CN114518131B - 一种扣接式传感器安装用防尘壳体 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种扣接式传感器安装用防尘壳体，包括底板、安装板和盖件；其中所述底板顶部从左至右依次设置有底板第一锁定机构、底板第二锁定机构、底板第三锁定机构和止动件，所述底板第一锁定机构设置于底板顶部左端两侧，所述底板第二锁定机构阵列设置于底板顶部中部两侧，所述底板第三锁定机构设置于底板顶部右端两侧，所述止动件设置于底板顶部右端中部，所述止动件一侧设置有引导斜面；其中所述安装板上侧中部设置有传感器安装座，所述安装板一侧设置有传感器连接口，所述防尘挡板通过控制模块实现防尘挡板自动化翻转和灰尘清理，本发明在实现防尘的同时能够实现灰尘的自动化清扫，提高了应用能力。

Description

一种扣接式传感器安装用防尘壳体

技术领域

本发明涉及电设备外壳或结构零部件领域，且更确切地涉及一种扣接式传感器安装用防尘壳体。

背景技术

传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。传感器的特点包括：微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。传感器的存在和发展，让物体有了触觉、味觉和嗅觉等感官，让物体慢慢变得活了起来。通常根据其基本感知功能分为热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、放射线敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大类。目前，市场上现有的传感器大多数为外置使用，并且没有防尘功能，长期外置使用的情况下容易吸附灰尘，大量灰尘进入装置内部后会影响到传感器的灵敏度和分辨率。

发明内容

针对上述技术的不足，本发明公开一种扣接式传感器安装用防尘壳体，能够克服传感器外置使用没有防尘功能，大量灰尘进入装置内部后影响传感器的灵敏度和分辨率的问题，实现传感器使用过程中的防尘功能。

为了实现上述技术效果，本发明采用以下技术方案：

一种扣接式传感器安装用防尘壳体，包括底板、安装板和盖件；其中所述底板顶部从左至右依次设置有底板第一锁定机构、底板第二锁定机构、底板第三锁定机构和止动件，所述底板第一锁定机构设置于底板顶部左端两侧，所述底板第二锁定机构阵列设置于底板顶部中部两侧，所述底板第三锁定机构设置于底板顶部右端两侧，所述止动件设置于底板顶部右端中部，所述止动件一侧设置有引导斜面；

其中所述安装板上侧中部设置有传感器安装座，所述安装板一侧设置有传感器连接口，所述安装板前侧和后侧相对阵列设置有安装板锁定机构，所述安装板下侧设置有支撑块；

其中所述盖件上侧设置有透光件，所述盖件三侧面阵列设置有空气交换口，所述空气交换口上设置有防尘挡板，所述盖件一侧设置有容纳传感器连接口的连接口开口，所述盖件内部一侧设置有盖件第一锁定机构，所述盖件内部两侧相对设置有盖件第二锁定机构；所述第一锁定机构和第二锁定机构相对设置并配合使用；其中所述透光件为折射率为1.72的玻璃镜片，所述防尘挡板是设置在通过无线电机控制器控制的旋转轴上的条状挡板，通过控制模块实现防尘挡板自动化翻转和灰尘清理，其中所述控制模块包括DSP+FPGA模块、与所述DSP+FPGA模块连接的无线通信模块、运动控制接口和旋转轴驱动模块；无线通信模块包括功率整流和调节电路。

