CN112260595A - 一种新型限位装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种新型限位装置，采用非接触式的接近开关作为电气限位，比接触式的限位方式精度高，且不受使用次数的影响；采用三级限位保护，即：电气限位、软件限位、机械限位，其优先级依次从高至低，正常情况下电气限位先动作；限位位置可调，可根据实际情况调整正限位、负限位；正限位、负限位位置确定后，根据步进电机运行一个完整的限位区间所需的脉冲数来设置软件限位，设置灵活方便；还能够在装置运转时方便装置内部的散热，同时可以减小震动，降低工作时产生的噪音。

Description

一种新型限位装置

技术领域

本发明属于机械零部件技术领域，具体为一种新型限位装置。

背景技术

限位装置是指保证弹性部件的扭转角不超过某限定值的部件，限位开关（硬限位）是电气硬件上对各轴的位置限制，通常是类似行程开关，机械限位是机械上的位置限制，通常使用橡胶块等防止硬冲击。

目前国内现有的限位装置多采用接近开关，通过感应接近开关产生限位信号，多用于工业控制场合，优点是电路简单、成本低，缺点是限位方式单一，当接近开关损坏或故障时，没有其它保护措施。

而且设备在使用时，工作过程中设备因为运转会产生一定的热量，若热量一直存在设备内部无法散发出去，会导致装置内部发热，降低装置的使用寿命，可能会因此引起内部的一点零件发生损坏，引起装置内部出现故障，使装置无法正常运转工作，从而影响工作进展，还会导致经济损失，增加用户的经济支出。

在通常见到的此类装置在固定方式上一般选择直接有螺栓进行固定，若果装置长时间使用后，可能螺栓会因为长时间的使用导致螺栓松动，若用户没有定期去检查设备，在螺栓松动的时候装置不能稳固的固定在底座上，可能会导致装置发生剧烈的晃动，严重的话装置直接产生分离的情况，使装置报废，无法继续使用，还可能会上到用户，造成人员受伤。

机械类装置在使用的过程中，难免会出现一些故障导致装置无法停止运转，这个时候就需要对装置进行检查维修，但是一些装置都是通过螺栓进行密封连接，使维修检查的时候会非常的麻烦，还需要一步一步的把螺栓拧掉在去检查设备内部的情况。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种新型限位装置，有效的解决了背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种新型限位装置，底座，所述底座的顶部安装有步进电机驱动器，所述步进电机驱动器的一侧固定安装有步进电机，所述步进电机远离步进电机驱动器的侧面固定安装有减速器，所述减速器侧表面的中间位置安装有转轴，所述转轴上设有限位环，所述减速器安装有转轴侧面的靠上位置固定安装有限位支架，所述限位支架的侧面安装有第一接近开关，所述限位支架的侧面安装第二接近开关，所述限位支架的内部活动插接有第一限位柱，且第一限位柱贯穿限位支架并插接至减速器，所述减速器的内部插接有第二限位柱，所述减速器的顶部固接有限位杆，所述减速器的底部开设有通气口，所述底座的顶部开设有散热槽，所述底座上开设有滑槽，所述减速器的下端固定连接有连接杆，所述连接杆的底部固定连接有滑块，所述滑块与所述连接杆均位于滑槽内部，所述底座顶部位于滑槽上开设有第一通孔，所述滑槽的底部开设有螺孔，所述滑块的一端开设有第二通孔，所述底座上螺纹连接有螺栓，且螺栓穿过第一通孔与第二通孔，并与螺孔螺纹连接，所述减速器侧面设有卡接板，所述卡接板的表面上开设有第三通孔，所述第三通孔内部固定安装有固定杆，所述固定杆上套接有拨动块，所述减速器的侧面开设有第二凹槽，所述第二凹槽内壁的顶部卡设有卡槽，所述拨动块位于第二凹槽部分的上端固定安装有卡块，所述底座上开设有散热槽，所述散热槽内部设有散热片。

优选的，所述第二凹槽内壁的底部固定连接有第二弹簧，且第二弹簧的数量为两个，两个所述第二弹簧的顶部固定连接有辅助块。

所述辅助块为倾斜设置的。

优选的，所述散热片的数量为若干个，所述散热片的底部固接在散热槽的底部，且散热片的顶部与底座的顶部位于同一水平面。

优选的，所述底座的底部开设有第一凹槽，所述第一凹槽内部固定连接有第一弹簧。

优选的，所述卡接板的表面上固定连接有把手。

优选的，所述滑槽的横切面为凸字形，所述滑槽在底座上开设的长度小于底座长度的一半，且底座两侧均开设有滑槽，每个所述滑槽的上端均开设有两个第一通孔，每个所述第一通孔内均设有螺栓。

