CN202720119U

CN202720119U - 具备触动力自适应功能的开关寿命检测装置

Info

Publication number: CN202720119U
Application number: CN201220431893.1U
Authority: CN
Inventors: 许石
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-08-29
Filing date: 2012-08-29
Publication date: 2013-02-06
Anticipated expiration: 2022-08-29

Abstract

本实用新型涉及具备触动力自适应功能的开关寿命检测装置。该装置包括气缸、检测手指、第一节流单向组合阀、第二节流单向组合阀和比例换向阀；检测手指上集成有一只指力传感器，且检测手指连接着气缸活塞杆的杆端；气缸的无杆腔通过管道连通着第一节流单向组合阀的出口，气缸的有杆腔通过管道连通着第二节流单向组合阀的出口，所述第一节流单向组合阀的进口A1连通着比例换向阀的第一出口A；所述第二节流单向组合阀的进口A2连通着比例换向阀的第二出口B；所述比例换向阀为两位四通电磁阀；比例换向阀的进口P连通着气源，回口T连通大气。本实用新型可实现气体流量自动精确控制，不仅控制简单，而且能非常精细地调整手指与开关动体间的接触力。

Description

具备触动力自适应功能的开关寿命检测装置

技术领域

本实用新型属于专用检测设备技术领域，具体涉及机械开关寿命检测的专用设备。

背景技术

机械开关或按钮在军事装备、工业设备、民用产品等领域应用广泛，其工作失效往往导致设备或产品功能的丧失，甚至引发重大人身或设备安全事故，因此，不同设备或产品对开关工作的可靠性都提出了明确要求。机械开关通常依靠弹性元件实现动触点复位功能，在工作过程中弹性元件承受往复动态力，容易产生疲劳失效丧失复位功能，限制了机械开关的使用寿命。为了有效检测开关使用寿命，即可靠接通和断开的次数，需要研制专门用于检测开关使用寿命的设备或仪器。

由于机械执行机构(机械手指)和开关动体之间具有很大接触刚度，两者间极小接触位移也会产生极大接触力，往往导致被检测开关损坏。虽然被测开关一般都配置了弹性元件，机械手指在触动被测开关过程中，存在柔性缓冲环节，缓解了机械手指与被测开关间的冲击力，但不同机械开关弹性元件的刚度和行程范围存在很大差异，简单的机械驱动装置和执行机构(机械手指)，难以满足不同种类和规格机械开关寿命检测的要求，适用性比较差。本发明致力设计一种触动力自适应装置，模拟人手操作机械开关，实现寿命检测功能。

目前，涉及开关寿命检测的专利有4件，其中发明专利2件，实用新型2件。专利“开关寿命检测操作机构操作平台”(ZL201210134348.0)，将触摸屏、控制面板、支撑架等附属装置，集成在抽屉内，以改善系统的简洁性，便于携带和使用，并没有涉及触动机械开关机构的内容；专利“开关寿命检测装置”(ZL 200720114697.0)，利用缝纫机调速机构，增加触压板和定位架等装置，实现微动开关使用寿命检测，机械开关触动装置不具备接触力控制功能；专利“一种微动开关寿命检测装置”(ZL201120206708.4)、(ZL201110164778.2)，采用凸轮机构驱动机械执行机构往复运动，触动机械开关做开闭运动，机械开关触动装置不具备行程和接触力自适应功能。

发明内容

为了实现对不同种类和规格的机械开关寿命检测的要求，本实用新型提供一种具备触动力自适应功能的开关寿命检测装置。

本实用新型采用气动方式驱动机械手指做往复运动，并在机械手指上配置指力传感器用于检测手指与机械开关动体间的接触力，根据被测开关弹性元件的刚度特性，控制流量比例阀，进而控制气缸高压腔压力，调整手指与机械开关动体间的接触力，实现手指与机械开关动体间接触力的自适应功能。

具体的技术解决方案如下：

具备触动力自适应功能的开关寿命检测装置包括气缸5、检测手指3、第一节流单向组合阀8、第二节流单向组合阀9和比例换向阀12；所述检测手指3上集成有一只指力传感器，且检测手指3连接着气缸5的活塞杆4的杆端；气缸5的无杆腔通过管道连通着第一节流单向组合阀8的出口B1，气缸5的有杆腔通过管道连通着第二节流单向组合阀9的出口B2，所述第一节流单向组合阀8的进口A1连通着比例换向阀12的第一出口A；所述第二节流单向组合阀9的进口A2连通着比例换向阀12的第二出口B；所述换向阀12为两位四通比例电磁阀；比例换向阀12的进口P连通着气源，回口T连通大气。

所述检测手指3和指力传感器为一体式结构。

本实用新型采用气体驱动方式，结构简单、可靠。选用两位四通精密比例换向阀，可实现气体流量自动精确控制，不仅控制简单，而且能非常精细地调整手指与开关动体间的接触力。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2为用于机械开关寿命检测的控制框图。

