CN203178811U - 一种旋转限位装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种旋转限位装置，用于限制被电机带动而绕一轴线旋转的转轴的旋转角度，包括第一拨片、第二拨片、第一轻触开关和固定部。固定部固定设置于电机而不随转轴转动；第一拨片能够与转轴同步地转动，具有卡置于转轴的第一转动部以及自第一转动部延伸形成的第一突出部；第二拨片能够被第一突出部带动而绕转轴转动，具有环绕转轴的第二转动部，自第二转动部延伸形成而能够被第一突出部带动的拨动部，以及自第二转动部延伸形成而能够触压第一轻触开关的第二突出部；第一轻触开关设置于该固定部，第一轻触开关被第二突出部触压时，控制电机断电，使转轴停止转动。本实用新型通过设置轻触开关，能够更安全地控制转轴的旋转角度。

Description

一种旋转限位装置

技术领域

本实用新型涉及限位装置，特别是涉及一种用于限制被电机带动而旋转的转轴的旋转角度的旋转限位装置。

背景技术

射电望远镜是用来观测和研究来自天体的射电波的基本设备。射电望远镜极高的灵敏度要求其建设在电波环境异常宁静的地区，而选择这些台址需要专门的电波环境监测设备，要求在360度上得到详尽的环境数据，要求高增益的定向天线并使其自动旋转且不能缠绕控制电缆和射频电缆，因此，需要将最大旋转角度限制在360度和720度之间。现有的限制旋转角度的限位装置，灵敏度和安全性能难以满足需要，若限制旋转角度的操作失效，往往容易因缆线缠绕而导致射频电缆控制电缆、电源线等的损坏，甚至将架设测试天线的桅杆拉倒。

发明内容

本实用新型提供一种旋转限位装置，以安全、灵敏地限制旋转角度。为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型公开的一种旋转限位装置，用于限制被电机带动而绕一轴线旋转的转轴的旋转角度，该装置包括：第一拨片、第二拨片、第一轻触开关和固定部。

该固定部固定设置于电机而不随该转轴转动；该第一拨片能够与该转轴同步地转动，具有卡置于该转轴的第一转动部以及自该第一转动部延伸形成的第一突出部；该第二拨片能够被该第一突出部带动而绕该转轴转动，具有环绕该转轴的第二转动部，自该第二转动部延伸形成而能够被该第一突出部带动的拨动部，以及自该第二转动部延伸形成而能够触压该第一轻触开关的第二突出部；该第一轻触开关设置于该固定部，该第一轻触开关被该第二突出部触压时，控制该电机断电，使该转轴停止转动。

其中，该装置进一步包括复位装置；该复位装置，连接于该第二转动部与该固定部，用于当该第二转动部被该第一拨片带动转动且电机断电时，控制该第二转动部复位。

其中，该第二突出部，自该第二转动部远离该转轴的径向延伸而形成，该第一轻触开关与轴线之间的距离小于第二突出部外边缘与轴线之间的距离，大于该第一拨片的外边缘与轴线之间的距离。

其中，该装置进一步包括一个第二轻触开关。该第二轻触开关设置于该固定部，与该第一轻触开关相间隔地设置在该第二突出部两侧，该第二轻触开关与轴线之间的距离，小于第二突出部外边缘与轴线之间的距离，大于该第一拨片的外边缘与轴线之间的距离；该第二轻触开关被该第二突出部触压时，控制该电机断电，使该转轴停止转动。

其中，该装置进一步包括第一继电器和第二继电器。该第一继电器电连接于该第一轻触开关，第一轻触开关控制第一继电器；该第二继电器电连接于该第二轻触开关，第二轻触开关控制第二继电器；该第一继电器和该第二继电器的常闭端子串联连接，并与电源供给串联，为该电机的伺服电路供电。

