專利名稱：非接觸式行程開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種非接觸式行程開關(guān)。適用于兩個(gè)位置靠近、相對移動(dòng)物體特定位置的檢測，以實(shí)現(xiàn)對運(yùn)動(dòng)物體的定位控制、自動(dòng)保護(hù)、信號顯示和報(bào)警等。
在目前公知的技術(shù)中，對物體運(yùn)動(dòng)位置檢測的開關(guān)有以下幾種類型。
第一類是接近開關(guān)。包括電磁式、電容式、光電式、磁力式和超聲波式五種。
第二類是電子開關(guān)。包括無觸點(diǎn)式、繼電器觸發(fā)控制式兩種。
上述兩大類開關(guān)均為有源器件，構(gòu)造復(fù)雜，價(jià)格較高，抗干擾能力差，對外部條件要求高，使用維護(hù)復(fù)雜，一般用于控制精度要求高，觸頭容量小，使用條件好的場合。
第三類是行程開關(guān)。目前應(yīng)用最廣的是機(jī)械碰撞自動(dòng)復(fù)位式行程開關(guān)。該開關(guān)尚存在以下缺點(diǎn)1、由于頻繁撞擊，開關(guān)容易損壞和松動(dòng)變化，使開關(guān)使用壽命低，動(dòng)作不可靠。
2、慣性大、反應(yīng)不靈敏。
3、更換開關(guān)時(shí)，工作間隙調(diào)正困難，安裝調(diào)正不當(dāng)，易出現(xiàn)故障。
4、由于不能密封，開關(guān)內(nèi)部受到油膩污染后彈簧等運(yùn)動(dòng)部件動(dòng)作不靈活或受阻而失靈。
第四類是近年來提出的專利技術(shù)。如專利申請技術(shù)(87200337)提出的簿形無源磁感應(yīng)式接近開關(guān)，專利申請(87203049)技術(shù)提出的磁力控制安全開關(guān)，專利申請(90217648.X)技術(shù)提出的磁感應(yīng)位置檢測開關(guān)。以上均系磁力開關(guān)，由于功能少，應(yīng)用范圍小，專一性強(qiáng)，不能代替接觸式行程開關(guān)。特別是專利(90217648.X)磁感應(yīng)位置檢測開關(guān)，存在兩個(gè)缺陷第一是作用原理問題。此開關(guān)用磁力驅(qū)動(dòng)，用彈簧力復(fù)位。磁力和彈簧力作用方向相反，彈簧作用服從虎克定律，隨著感應(yīng)磁頭運(yùn)動(dòng)位置變化，磁力和彈力抵消后觸點(diǎn)受到的作用力變化。當(dāng)磁力和彈力平衡時(shí)，公共觸點(diǎn)會仃留在某一中間位置，從而使開關(guān)動(dòng)作緩慢，觸點(diǎn)壓力變化，甚至產(chǎn)生誤信號，破壞了開關(guān)特性。第二個(gè)問題是使用微動(dòng)開關(guān)作為執(zhí)行元件，電觸點(diǎn)容量小，應(yīng)用范圍有限。
本實(shí)用新型的目的是針對上述各類開關(guān)的不足之處和應(yīng)用范圍，特別是機(jī)械式行程開關(guān)的缺點(diǎn)，提出一種非接觸式行程開關(guān)作為現(xiàn)有行程開關(guān)的升級換代產(chǎn)品，滿足市場需求。
本實(shí)用新型的開關(guān)作用是這樣實(shí)現(xiàn)的。
以圖一所示1型非接觸式行程開關(guān)作為典型例子說明。在感應(yīng)頭A中裝有用永久磁體制成的感應(yīng)磁體，在開關(guān)體B內(nèi)裝有驅(qū)動(dòng)磁體、感應(yīng)園環(huán)，傳動(dòng)芯體、電氣觸點(diǎn)和開關(guān)底座。將感應(yīng)頭A和開關(guān)體B分別固定在相互接近相對運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)物體上，感應(yīng)磁體和驅(qū)動(dòng)磁體按異極相對安裝。當(dāng)兩磁體處于有效作用距離并相互對中時(shí)，可軸向移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)磁體受感應(yīng)磁體的吸引迅速運(yùn)動(dòng)，通過傳動(dòng)芯體使常閉觸點(diǎn)斷開，常開觸點(diǎn)閉合。當(dāng)感應(yīng)頭移開后，驅(qū)動(dòng)磁體受感應(yīng)園環(huán)的吸引迅速反向運(yùn)動(dòng)使開關(guān)復(fù)位。這就完成了機(jī)械位置信號向電信號的轉(zhuǎn)變。