作为本发明进一步的技术方案，所述防尘挡板为开口向下的弧形挡板，并且所述防尘挡板设置成扇叶状。

作为本发明进一步的技术方案，所述底板第二锁定机构为几何形状为“C”型的锁定机构。

作为本发明进一步的技术方案，所述安装板锁定机构为几何形状为“L”型的锁定机构。

作为本发明进一步的技术方案，所述底板第一锁定机构和底板第三锁定机构为顶端具有成角度凸起形状的锁定凸部。

作为本发明进一步的技术方案，所述盖件第一锁定机构和盖件第二锁定机构为几何形状为“回”型的内部凹陷的锁定凹部。

作为本发明进一步的技术方案，所述安装板和盖件锁定评估的方法为：

步骤1、将底板第一锁定机构与盖件第一锁定机构扣合连接，其连接牢固标准为同时满足以下3个条件：

底板第一锁定机构与盖件第一锁定机构在扣合时，存在扣合声响；

底板第一锁定机构与盖件第一锁定机构之间的距离小于0.01mm；

底板第一锁定机构与盖件第一锁定机构扣合后的整体外观为集成化一体式装置；

步骤2、底板第三锁定机构与盖件第二锁定机构扣合连接；其连接牢固标准为同时满足以下3个条件：

条件1、底板第三锁定机构与盖件第二锁定机构扣合，存在扣合声响；并且底板锁定机构顶端成角度凸起的锁定凸部与盖件锁定机构“回”型内部凹陷的锁定凹部对接并实现一体化连接；

条件2、底板第三锁定机构与盖件第二锁定机构之间的距离小于0.01mm，并且盖件一侧设置的连接口开口抵靠在安装板左侧小于0.01mm的位置；

条件3、底板第三锁定机构与盖件第二锁定机构扣合后的整体外观为集成化一体式装置；

步骤3、将锁定后的底板与盖件进行破坏式试验，观察底板与盖件是否会裂开；破坏式试验包括：

试验1、将锁定后的底板与盖件进行高空10mm-20mm的抛掷，观察落地后的底板与盖件是否存在分离情况；

试验2、以大于底板与盖件重力10倍的外力摔打，观察摔打后的底板与盖件是否存在分离情况；

试验3、以大于底板与盖件质量5倍的夹具对其进行撞击，观察撞击后的底板与盖件是否存在分离情况。

在上述实施例中，通过控制模块实现防尘挡板自动化翻转和灰尘清理的方法为：

步骤一、在DSP+FPGA模块控制下，通过运动控制接口实现旋转轴驱动模块命令下发，通过无线通信模块接收DSP+FPGA模块发出的控制命令；

使用低Vf肖特基二极管对接收线圈提供的交流电压进行倍增和整流，产生两个不同的电压，当输出电压为4V时，微处理器和逻辑电源将被调节至5V，当输出电压为6V时，电机驱动器制动，当输出电压为9V时，实现钳位，以提供过压保护，通过一系列电压倍增器将逻辑功率和电机功率分离，并单独调节逻辑功率，确保即使在电机功率负载变化的情况下也能保持逻辑功率，这种布置还允许电机在产生峰值电机效率的电压下运行，进而实现无线数据通信；所述控制命令通过PLC控制器实现旋转轴的旋转，通过转动实现防尘挡板的转动；

步骤二、通过旋转轴驱动模块带动旋转轴实现运动旋转，扇叶状的防尘挡板在旋转轴的作用下实现开口方向的移动；

步骤三、通过旋转轴的自动化翻转和转动，实现防尘挡板的旋转，通过防尘挡板的自动化旋转与抖动继而实现灰尘数据的自动化清除。

本发明通过设置传感器防尘壳体，实现了传感器的防尘功能，为传感器的使用提供了保护，提高了传感器的使用寿命，同时，传感器防尘壳体中盖件的上侧设置透光件，扩大了传感器防尘壳体的适用范围，而且传感器防尘壳体采用卡扣式连接，简化了配件结构和装配工艺。本发明通过控制模块的控制，通过DSP+FPGA模块控制实现旋转轴的旋转和无线数据通信，在防尘的同时实现了灰尘清理。

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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，其中：

