CN117969164A - 一种钎杆控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及一种钎杆控制装置，包括控制器、壳体、限位法兰和多个测力单元；多个测力单元，用于对钎杆受力进行检测，多个测力单元围绕限位法兰进行设置；测力单元包括万向牛眼轴承、压力传感器、第一弹簧、弹簧限位调节器、传感器支架、第二弹簧、弹簧顶圈和顶圈堵头；本发明实施例提供的钎杆控制装置，当钎杆受侧向力过大将要产生变形，钎杆控制装置通过万向牛眼轴承作为与钎杆接触介质，并判断钎杆受力大小和方向，发送控制信号，实现钎杆停止及躲避，从而避免钎杆在使用过程中发生形变。

Description

一种钎杆控制装置

技术领域

本发明涉及机械技术领域，尤其涉及一种钎杆控制装置。

背景技术

扦样机，用于对粮食的取样，目前，在粮食扦样领域内，没有关于扦样机钎杆侧向力检验及控制的装置，经常性地造成钎杆在使用过程中因扎到箱体以及加固拉筋而变形，变形严重时无法简单修正，更换会响设备的正常使用，且增加成本。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种钎杆控制装置，当钎杆受侧向力过大将要产生变形，钎杆控制装置通过万向牛眼轴承作为与钎杆接触介质，并判断钎杆受力大小和方向，发送控制信号，实现钎杆停止及躲避，从而避免钎杆在使用过程中发生形变。

有鉴于此，本发明实施例提供了一种钎杆控制装置，包括控制器、壳体、限位法兰和多个测力单元；

所述控制器，与所述多个测力单元电连接，用于根据所述多个测力单元生成的电信号控制钎杆；

所述壳体，用于固定所述限位法兰和多个测力单元；所述壳体的上表面和下表面设有通孔，用于套接钎杆；

所述限位法兰，用于对所述钎杆进行限位，所述限位法兰贯穿所述通孔，并固定在所述壳体上；

所述多个测力单元，用于对所述钎杆受力进行检测，所述多个测力单元围绕所述限位法兰进行设置；所述测力单元包括万向牛眼轴承、压力传感器、第一弹簧、弹簧限位调节器、传感器支架、第二弹簧、弹簧顶圈和顶圈堵头；其中，

所述万向牛眼轴承，一端与所述限位法兰相抵靠，另一端与压力传感器的一端相连接，当所述钎杆受力发生形变时，受力相对应的万向牛眼轴承转动，将力传输至相对应的压力传感器，所述压力传感器生成传感信号发送给所述控制器，所述控制器对钎杆进行控制；其中，所述传感信号包括受力方向信息和受力值信息；

所述第一弹簧和弹簧限位调节器，设置在所述万向牛眼轴承和压力传感器之间，用于增大所述万向牛眼轴承的承载力；

所述传感器支架，一端与所述压力传感器的另一端相连，用于固定所述压力传感器；

所述第二弹簧和弹簧顶圈，套接于所述传感器支架上；所述顶圈堵头与所述弹簧顶圈相连，并固定在所述壳体的内壁上；所述第二弹簧、弹簧顶圈和顶圈堵头用于在所述压力传感器受力超过预设阈值时，对所述压力传感器进行保护。

优选的，所述壳体内包括多个容置区，每个所述容置区容置一个所述测力单元；所述容置区包括第一腔室和第二腔室，所述第一腔室用于固定所述万向牛眼轴承、第一弹簧和弹簧限位调节器；所述第二腔室用于固定压力传感器、传感器支架、第二弹簧、弹簧顶圈和顶圈堵头；所述第一腔室和第二腔室之间设有开口，所述万向牛眼轴承的另一端通过所述开口与所述压力传感器的一端相连接。

进一步优选的，所述第一弹簧的一端与所述万向牛眼轴承相连接，另一端与所述弹簧限位调节器的一端相连接，所述弹簧限位调节器的另一端固定在所述第一腔室的内壁上。

优选的，所述第二弹簧的一端与所述传感器支架相连，另一端与所述弹簧顶圈相连，且所述弹簧顶圈固定在所述壳体内，当所述压力传感器受到的压力超过预设阈值时，所述压力传感器通过所述传感器支架将力传输至所述第二弹簧，所述第二弹簧压缩至所述弹簧顶圈，所述传感器支架的另一端缓慢移动至顶圈堵头，从而保护所述压力传感器。