其中，该装置进一步包括第一光电对管和第二光电对管。该第一光电对管，设置于该第二突出部和该第一轻触开关之间，包括沿该转轴的轴向间隔设置的第一光发射器和第一光接收器；该第二光电对管，设置于该第二突出部和该第二轻触开关之间，包括沿该转轴的轴向间隔设置的第二光发射器和第二光接收器；该第一光发射器和第一光接收器与轴线之间的距离，小于第二突出部外边缘与轴线之间的距离，大于该第一拨片的外边缘与轴线之间的距离；该第二光发射器和第二光接收器与轴线之间的距离，小于第二突出部外边缘与轴线之间的距离，大于该第一拨片的外边缘与轴线之间的距离。

其中，该装置还包括一个电连接于该电机的控制器。该第一光发射器和该第二光发射器为红外线发射器；该第一光接收器和该第二光接收器为红外线接收器，且电连接于该控制器；当该第二突出部位于该第一光发射器和第一光接收器之间或该第二突出部位于该第二光发射器和第二光接收器之间时，该控制器发送命令控制该电机停止转动。

其中，该复位装置为连接于该第二转动部与该固定部的弹簧，该复位装置与该第二转动部的连接点与该第二突出部相对于轴线对称。

其中，该第一转动部为卡置于该转轴的圆环，该第一突出部是自该第一转动部远离该转轴地径向延伸而形成的凸块；该第二转动部为平行于该第一转动部地套置于该转轴的圆环，该拨动部为自该第二转动部，沿该转轴的轴向突出的突杆。

其中，该转轴包括以该轴线为中心的圆柱形杆体，以及由圆柱形杆体的侧壁突出形成的凸起键；该第一转动部为卡置于该转轴的圆环，具有与圆柱形杆体的截面的尺寸配合的贯孔和与凸起键的截面的尺寸配合的卡孔，该第一突出部是自该第一转动部远离该转轴地径向延伸而形成的凸块；该第二转动部为平行于该第一转动部地套置于该转轴的圆环，具有与圆柱形杆体的截面的尺寸配合的贯孔，且第二转动部的半径，大于该第一转动部的半径且大于该第一突出部与该转轴的最大距离；该拨动部为自该第二转动部沿该轴线方向突出的突杆，能够被该第一突出部带动；该第一突出部，位于该拨动部与该第一轻触开关之间；该固定部包括圆形的底盘和自底盘边缘沿转轴方向延伸形成的环形的侧壁，该底盘具有与圆柱形杆体的截面的尺寸配合的贯孔；该第一继电器、该第二继电器、该第一光发射器和该第二光发射器固定设置于该固定部；该复位装置为连接于该第二转动部与该固定部的侧壁的弹簧，该复位装置与该第二转动部的连接点与该第二突出部相对于转轴对称。

本实用新型实施例的有益效果是：通过第一轻触开关和第二突出部的配合，非常安全地限制转动角度，而且通过第一突出部和拨动部的配合，限制旋转角度。

附图说明

图1为本实用新型较佳实施例提供的一种旋转限位装置的立体图；

图2为本实用新型较佳实施例提供的一种旋转限位装置的剖视图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步的详细描述。

图1为本实用新型较佳实施例提供的一种旋转限位装置的立体图。图2为本实用新型较佳实施例提供的一种旋转限位装置的剖视图。本实用新型的旋转限位装置用于限制被电机（图未示）带动而绕一轴线L旋转的转轴90的旋转角度，包括第一拨片1、第二拨片2、第一轻触开关3和固定部8，以及第二轻触开关4、第一光电对管5、第二光电对管6和复位装置7。

其中，该固定部8固定设置于电机而不随该转轴90转动，同时起到固定第一轻触开关3、第二轻触开关4、第一光电对管5、第二光电对管6和复位装置7的作用。

第一拨片1能够与转轴90同步地转动，具有卡置于该转轴90的第一转动部11以及自该第一转动部11延伸形成的第一突出部12。第二拨片2能够被该第一突出部12带动而绕该转轴90转动，具有环绕该转轴90的第二转动部21，自该第二转动部21延伸形成而能够被该第一突出部12带动的拨动部22，以及自该第二转动部21延伸形成而能够触压该第一轻触开关3的第二突出部23。该第一轻触开关3设置于该固定部8，该第一轻触开关3被该第二突出部23触压时，能够控制该电机断电，使该转轴90停止转动。

