CN204113980U - 一种机械限位机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种机械限位机构，包括固定部件、设置在固定部件上可进行旋转的运动部件和设置在固定部件上的限位部件；运动部件上固设有限位撞块；限位部件包括滑块，以及分别设置在所述滑块的两侧用于限制所述滑块运动行程范围的第一固定限位撞块和第二固定限位撞块；限位撞块的移动轨迹分别经过第一固定限位撞块的顶端位置的上方和第二固定限位撞块的顶端位置的上方；运动部件的顺时针旋转角度或逆时针旋转角度均大于360°。本实用新型解决了传统机械撞块限位方式在实现多个限位位置时出现的干涉等问题。

Description

一种机械限位机构

技术领域

本实用新型涉及一种机械限位机构。

背景技术

目前，由于对机电产品的功能性和安全性的需求，经常在机构的特定位置设置限位机构，限制运动机构的运动范围，以实现一定的功能，或者防止运动机构脱出设定运动范围以保证产品或操作者的安全。

传统的限位机构常采用两个撞块接触的形式，即在固定部件上安装一个与固定部件相对固定的撞块，在运动部件上的对应位置上安装一个与运动部件相对固定的撞块，在运动部件运动到设置的极限位置时两个撞块接触限位，实现固定部件限制运动部件的运动。

这种传统的限位方式应用简单，但存在一定的局限性。例如，如图1a、图1b、图2a及图2b所示，在很多应用实例中，运动部件有两个极限位置，假设为极限位置X和极限位置Y，需要设置两个限位撞块，分别为限位撞块M和限位撞块N。这种方法结构形式非常简单，结构布置的灵活性较好，但在运动部件圆周转动范围超过360°等的情况下存在一定的局限性。假设运动部件A从工作位置运动到极限位置X并撞上限位撞块M的运动轨迹为L1，运动部件A从工作位置运动到极限位置Y并撞上限位撞块N的运动轨迹为L2。运动限位撞块A需要被限位撞块M通过接触的方式限制运动，在图2a及图2b中A的底端需要低于M的顶端；同样，A需要被N限制则A的底端需要低于N的顶端，因此，A的底端同时低于M的顶端和N的顶端。在运动部件做旋转运动时，尤其是圆周旋转运动时，A、M和N均在同一个圆周上，限位撞块M位于L2上(限位撞块N位于L1上)。运动部件A在沿L2运动在接触到N之前会先接触到M，由于A的底端低于M的顶端，A会被M限制运动而无法继续沿L2运动到N处，无法完成设计的运动行程；当A沿L1运动时也会遇到同样的问题。所以说通过传统的两个固定式的限位撞块的方式不能实现两个极限位置的限位需求。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种机械限位机构。该机械限位机构可以实现运动机构多个运动方向不同极限位置的机械限位，解决了传统机械撞块限位方式在实现多个限位位置时出现的干涉等问题，尤其解决了在运动部件为旋转运动时，要求运动部件的顺时针旋转角度或逆时针旋转角度均大于360°的情况下，由于运动部件工作过程中运动范围的重叠，在固定部件上设置的固定限位撞块进行限位的方式很难实现，甚至由于设备使用条件(安装尺寸、干涉问题等)而无法实现的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用下述技术方案：

一种机械限位机构，所述限位机构包括固定部件、设置在固定部件上可进行旋转的运动部件和设置在固定部件上的限位部件；

所述运动部件上固设有限位撞块；

所述限位部件包括滑块，以及分别设置在所述滑块的两侧用于限制所述滑块运动行程范围的第一固定限位撞块和第二固定限位撞块；

在所述运动部件进行顺时针旋转时，所述限位撞块与滑块的一侧面触接，且所述限位撞块可带动所述滑块在第一固定限位撞块和第二固定限位撞块之间滑动；

在所述运动部件进行逆时针旋转时，所述限位撞块与滑块的另一侧面触接，且所述限位撞块可带动所述滑块在第一固定限位撞块和第二固定限位撞块之间滑动；

所述限位撞块的移动轨迹分别经过所述第一固定限位撞块的顶端位置的上方和第二固定限位撞块的顶端位置的上方；

所述运动部件的顺时针旋转角度或逆时针旋转角度均大于360°。

本机械限位机构中的固定部件相对于地面可以是固定的也可以是运动的，在本实用新型中固定部件相对于运动部件作为固定和定位的参照。本机械限位机构中的第一固定限位撞块、第二固定限位撞块相对于固定部件是固定的，与固定部件直接或间接固定连接；限位撞块相对于运动部件是固定的，与运动部件直接或间接固定连接。

本机械限位机构的限位方法为：限位撞块在运动部件的带动下与滑块接触，并带动滑块共同运动，直到滑块与固定限位撞块接触，限制运动部件的运动。当有多个限位位置时，仍为限位撞块先接触滑块、滑块再接触固定限位撞块的限位方式，但此种情况下滑块在不同的极限位置与不同的固定限位撞块接触进行限位。