优选的，所述测力单元的数量为四个，所述万向牛眼轴承旋转角度为90°。

优选的，所述压力传感器为机械式按压传感器或半导体压力传感器。

优选的，所述壳体的侧面设有航空插头盖和防水航空插头，所述防水航空插头固定在所述航空插头盖上，用于提供电力。

优选的，所述壳体包括上盖和底座，所述上盖扣合在所述底座上。

优选的，所述钎杆控制装置还包括磁感开关套管，与所述控制器电连接，并固定在所述壳体上，用于检测所述钎杆内设置的磁体，当磁体在预设距离内出现，所述磁感开关套管会生成磁感信号，并发送给所述控制器，从而实现所述钎杆的定位。

进一步优选的，所述磁感开关套管与所述钎杆平行设置。

本发明实施例提供的一种钎杆控制装置，当钎杆受侧向力过大将要产生变形，钎杆控制装置通过万向牛眼轴承作为与钎杆接触介质，并判断钎杆受力大小和方向，发送控制信号，实现钎杆停止及躲避，从而避免钎杆在使用过程中发生形变。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种钎杆控制装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种钎杆控制装置的侧视图；

图3为本发明实施例提供的一种图2剖面C-C的示意图；

图4为本发明实施例提供的另一种图2剖面C-C的示意图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

本发明实施例提供的钎杆控制装置用于扦样机，套接在扦样机钎杆上使用，能够检测扦样机钎杆的受力大小和方向，从而生成控制信号控制钎杆停止或躲避，避免钎杆变形。钎杆控制装置具体包括控制器、壳体、限位法兰和多个测力单元，图1为本发明实施例提供的一种钎杆控制装置的结构示意图，图2为本发明实施例提供的一种钎杆控制装置的侧视图，图3为本发明实施例提供的图2剖面C-C的示意图，下面结合图1-图3对钎杆控制装置各部分结构进行具体的介绍。

控制器(图中未示出)，作用是控制钎杆的方向，具体的，控制器与多个测力单元电连接，根据多个测力单元生成的电信号对钎杆进行控制，从而避免钎杆在使用过程中受力发生形变。

壳体10，用于固定限位法兰20和多个测力单元；壳体10的上表面和下表面设有通孔，用于套接扦样机的钎杆。具体的，壳体10可以包括上盖101和底座102，上盖101扣合在底座102上，从而将其他元件进行容置，也就是说壳体10为全封闭结构，密封效果好，且易维修。在优选的实施例中，壳体10的侧面设有航空插头盖103和防水航空插头104，防水航空插头104固定在航空插头盖103上，用于为控制装置提供电力。进一步的，壳体10可以为铝合金材质，具有重量轻耐腐蚀的优势。

限位法兰20，用于对钎杆进行限位，限位法兰20贯穿壳体10上表面和下边表面上的通孔，并可以通过螺栓固定在上下表面，从而固定在壳体10上。需要说明的是，本领域技术人员可以根据扦样机的型号对限位法兰20进行选择，从而使本实施例的钎杆控制装置可以适用于多种型号的扦样机。

多个测力单元，用于对钎杆受力情况进行检测，多个测力单元围绕限位法兰20进行设置，需要说明的是，本领域技术人员可以根据需要对测力单元的数量进行设定。测力单元具体包括万向牛眼轴承301、压力传感器302、第一弹簧303、弹簧限位调节器304、传感器支架305、第二弹簧306、弹簧顶圈307和顶圈堵头308，在本实施例中，测力单元的数量为四个，万向牛眼轴承301旋转角度为90°，这样四个万向牛眼轴承301可旋转角度为360°，钎杆在任何角度受力都可以检测到；进一步的，根据控制精度需求分为有源半导体和有源机械开关式两种模式，即压力传感器302可以为半导体压力传感器或机械式按压传感器，分别如图3和图4所示。

为了更好的说明上述壳体10和测力单元各元件之间的关系，以一个具体的例子进行说明，再次如图3所示，壳体10内包括多个容置区，每个容置区容置一个测力单元；容置区包括第一腔室和第二腔室，第一腔室用于固定万向牛眼轴承301、第一弹簧303和弹簧限位调节器304；第二腔室用于固定测力单元；第一腔室和第二腔室之间设有开口，万向牛眼轴承301的另一端通过开口与压力传感器302的一端相连接。