更具体地，本实施例之中的转轴90包括以该轴线L为中心的圆柱形杆体91，以及由圆柱形杆体91的侧壁突出形成的凸起键92。该第一转动部11为卡置于该转轴90的圆环，具有与圆柱形杆体91的截面的尺寸配合的贯孔111和与凸起键的截面的尺寸配合的卡孔112。本实施例通过卡孔112和凸起键92相配合使得第一拨片1能够与转轴90同步地转动。

第二转动部21为平行于该第一转动部11地套置于该转轴90的圆环，具有与圆柱形杆体91的截面的尺寸配合的贯孔，使得第二拨片2能够绕转轴90转动。且第二转动部21的半径，大于该第一转动部11的半径且大于该第一突出部12与该轴线L的最大距离，可以避免第一突出部触碰第一轻触开关3。

本实施例的第一突出部12是自该第一转动部11远离该转轴90地径向延伸而形成的凸块。拨动部22为自该第二转动部21沿该轴线方向突出的突杆，与该第一突出部12相比，距离轴线L的距离大致相同，而能够被该第一突出部12带动，本领域技术人员应了解，第一突出部12和拨动部22的具体实现方式不以本实施例的公开为限，只要拨动部22能够被第一突出部12带动即可。例如，第一突出部12也可以是自第一转动部11沿着该转轴90的方向向第二拨片2延伸而形成的凸块。另外，如果本发明的限位装置，需要调整所限制转轴的最大旋转角度，例如需要使最大旋转角度能够由380度调整至390度或370度，则可以将拨动部22设置为螺杆，此时，第二转动部21可以沿着围绕轴线L的方向，间隔地预设数个能够与拨动部22螺锁配合的螺孔。使用者可以根据限制旋转的角度选择一个螺孔，通过螺接而将拨动部22固定于该第二转动部21。因此，通过设置数个螺孔，可以供使用者调整最大的旋转角度。本实施例的该第一突出部12，位于该拨动部22与该第一轻触开关3之间，拨动部22和第二突出部23在圆周角度上是正对的，电机被设置为单向转动时，该拨动部22、该第一突出部12与该第一轻触开关3依次沿着转动方向排列，从而使得转角大小被控制在360度到720度之间。

该固定部8包括圆形的底盘81和自底盘81的边缘沿转轴90的方向延伸形成的环形的侧壁82，该底盘81具有与圆柱形杆体91的截面的尺寸配合的贯孔。

本实施例之中，复位装置7连接于该第二转动部21与该固定部8，用于当该第二转动部21被该第一拨片1带动转动且电机断电时，控制该第二转动部21复位。因为第二转动部21被第一拨片1带动转动而且第一轻触开关3被第二突出部23触压时，能够控制该电机断电，使该转轴90停止转动。因此，通过设置复位装置7，能够使得电机断电时，令第二拨片2回复到初始的位置，该装置处于中间复位状态。

更具体地，本实施例之中的复位装置7为连接于该第二转动部21与该固定部8的侧壁82的弹簧，且复位装置7与该第二转动部21的连接点与该第二突出部23相对于转轴90对称。当然，本实施例之中的弹簧是拉伸弹簧。

本实施例之中的第二突出部23，自该第二转动部21远离该转轴90地径向延伸而形成，该第一轻触开关3与轴线L之间的距离小于第二突出部23的外边缘与轴线L之间的距离，大于该第一拨片1的外边缘与轴线L之间的距离，可以使得第一轻触开关3只会被第二突出部23触碰而不会备第一拨片1触碰。

