專利名稱：一種位置檢測(cè)器件、位置傳感裝置及位置傳感系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及エ業(yè)控制領(lǐng)域內(nèi)的位置傳感器。
背景技術(shù)：
目前國(guó)內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)制造行業(yè)中用到的傳感器多是電感或電容式的金屬感應(yīng)開關(guān)，有一定的防水等級(jí)，不耐高溫。在高溫，有水或其它液體正在沖刷時(shí)傳感器的針腳會(huì)產(chǎn)生接觸不良的問題；在高于50度的環(huán)境中工作時(shí)內(nèi)部的線圈和非金屬材料會(huì)發(fā)生變形，感應(yīng)精度和靈敏度會(huì)下降甚至失效。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)傳感器在潮濕、多水和高溫環(huán)境下性能差的技術(shù)問題，本發(fā)明 提供了ー種位置檢測(cè)器件，包括器件本體和傳感器閥芯，傳感器閥芯可往復(fù)運(yùn)動(dòng)地固定于器件本體內(nèi)，其尾段沒入器件本體內(nèi)，其首段位于器件本體外，器件本體上分別開有用于連接外部氣源的進(jìn)氣孔和與進(jìn)氣孔相通的泄氣孔，當(dāng)傳感器閥芯隨被檢測(cè)件運(yùn)動(dòng)而運(yùn)動(dòng)吋，傳感器閥芯逐漸堵塞或疏通進(jìn)氣孔和泄氣孔之間的通道。進(jìn)ー步的，當(dāng)傳感器閥芯受被檢測(cè)件推動(dòng)而向器件本體深處運(yùn)動(dòng)時(shí)，傳感器閥芯逐漸堵塞進(jìn)氣孔和泄氣孔之間的通道。進(jìn)ー步的，所述位置檢測(cè)器件還包括復(fù)位彈性件；器件本體內(nèi)部開設(shè)有閥芯安裝孔，閥芯安裝孔包括內(nèi)環(huán)孔、外環(huán)孔以及口徑較內(nèi)環(huán)孔的口徑和外環(huán)孔的口徑大的中環(huán)孔；傳感器閥芯為柱狀，其尾段與內(nèi)環(huán)孔相配合，其首段與外環(huán)孔相配合；其中段環(huán)設(shè)有凸臺(tái)，凸臺(tái)頂部的外徑大于外環(huán)孔的口徑；復(fù)位彈性件一端抵觸中環(huán)孔底部，另一端抵觸凸臺(tái)底部。進(jìn)氣孔通過內(nèi)環(huán)孔與泄氣孔相通；當(dāng)復(fù)位彈性件復(fù)位時(shí)，傳感器閥芯尾段遠(yuǎn)離泄氣孔而疏通進(jìn)氣孔和泄氣孔之間的通道。復(fù)位彈性件為套設(shè)于傳感器閥芯上的彈簧；外環(huán)孔和傳感器閥芯首段螺紋配合。器件本體上開設(shè)有用于安裝固定螺栓的螺栓孔。本發(fā)明還提供使用上述位置檢測(cè)器件的位置傳感裝置，還包括與位置檢測(cè)器件的進(jìn)氣孔通過氣管連接的氣壓開關(guān)，當(dāng)氣壓開關(guān)檢測(cè)到進(jìn)氣孔中的氣壓達(dá)到設(shè)定值時(shí)，氣壓開關(guān)導(dǎo)通。進(jìn)ー步的，設(shè)定值對(duì)應(yīng)的氣壓值為3bar。本發(fā)明還提供使用上述位置傳感裝置的位置傳感系統(tǒng)，還包括報(bào)警裝置、邏輯控制単元、壓縮氣源和節(jié)流減壓裝置，壓縮氣源、節(jié)流減壓裝置和位置檢測(cè)器件的進(jìn)氣孔依次通過氣管連接，報(bào)警裝置、邏輯控制単元和氣壓開關(guān)依次通信連接。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明采用與普通電氣傳感器不同的感應(yīng)原理，采用檢測(cè)氣壓實(shí)現(xiàn)，位置檢測(cè)器件采用純機(jī)械構(gòu)造，可以長(zhǎng)期工作有水或液體正面沖刷以及高達(dá)80攝氏度的高溫環(huán)境中；本發(fā)明可以解決電氣式傳感器在高溫，潮濕的エ況下容易失效的問題；由于采用氣壓開關(guān)來感應(yīng)位置、動(dòng)作是否到位的傳感器，其在防水，耐高溫方面更可靠，效果更好；另外，本發(fā)明安裝調(diào)試方便，氣壓變化明顯，適用范圍廣。