图1为本发明的三维结构爆炸图；

图2为本发明的立体结构示意图；

图3为本发明的主视图的结构示意图；

图4为本发明的俯视图的结构示意图；

图5为本发明的左视图的结构示意图；

图6为本发明中底板的立体结构示意图；

图7为本发明中底板的俯视图的结构示意图；

图8为本发明中安装板的立体结构示意图；

图9为本发明中安装板的主视图的结构示意图；

图10为本发明中安装板的俯视图的结构示意图；

图11为本发明中盖件的立体结构示意图；

图12为本发明中盖件的主视图的结构示意图；

图13为本发明中盖件的俯视图的结构示意图；

图14为本发明中控制模块的原理示意图；

图15为本发明中无线通信模块架构示意图；

附图标识：

1-底板；101-底板第一锁定机构；102-底板第二锁定机构；103-底板第三锁定机构；104-止动件；2-安装板；201-传感器安装座；202-传感器连接口；203-安装板锁定机构；204-支撑块；3-盖件；301-透光件；302-防尘挡板；303-空气交换口；304-连接口开口；305-盖件第一锁定机构；306-盖件第二锁定机构。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1-图14所示，一种扣接式传感器安装用防尘壳体，包括底板1、安装板2和盖件3；其中所述底板1顶部从左至右依次设置有底板第一锁定机构101、底板第二锁定机构102、底板第三锁定机构103和止动件104 ，所述底板第一锁定机构101设置于底板1顶部左端两侧，所述底板第二锁定机构102阵列设置于底板1顶部中部两侧，所述底板第三锁定机构103设置于底板1顶部右端两侧，所述止动件104设置于底板1顶部右端中部，所述止动件104一侧设置有引导斜面；

在具体实施例中，所述底板1作为防尘壳体固定的基座，其上设置有通过扣接方式与安装板2和盖件3进行锁定的锁定机构，并且设置有确定安装板2滑动到位的止动件104，并且可以通过止动件104上设置的引导斜面引导盖件3进行扣接时到达准确位置。

其中所述安装板2上侧中部设置有传感器安装座201，所述安装板2一侧设置有传感器连接口202，所述安装板2前侧和后侧相对阵列设置有安装板锁定机构203，所述安装板2下侧设置有支撑块204；

在具体实例中，传感器安装于传感器安装座201，传感器与外部的连接通过传感器连接口202实现，传感器安装完成后将安装板2固定于底板1上，固定过程中将安装板2放置于底板1顶部左侧，从左向右推动，通过安装板2下侧设置的支撑块204在底板1上向右滑动行进，当滑动到位时安装板2抵靠在设置于底板1顶部右侧的止动件104上进行止滑，同时，安装板2通过安装板锁定机构203与底板第二锁定机构102进行扣接锁定。

其中所述盖件3上侧设置有透光件301，所述盖件3三侧面阵列设置有空气交换口303，所述空气交换口303上设置有防尘挡板302，所述盖件3一侧设置有容纳传感器连接口202的连接口开口304，所述盖件3内部一侧设置有盖件第一锁定机构305，所述盖件3内部两侧相对设置有盖件第二锁定机构306；所述第一锁定机构305和第二锁定机构306相对设置并配合使用；其中所述透光件301为折射率为1.72的玻璃镜片，所述防尘挡板302是设置在通过无线电机控制器控制的旋转轴上的条状挡板，通过控制模块实现防尘挡板302自动化翻转和灰尘清理，其中所述控制模块包括DSP+FPGA模块、与所述DSP+FPGA模块连接的无线通信模块、运动控制接口和旋转轴驱动模块；无线通信模块包括功率整流和调节电路。

所述防尘挡板302为开口向下的弧形挡板，并且所述防尘挡板302设置成扇叶状。

在具体实施例中，防尘挡板302设置成向下弧形，能够有效的防止空气中的灰尘通过空气交换口303进入防尘壳体内部。

在具体实施例中，通过盖件3上侧设置的透光件301，可以实现防尘壳体内部与外界光照环境相同，防尘外壳内可以设置光电传感器，通过盖件3侧面阵列设置的空气交换口303，可以实现防尘壳体内部与外界环境中的温度和湿度相同，在此实施情况下，传感器安装座201上可以安装光电传感器、温度传感器和湿度传感器等，使得传感器防尘壳体有着较大适用范围，通过盖件3内部设置的锁定机构与底板1上锁定机构进行扣接锁定，实现防尘壳体简便、快捷的装配。