上图中序号：机械开关1、开关动体2、检测手指3、活塞杆4、气缸5、第一管道6、第二管道7、第一节流单向组合阀8、第二节流单向组合阀9、第三管道10、第四管道11、比例换向阀12、线圈13、管道14、排气管15、气动系统16、驱动电路17、人机界面18、数控装置19、接触力检测电路20、接触状态检测电路21。

具体实施方式

下面结合附图，通过实施例对本实用新型作进一步地说明。

参见图1，具备触动力自适应功能的开关寿命检测装置包括气缸5、检测手指3、第一节流单向组合阀8、第二节流单向组合阀9和比例换向阀12；所述检测手指3上集成有一只指力传感器，检测手指3和指力传感器为一体式结构。检测手指3安装在气缸5的活塞杆4的杆端。气缸5的无杆腔通过第一管道6连通着第一节流单向组合阀8的出口B1，气缸5的有杆腔通过第二管道7连通着第二节流单向组合阀9的出口B2，第一节流单向组合阀8的进口A1通过第三管道10连通着比例换向阀12的第一出口A；第二节流单向组合阀9的进口A2通过第四管道11连通着比例换向阀12的第二出口B；比例换向阀12为两位四通比例电磁阀，具备气体换向和气体流量精密控制双重功能。比例换向阀12的进口P和回口T均连通着气源。

工作时，当比例换向阀12的线圈13通入电流后，比例换向阀12位于左工位状态，高压气体经管道14进入经比例换向阀12的进口P，再由比例换向阀12的第二出口B流出，经过第三管道10后，进入第一节流单向组合阀8的进口A1；高压气体由出口B1流出，经第一管道6进入气缸5的无杆腔，驱动活塞与活塞杆4，以及检测手指3向下运动；当检测手指3与开关动体2间的接触力达到要求，气缸5的活塞杆4向下运动过程结束。

检测手指3与开关动体2间接触力数值由检测手指3上集成的指力传感器检测，数控系统根据检测手指3与开关动体2间接触力的测量值，实时控制流过线圈13的电流值，调整比例换向阀12的开度，从而控制气缸5无杆腔的压力，实现检测手指3与开关动体2间接触力实时精确调整，确保机械开关1既能接通良好，又不至于因接触力过大导致损坏。

气缸5有杆腔的低压气体经过第二管道7，进入第二节流单向组合阀9的出口B2，并由进口A2流出，经过第四管道11进入比例换向阀12的第二出口B，再由回口T和排气管15流出排放至大气。

当比例换向阀12的线圈13断电后，比例换向阀12切换到右工位状态。高压气体由管道14流进比例换向阀12的进口P，并由第二出口B流出，进入第四管道11；再流进第二节流单向组合阀9的进口A2，并由出口B2流出，流经第二管道7，进入气缸5的有杆腔，驱动活塞，在活塞杆4的带动下检测手指3向上运动，使检测手指3与开关动体2脱离接触。

气缸5有杆腔的低压气体经过第一管道6，进入第一节流单向组合阀8的出口B1，并由进口A1流出，经过第三管道10进入比例换向阀12的第一出口A，再由回口T流出排放至大气。

参见图2，机械开关1的接触状态检测电路21，得到开关“闭合”或“断开”状态信号X0后，送入数控装置19。检测手指3与开关动体2间的接触力，经接触力检测电路20放大处理后，形成信号X1送入数控装置19。数控装置19根据信号X0和X1，自动调整输出信号Y0的大小，信号Y0经过驱动电路17功率放大后，送入两位四通比例换向阀12的线圈13，用于控制比例换向阀12的开度；进而通过气动系统16控制气缸5无杆腔的压力，进一步调整检测手指3和开关动体2之间的接触力。由人机界面18显示接触力的数值。

Claims

1.具备触动力自适应功能的开关寿命检测装置，其特征在于：包括气缸(5)、检测手指(3)、第一节流单向组合阀(8)、第二节流单向组合阀(9)和比例换向阀(12)；所述检测手指(3)上集成有一只指力传感器，且检测手指(3)连接着气缸(5)的活塞杆的杆端；气缸(5)的无杆腔通过管道连通着第一节流单向组合阀(8)的出口B1，气缸(5)的有杆腔通过管道连通着第二节流单向组合阀(9)的出口B2，所述第一节流单向组合阀(8)的进口A1连通着比例换向阀(12)的第一出口A；所述第二节流单向组合阀(9)的进口A2连通着比例换向阀(12)的第二出口B；所述比例换向阀(12)为两位四通比例电磁阀；比例换向阀(12)的进口P连通着气源，回口T连通大气。

2.根据权利要求1所述的具备触动力自适应功能的开关寿命检测装置，其特征在于：所述检测手指(3)和指力传感器为一体式结构。