较佳地，本实施例的装置进一步包括一个第二轻触开关4。第二轻触开关4设置于固定部8，与第一轻触开关3相间隔地设置在第二突出部23的两侧，与第一轻触开关3类似，第二轻触开关4与轴线L之间的距离，小于第二突出部23的外边缘与轴线L之间的距离，大于该第一拨片1的外边缘与轴线L之间的距离；第二轻触开关4被第二突出部23触压时，控制电机断电，使转轴90停止转动。通过设置第二轻触开关4，可以在电机双向转动时，同样能够在两个转动方向上控制转轴转动的角度，具体的最大角度值可以通过第一突出部12和拨动部22之间的旋转角度差以及第二突出部23和第一轻触开关3、第二轻触开关4之间的旋转角度差来控制。

另外，旋转限位装置包括第一继电器31和第二继电器41。其中，第一继电器31电连接于第一轻触开关3，第一轻触开关3控制第一继电器31；第二继电器41电连接于第二轻触开关4，第二轻触开关4控制第二继电器41；第一继电器31和第二继电器41的常闭端子串联连接，并与电源供给串联，为电机的伺服电路供电。因此，只要一个继电器的端子变为常开，则供电电路断开，切断给电机伺服电路的供电。

第一光电对管5设置于该第二突出部23和该第一轻触开关3之间，包括沿轴线L方向间隔设置的第一光发射器和第一光接收器。第一光发射器和第一光接收器与轴线L之间的距离，小于第二突出部外23的边缘与轴线L之间的距离，大于第一拨片1的外边缘与轴线L之间的距离。

第二光电对管6设置于该第二突出部23和该第二轻触开关4之间，包括沿该轴线方向间隔设置的第二光发射器和第二光接收器。第二光发射器和第二光接收器与轴线L之间的距离，小于第二突出部23外边缘与轴线L之间的距离，大于该第一拨片1的外边缘与轴线L之间的距离。

第一继电器31、第二继电器41、第一光电对管5和第二光电对管6固定设置于固定部8。若以第二突出部23为比较基准，则是在两个红外对管的外面一点，对称安装两个轻触开关，在轻触开关的外面一点，对称安装两个继电器。

本实施之中的装置还包括一个电连接于该电机的控制器。第一光发射器和第二光发射器为红外线发射器，第一光接收器和第二光接收器为红外线接收器，且电连接于该控制器。当第二突出部23位于第一光发射器和第一光接收器之间或第二突出部23位于第二光发射器和第二光接收器之间时，该控制器发送命令控制该电机停止转动。具体而言，当第二突出部23没有位于第一光发射器和第一光接收器之间也没有位于第二光发射器和第二光接收器之间时，第一光接收器和第二光接收器能够接收红外线；当第二突出部23位于第一光发射器和第一光接收器之间时，第一光接收器不能够接收红外线；当第二突出部23位于第二光发射器和第二光接收器之间时，第二光接收器不能够接收红外线。当第一光接收器或第二光接收器不能够接收红外线时，表示第二突出部23位于第一光发射器和第一光接收器之间或第二光发射器和第二光接收器之间，此时控制电机停止转动，同样可以限制旋转角度。进一步地，电机单向旋转时，本实用新型旋转限位装置，是通过第一突出部12和拨动部22之间的旋转角度差以及第二突出部23和第一轻触开关3之间的旋转角度差而限制第一拨片的旋转角度从而限制转轴的旋转角度，即沿转轴90转动的正向，第一突出部12和拨动部22之间的旋转角度差与第二突出部23和第一轻触开关3之间的旋转角度差两者之和，即为转轴正向转动的最大可能的角度，可以设置为大于360度小于720度；同样，电机双向旋转时，则是通过第一突出部12和拨动部22之间的旋转角度差以及第二突出部23和第一轻触开关3、第二轻触开关4之间的旋转角度差而限制第一拨片的旋转角度从而限制转轴的旋转角度。通过同时设置轻触开关和红外对管，提供了两道电子限位，提高了装置应用的稳定性和可靠性。