所述底板第二锁定机构102为几何形状为“C”型的锁定机构。

所述安装板锁定机构203为几何形状为“L”型的锁定机构。

在具体实施例中，底板1与安装板2的扣合锁定由底板1上设置的底板第二锁定机构102和安装板2两侧设置的安装板锁定机构203完成，互补的“C”型底板第二锁定机构102和 “L”型安装板锁定机构203完全扣合锁定，实现安装板2的上下、前后和右移的锁定。

所述底板第一锁定机构101和底板第三锁定机构103为顶端具有成角度凸起形状的锁定凸部；

所述盖件第一锁定机构305和盖件第二锁定机构306为几何形状为“回”型的内部凹陷的锁定凹部；

在具体实施例中，底板1与盖件3的扣合锁定由底板第一锁定机构101和底板第三锁定机构103与盖件第一锁定机构305和盖件第二锁定机构306完成，其中底板第一锁定机构101与盖件第一锁定机构305扣合连接，底板第三锁定机构103与盖件第二锁定机构306扣合连接，底板锁定机构顶端成角度凸起的锁定凸部与盖件锁定机构“回”型内部凹陷的锁定凹部扣合锁定，实现盖件3与底板1的扣合锁定，同时，在盖件3与底板1锁定时，盖件3一侧设置的连接口开口304抵靠在安装板2左侧，将安装板的左移进行锁定，彻底实现安装板2的固定。

在上述实施例中，所述安装板2和盖件3锁定评估的方法为：

步骤1、将底板第一锁定机构101与盖件第一锁定机构305扣合连接，其连接牢固标准为同时满足以下3个条件：

（1）底板第一锁定机构101与盖件第一锁定机构305在扣合时，存在扣合声响；

（2）底板第一锁定机构101与盖件第一锁定机构305之间的距离小于0.01mm；

（3）底板第一锁定机构101与盖件第一锁定机构305扣合后的整体外观为集成化一体式装置；

步骤2、底板第三锁定机构103与盖件第二锁定机构306扣合连接；其连接牢固标准为同时满足以下3个条件：

条件1、底板第三锁定机构103与盖件第二锁定机构306扣合，存在扣合声响；并且底板锁定机构顶端成角度凸起的锁定凸部与盖件锁定机构“回”型内部凹陷的锁定凹部对接并实现一体化连接；

条件2、底板第三锁定机构103与盖件第二锁定机构306之间的距离小于0.01mm，并且盖件3一侧设置的连接口开口304抵靠在安装板2左侧小于0.01mm的位置；

条件3、底板第三锁定机构103与盖件第二锁定机构306扣合后的整体外观为集成化一体式装置；

步骤3、将锁定后的底板1与盖件3进行破坏式试验，观察底板1与盖件3是否会裂开；破坏式试验包括：

试验1、将锁定后的底板1与盖件3进行高空10mm-20mm的抛掷，观察落地后的底板1与盖件3是否存在分离情况；

试验2、以大于底板1与盖件3重力10倍的外力摔打，观察摔打后的底板1与盖件3是否存在分离情况；

试验3、以大于底板1与盖件3质量5倍的夹具对其进行撞击，观察撞击后的底板1与盖件3是否存在分离情况。

在上述实施例中，通过控制模块实现防尘挡板302自动化翻转和灰尘清理的方法为：

步骤一、在DSP+FPGA模块控制下，通过运动控制接口实现旋转轴驱动模块命令下发，通过无线通信模块接收DSP+FPGA模块发出的控制命令；

使用低Vf肖特基二极管对接收线圈提供的交流电压进行倍增和整流，产生两个不同的电压，当输出电压为4V时，微处理器和逻辑电源将被调节至5V，当输出电压为6V时，电机驱动器制动，当输出电压为9V时，实现钳位，以提供过压保护，通过一系列电压倍增器将逻辑功率和电机功率分离，并单独调节逻辑功率，确保即使在电机功率负载变化的情况下也能保持逻辑功率，这种布置还允许电机在产生峰值电机效率的电压下运行，进而实现无线数据通信；所述控制命令通过PLC控制器实现旋转轴的旋转，通过转动实现防尘挡板302的转动；