优选的，所述卡块的形状为三角状，所述卡槽的形状为三角状，且卡块位于卡槽内。

优选的，所述底座的顶部上设有减震垫，所述减震垫的材质为橡胶

优选的，所述第一通孔与所述螺孔的位置相对应。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1）、本发明通过设置有步进电机、步进电机驱动器、减速器、转轴、限位支架、限位环、第一限位柱、第二限位柱、第一接近开关、第二接近开关，此限位装置系统采用三级限位保护，即：电气限位、软件限位、机械限位，更加安全的对装置进行保护，装置采用非接触式的接近开关作为电气限位，比接触式的限位方式精度高还不受使用次数的影响，并且限位位置可根据实际情况调整正限位、负限位，温度适应范围广，工作温度范围为-40℃～+70℃；

2）、通过设置有底座、通气口、散热槽与散热片，在装置运转时，当装置因运转而引起内部发热时，热量便可以从通气口处排出来，然后流到底座上端的散热槽内，从底座的两侧散发出去，散热槽内设置的散热片在起到支撑装置的作用时，还可以加快装置内部热量的散发，增加装置内部的零部件的使用寿命，降低用户的经济损失；

3）、通过设置滑槽、滑块、连接杆、螺栓、第一通孔、第二通孔与螺孔，在安装减速器的时候，首先把减速器底部的连接杆与滑块放置到滑槽内部，然后向里面推动减速器，使滑块上的第二通孔与底座上的第一通孔相对应，然后在通过螺栓使其与底座固定连接起来，加强了设备与底座之间的连接，使装置工作时更加安全；

4）、通过设置拨动块、第三通孔、辅助块、第二弹簧、卡块与卡槽，卡接板与减速器通过荷叶连接在一起，然后在卡接板上通过向上推动拨动块，让拨动块一固定杆为中心旋转，使另一端下降，卡块脱离卡槽的约束，最后拉动把手便可以很快的打开卡接板，对装置内部进行维修检测，更快的发现并解决故障，使装置能够正常运转。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明整体的结构示意图；

图2为本发明整体剖开的结构示意图；

图3为本发明整体底座的结构示意图；

图4为本发明整体底座剖面的结构示意图；

图5为本发明局部剖开的结构示意图；

图6为图5中A处放大的结构示意图；

图7为本发明卡接板与减速器连接的剖开结构示意图；

图中：1、步进电机驱动器；2、步进电机；3、第一接近开关；4、限位支架；5、第一限位柱；6、第二接近开关；7、限位杆；8、限位环；9、转轴；10、第二限位柱；11、减速器；12、底座；13、通气口；14、散热槽；15、第一弹簧；16、散热片；17、第一凹槽；18、减震垫；19、滑槽；20、第一通孔；21、连接杆；22、滑块；23、螺栓；24、螺孔；25、第二通孔；26、卡接板；27、第三通孔；28、第二凹槽；29、拨动块；30、固定杆；31、辅助块；32、第二弹簧；33、卡块；34、卡槽；35、把手。

具体实施方式

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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

由图1-7给出，本发明公开了一种新型限位装置，包括底座12，所述底座12的顶部安装有步进电机驱动器1，所述步进电机驱动器1的一侧固定安装有步进电机2，所述步进电机2远离步进电机驱动器1的侧面固定安装有减速器11，所述减速器11侧表面的中间位置安装有转轴9，所述转轴9上设有限位环8，所述减速器11安装有转轴9侧面的靠上位置固定安装有限位支架4，所述限位支架4的侧面安装有第一接近开关3，所述限位支架4的侧面安装第二接近开关6，所述限位支架4的内部活动插接有第一限位柱5，且第一限位柱5贯穿限位支架4并插接至减速器11，所述减速器11的内部插接有第二限位柱10，所述减速器11的顶部固接有限位杆7，所述减速器11的底部开设有通气口13，所述底座12的顶部开设有散热槽14，所述底座12上开设有滑槽19，所述减速器11的下端固定连接有连接杆21，所述连接杆21的底部固定连接有滑块22，所述滑块22与所述连接杆21均位于滑槽19内部，所述底座12顶部位于滑槽19上开设有第一通孔20，所述滑槽19的底部开设有螺孔24，所述滑块22的一端开设有第二通孔25，所述底座12上螺纹连接有螺栓23，且螺栓23穿过第一通孔20与第二通孔25，并与螺孔24螺纹连接，所述减速器11侧面设有卡接板26，所述卡接板26的表面上开设有第三通孔27，所述第三通孔27内部固定安装有固定杆30，所述固定杆30上套接有拨动块29，所述减速器11的侧面开设有第二凹槽28，所述第二凹槽28内壁的顶部卡设有卡槽34，所述拨动块29位于第二凹槽28部分的上端固定安装有卡块33，所述底座12上开设有散热槽14，所述散热槽14内部设有散热片16。

