CN205027878U - 旋转摆动滚子式限位开关寿命试验机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种旋转摆动滚子式限位开关寿命试验机，包括相互连接的试验台和测试控制装置；所述试验台包括支撑架，设置于所述支撑架上的转动轴，与所述转动轴连接的驱动装置；设置于所述转动轴上的至少一个凸轮机构，限位开关与所述凸轮机构对应；所述测试控制装置包括与所述驱动装置连接的控制处理器，与所述控制处理器连接的人机交互界面，以及与所述控制处理器连接的中间继电器，与所述中间继电器连接的电气寿命测试模块和机械寿命测试模块，所述电气寿命测试模块和机械寿命测试模块均与限位开关连接。本实用新型可控制调整试验设备的频率和速度，可解决试验过程中振动大容易失稳、以及设备频率与摆杆速度关联的问题。

Description

旋转摆动滚子式限位开关寿命试验机

技术领域

本实用新型涉及限位开关试验技术领域，特别涉及一种旋转摆动滚子式限位开关寿命试验机。

背景技术

限位开关可利用机械运动部件的碰撞使其动触头与静触头的结合或分离来实现接通或分段控制电路，其经常应用于各种机床或机器的控制中，以用来限制机械运动的位置或行程，使运动机械按一定位置或行程自动停止、或反向运动、或变速运动、或自动往返运动等。例如在电梯控制中，限位开关可用于控制轿门开关的速度、自动开关门的限位、以及轿门的上下限位保护等。而且，在电梯控制中，经常用到一种旋转摆动滚子式限位开关，以实现上述功能

但是，限位开关属于安全部件，因此其寿命试验至关重要。而机械寿命、电气寿命试验是限位开关试验的重要组成部分，其试验参数除电流、电压、功率因素外，摆杆速度、操作频率等也是其关键参数。在传统技术中，旋转摆动滚子式限位开关与其他限位开关一样，经常是采用偏心轮带动工作台往复运动，驱动被试开关动作来进行试验。但是，这种往复式试验设备的频率、速度不能太大，否则会导致试验过程中振动大、容易失稳，严重影响试验效果；而且，试验频率与摆杆速度相互关联，不能单独进行变换。

实用新型内容

基于此，为解决上述问题，本实用新型提出一种旋转摆动滚子式限位开关寿命试验机，可控制调整试验设备的频率和速度，可解决试验过程中振动大容易失稳、以及设备频率与摆杆速度关联的问题。

其技术方案如下：

一种旋转摆动滚子式限位开关寿命试验机，包括相互连接的试验台和测试控制装置；所述试验台包括支撑架，设置于所述支撑架上的转动轴，与所述转动轴连接的驱动装置；设置于所述转动轴上的至少一个凸轮机构，限位开关与所述凸轮机构对应；所述测试控制装置包括与所述驱动装置连接的控制处理器，与所述控制处理器连接的人机交互界面，以及与所述控制处理器连接的中间继电器，与所述中间继电器连接的电气寿命测试模块和机械寿命测试模块，所述电气寿命测试模块和机械寿命测试模块均与限位开关连接。

通过人机交互界面，可使测试控制装置的控制处理器控制驱动装置驱动支撑架上的转动轴转动，从而带动转动轴上的凸轮机构转动，凸轮机构转动过程中能够触发限位开关的动触头和静触头的结合和分离，可实现接通测试电路。并通过与控制处理器连接的中间继电器，可以接通电气寿命测试模块或机械寿命测试模块，从而实现对限位开关进行电气寿命测试或机械寿命测试。而且，根据受试限位开关的摆动角度、摆杆长度、滚轮大小等限位开关自身条件要求安装不同的凸轮机构，可以同时对操作频率一致的多个受试限位开关进行试验。而且，可以针对同一受试限位开关对摆杆速度要求的不同而安装不同推程运动角的凸轮机构(受试限位开关的行程确定，转轴频率一定，改变凸轮机构的推程运动角也就改变了摆杆的运动时间，摆杆速度等于行程/运动时间，改变运动时间也可改变摆杆速度)，就改变了摆杆速度。另外，因为凸轮机构的曲线可以任意拟定，可以根据受试限位开关的速度要求、载荷要求等选择合适的凸轮机构运动规律。选择合适的运动规律就可以实现高速启动，且运动准确可靠。并且，通过改变凸轮的推程(回程)运动角、远(近)休止角还可改变限位开关的通断比。