步骤二、通过旋转轴驱动模块带动旋转轴实现运动旋转，扇叶状的防尘挡板302在旋转轴的作用下实现开口方向的移动；

步骤三、通过旋转轴的自动化翻转和转动，实现防尘挡板302的旋转，通过防尘挡板302的自动化旋转与抖动继而实现灰尘数据的自动化清除。

在上述试验中，可以分开进行，也可以同步进行。

本发明在使用时，通过底板1实现本发明的固定，通过透光件301和空气交换口303实现本发明内部环境与外部环境的同步，通过弧形防尘挡板302实现防止空气中的灰尘通过空气交换口303进入防尘壳体内部，通过传感器安装座201实现传感器的安装，通过传感器连接口202实现检测信息信息的传递，通过扣合连接的方式实现安装板2和底板1、盖件3和底板1的连接锁定，以实现本发明简便、快捷的装配。装配完毕后，通过上述方法实现防尘挡板302自动化翻转和灰尘清理。在控制过程中，通过与无线数据接口实现与电机的双向通信，在具体应用中可以设计发射电路和接收电路，实现无线数据信息的接收与发送，能够快速检测电源表面传输场的快速变化，通过机器人微控制器中的比较器进行过滤和阈值设置。负载调制场效应管开关100Ω 通过拾取线圈加载电阻器，将数据从机器人发送到智能控制系统的DSP+FPGA控制芯片，实现翻转与清理灰尘的需要。在进一步的实施例中，还可以实用日本厂家FX3U-64MR-ES型号控制器，具有很高的兼容性。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些具体实施方式仅是举例说明，本领域的技术人员在不脱离本发明的原理和实质的情况下，可以对上述方法和系统的细节进行各种省略、替换和改变。例如，合并上述方法步骤，从而按照实质相同的方法执行实质相同的功能以实现实质相同的结果则属于本发明的范围。因此，本发明的范围仅由所附权利要求书限定。

Claims (6)

1.一种扣接式传感器安装用防尘壳体，包括底板（1）、安装板（2）和盖件（3）；其特征在于：所述底板（1）顶部从左至右依次设置有底板第一锁定机构（101）、底板第二锁定机构（102）、底板第三锁定机构（103）和止动件（104），所述底板第一锁定机构（101）设置于底板（1）顶部左端两侧，所述底板第二锁定机构（102）阵列设置于底板（1）顶部中部两侧，所述底板第三锁定机构（103）设置于底板（1）顶部右端两侧，所述止动件（104）设置于底板（1）顶部右端中部，所述止动件（104）一侧设置有引导斜面；

其中所述安装板（2）上侧中部设置有传感器安装座（201），所述安装板（2）一侧设置有传感器连接口（202），所述安装板（2）前侧和后侧相对阵列设置有安装板锁定机构（203），所述安装板（2）下侧设置有支撑块（204）；

其中所述盖件（3）上侧设置有透光件（301），所述盖件（3）三侧面阵列设置有空气交换口（303），所述空气交换口（303）上设置有防尘挡板（302），所述盖件（3）一侧设置有容纳传感器连接口（202）的连接口开口（304），所述盖件（3）内部一侧设置有盖件第一锁定机构（305），所述盖件（3）内部两侧相对设置有盖件第二锁定机构（306）；所述盖件第一锁定机构（305）和盖件第二锁定机构（306）相对设置并配合使用；其中所述透光件（301）为折射率为1.72的玻璃镜片，所述防尘挡板（302）是设置在通过无线电机控制器控制的旋转轴上的条状挡板，通过控制模块实现防尘挡板（302）自动化翻转和灰尘清理，其中所述控制模块包括DSP+FPGA模块、与所述DSP+FPGA模块连接的无线通信模块、运动控制接口和旋转轴驱动模块；无线通信模块包括功率整流和调节电路，