所述第二凹槽28内壁的底部固定连接有第二弹簧32，且第二弹簧32的数量为两个，两个所述第二弹簧32的顶部固定连接有辅助块31，在关闭卡接板26的时候，当拨动块29进入到第二凹槽28内部后，第二弹簧32与辅助块31会把带有卡块33一端的拨动块29顶起来，让卡块33卡在卡槽34里面。

所述辅助块31为倾斜设置的，在拨动块26进入第二凹槽28时，会首先接触到辅助块31最低处，随着卡接板29的关闭，然后慢慢的移动辅助块31的高处。

所述散热片16的数量为若干个，所述散热片16的底部固接在散热槽14的底部，且散热片16的顶部与底座12的顶部位于同一水平面，散热片16可以起到一个支持装置的作用，让装置更加稳固的连接在底座12上。

所述底座12的底部开设有第一凹槽17，所述第一凹槽17内部固定连接有第一弹簧15，在装置与地面接触时，第一弹簧15首先与地面接触，可以起到一个缓冲力的用途。

所述卡接板26的表面上固定连接有把手35，用户通过用手握住把手35，更方便打开设备，对内部进行检测维修。

所述滑槽19的横切面为凸字形，所述滑槽19在底座12上开设的长度小于底座12长度的一半，且底座12两侧均开设有滑槽19，每个所述滑槽19的上端均开设有两个第一通孔20，每个所述第一通孔20内均设有螺栓23，通过用螺栓23穿过第一通孔20与第二通孔25，然后与螺孔24螺纹连接在一起，四个角都用螺栓23连接固定，增强装置与底座12连接的稳定性。

所述卡块33的形状为三角状，所述卡槽34的形状为三角状，且卡块33位于卡槽34内，在第二弹簧32与辅助块31把拨动块29的一端顶起来，让三角状的卡块33与三角状的卡槽34相互配合，完成卡接板26与减速器11的卡接关系。

所述底座12的顶部上设有减震垫18，所述减震垫18的材质为橡胶，装置与底座12连接之间的减震垫18,可以在装置运转时，避免之间的直接接触，降低运转时产生的噪音。

所述第一通孔20与所述螺孔24的位置相对应，在利用螺栓23对减速器11与底座12进行固定时，螺栓23可以穿过第一通孔20与第二通孔25后，再与螺孔24螺纹连接。

工作原理：安装在限位支架4上的第一接近开关3第二接近开关6与组成正限位及负限位（即电气限位），限位环8固定在转轴9上随转轴9在正限位及负限位组成的区间内运行，正向运行时正向限位有效，反向运行时负限位有效。正向运行时，正限位上的接近开关感应运动中的限位环8，产生正限位信号，并将正限位信号上传给步进电机驱动器1，步进电机驱动器1立即制动步进电机2，此时若再给驱动器正向运行信号，步进电机驱动器1根据采集到的正限位信号继续制动步进电机2，若给步进电机驱动器1反向运行信号，步进电机驱动器1将控制步进电机2反向运行直至触发负限位。正常情况下，电气限位有效，并可测得步进电机2运行一个完整区间所需的脉冲数N，可根据所测脉冲数设置软件限位的脉冲数，如N+100，当电气限位失效时，步进电机驱动器1检测到已发送N+100个脉冲给步进电机2时立即制动步进电机2。根据实际应用情况，在大于软件限位区间的位置分别设置有第一限位柱5与第二限位柱10，当电气限位、软件限位同时失效时，机械限位动作，第一限位柱5与第二限位柱10堵住限位杆7运行，步进电机2堵转，当堵转电流超过设定值时步进电机驱动器1启动过流保护立即制动步进电机2。由上述工作原理可知，该限位装置具有三级限位保护，即：电气限位、软件限位、机械限位。优先级：电气限位＞软件限位＞机械限位。

在装置运转时，当装置运转内部发热时，设备里面会产生一定的热量，这些热量会从设备底部的通气口13处散发出来，然后流到底座12上面开设的散热槽14里面，最后从底座12两端扩散出去，使设备内部的热量可以快速的散去，让其不影响内部零部件，增加装置的使用寿命，减小用户的经济损失。

在安装减速器11时首先需要把减速器11底部的连接杆21与滑块22放置在底座12上的滑槽19里面，然后推动减速器11，让底座12上开设的第一通孔20与滑块22上开设的第二通孔25相对应，在把螺栓23插进第一通孔20与第二通孔25里面，让螺栓23的底部与螺孔24螺纹连接起来，最后把减速器11的四个拐角处都用螺栓23连接，便可以把减速器11牢固的与底座12连接起来，让装置更加稳定，降低因长时间使多产生的安全隐患，保障用户的人身安全。