本机械限位机构通过添加一个起过渡作用的滑块，既保留了传统的撞块式限位机构所具有的结构简单和安装方便的优点，又同时解决了限位干涉问题。

进一步的，所述运动部件通过一旋转轴设置在所述固定部件上，且所述运动部件绕旋转轴的轴线旋转。

进一步的，所述第一固定限位撞块和所述第二固定限位撞块匹配对应的设置在所述固定部件上；

在第一固定限位撞块和第二固定限位撞块上穿设有一销轴，且该销轴可沿其轴线方向移动；所述滑块固定设置在所述第一固定限位撞块和所述第二固定限位撞块之间的销轴上。

进一步的，所述第一固定限位撞块和所述第二固定限位撞块匹配对应的设置在所述固定部件上；

在第一固定限位撞块和第二固定限位撞块上穿设有一销轴，所述销轴的两端分别与第一固定限位撞块和第二固定限位撞块固接；所述滑块套设在所述第一固定限位撞块和所述第二固定限位撞块之间的销轴上，且所述滑块可沿销轴的轴线方向移动。

进一步的，所述第一固定限位撞块和所述第二固定限位撞块匹配对应的设置在所述固定部件上；

在第一固定限位撞块和第二固定限位撞块之间的固定部件上设有滑槽，所述滑块设置在滑槽内，且所述滑块可沿滑槽移动。

进一步的，所述滑块左侧的销轴长度大于所述滑块左侧面与所述第一固定限位撞块内侧面之间的长度；

所述滑块右侧的销轴长度大于所述滑块右侧面与所述第二固定限位撞块内侧面之间的长度。

进一步的，所述运动部件和限位部件均设置在所述固定部件的顶面上；所述限位撞块设置在所述运动部件的底部。

进一步的，所述限位撞块的底端位置高于所述第一固定限位撞块的顶端位置及所述第二固定限位撞块的顶端位置，且该限位撞块的底端位置低于所述滑块的顶端位置。

本实用新型与现有产品相比，具有如下积极有益的效果：

1、本实用新型通过滑块的使用，解决了现有产品中易出现的干涉问题。在不使用滑块的情况下，运动部件上的限位撞块可以在全行程内自由地运动，不会与固定限位撞块接触。安装滑块后，运动部件上的限位撞块会先接触滑块的上半部分，并带动滑块一起运动一段行程后，滑块的下半部分被固定限位撞块限制住，实现限位。

2、本实用新型中的滑块可以在运动部件正反方向运动行程的重叠范围内运动，不影响运动部件设计的工作范围，滑块在设计的极限位置被固定限位撞块限位；通过这种方式，即实现了设计工作行程范围内的限位，又不存在干涉问题。

3、可以实现运动机构多个运动方向不同极限位置的机械限位，应用范围广泛。

4、限位机构结构及运动形式简单，体积小巧，对原运动机构工作无影响，可以做成独立模块，简化安装，方便使用。

5、结构形式可变性强，也具有较强的可扩展性，在工作原理不变的前提下，可以根据实际需求，改变机械限位机构中具体零件的结构形式，或添加具有其它辅助功能的零部件，以适应当前应用设备的需求。

附图说明

图1a为现有机械限位机构中限位撞块存在干涉情况的俯视图之一。

图1b为现有机械限位机构中限位撞块存在干涉情况的俯视图之二。

图2a为现有机械限位机构中限位撞块存在干涉情况的正视图之一。

图2b为现有机械限位机构中限位撞块存在干涉情况的正视图之二。

图3为本实用新型的立体结构示意图。

图4为本实用新型的结构主视图。

图5为本实用新型在实际应用中的示意图。

具体实施方式

下面结合附图说明本实用新型的具体实施方式。

实施例1：

如图3、4所示，一种机械限位机构，所述限位机构包括固定部件1、设置在固定部件1上可进行旋转的运动部件2和设置在固定部件1上的限位部件；所述运动部件2上固设有限位撞块21；所述运动部件2通过一旋转轴22设置在所述固定部件1上，且所述运动部件2绕旋转轴22的轴线旋转。

所述限位部件包括滑块3，以及分别设置在所述滑块3的两侧用于限制所述滑块3运动行程范围的第一固定限位撞块4和第二固定限位撞块5；所述第一固定限位撞块4和所述第二固定限位撞块5匹配对应的设置在所述固定部件1上；在第一固定限位撞块4和第二固定限位撞块5上穿设有一销轴6，且该销轴6可沿其轴线方向移动；所述滑块3固定设置在所述第一固定限位撞块4和所述第二固定限位撞块5之间的销轴6上。