圖二所示2型開關(guān)是在1型開關(guān)的基礎(chǔ)上增加了一對壓簧來操縱觸點(diǎn)動(dòng)作。當(dāng)驅(qū)動(dòng)磁體運(yùn)動(dòng)時(shí)，通過傳動(dòng)芯體帶動(dòng)彈簧換向以實(shí)現(xiàn)觸點(diǎn)開合。
3型開關(guān)是1型開關(guān)去掉感應(yīng)頭變成的。用被檢測設(shè)備上的鋼制感應(yīng)撞塊代替感應(yīng)頭A的作用。當(dāng)感應(yīng)撞塊和驅(qū)動(dòng)磁體接近時(shí)被磁體感應(yīng)產(chǎn)生磁性，產(chǎn)生相吸作用。驅(qū)動(dòng)磁體尺寸大小視需要而定。
本實(shí)用新型依靠傳動(dòng)芯體和開關(guān)底座之間特殊形狀配合實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)芯體縱向、橫向、周向定位以確保觸點(diǎn)準(zhǔn)確對中和保持適中的接觸壓力。
本實(shí)用新型所用磁體由釹鐵硼或鋁鎳鈷高級永磁材料制成，磁體尺寸按要求而定。磁體間有效作用距離為0～20mm。
開關(guān)殼體用非鐵磁性物質(zhì)制成，采用現(xiàn)行通用行程開關(guān)標(biāo)準(zhǔn)外殼以便互換。開關(guān)外殼全密封以防內(nèi)部遭受污染。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)1、采用非接觸方式，解決了機(jī)械接觸式行程開關(guān)在使用中由于撞擊，磨損等發(fā)生開關(guān)損壞，松動(dòng)造成控制失靈等問題，開關(guān)使用壽命顯著提高。
2、本開關(guān)采用磁力作用，動(dòng)作迅速，觸點(diǎn)壓力充足，接觸穩(wěn)定。具有優(yōu)良的開關(guān)特性。
3、本開關(guān)分三種型號，既可以滿足一般使用要求，又可適用于較大距離檢測和較大切換電流的使用場合，使用范圍廣。
4、本開關(guān)外殼密封，抗震動(dòng)、抗干擾、耐環(huán)境性能好，工作穩(wěn)定可靠。
5、本開關(guān)為無源器件，結(jié)構(gòu)簡單，體積小，造價(jià)低，互換性好，使用維護(hù)簡單。


圖一、圖二、圖三所示分別為1型、2型、3型非接觸式行程開關(guān)結(jié)構(gòu)示意圖。現(xiàn)以1型開關(guān)為代表加以說明，也作為本實(shí)用新型的實(shí)施例。
圖中符號意義A－－感應(yīng)頭7－－開關(guān)底座B－－開關(guān)體8－－常開觸點(diǎn)1－－感應(yīng)頭外殼9－－公共觸點(diǎn)2－－感應(yīng)磁體10－－常閉觸點(diǎn)3－－密封擋片11－－開關(guān)殼體4－－驅(qū)動(dòng)磁體12－－接線柱5－－感應(yīng)園環(huán)13－－定位槽6－－傳動(dòng)芯體14－－電纜引出口。
1型非接觸式行程開關(guān)由感應(yīng)頭A和開關(guān)體B組成。將A和B分別安裝在兩個(gè)互相接近并相對運(yùn)動(dòng)的物體上，當(dāng)感應(yīng)磁體和驅(qū)動(dòng)磁體間距在開關(guān)有效作用范圍以內(nèi)并相互對中時(shí)，由于感應(yīng)磁體2和驅(qū)動(dòng)磁體4相互吸引，驅(qū)動(dòng)磁體4無服了感應(yīng)園環(huán)5的磁性引力，迅速運(yùn)動(dòng)，通過傳動(dòng)芯體6使常閉觸點(diǎn)10斷開，常開觸點(diǎn)8閉合，發(fā)出電信號。當(dāng)感應(yīng)頭A移開后，由于驅(qū)動(dòng)磁體4失去感應(yīng)頭吸引而單獨(dú)受感應(yīng)園環(huán)5的吸引迅速反向運(yùn)動(dòng)，常開觸點(diǎn)斷開，常閉觸點(diǎn)閉合，開關(guān)復(fù)位。