在需要对减速器11进行检测维修使，首先向上推动拨动块29，让其以固定杆30为中心旋转，使拨动块29固接有卡块33的一端下降，使卡块33脱离卡槽34的约束，然后再用手握住把手35向外拉动便打开了卡接板26，可以让检测人员对设备内部的情况进行检测维修，完成维修改工作之后，握住把手35推动卡接板26，向下按住拨动块29位于卡接板26外的部分，使拨动块29的另一端伸入到第二凹槽28里面，然后会接触到辅助块31，因为辅助块31设置有倾斜坡度，所以拨动块29会先与辅助块31最低处触碰，然后随着继续推动卡接板26，使拨动块29继续深入，然后第二弹簧32与辅助块31会顶起拨动块29带有卡块33的一端，使卡块33进入到卡槽34里面，便闭合了卡接板26，方便检测人员建检查维修设备，节省了一定的时间。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种新型限位装置，包括底座12，其特征在于：所述底座（12）的顶部安装有步进电机驱动器（），所述步进电机驱动器（1）的一侧固定安装有步进电机（2），所述步进电机（2）远离步进电机驱动器1的侧面固定安装有减速器（11），所述减速器（11）侧表面的中间位置安装有转轴（9），所述转轴（9）上设有限位环（8），所述减速器（11）安装有转轴（9）侧面的靠上位置固定安装有限位支架（4），所述限位支架（4）的侧面安装有第一接近开关（3），所述限位支架（4）的侧面安装第二接近开关（6），所述限位支架（4）的内部活动插接有第一限位柱（5），且第一限位柱（5）贯穿限位支架（4）并插接至减速器（11），所述减速器（11）的内部插接有第二限位柱（10），所述减速器（11）的顶部固接有限位杆（7），所述减速器（11）的底部开设有通气口（13），所述底座（12）的顶部开设有散热槽（14），所述底座（12）上开设有滑槽（19），所述减速器（11）的下端固定连接有连接杆（21），所述连接杆（21）的底部固定连接有滑块（22），所述滑块（22）与所述连接杆（21）均位于滑槽19内部，所述底座（12）顶部位于滑槽（19）上开设有第一通孔（20），所述滑槽（19）的底部开设有螺孔（24），所述滑块（22）的一端开设有第二通孔（25），所述底座（12）上螺纹连接有螺栓（23），且螺栓（23）穿过第一通孔（20）与第二通孔（25），并与螺孔（24）螺纹连接，所述减速器（11）侧面设有卡接板（26），所述卡接板（26）的表面上开设有第三通孔（27），所述第三通孔（27）内部固定安装有固定杆（30），所述固定杆（30）上套接有拨动块（29），所述减速器（11）的侧面开设有第二凹槽（28），所述第二凹槽（28）内壁的顶部卡设有卡槽（34），所述拨动块（29）位于第二凹槽（28）部分的上端固定安装有卡块（33），所述底座（12）上开设有散热槽（14），所述散热槽（14）内部设有散热片（16）。

2.根据权利要求1所述的一种新型限位装置，其特征在于：所述第二凹槽（28）内壁的底部固定连接有第二弹簧（32），且第二弹簧（32）的数量为两个，两个所述第二弹簧（32）的顶部固定连接有辅助块（31）。

3.根据权利要求2所述的一种新型限位装置，其特征在于：所述辅助块（31）为倾斜设置的。

4.根据权利要求1所述的一种新型限位装置，其特征在于：所述散热片（16）的数量为若干个，所述散热片（16）的底部固接在散热槽（14）的底部，且散热片（16）的顶部与底座（12）的顶部位于同一水平面。

5.根据权利要求1所述的一种新型限位装置，其特征在于：所述底座（12）的底部开设有第一凹槽（17），所述第一凹槽（17）内部固定连接有第一弹簧（15）。

6.根据权利要求1所述的一种新型限位装置，其特征在于：所述卡接板（26）的表面上固定连接有把手（35）。

7.根据权利要求1所述的一种新型限位装置，其特征在于：所述滑槽（19）的横切面为凸字形，所述滑槽（19）在底座（12）上开设的长度小于底座（12）长度的一半，且底座（12）两侧均开设有滑槽（19），每个所述滑槽（19）的上端均开设有两个第一通孔（20），每个所述第一通孔（20）内均设有螺栓（23）。

8.根据权利要求1所述的一种新型限位装置，其特征在于：所述卡块（33）的形状为三角状，所述卡槽（34）的形状为三角状，且卡块（33）位于卡槽（34）内。

9.根据权利要求1所述的一种新型限位装置，其特征在于：所述底座（12）的顶部上设有减震垫（18），所述减震垫（18）的材质为橡胶。

10.根据权利要求1所述的一种新型限位装置，其特征在于：所述第一通孔（20）与所述螺孔24的位置相对应。

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