所述滑块3左侧的销轴6长度大于所述滑块3左侧面31与所述第一固定限位撞块4内侧面41之间的长度；所述滑块3右侧的销轴6长度大于所述滑块3右侧面32与所述第二固定限位撞块5内侧面51之间的长度。

进一步的，所述运动部件2和限位部件均设置在所述固定部件1的顶面上；所述限位撞块21设置在所述运动部件2的底部。所述限位撞块21的底端位置高于所述第一固定限位撞块4的顶端位置及所述第二固定限位撞块5的顶端位置，且该限位撞块21的底端位置低于所述滑块3的顶端位置。

在所述运动部件2进行顺时针旋转时，所述限位撞块21与滑块3的右侧面32触接，且所述限位撞块21可带动所述滑块3在第一固定限位撞块4和第二固定限位撞块5之间滑动；在本实施例中运动部件2进行顺时针旋转时，所述滑块3的运动方向为从第二固定限位撞块5向第一固定限位撞块4的方向移动。

在所述运动部件2进行逆时针旋转时，所述限位撞块21与滑块3的左侧面31触接，且所述限位撞块21可带动所述滑块3在第一固定限位撞块4和第二固定限位撞块5之间滑动；在本实施例中运动部件2进行逆时针旋转时，所述滑块3的运动方向为从第一固定限位撞块4向第二固定限位撞块5的方向移动。

所述限位撞块21的移动轨迹分别经过所述第一固定限位撞块4的顶端位置的上方和第二固定限位撞块5的顶端位置的上方；且所述运动部件2的顺时针旋转角度或逆时针旋转角度均大于360°。

本实用新型的工作原理为：运动部件2绕旋转轴22的轴线旋转做圆周运动。限位撞块21固定在运动部件2的底部，本实施例中，执行接触限位的部分(即限位撞块21)设计为圆柱形。在固定部件1的顶面上设置了两个固定限位撞块：即第一固定限位撞块4和第二固定限位撞块5；第一固定限位撞块4和第二固定限位撞块5均安装在固定部件1上。滑块3的运动范围由第一固定限位撞块4和第二固定限位撞块5限制，滑块3可以处在第一固定限位撞块4和第二固定限位撞块5之间的任何位置。

在工作过程中，本实用新型的机械限位流程为：

1、运动部件2做顺时针旋转运动时，在接近限位位置时，限位撞块21的圆柱面接触滑块3的右侧面32。

2、运动部件2继续做顺时针旋转运动，限位撞块21带动滑块3共同运动，限位撞块21在运动部件2的带动下做圆周旋转运动，滑块3在销轴6的作用下只能做轴向直线运动。限位撞块21的圆周面与滑块3的右侧面32为线接触，由于限位撞块21和滑块3的圆柱形结构形式，随着限位撞块21和滑块3的移动虽然接触线的位置变化，但不影响限位撞块21对滑块3的推动作用，且限位撞块21的中心轴与滑块3的右侧面32的距离始终为呈圆柱型结构的限位撞块21的半径R。

3、运动部件2、限位撞块21、滑块3共同运动，直到滑块3的左侧面31接触第一固定限位撞块4，实现顺时针正向运动的限位。设滑块3的右侧面32与滑块3的左侧面31之间的垂直距离为L，此时限位撞块21中心轴与第一固定限位撞块4的内侧面41之间的距离为定值，即R+L。

4、运动部件2做逆时针旋转运动，限位撞块21脱离滑块3的右侧面32反向转动，滑块3保持原位。

5、运动部件2逆时针旋转运动直到接近反向极限位置，即限位撞块21圆周面接触滑块3的左侧面31。

6、运动部件2带动限位撞块21继续逆时针旋转运动，滑块3在限位撞块21的驱动下共同运动。

7、运动部件2、限位撞块21、滑块3共同运动，直到滑块3的右侧面32接触第二固定限位撞块5的内侧面51，实现逆时针反向运动的限位。

本实用新型中的机械限位机构的顺时针正向限位和逆时针反向限位在顺序上没有先后，在工作过程中可根据需要仅使用顺时针正向限位、或者仅使用逆时针反向限位、或正、反向限位以任意顺序组合使用。

进一步的，如图5所示，图5所示为一个测试转台的简化模型，本实用新型所述的机械限位机构应用在该测试转台中。转台基座10与地面固定，机械限位机构的固定部件，即安装件20固定安装在转台基座10上。方位转轴30安装在转台基座10中，并可以绕其轴线旋转。主体支架40底部安装在方位转轴30上，方位转轴30旋转驱动主体支架40旋转，实现方位方向的转动。在主体支架40上具有其它组件的接口，可以安装自旋组件、试验部件等。-X方向为该测试转台方位方向的零位，使用要求该测试转台在+180°和-180°设置限位。在+X方向上安装有本实用新型所述的机械限位机构。第一固定限位撞块50，第二固定限位撞块(图中未显示)安装在机械限位机构安装件20上，两个固定限位撞块之间安装有轴销60。在主体支架40的+X方向的底部安装有限位撞块(图中未显示)；本实用新型在该测试转台中的使用，使得主体支架方位方向上能实现±180°的限位。

