，贴在安装面上的触杆因为受到硬质安装平面的阻挡而无法向前伸展，而抵在按钮开关的触杆可以向前伸展，推动平齐开关按钮向前运动，完成开关动作。

本发明的触压开关拨动器还可以用于拨动船型开关，船型开关为凸出状结构，与按钮开关不同之处在于接触面非圆形，但控制方法是相同的，均是根据电磁铁及微力传感器组合体所接收的压力数据与设定压力值的比较结果来控制电磁铁是否通电。与圆形按钮不同的是船型开关的面为弧面，触杆与之接触时，弹簧5的形变是不同的，船型开关凸起部会导致与该部接触的触杆被压缩，加之弧面存在，导致与弧面接触的触杆被压缩的长度是从凸起顶点到底点逐渐变小的；受到的力是逐渐减小的，因而测得的力是不同的，船型开关的翘头受到的力值最大，采集最大力值与最小力值，取其中值。判定哪些触杆的力值在中值到最大值之间，给这些触杆对应的电磁铁通电，使得触杆能够准确向船型开关的翘头施加向下的力。或者在工业相机的协助下，对垂直安装(或水平安装)的船型开关，准确将船型开关抵压在拨动器触杆构成的圆盘中心，将圆盘分为上下两部分(或左右两部分)，对上下两部分(或左右两部分)的力传感信号叠加，信号强的一侧，即为翘头侧，仅给该区域通电，触杆3受到磁极的斥力顶向船型开关的翘头，完成对船型开关的拨动。

本发明的触压开关拨动器还可以用于拨动旋转开关，旋转开关可以为长条柄状的旋钮式开关。机械臂向前将触杆抵压在整个长条区域及其附近区域，长条柄将与之接触的触杆抵退，相当于长条嵌到触杆堆中，临近未被抵退的触杆对齐形成林立包围；机械臂带动整个拨动器转动，即实现对旋转开关的旋转拨动。

应当理解，本发明的装置在拨动开关的过程中，电磁铁可以通电或断电。例如，本发明的装置在拨动旋转开关时，电磁铁断电。而本发明的装置在拨动凸起开关按钮、平齐开关按钮、船型开关的过程中，电磁铁通电。当控制部件所接收的压力数据在设定压力值以上时，电磁铁通电仅是电磁铁通电的一个触发条件。本领域技术人员还可以使用其他触发条件使电磁铁通电。触发条件的变换均在本发明的保护范围内。

本发明的拨动器能够适配于凸起开关按钮、平齐开关按钮、旋转开关、船型开关等多种类型的开关，解决了现有的开关拨动装置功用单一的技术问题，本发明的应用范围广泛，设计简单精妙，成本低廉，控制精密。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，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发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种触压开关拨动器，其特征在于，所述触压开关拨动器包括底座、设有多个通孔的导向腔、多个弹压组件、多个触杆和安装在底座上的控制部件；

所述底座与所述导向腔的一端固定连接；

所述弹压组件设在所述通孔内，所述弹压组件与所述触杆连接；所述弹压组件用于控制触杆的缩进和弹出；

所述触杆穿插设置在所述导向腔上的通孔中；

所述控制部件与所述弹压组件连接；所述弹压组件包括电磁铁、弹簧、永磁铁和压力传感器；所述控制部件用于接收所述压力传感器传输的压力数据；所述电磁铁与所述永磁铁分别设置在所述弹簧的两端；所述电磁铁通电后朝向永磁铁的一端的磁极与所述永磁铁朝向电磁铁的一端的磁极相同。

2.根据权利要求1所述的触压开关拨动器，其特征在于，所述控制部件用于控制所述电磁铁通电或断电。

3.根据权利要求1所述的触压开关拨动器，其特征在于，所述通孔上设有止台，所述触杆上设有卡台；所述卡台与所述止台相配合。

4.根据权利要求1所述的触压开关拨动器，其特征在于，所述永磁铁安装在所述触杆的端部；

所述压力传感器安装在所述底座上；所述压力传感器与所述电磁铁连接。

5.根据权利要求1所述的触压开关拨动器，其特征在于，所述底座上设有多个螺纹孔，所述螺纹孔用于与机械臂连接。

6.根据权利要求1所述的触压开关拨动器，其特征在于，所述导向腔的材质为具有自润滑作用的材料。

7.根据权利要求6所述的触压开关拨动器，其特征在于，所述导向腔的材质为尼龙。

8.根据权利要求1或2所述的触压开关拨动器，其特征在于，所述底座为电磁座，所述控制部件为主控片。

Images