所述安装板（2）和盖件（3）锁定评估的方法为：

步骤1、将底板第一锁定机构（101）与盖件第一锁定机构（305）扣合连接，其连接牢固标准为同时满足以下3个条件：

（1）底板第一锁定机构（101）与盖件第一锁定机构（305）在扣合时，存在扣合声响；

（2）底板第一锁定机构（101）与盖件第一锁定机构（305）之间的距离小于0.01mm；

（3）底板第一锁定机构（101）与盖件第一锁定机构（305）扣合后的整体外观为集成化一体式装置；

步骤2、底板第三锁定机构（103）与盖件第二锁定机构（306）扣合连接；其连接牢固标准为同时满足以下3个条件：

条件1、底板第三锁定机构（103）与盖件第二锁定机构（306）扣合，存在扣合声响；并且底板锁定机构顶端成角度凸起的锁定凸部与盖件锁定机构“回”型内部凹陷的锁定凹部对接并实现一体化连接；

条件2、底板第三锁定机构（103）与盖件第二锁定机构（306）之间的距离小于0.01mm，并且盖件（3）一侧设置的连接口开口（304）抵靠在安装板（2）左侧小于0.01mm的位置；

条件3、底板第三锁定机构（103）与盖件第二锁定机构（306）扣合后的整体外观为集成化一体式装置；

步骤3、将锁定后的底板（1）与盖件（3）进行破坏式试验，观察底板（1）与盖件（3）是否会裂开；破坏式试验包括：

试验1、将锁定后的底板（1）与盖件（3）进行高空10mm-20mm的抛掷，观察落地后的底板（1）与盖件（3）是否存在分离情况；

试验2、以大于底板（1）与盖件（3）重力10倍的外力摔打，观察摔打后的底板（1）与盖件（3）是否存在分离情况；

试验3、以大于底板（1）与盖件（3）质量5倍的夹具对其进行撞击，观察撞击后的底板（1）与盖件（3）是否存在分离情况;

其中通过控制模块实现防尘挡板（302）自动化翻转和灰尘清理的方法为：

步骤一、在DSP+FPGA模块控制下，通过运动控制接口实现旋转轴驱动模块命令下发，通过无线通信模块接收DSP+FPGA模块发出的控制命令；

使用低Vf肖特基二极管对接收线圈提供的交流电压进行倍增和整流，产生两个不同的电压，当输出电压为4V时，微处理器和逻辑电源将被调节至5V，当输出电压为6V时，电机驱动器制动，当输出电压为9V时，实现钳位，以提供过压保护，通过一系列电压倍增器将逻辑功率和电机功率分离，并单独调节逻辑功率，确保即使在电机功率负载变化的情况下也能保持逻辑功率，这种布置还允许电机在产生峰值电机效率的电压下运行，进而实现无线数据通信；所述控制命令通过PLC控制器实现旋转轴的旋转，通过转动实现防尘挡板（302）的转动；

步骤二、通过旋转轴驱动模块带动旋转轴实现运动旋转，扇叶状的防尘挡板（302）在旋转轴的作用下实现开口方向的移动；

步骤三、通过旋转轴的自动化翻转和转动，实现防尘挡板（302）的旋转，通过防尘挡板（302）的自动化旋转与抖动继而实现灰尘数据的自动化清除。

2.根据权利要求1所述的一种扣接式传感器安装用防尘壳体，其特征在于：所述防尘挡板（302）为开口向下的弧形挡板，并且所述防尘挡板（302）设置成扇叶状。

3.根据权利要求1所述的一种扣接式传感器安装用防尘壳体，其特征在于：所述底板第二锁定机构（102）为几何形状为“C”型的锁定机构。

4.根据权利要求1所述的一种扣接式传感器安装用防尘壳体，其特征在于：所述安装板锁定机构（203）为几何形状为“L”型的锁定机构。

5.根据权利要求1所述的一种扣接式传感器安装用防尘壳体，其特征在于：所述底板第一锁定机构（101）和底板第三锁定机构（103）为顶端具有成角度凸起形状的锁定凸部。

6.根据权利要求1所述的一种扣接式传感器安装用防尘壳体，其特征在于：所述盖件第一锁定机构（305）和盖件第二锁定机构（306）为几何形状为“回”型的内部凹陷的锁定凹部。

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