圖I是本發(fā)明實(shí)施例位置檢測(cè)器件立體結(jié)構(gòu)示意 圖2是本發(fā)明實(shí)施例位置檢測(cè)器件正視示意 圖3是圖2的A-A剖視 圖4是本發(fā)明實(shí)施例位置檢測(cè)器件右視示意圖； 圖5是圖4的B-B剖視 圖6是本發(fā)明實(shí)施例位置檢測(cè)器件俯視示意 圖7是圖6的C-C剖視 圖8是本發(fā)明實(shí)施例位置傳感系統(tǒng)的示意框圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合

及具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明進(jìn)ー步說明。如圖I所示，本實(shí)施例的位置傳感系統(tǒng)，包括報(bào)警裝置7、邏輯控制裝置6、氣管5、壓縮空氣源4、節(jié)流減壓裝置3和位置傳感裝置；位置傳感裝置包括氣壓開關(guān)2和位置檢測(cè)器件I。位置檢測(cè)器件I包括器件本體10和傳感器閥芯11，傳感器閥芯11固定于器件本體10內(nèi)，并可在其中作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，傳感器閥芯11的尾段沒入器件本體10內(nèi)，其首段位于器件本體10タト，器件本體10上分別開有用于連接外部壓縮空氣源4的進(jìn)氣孔12和與進(jìn)氣孔12相通的泄氣孔13。壓縮空氣源4、節(jié)流減壓裝置3和位置檢測(cè)器件I的進(jìn)氣孔12依次通過氣管5連接；氣壓開關(guān)2與進(jìn)氣孔12通過氣管5連接；報(bào)警裝置7、邏輯控制単元6和氣壓開關(guān)2依次通信連接。位置檢測(cè)器件I還包括復(fù)位彈性件14 ;器件本體10內(nèi)部開設(shè)有閥芯安裝孔，閥芯安裝孔包括內(nèi)環(huán)孔151、外環(huán)孔153以及口徑較內(nèi)環(huán)孔151的口徑和外環(huán)孔153的口徑大的中環(huán)孔152 ;傳感器閥芯11為柱狀，其尾段與內(nèi)環(huán)孔151相配合，其首段與外環(huán)孔153相配合；其中段環(huán)設(shè)有凸臺(tái)111，凸臺(tái)111頂部的外徑大于外環(huán)孔153的口徑；復(fù)位彈性件14 一端抵觸中環(huán)孔152底部，另一端抵觸凸臺(tái)111底部。優(yōu)選的，復(fù)位彈性件14為套設(shè)于傳感器閥芯11上的彈簧；器件本體10上開設(shè)有用于通過螺栓固定位置檢測(cè)器件I的螺栓孔17。當(dāng)傳感器閥芯11隨被檢測(cè)件運(yùn)動(dòng)而運(yùn)動(dòng)時(shí)，可以將傳感器閥芯11設(shè)置為逐漸堵塞進(jìn)氣孔12和泄氣孔13之間的通道，也可基于同樣的原理，將傳感器閥芯11設(shè)置為疏通進(jìn)氣孔12和泄氣孔13之間的通道。在本實(shí)施例中，進(jìn)氣孔12通過連通孔16與泄氣孔13相通；當(dāng)復(fù)位彈性件14復(fù)位時(shí)，傳感器閥芯11尾段遠(yuǎn)離泄氣孔13而疏通進(jìn)氣孔12和泄氣孔13之間的連通孔16 ;但當(dāng)傳感器閥芯11受被檢測(cè)件推動(dòng)而向器件本體10內(nèi)的深處運(yùn)動(dòng)時(shí)，傳感器閥芯11逐漸堵塞進(jìn)氣孔12和泄氣孔13之間的連通孔16，此過程中，當(dāng)氣壓開關(guān)2檢測(cè)到進(jìn)氣孔12中的氣壓達(dá)到設(shè)定值時(shí)，氣壓開關(guān)2導(dǎo)通。氣壓開關(guān)2中的設(shè)定值可以根據(jù)實(shí)際檢測(cè)對(duì)象的需要進(jìn)行重新設(shè)定。