以下具体说明将本实用新型的旋转限位装置应用于天线转台时的流程。

结合图1、图2可知，当天线转台顺时针旋转时，第一拨片卡置在凸起键上，将随着转轴顺时针旋转，当从初始位置旋转约一圈（约360度）后；

进一步的，第一拨片的第一突出部将碰到第二拨片上的突杆；

进一步的，第一拨片带动第二拨片一起旋转；

进一步的，电机依旧旋转，第二拨片的第二突出部连同第二拨片被带动着旋转；

进一步的，电机依旧旋转，通过第一光电对管的开口时，第一光电对管中第一光发射器发射的光被遮挡，第一光接收器接收端收不到发射光而导致状态改变；

进一步的，第一光接收器状态改变的信号发送至控制器；

进一步的，控制器发送命令通过伺服电路停止电机运动；

进一步的，如果第一光接收器不起作用，电机依旧旋转，当第二拨片的第二突出部越过第一光电对管的作用范围，而电机依旧旋转，不能停下来，第二拨片的第二突出部将碰到第一轻触开关；

进一步的，第一轻触开关将闭合，第一轻触开关控制第一继电器；

进一步的，第一继电器在接到第一轻触开关的闭合信号后，由于两个继电器的接法为将两个继电器的常闭端子串联连接，并以此连接方式为电机的伺服电路供电，当第一继电器端子变为常开后，该供电电路将断开，切断给电机伺服电路的供电。

当天线转台逆时针旋转时，第一拨片卡置在凸起键上，将随着转轴逆时针旋转，当从初始位置旋转一点角度（约几度）后；

进一步的，第一拨片的第一突出部将碰到第二拨片上的突杆；

进一步的，第一拨片带动第二拨片一起旋转；

进一步的，电机依旧旋转，第二拨片的第二突出部连同第二拨片被带动着旋转；

进一步的，电机依旧旋转，通过第二光电对管的开口时，第二光电对管中第二光发射器发射的光被遮挡，第二光接收器接收端收不到发射光而导致状态改变；

进一步的，第二光接收器状态改变的信号发送至控制器；

进一步的，控制器发送命令通过伺服电路停止电机运动；

进一步的，如果第二光接收器不起作用，电机依旧旋转，当第二拨片的第二突出部越过第二光电对管的作用范围，而电机依旧旋转，不能停下来，第二拨片的第二突出部将碰到第二轻触开关；

进一步的，第二轻触开关将闭合，第二轻触开关控制第二继电器；

进一步的，第二继电器在接到第二轻触开关的闭合信号后，由于两个继电器的接法为将两个继电器的常闭端子串联连接，并以此连接方式为电机的伺服电路供电，当第二继电器端子变为常开后，该供电电路将断开，切断给电机伺服电路的供电。

综上，当转台的正向（顺时针）旋转角度大于360度后，再经过一定的角度电机旋转停止下来，以避免连接到天线上的电缆缠绕。

本实用新型的实施例具有以下的优点：

（一）通过第一拨片带动第二拨片转动，第二拨片的第二突出部触压所述轻触开关，控制电机停止转动，能够安全地控制转轴的最大转动角度，不会造成由天线连接至后端设备的射频电缆和控制电缆发生缠绕；

（二）第二拨片仅能在一定范围内转动，且在没有受到外力作用时，能够通过复位装置复位，使得第二突出部位于中间复位状态；

（三）通过设置轻触开关和光电对管，提供两道角度限位，装置应用的稳定性和可靠性高

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种旋转限位装置，其特征在于，该装置用于限制被电机带动而绕一轴线旋转的转轴的旋转角度，该装置包括：第一拨片、第二拨片、第一轻触开关和固定部；

该固定部固定设置于电机而不随该转轴转动；

该第一拨片能够与该转轴同步地转动，具有卡置于该转轴的第一转动部以及自该第一转动部延伸形成的第一突出部；

该第二拨片能够被该第一突出部带动而绕该转轴转动，具有环绕该转轴的第二转动部，自该第二转动部延伸形成而能够被该第一突出部带动的拨动部，以及自该第二转动部延伸形成而能够触压该第一轻触开关的第二突出部；

该第一轻触开关设置于该固定部，该第一轻触开关被该第二突出部触压时，控制该电机断电，使该转轴停止转动。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，该装置进一步包括复位装置；