下面对其进一步技术方案进行说明：

进一步地，所述凸轮机构包括套设于所述转动轴上的装配定位体，以及与连接于所述装配定位体上的凸轮部分。这样可方便根据不同要求更换不同的凸轮机构，而且更换凸轮机构时，只需更换不同的凸轮部分，装配定位体可以安装固定在转动轴上不动。即装配定位体装配后不再拆卸，更换凸轮机构时只需更换凸轮部分。

进一步地，所述凸轮部分包括套设于所述装配定位体上的第一半凸轮块和第二半凸轮块。将凸轮部分分开成两片便于加工，也方便安装于装配定位体上或从装配定位体上拆卸下来。

进一步地，所述转动轴上套设有多个所述凸轮机构，每个所述凸轮机构的两侧各对应设置一个限位开关。转动轴上安装的凸轮机构与转动轴同步转动，可在同一转动轴上安装多组凸轮机构。通过设置多个凸轮机构，可以同时对多个限位开关进行测试，而且通过改变凸轮机构曲线，可以满足不同受试限位开关的速度要求和载荷要求。另外，在凸轮机构的两侧各设置一个受试限位开关，并将两个受试限位开关错位设置，能够充分利用设备空间，布置更合理紧凑。

进一步地，所述驱动装置包括与所述控制处理器连接的驱动电机，连接所述驱动电机和所述转动轴的联轴器。通过控制处理器控制驱动电机的转速，并将动力通过联轴器传递给转动轴，实现对转动轴不同转动频率的驱动。

进一步地，所述支撑架包括固定于工作台面的两个支撑块，设置于每个所述支撑块上的轴承座，所述转动轴的两端分别穿设于两个所述轴承座上。通过支撑块对转动轴进行定位固定，并通过轴承座对转动轴实现转动支撑。

进一步地，所述测试控制装置还包括与所述控制处理器连接的接近开关，所述接近开关与所述凸轮机构或所述转动轴临近。根据凸轮机构或转动轴的转动频率，接近开关可检测受试限位开关的实际触发动作次数。

进一步地，所述机械寿命测试模块包括与限位开关串联的第一电源，所述第一电源与所述中间继电器串联。进行机械寿命试验时，中间继电器切换到机械寿命测试模块，第一电源直接与受试限位开关连接，不用接负载，试验台在控制处理器的控制下进行机械寿命测试。

进一步地，所述电气寿命测试模块包括与限位开关串联的第二电源，与所述第二电源串联的电源电阻，所述电源电阻与限位开发串联；还包括与限位开关和所述电源电阻并联的固态继电器，所述固态继电器与所述中间继电器串联。进行机电气寿命试验时，中间继电器切换到电气寿命测试模块，第二电源与电源电阻(负载)、固态继电器及限位开关连通。每个限位开关并联固态继电器用于检测限位开关的实际导通情况，而接近开关用于检测限位开关的实际触发动作次数，通过设定实际出发动作次数与限位开关实际导通次数的比值，可用来判断开关是否失效。

本实用新型具有如下有益效果：

1、解决了传统技术中的寿命试验机不能做高频、高速试验的问题，改变推杆速度与操作频率相关联的问题；

2、转动轴上可同时安装多个不同的凸轮机构，且凸轮机构的凸轮部分更换便利，可在同一设备上对多个不同受试限位开关做频率一致的寿命试验；

3、当试验负载对通断比有要求时，可以通过改变凸轮机构的推程(回程)运动角、远(近)休止角来改变限位开关的通断比；

4、利用控制处理器和中间继电器，可以快速切换到机械寿命测试模块或电气寿命测试模块，进行机械寿命试验或电气寿命试验，简单方便；

5、此设备不仅可以用于旋转摆动滚子式限位开关的试验，还可适用于其它此类旋转摆动滚子式的限位开关；并且也适用于柱塞式运动的限位开关，对此类开关则是增加直动滚子从动导向杆，凸轮撞动导向杆，导向杆再撞动受试限位开关。