優(yōu)選的，本實(shí)施例的位置檢測(cè)器件的器件本體10包括基座101和與基座101固定連接的閥芯安裝部102。具體的，基座101與閥芯安裝部102通過連接螺栓18固定連接，閥芯安裝部102開設(shè)有貫通的螺栓孔17，其用于通過螺栓來固定位置檢測(cè)器件I ;進(jìn)氣孔12、泄氣孔13和連接孔16開設(shè)于基座101內(nèi)，閥芯安裝孔貫通閥芯安裝部102，且閥芯安裝孔的內(nèi)環(huán)孔151與泄氣孔13相通，傳感器閥芯11的末端在運(yùn)動(dòng)時(shí)可由內(nèi)環(huán)孔151進(jìn)入泄氣孔13。本實(shí)施例的位置傳感系統(tǒng)可以用來測(cè)量氣缸、油缸等動(dòng)作部件的動(dòng)作是否到位，例如在機(jī)床夾具中，需要確保某氣缸退回到位，如果退回不到位，則進(jìn)行報(bào)警。本實(shí)施例的位置檢測(cè)器件及位置傳感系統(tǒng)可以這樣使用通過使用2顆M5的公制螺栓穿過螺栓孔將位置檢測(cè)器件I固定在要感應(yīng)的被檢測(cè)件附近。被檢測(cè)件由于動(dòng)作不到位而未抵觸傳感器閥芯11或抵觸不足時(shí)，傳感器閥芯11未能阻塞住進(jìn)氣孔12和泄氣孔13之間的連通孔16，自壓縮空氣源4進(jìn)入位置檢測(cè)器件I中的氣體從泄氣孔13漏出，位置檢測(cè)器件I內(nèi)的氣路壓カ低于2bar，未達(dá)到氣壓開關(guān)2的設(shè)定值3bar，氣壓開關(guān)2關(guān)斷，無電 壓信號(hào)輸出；當(dāng)被檢測(cè)件I動(dòng)作到位而抵觸傳感器閥芯11使其堵塞住進(jìn)氣孔12和泄氣孔13之間的連通孔16時(shí)，位置檢測(cè)器件I內(nèi)的氣路壓力建立，當(dāng)氣壓達(dá)到3bar時(shí)，氣壓開關(guān)2導(dǎo)通，發(fā)出24V電壓信號(hào)，實(shí)現(xiàn)觸發(fā)。如此，利用本實(shí)施例的位置傳感系統(tǒng)與被檢測(cè)氣缸、邏輯控制単元6 (PLC等)與報(bào)警裝置7建立這樣的關(guān)系邏輯控制単元6發(fā)出氣缸退回指令，氣缸開始退回，如果氣缸退回不到位，沒有抵觸到傳感器閥芯11使其堵塞進(jìn)氣孔12和泄氣孔13之間的連通孔16，則進(jìn)氣孔12內(nèi)無法建立壓力，邏輯控制単元6判斷氣缸未行動(dòng)到位，經(jīng)過幾秒鐘延時(shí)后控制報(bào)警裝置7發(fā)出報(bào)警；如果氣缸能夠退回到位，其抵觸傳感器閥芯11充分而使其堵塞進(jìn)氣孔12和泄氣孔13之間的連通孔16，進(jìn)氣孔12內(nèi)壓カ建立，當(dāng)氣壓開關(guān)2檢測(cè)到進(jìn)氣孔12內(nèi)氣壓達(dá)到設(shè)定值時(shí)，氣壓開關(guān)2發(fā)出觸發(fā)信號(hào)，邏輯控制單元6收到氣壓開關(guān)2發(fā)出的觸發(fā)信號(hào)，判斷氣缸退回到位，則不進(jìn)行報(bào)警。在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中，發(fā)動(dòng)機(jī)エ廠曲軸清洗機(jī)內(nèi)部，有清洗液正面沖刷，溫度較高，達(dá)到40-50攝氏度，普通的用來感應(yīng)エ件噴嘴氣缸位置的電氣傳感器平均每個(gè)月要更換ー次；而采用依本發(fā)明制造的位置檢測(cè)器件及位置傳感系統(tǒng)，在氣缸位置安裝位置檢測(cè)器件，在機(jī)床外部安裝氣壓開關(guān)，調(diào)整工作壓カ和壓カ開關(guān)觸發(fā)值，可以進(jìn)行正常的位置感應(yīng)，傳感器不再發(fā)生損壞。如上所云是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)ー步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思和內(nèi)涵的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.ー種位置檢測(cè)器件，包括器件本體和傳感器閥芯，傳感器閥芯可往復(fù)運(yùn)動(dòng)地固定于器件本體內(nèi)，其尾段沒入器件本體內(nèi)，其首段位于器件本體外，器件本體上分別開有用于連接外部氣源的進(jìn)氣孔和與進(jìn)氣孔相通的泄氣孔，當(dāng)傳感器閥芯隨被檢測(cè)件運(yùn)動(dòng)而運(yùn)動(dòng)吋，傳感器閥芯逐漸堵塞或疏通進(jìn)氣孔和泄氣孔之間的通道。