下面结合图3对测力单元结构进行具体的介绍。

万向牛眼轴承301，用于感知和传输钎杆的受力情况，万向牛眼轴承301的一端与限位法兰20相抵靠，另一端与压力传感器302的一端相连接，当钎杆受力发生形变时，受力一侧相对应的万向牛眼轴承301发生转动，将力传输至万向牛眼轴承301相对应的压力传感器302，压力传感器302根据受力生成传感信号发送给控制器，可以理解的是，这里的传感信号包括受力方向信息和受力值信息；控制器根据接收到的传感信号可以知晓钎杆的受力方向信息和受力值信息，从而生成调整信号，对钎杆进行控制，调整信号包括了调整的方向信息和调整力信息，进而使钎杆及时躲避或停止，避免钎杆在使用过程中发生形变。

第一弹簧303和弹簧限位调节器304，设置在万向牛眼轴承301和压力传感器302之间，用于增大万向牛眼轴承301的承载力。具体的，第一弹簧303的一端与万向牛眼轴承301相连接，另一端与弹簧限位调节器304的一端相连接，弹簧限位调节器304的另一端固定在第一腔室的内壁上，本领域技术人员可以根据需要对弹簧限位调节器304的位置进行设定，这样在万向牛眼轴承301后部安装第一弹簧303和弹簧限位调节器304，起到在一定范围内增大万向牛眼轴承301承载力的作用。

传感器支架305，用于固定压力传感器302，传感器支架305的一端与压力传感器302的另一端相连，具体的，传感器支架305与压力传感器302尾部固定连接，当压力传感器302受力在预设范围内时，压力传感器302及传感器支架305保持固定；当压力传感器302受力超出预设范围内时，压力传感器302及传感器支架305会产生位移，为了避免压力传感器302在受力较大时发生损坏，采用下面第二弹簧306、弹簧顶圈307和顶圈堵头308对压力传感器302进行保护。

第二弹簧306和弹簧顶圈307，套接于传感器支架305上；顶圈堵头308与弹簧顶圈307相连，并固定在壳体10的内壁上，其中，这里的第二弹簧306是指用于保护压力传感器302的弹簧，第二弹簧306优选为波纹弹簧。第二弹簧306、弹簧顶圈307和顶圈堵头308用于在压力传感器302受力超过预设阈值时，对压力传感器302进行保护，可以理解的是，第二弹簧306、弹簧顶圈307和顶圈堵头308三者可以看作是压力传感器302的保护装置。在一个具体的例子中，第二弹簧306的一端与传感器支架305相连，另一端与弹簧顶圈307相连，且弹簧顶圈307固定在壳体10内，当压力传感器302受到的压力超过预设阈值时，压力传感器302通过传感器支架305将力传输至第二弹簧306，第二弹簧306压缩至弹簧顶圈307，传感器支架305的另一端缓慢移动至顶圈堵头308，从而在外部压力过大时，对压力传感器302起到缓冲保护的作用，可以理解的是，这里的预设阈值是指压力传感器302所能承受的最大压力。

为了实现钎杆在上下方向上的定位，在优选的实施例中，钎杆控制装置还包括磁感开关套管40，与控制器电连接，磁感开关套管40，固定在壳体10上，并与钎杆平行设置，配合钎杆内设置的磁体使用，具体的，预先在钎杆内设置磁体，磁感开关套管40对钎杆内设置的磁体进行检测，当磁体在预设距离内出现，磁感开关套管40会生成磁感信号，并发送给控制器，从而实现钎杆上下方向的精确定位，可以理解的是，这里的预设距离是指磁感开关套管40可检测到磁铁的距离。本发明实施例提供的一种钎杆控制装置，当钎杆受侧向力过大将要产生变形，钎杆控制装置通过万向牛眼轴承作为与钎杆接触介质，并判断钎杆受力大小和方向，发送控制信号，实现钎杆停止及躲避，从而避免钎杆在使用过程中发生形变。