附图说明

图1是本实用新型实施例所述旋转摆动滚子式限位开关寿命试验机的方框示意图；

图2是本实用新型实施例所述旋转摆动滚子式限位开关寿命试验机的试验台的立体结构示意图；

图3是图2中所述试验台的凸轮机构的立体结构示意图；

图4是图3中所述凸轮机构的装配定位体的主视结构示意图；

图5是图3中所述凸轮机构的装配定位体的剖视结构示意图；

图6是图3中所述凸轮机构的凸轮部分的主视结构示意图；

图7是图3中所述凸轮机构的凸轮部分的剖视结构示意图；

图8是图2中所述试验台的限位开关的主透视结构示意图；

图9是图8的A-A截面的剖视结构示意图。

附图标记说明：

10-试验台，100-驱动装置，110-驱动电机，120-联轴器，200-支撑架，210-支撑块，220-轴承座，300-转动轴，400-凸轮机构，410-装配定位体，412-定位连接孔，414-销孔，416-定位肩部，420-凸轮，422-第一半凸轮块，424-第二半凸轮块，426-凸轮肩部，428-凸轮连接孔，500-限位开关，501-开关固定架，510-滚轮，520-摆杆，530-滚子，540-动触头，550-静触头，560-连接端子，570-线圈弹簧，580-开关壳体，600-接近开关安装架，20-测试控制装置，21-控制处理器，22-人机交互界面，23-接近开关，24-中间继电器，25-机械寿命测试模块，26-电气寿命测试模块。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。

如图1至图2所示，一种旋转摆动滚子式限位开关寿命试验机，包括相互连接的试验台10和测试控制装置20。通过测试控制装置20对试验台10进行控制和测试，实现对限位开关500进行寿命试验。如图2所示，试验台10包括支撑架200，设置于支撑架200上的转动轴300，与转动轴300连接的驱动装置100。试验台10还包括设置于转动轴300上的至少一个凸轮机构400，限位开关500与凸轮机构400对应。支撑架200用于支撑转动轴300，而驱动装置100用于驱动转动轴300转动，从而带动转动轴300上的凸轮机构400转动，凸轮机构400转动过程中能够触发受试限位开关500的动触头540和静触头550的结合和分离，以实现测试电路的接通或断开。直接采用凸轮机构400驱动限位开关500的滚轮510与摆杆520一起摆动，可解决传统试验设备速度不能太大、设备频率与摆杆速度连带的问题。

而且，支撑架200包括固定于工作台面的两个支撑块210，设置于每个支撑块210上的轴承座220，转动轴300的两端分别穿设于两个轴承座220上。通过支撑块210对转动轴300进行定位固定，并通过轴承座220对转动轴300实现转动支撑。此外，驱动装置100包括与测试控制装置20连接的驱动电机110，连接驱动电机110和转动轴300的联轴器120。通过测试控制装置20控制驱动电机110的转速，并将动力通过联轴器120传递给转动轴300，实现对转动轴300不同转动频率的驱动。在本实施例中，驱动电机110采用伺服电机，转速可控可调，即可实现限位开关500试验的操作频率可调。而且，驱动电机110通过电机固定支架支撑固定于工作台面。

此外，如图3所示，凸轮机构400包括套设于转动轴300上的装配定位体410，以及与连接于装配定位体410上的凸轮部分420。这样可方便根据不同要求更换不同的凸轮机构400，而且更换凸轮机构400时，只需更换不同的凸轮部分420，装配定位体410可以安装固定在转动轴300上不动。即装配定位体410装配后不再拆卸，更换凸轮机构400时只需更换凸轮部分420。在本实施例中，如图4至图5所示，装配定位体410沿径向设置有销孔414，其与转动轴300装配后，采用定位销与转动轴300定位(或者采用键装配后，再采用定位销定位)。装配定位体410还沿轴向设置有与凸轮部分420配合的定位连接孔412，而凸轮部分420对应设置有凸轮连接孔428(如图6至图7所示)，便于装配定位体410装配于转动轴300后，用螺栓将凸轮部分420与装配定位体410连接定位。而且，在装配定位体410一端还设置有凸出的定位肩部416，而凸轮部分420包括与装配定位体410配合的凸轮孔，以及设置在凸轮孔端部处的凸轮肩部426(如图6至图7所示)，方便在装配时装配定位体410与凸轮部分420定位配合，装配简单。进一步地，如图6至图7所示，凸轮部分420还可包括套设于装配定位体410上的第一半凸轮块422和第二半凸轮块424。将凸轮部分420分开成两片便于加工，也方便安装于装配定位体410上或从装配定位体410上拆卸下来，便于更换凸轮部分420。