2.根據(jù)權(quán)カ要求I所述的位置檢測(cè)期間，當(dāng)傳感器閥芯受被檢測(cè)件推動(dòng)而向器件本體深處運(yùn)動(dòng)時(shí)，傳感器閥芯逐漸堵塞進(jìn)氣孔和泄氣孔之間的通道。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的位置檢測(cè)器件，還包括復(fù)位彈性件；器件本體內(nèi)部開設(shè)有閥芯安裝孔，閥芯安裝孔包括內(nèi)環(huán)孔、外環(huán)孔以及口徑較內(nèi)環(huán)孔的口徑和外環(huán)孔的口徑大的中環(huán)孔；傳感器閥芯為柱狀，其尾段與內(nèi)環(huán)孔相配合，其首段與外環(huán)孔相配合；其中段環(huán)設(shè)有凸臺(tái)，凸臺(tái)頂部的外徑大于外環(huán)孔的口徑；復(fù)位彈性件一端抵觸中環(huán)孔底部，另一端抵觸凸臺(tái)底部。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的位置檢測(cè)器件，進(jìn)氣孔通過內(nèi)環(huán)孔與泄氣孔相通；當(dāng)復(fù)位彈性件復(fù)位時(shí)，傳感器閥芯尾段遠(yuǎn)離泄氣孔而疏通進(jìn)氣孔和泄氣孔之間的通道。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的位置檢測(cè)器件，復(fù)位彈性件為套設(shè)于傳感器閥芯上的彈簧；外環(huán)孔和傳感器閥芯首段螺紋配合。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的位置檢測(cè)器件，器件本體上開設(shè)有用于安裝固定螺栓的螺栓孔。
7.使用上述權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述位置檢測(cè)器件的位置傳感裝置，還包括與位置檢測(cè)器件的進(jìn)氣孔通過氣管連接的氣壓開關(guān)，當(dāng)氣壓開關(guān)檢測(cè)到進(jìn)氣孔中的氣壓達(dá)到設(shè)定值時(shí)，氣壓開關(guān)導(dǎo)通。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的位置傳感裝置，設(shè)定值對(duì)應(yīng)的氣壓值為3bar。
9.使用上述權(quán)利要求7或8所述位置傳感裝置的位置傳感系統(tǒng)，還包括報(bào)警裝置、邏輯控制單元、壓縮氣源和節(jié)流減壓裝置，壓縮氣源、節(jié)流減壓裝置和位置檢測(cè)器件的進(jìn)氣孔依次通過氣管連接，報(bào)警裝置、邏輯控制単元和氣壓開關(guān)依次通信連接。
全文摘要
本發(fā)明提供一種位置檢測(cè)器件，包括器件本體和傳感器閥芯，傳感器閥芯可往復(fù)運(yùn)動(dòng)地固定于器件本體內(nèi)，其尾段沒入器件本體內(nèi)，其首段位于器件本體外，器件本體上分別開有用于連接外部氣源的進(jìn)氣孔和與進(jìn)氣孔相通的泄氣孔，當(dāng)傳感器閥芯隨被檢測(cè)件運(yùn)動(dòng)而運(yùn)動(dòng)時(shí)，傳感器閥芯逐漸堵塞或疏通進(jìn)氣孔和泄氣孔之間的通道。本發(fā)明還提供使用上述位置檢測(cè)器件的位置傳感裝置和位置傳感系統(tǒng)。本發(fā)明在潮濕、多水和高溫環(huán)境下性能好。
文檔編號(hào)G01B13/00GK102735193SQ20121022946
公開日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2012年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月4日
發(fā)明者申紅森, 管傳富, 陸賢輝 申請(qǐng)人:上汽通用五菱汽車股份有限公司