在本发明中，术语“多个”指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。

在本说明书中的描述中，术语“一个具体的实施例”、“一些实施例”、“一个实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表达不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种钎杆控制装置，其特征在于，所述钎杆控制装置包括控制器、壳体、限位法兰和多个测力单元；

所述控制器，与所述多个测力单元电连接，用于根据所述多个测力单元生成的电信号控制钎杆；

所述壳体，用于固定所述限位法兰和多个测力单元；所述壳体的上表面和下表面设有通孔，用于套接钎杆；

所述限位法兰，用于对所述钎杆进行限位，所述限位法兰贯穿所述通孔，并固定在所述壳体上；

所述多个测力单元，用于对所述钎杆受力进行检测，所述多个测力单元围绕所述限位法兰进行设置；所述测力单元包括万向牛眼轴承、压力传感器、第一弹簧、弹簧限位调节器、传感器支架、第二弹簧、弹簧顶圈和顶圈堵头；其中，

所述万向牛眼轴承，一端与所述限位法兰相抵靠，另一端与压力传感器的一端相连接，当所述钎杆受力发生形变时，受力相对应的万向牛眼轴承转动，将力传输至相对应的压力传感器，所述压力传感器生成传感信号发送给所述控制器，所述控制器对钎杆进行控制；其中，所述传感信号包括受力方向信息和受力值信息；

所述第一弹簧和弹簧限位调节器，设置在所述万向牛眼轴承和压力传感器之间，用于增大所述万向牛眼轴承的承载力；

所述传感器支架，一端与所述压力传感器的另一端相连，用于固定所述压力传感器；

所述第二弹簧和弹簧顶圈，套接于所述传感器支架上；所述顶圈堵头与所述弹簧顶圈相连，并固定在所述壳体的内壁上；所述第二弹簧、弹簧顶圈和顶圈堵头用于在所述压力传感器受力超过预设阈值时，对所述压力传感器进行保护。

2.根据权利要求1所述的钎杆控制装置，其特征在于，所述壳体内包括多个容置区，每个所述容置区容置一个所述测力单元；所述容置区包括第一腔室和第二腔室，所述第一腔室用于固定所述万向牛眼轴承、第一弹簧和弹簧限位调节器；所述第二腔室用于固定压力传感器、传感器支架、第二弹簧、弹簧顶圈和顶圈堵头；所述第一腔室和第二腔室之间设有开口，所述万向牛眼轴承的另一端通过所述开口与所述压力传感器的一端相连接。

3.根据权利要求2所述的钎杆控制装置，其特征在于，所述第一弹簧的一端与所述万向牛眼轴承相连接，另一端与所述弹簧限位调节器的一端相连接，所述弹簧限位调节器的另一端固定在所述第一腔室的内壁上。

4.根据权利要求1所述的钎杆控制装置，其特征在于，所述第二弹簧的一端与所述传感器支架相连，另一端与所述弹簧顶圈相连，且所述弹簧顶圈固定在所述壳体内，当所述压力传感器受到的压力超过预设阈值时，所述压力传感器通过所述传感器支架将力传输至所述第二弹簧，所述第二弹簧压缩至所述弹簧顶圈，所述传感器支架的另一端缓慢移动至顶圈堵头，从而保护所述压力传感器。

5.根据权利要求1所述的钎杆控制装置，其特征在于，所述测力单元的数量为四个，所述万向牛眼轴承旋转角度为90°。

6.根据权利要求1所述的钎杆控制装置，其特征在于，所述压力传感器为机械式按压传感器或半导体压力传感器。

7.根据权利要求1所述的钎杆控制装置，其特征在于，所述壳体的侧面设有航空插头盖和防水航空插头，所述防水航空插头固定在所述航空插头盖上，用于提供电力。

8.根据权利要求1所述的钎杆控制装置，其特征在于，所述壳体包括上盖和底座，所述上盖扣合在所述底座上。

9.根据权利要求1所述的钎杆控制装置，其特征在于，所述钎杆控制装置还包括磁感开关套管，与所述控制器电连接，并固定在所述壳体上，用于检测所述钎杆内设置的磁体，当磁体在预设距离内出现，所述磁感开关套管会生成磁感信号，并发送给所述控制器，从而实现所述钎杆的定位。

10.根据权利要求9所述的钎杆控制装置，其特征在于，所述磁感开关套管与所述钎杆平行设置。