实施例2：

本实施例与实施例1的区别在于：在第一固定限位撞块和第二固定限位撞块上穿设有一销轴，所述销轴的两端分别与第一固定限位撞块和第二固定限位撞块固接；所述滑块套设在所述第一固定限位撞块和所述第二固定限位撞块之间的销轴上，且所述滑块可沿销轴的轴线方向移动。

实施例3：

本实施例与实施例1或2的区别在于：在第一固定限位撞块和第二固定限位撞块之间的固定部件上设有滑槽，所述滑块设置在滑槽内，且所述滑块可沿滑槽移动。

本文中所采用的描述方位的词语“上”、“下”、“左”、“右”等均是为了说明的方便基于附图中图面所示的方位而言的，在实际装置中这些方位可能由于装置的摆放方式而有所不同。

综上所述，本实用新型所述的实施方式仅提供一种最佳的实施方式，本实用新型的技术内容及技术特点已揭示如上，然而熟悉本项技术的人士仍可能基于本实用新型所揭示的内容而作各种不背离本实用新型创作精神的替换及修饰；因此，本实用新型的保护范围不限于实施例所揭示的技术内容，故凡依本实用新型的形状、构造及原理所做的等效变化，均涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (8)

1.一种机械限位机构，其特征在于：所述限位机构包括固定部件、设置在固定部件上可进行旋转的运动部件和设置在固定部件上的限位部件；

所述运动部件上固设有限位撞块；

所述限位部件包括滑块，以及分别设置在所述滑块的两侧用于限制所述滑块运动行程范围的第一固定限位撞块和第二固定限位撞块；

在所述运动部件进行顺时针旋转时，所述限位撞块与滑块的一侧面触接，且所述限位撞块可带动所述滑块在第一固定限位撞块和第二固定限位撞块之间滑动；

在所述运动部件进行逆时针旋转时，所述限位撞块与滑块的另一侧面触接，且所述限位撞块可带动所述滑块在第一固定限位撞块和第二固定限位撞块之间滑动；

所述限位撞块的移动轨迹分别经过所述第一固定限位撞块的顶端位置的上方和第二固定限位撞块的顶端位置的上方；

所述运动部件的顺时针旋转角度或逆时针旋转角度均大于360°。

2.根据权利要求1所述的一种机械限位机构，其特征在于：所述运动部件通过一旋转轴设置在所述固定部件上，且所述运动部件绕旋转轴的轴线旋转。

3.根据权利要求1所述的一种机械限位机构，其特征在于：所述第一固定限位撞块和所述第二固定限位撞块匹配对应的设置在所述固定部件上；

在第一固定限位撞块和第二固定限位撞块上穿设有一销轴，且该销轴可沿其轴线方向移动；所述滑块固定设置在所述第一固定限位撞块和所述第二固定限位撞块之间的销轴上。

4.根据权利要求1所述的一种机械限位机构，其特征在于：所述第一固定限位撞块和所述第二固定限位撞块匹配对应的设置在所述固定部件上；

在第一固定限位撞块和第二固定限位撞块上穿设有一销轴，所述销轴的两端分别与第一固定限位撞块和第二固定限位撞块固接；所述滑块套设在所述第一固定限位撞块和所述第二固定限位撞块之间的销轴上，且所述滑块可沿销轴的轴线方向移动。

5.根据权利要求1所述的一种机械限位机构，其特征在于：所述第一固定限位撞块和所述第二固定限位撞块匹配对应的设置在所述固定部件上；

在第一固定限位撞块和第二固定限位撞块之间的固定部件上设有滑槽，所述滑块设置在滑槽内，且所述滑块可沿滑槽移动。

6.根据权利要求3所述的一种机械限位机构，其特征在于：所述滑块左侧的销轴长度大于所述滑块左侧面与所述第一固定限位撞块内侧面之间的长度；

所述滑块右侧的销轴长度大于所述滑块右侧面与所述第二固定限位撞块内侧面之间的长度。

7.根据权利要求1所述的一种机械限位机构，其特征在于：所述运动部件和限位部件均设置在所述固定部件的顶面上；所述限位撞块设置在所述运动部件的底部。

8.根据权利要求1或7所述的一种机械限位机构，其特征在于：所述限位撞块的底端位置高于所述第一固定限位撞块的顶端位置及所述第二固定限位撞块的顶端位置，且该限位撞块的底端位置低于所述滑块的顶端位置。