该复位装置，连接于该第二转动部与该固定部，用于当该第二转动部被该第一拨片带动转动且电机断电时，控制该第二转动部复位。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，

该第二突出部，自该第二转动部远离该转轴地径向延伸而形成，该第一轻触开关与轴线之间的距离小于第二突出部外边缘与轴线之间的距离，大于该第一拨片的外边缘与轴线之间的距离。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，该装置进一步包括一个第二轻触开关，

该第二轻触开关设置于该固定部，与该第一轻触开关相间隔地设置在该第二突出部两侧，该第二轻触开关与轴线之间的距离，小于第二突出部外边缘与轴线之间的距离，大于该第一拨片的外边缘与轴线之间的距离；该第二轻触开关被该第二突出部触压时，控制该电机断电，使该转轴停止转动。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，该装置进一步包括第一继电器和第二继电器；

该第一继电器电连接于该第一轻触开关，第一轻触开关控制第一继电器；该第二继电器电连接于该第二轻触开关，第二轻触开关控制第二继电器；该第一继电器和该第二继电器的常闭端子串联连接，并与电源供给串联，为该电机的伺服电路供电。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，该装置进一步包括第一光电对管和第二光电对管；

该第一光电对管，设置于该第二突出部和该第一轻触开关之间，包括沿该轴线方向间隔设置的第一光发射器和第一光接收器；

该第二光电对管，设置于该第二突出部和该第二轻触开关之间，包括沿该轴线方向间隔设置的第二光发射器和第二光接收器；

该第一光发射器和第一光接收器与轴线之间的距离，小于第二突出部外边缘与轴线之间的距离，大于该第一拨片的外边缘与轴线之间的距离；该第二光发射器和第二光接收器与轴线之间的距离，小于第二突出部外边缘与轴线之间的距离，大于该第一拨片的外边缘与轴线之间的距离。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，该装置还包括一个电连接于该电机的控制器；

该第一光发射器和该第二光发射器为红外线发射器；

该第一光接收器和该第二光接收器为红外线接收器，且电连接于该控制器；

当该第二突出部位于该第一光发射器和第一光接收器之间或该第二突出部位于该第二光发射器和第二光接收器之间时，该控制器发送命令控制该电机停止转动。

8.根据权利要求2至7任一权利要求所述的装置，其特征在于，

该复位装置为连接于该第二转动部与该固定部的弹簧，该复位装置与该第二转动部的连接点与该第二突出部相对于轴线对称。

9.根据权利要求1至7任一权利要求所述的装置，其特征在于，

该第一转动部为卡置于该转轴的圆环，该第一突出部是自该第一转动部远离该转轴地径向延伸而形成的凸块；

该第二转动部为平行于该第一转动部地套置于该转轴的圆环，该拨动部为自该第二转动部，沿该轴线方向突出的突杆。

10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，

该转轴包括以该轴线为中心的圆柱形杆体，以及由圆柱形杆体的侧壁突出形成的凸起键；

该第一转动部为卡置于该转轴的圆环，具有与圆柱形杆体的截面的尺寸配合的贯孔和与凸起键的截面的尺寸配合的卡孔，该第一突出部是自该第一转动部远离该转轴地径向延伸而形成的凸块；

该第二转动部为平行于该第一转动部地套置于该转轴的圆环，具有与圆柱形杆体的截面的尺寸配合的贯孔，且第二转动部的半径，大于该第一转动部的半径且大于该第一突出部与该轴线的最大距离；该拨动部为自该第二转动部沿该轴线方向突出的突杆，能够被该第一突出部带动；该第一突出部，位于该拨动部与该第一轻触开关之间；

该固定部包括圆形的底盘和自底盘边缘沿转轴方向延伸形成的环形的侧壁，该底盘具有与圆柱形杆体的截面的尺寸配合的贯孔；

该第一继电器、该第二继电器、该第一光电对管和该第二光电对管固定设置于该固定部；

该复位装置为连接于该第二转动部与该固定部的侧壁的弹簧，该复位装置与该第二转动部的连接点与该第二突出部相对于转轴对称。

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