此外，如图2所示，转动轴300上套设有多个凸轮机构400，每个凸轮机构400的两侧各对应设置一个限位开关500。转动轴300上安装的凸轮机构400与转动轴300同步转动，可在同一转动轴300上安装多组凸轮机构400。通过设置多个凸轮机构400，可以同时对多个限位开关500进行测试，而且通过改变凸轮机构400曲线，可以满足不同受试限位开关500的速度要求和载荷要求。另外，在凸轮机构400的两侧各设置一个受试限位开关500，并将两个受试限位开关500错位设置，能够充分利用设备空间，布置更合理紧凑。

如图8至图9所示，本实施例中的受试限位开关500为旋转摆动滚子式限位开关，通过外力碰撞(即凸轮机构的碰撞)设置于开关壳体580外的滚轮510，使滚轮510通过摆杆520绕滚子530摆动，带动动触头540与静触头550分离或结合使二者的连接端子560断开或连通，来实现接通或分段控制电路，并通过线圈弹簧570使动触头540、滚轮510等获取复位。多个限位开关500均通过开关固定架501固定于工作台面上，对限位开关进行固定支撑，防止试验过程中限位开关发生偏移。

根据受试限位开关500的摆动角度、摆杆长度、滚轮大小等限位开关自身条件要求安装不同的凸轮机构400，可以同时对操作频率一致的多个受试限位开关500进行试验。而且，可以针对同一受试限位开关对摆杆速度要求的不同而安装不同推程运动角的凸轮机构400(受试限位开关的行程确定，转轴频率一定，改变凸轮机构500的推程运动角也就改变了摆杆的运动时间，摆杆速度等于行程/运动时间，改变运动时间也可改变摆杆速度)，就改变了摆杆速度。另外，因为凸轮机构500的曲线可以任意拟定，可以根据受试限位开关的速度要求、载荷要求等选择合适的凸轮机构500运动规律。选择合适的运动规律就可以实现高速启动，且运动准确可靠。并且，通过改变凸轮的推程(回程)运动角、远(近)休止角还可改变限位开关的通断比。

此外，如图1所示，测试控制装置20包括与驱动装置100连接的控制处理器21，与控制处理器21连接的人机交互界面22，以及与控制处理器21连接的中间继电器24，与中间继电器连24接的电气寿命测试模块26和机械寿命测试模块25，电气寿命测试模块26和机械寿命测试模块25均与限位开关500连接。控制处理器21作为整个试验设备的控制核心，负责设备的各种具体控制。而人机交互界面22可用作整个测试控制装置20的显示及控制终端，用户可在上面进行系统各种控制以及数据监测，如运转频率、电气寿命的电压显示，试验次数设定并到设定值自动停止，试验运行时间及次数显示可手动清零等。中间继电器24主要用于电气/机械测试的切换。此外，测试控制装置20还包括各种接线和连接端子，用于连接各电气设备和受试限位开关。

通过人机交互界面22，可使测试控制装置20的控制处理器21控制驱动装置100驱动支撑架200上的转动轴300转动，从而触发限位开关500的动触头540和静触头550的结合和分离，可实现接通或断开测试电路。过与控制处理器21连接的中间继电器24，可以接通电气寿命测试模块26或机械寿命测试模块25，从而实现对限位开关500进行电气寿命测试或机械寿命测试。

而且，测试控制装置20还包括与控制处理器21连接的接近开关23，接近开关23与凸轮机构400或转动轴300临近。根据凸轮机构400或转动轴300的转动频率，接近开关23可检测受试限位开关500的实际触发动作次数。此外，接近开关23通过接近开关安装架600安装于工作台面，以对其进行支撑固定(如图2所示)。

而且，机械寿命测试模块25包括与限位开关500串联的第一电源，第一电源与中间继电器24串联。进行机械寿命试验时，中间继电器24切换到机械寿命测试模块25，第一电源直接与受试限位开关500连接，不用接负载，试验台10在控制处理器21的控制下进行机械寿命测试。在本实施例中，第一电源可采用DC24V电源。