本實(shí)用新型是在現(xiàn)行接觸式行程開關(guān)的基礎(chǔ)上改進(jìn)而成的，它比接觸式行程開關(guān)具有更多的優(yōu)點(diǎn)，可以作為接觸式行程開關(guān)的升級換代產(chǎn)品，具有廣闊的前景。
權(quán)利要求1.一種非接觸式行程開關(guān)，是由永久磁鐵、鐵磁性感應(yīng)體和電氣觸點(diǎn)組成，其特征在于本開關(guān)是由安裝在運(yùn)動(dòng)物體上的感應(yīng)頭A和安裝在靜止物體上的開關(guān)體B互相作用實(shí)現(xiàn)對運(yùn)動(dòng)物體的控制；在感應(yīng)頭A內(nèi)裝有感應(yīng)磁體2，在開關(guān)體B內(nèi)裝有驅(qū)動(dòng)磁體4、感應(yīng)園環(huán)5、傳動(dòng)芯體6、電氣觸點(diǎn)8、9、10；A、B殼體分別密封。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述非接觸式行程開關(guān)，其特征在于驅(qū)動(dòng)磁體4為園柱體，安裝在開關(guān)體B頭部園形孔內(nèi)，驅(qū)動(dòng)磁體可在園形孔內(nèi)作軸向自由運(yùn)動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述非接觸式行程開關(guān)，其特征在于感應(yīng)園環(huán)5固定在外殼11頭部內(nèi)側(cè)，與驅(qū)動(dòng)磁體右端保持適當(dāng)?shù)淖饔镁嚯x。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述非接觸式行程開關(guān)，其特征在于傳動(dòng)芯體6左端和驅(qū)動(dòng)磁體4固定連接，右端和公共觸點(diǎn)9可動(dòng)連接，驅(qū)動(dòng)磁體4往復(fù)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)觸點(diǎn)動(dòng)作。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述非接觸式行程開關(guān)，其特征在于感應(yīng)磁體2、驅(qū)動(dòng)磁體4由釹鐵硼或鋁鎳鈷永久磁鐵制成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述非接觸式行程開關(guān)，其特征在于感應(yīng)園環(huán)5由鐵磁性物質(zhì)制成。
專利摘要本實(shí)用新型是一種非接觸式行程開關(guān)。是由釹鐵硼或鋁鎳鈷永久磁鐵，感應(yīng)圓環(huán)，傳動(dòng)芯體，電氣觸點(diǎn)，開關(guān)底座和非鐵磁性殼體所組成，本開關(guān)分為三種型號，一型二型開關(guān)由感應(yīng)頭和開關(guān)體兩部分構(gòu)成，三型開關(guān)沒有感應(yīng)頭。本開關(guān)應(yīng)用永久磁體不同磁極相互吸引的原理，帶動(dòng)電觸點(diǎn)動(dòng)作，可準(zhǔn)確檢測在工作間距內(nèi)兩相對移動(dòng)物體的特定位置，將機(jī)械位置信號變?yōu)殡娦盘枴?br> 文檔編號H01H36/00GK2123816SQ92203658
公開日1992年12月2日 申請日期1992年3月4日 優(yōu)先權(quán)日1992年3月4日
發(fā)明者郭曉嵐, 李青 申請人:郭曉嵐