RU156754U1 - Привод с оптическим датчиком линейного перемещения штока - Google Patents

Abstract

1. Привод с оптическим датчиком линейного перемещения штока, содержащий корпус привода, внутри которого расположен шток с нанесенной графической информацией, оптический датчик, включающий источник и приемник излучения, выполненные с возможностью связи с внешним блоком обработки сигналов и управления, отличающийся тем, что он дополнительно содержит второй оптический датчик, размещенный симметрично первому и перпендикулярно оси штока, на котором ответно оптическим датчикам выполнены лыски с нанесенной на них указанной графической информацией, шток установлен в антиротационное устройство, включающее втулку с винтами, взаимодействующими с шариками, помещенными в пазы штока, при этом втулка зафиксирована в корпусе гайкой.2. Привод по п. 1, отличающийся тем, что в местах выхода штока из втулки установлены защитные экраны.3. Привод по п. 2, отличающийся тем, что защитные экраны выполнены из полимерного материала.

Description

Полезная модель относится к электротехнике, в частности к приводам с датчиками перемещения штока, и может быть использовано для бесконтактного определения положения штока.

Известен встроенный потенциометрический датчик линейного перемещения привода, содержащий электрические контакты, шток перемещения, размещенный в корпусе электропривода, элемент электрической цепи, выполненный в виде двух фрагментов, соединенных между собой перемычкой, фрагменты элемента электрической цепи которого размещены на штоке перемещения и взаимодействуют с электрическими контактами, размещенными в корпусе электропривода, при этом первый из указанных фрагментов выполнен в виде подложки с проводниковым слоем, а второй в виде подложки с резистивным слоем.

Корпус датчика снабжен изолирующими втулками для вывода соединительных проводов от электрических контактов к внешнему блоку управления электроприводом. Шток перемещения установлен в позиционирующем устройстве, включающем втулку с установочными винтами и шариками, закрепленную прижимной гайкой, а на цилиндрической поверхности штока выполнены канавки, для размещения подложек с проводниковым и резистивным слоями.

Электрические контакты установлены в секторы-изоляторы, закрепленные во втулке (Патент на ПМ RU 148274, G01C 22/00,опубл. 27.11.2014).

К недостаткам такого датчика можно отнести то, что он является контактным и для его устойчивой работы необходим надежный электрический контакт.

Наиболее близким к описываемому и принятым за прототип, является привод с оптическим датчиком положения штока, содержащий корпус привода, внутри которого расположен шток с нанесенной графической информацией в виде меток штрих-кода, оптический датчик, представляющий собой оптическое устройство, работающее по принципу мини-телескопа, для сканирования меток, нанесенных на штоке. (Интеллектуальный цилиндр Intellinder компании “Parker”, представленный в “Intellinder Product Catalog”, HY18-0035/US 11/13 на сайте www.parker.com/mobilecylinder).

Недостатки прототипа определяет конструкция самого датчика, не позволяющая встроить его в корпус привода, вследствие чего рекомендуемое размещение датчика на корпусе привода увеличивает габариты привода.

Задачей описываемой полезной модели является создание привода с обеспечением бесконтактного определения абсолютного положения штока в любой момент времени при сохранении габаритных размеров привода за счет размещения датчика перемещения штока внутри корпуса привода.

Поставленная задача решается тем, что привод с оптическим датчиком линейного перемещения штока, содержащий корпус привода, внутри которого расположен шток с нанесенной графической информацией, оптический датчик, включающий источник и приемник излучения выполненный с возможностью связи с внешним блоком обработки сигналов и управления, дополнительно содержит второй оптический датчик, размещенный симметрично первому и перпендикулярно оси штока, на котором ответно оптическим датчикам выполнены лыски с нанесенной на них указанной графической информацией, шток установлен в антиротационное устройство, включающее втулку с винтами, взаимодействующими с шариками, помещенными в пазы штока, при этом втулка зафиксирована в корпусе гайкой.

Предусмотрено, что в местах выхода штока из втулки установлены защитные экраны, которые могут быть выполнены из полимерного материала.

Полезная модель представлена на фигурах, где на фиг. 1 показан общий вид привода, а на фиг. 2 - антиротационное устройство.

Устройство содержит:

1 - корпус привода,

2 - шток,

3 - лыска на штоке с нанесенной графической информацией (оптический клин),

4 - корпус оптического датчика,

5 - источник излучения,

6 - приемник излучения,

7 - втулка,

8 - передний экран,

9 - задний экран,

10 - гайка,

11 - установочные винты,

12 - шарики,

13 - пазы штока.

Устройство работает следующим образом. В качестве носителя графической информации на лыске 3 штока 2 может быть использован серый оптический клин, т.е. непрерывное изображение, содержащее равномерно изменяющееся по оптической плотности нейтрально- серые микроэлементы.

При перемещении штока 2 световой поток от источника излучения 5, отражаясь от определенного участка оптического клина 3, изменяет свою интенсивность в зависимости от степени поглощения части потока оптическим клином 3 и принимается приемником излучения 6 оптического датчика 4. С оптического датчика 4 сигнал поступает на внешний блок обработки сигналов.

В связи с наличием рабочих зазоров между штоком 2 и втулкой 7 антиротационного устройства более точное определение положения штока 2 требует введение дополнительного оптического датчика, расположенного симметрично первому, и, соответствующего дополнительного оптического клина.

Сигналы, полученные оптическими датчиками 4, поступают в блок обработки сигналов, где среднее значение сигнала принимается в качестве управляющего сигнала.

Точность позиционирования штока 2 с оптическими клиньями 3 и оптических датчиков 4 обеспечивается выполненными в штоке симметрично расположенными направляющими пазами 13 полукруглой формы, размеры которых соответствуют диаметру шариков 12, установленных во втулке 7 и фиксируемых установочными винтами 11.

Положение антиротационного устройства зафиксировано относительно корпуса привода гайкой 10.

Оптический датчик 4 является закрытым, источник излучения 5 и приемник излучения 6 размещены в его корпусе. Наличие экранов 8, 9 позволяет обеспечить защиту датчика 4 от внешней среды в любом рабочем положении штока 2.

К преимуществам заявляемого привода с оптическим датчиком линейного перемещения штока следует отнести простоту его конструкции, отсутствие механического контакта оптического датчика со штоком, возможность сохранения габаритных размеров привода за счет размещения оптического датчика внутри корпуса привода.

Claims (3)

1. Привод с оптическим датчиком линейного перемещения штока, содержащий корпус привода, внутри которого расположен шток с нанесенной графической информацией, оптический датчик, включающий источник и приемник излучения, выполненные с возможностью связи с внешним блоком обработки сигналов и управления, отличающийся тем, что он дополнительно содержит второй оптический датчик, размещенный симметрично первому и перпендикулярно оси штока, на котором ответно оптическим датчикам выполнены лыски с нанесенной на них указанной графической информацией, шток установлен в антиротационное устройство, включающее втулку с винтами, взаимодействующими с шариками, помещенными в пазы штока, при этом втулка зафиксирована в корпусе гайкой.

2. Привод по п. 1, отличающийся тем, что в местах выхода штока из втулки установлены защитные экраны.

3. Привод по п. 2, отличающийся тем, что защитные экраны выполнены из полимерного материала.

Images