此外，电气寿命测试模块26包括与限位开关500串联的第二电源，与第二电源串联的电源电阻，电源电阻与受试限位开发500串联。还包括与限位开关500和电源电阻并联的固态继电器，固态继电器与中间继电器24串联。进行机电气寿命试验时，中间继电器24切换到电气寿命测试模块26，第二电源与电源电阻(负载)、固态继电器及限位开关500连通。每个限位开关500并联固态继电器用于检测限位开关的实际导通情况，而接近开关23用于检测限位开关的实际触发动作次数，通过设定实际出发动作次数与限位开关实际导通次数的比值，可用来判断开关是否失效。在本实施例中，第二电源根据试验需求选择合适的电源，电压可调。固态继电器根据试验电流、电压参数不同进行设置，电源电阻可设置为波纹电阻，根据试验电流、电压参数不同进行选择。

本实用新型提供的旋转摆动滚子式限位开关寿命试验机，解决了传统技术中的寿命试验机不能做高频、高速试验的问题，改变推杆速度与操作频率相关联的问题；而且，可在转动轴上可同时安装多个不同的凸轮机构，且凸轮机构的凸轮部分更换便利，可在同一设备上对多个不同受试限位开关做频率一致的寿命试验；此外，当试验负载对通断比有要求时，可以通过改变凸轮机构的推程(回程)运动角、远(近)休止角来改变限位开关的通断比；并且，通过利用控制处理器和中间继电器，可以快速切换到机械寿命测试模块或电气寿命测试模块，进行机械寿命试验或电气寿命试验，简单方便。而且，本实用新型提供的设备不仅可以用于旋转摆动滚子式限位开关的试验，还可适用于其它此类旋转摆动滚子式的限位开关；并且也适用于柱塞式运动的限位开关，对此类开关则是增加直动滚子从动导向杆，凸轮撞动导向杆，导向杆再撞动受试限位开关。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种旋转摆动滚子式限位开关寿命试验机，其特征在于，包括相互连接的试验台和测试控制装置；

所述试验台包括支撑架，设置于所述支撑架上的转动轴，与所述转动轴连接的驱动装置；设置于所述转动轴上的至少一个凸轮机构，限位开关与所述凸轮机构对应；

所述测试控制装置包括与所述驱动装置连接的控制处理器，与所述控制处理器连接的人机交互界面，以及与所述控制处理器连接的中间继电器，与所述中间继电器连接的电气寿命测试模块和机械寿命测试模块，所述电气寿命测试模块和机械寿命测试模块均与限位开关连接。

2.根据权利要求1所述的旋转摆动滚子式限位开关寿命试验机，其特征在于，所述凸轮机构包括套设于所述转动轴上的装配定位体，以及与连接于所述装配定位体上的凸轮部分。

3.根据权利要求2所述的旋转摆动滚子式限位开关寿命试验机，其特征在于，所述凸轮部分包括套设于所述装配定位体上的第一半凸轮块和第二半凸轮块。

4.根据权利要求1所述的旋转摆动滚子式限位开关寿命试验机，其特征在于，所述转动轴上套设有多个所述凸轮机构，每个所述凸轮机构的两侧各对应设置一个限位开关。

5.根据权利要求1所述的旋转摆动滚子式限位开关寿命试验机，其特征在于，所述驱动装置包括与所述控制处理器连接的驱动电机，连接所述驱动电机和所述转动轴的联轴器。

6.根据权利要求1所述的旋转摆动滚子式限位开关寿命试验机，其特征在于，所述支撑架包括固定于工作台面的两个支撑块，设置于每个所述支撑块上的轴承座，所述转动轴的两端分别穿设于两个所述轴承座上。

7.根据权利要求1所述的旋转摆动滚子式限位开关寿命试验机，其特征在于，所述测试控制装置还包括与所述控制处理器连接的接近开关，所述接近开关与所述凸轮机构或所述转动轴临近。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的旋转摆动滚子式限位开关寿命试验机，其特征在于，所述机械寿命测试模块包括与限位开关串联的第一电源，所述第一电源与所述中间继电器串联。

9.根据权利要求1-7任意一项所述的旋转摆动滚子式限位开关寿命试验机，其特征在于，所述电气寿命测试模块包括与限位开关串联的第二电源，与所述第二电源串联的电源电阻，所述电源电阻与限位开发串联；

还包括与限位开关和所述电源电阻并联的固态继电器，所述固态继电器与所述中间继电器串联。