專利名稱：接觸式無觸點行程開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于機床電氣控制開關(guān)。
現(xiàn)在機床設(shè)備中普遍使用的行程開關(guān)，多采用機械觸點式行程開關(guān)，它是由機床上的受控移動部件頂壓行程開關(guān)觸頭，通過力的傳遞使觸點閉合，接通電路發(fā)出信號的，這類行程開關(guān)，工作時有電氣火花產(chǎn)生，觸點的電氣壽命短，且無法工作在易燃、易爆場所。另一類采用的是非接觸式感應(yīng)開關(guān)，此類開關(guān)雖然消除了電氣火花，但對感應(yīng)頭與被測件問的空間環(huán)境要求較高，在動力設(shè)備密集，電磁干擾大的場所很難普遍使用。
本發(fā)明的目的是為了提供一種接觸式無觸點行程開關(guān)，它既不產(chǎn)生電氣火花，又具有較高的抗電磁干擾能力。


圖1為接觸式無觸點行程開關(guān)原理圖。
圖2為有源磁電傳感器主視剖面圖。
圖3為有源磁電傳感器的側(cè)視圖。
圖4為接觸式無觸點行程開關(guān)的實施例。
圖5為接觸式無觸點行程開關(guān)的外形圖。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的以有源磁電傳感器，R-S觸發(fā)器和兩個無觸點電子開關(guān)單元作為本發(fā)明的基本器件。將有源磁電傳感器的輸出端分別與R-S觸發(fā)器的置位端和復(fù)位端相連，R-S觸發(fā)器的輸出端分別與兩個無觸點電子開關(guān)單元相連。當(dāng)接通電源后，機床上的受控部件移動并使有源磁電傳感器產(chǎn)生信號脈沖，觸發(fā)R-S觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，從而控制了兩個無觸點電子開關(guān)單元的通斷，實現(xiàn)控制功能。
所有開關(guān)元件裝在一個外殼內(nèi)。
有源磁電傳感器是這樣構(gòu)成的在軟鐵底座(6)的兩端固定安裝著鐵芯柱(7)和永久磁鐵(8)，在鐵芯柱(7)外繞著線圈(9)，支架座(11)固定在鐵芯柱(7)的頂端；活動衡鐵(10)的一端通過套裝著復(fù)位彈簧(13)的軸銷(12)固定在支架座(11)上，它能以軸銷(12)為支點轉(zhuǎn)動，另一端與永久磁鐵(8)的頂端相吸；頂桿(14)的一端套入安裝在軟鐵底座(6)上的軸瓦套(15)內(nèi)，并與頂簧(16)的一端套接，頂簧(16)的另一端則套接在可調(diào)節(jié)的頂簧支座(17)上，頂簧支座(17)的絲桿安裝在活動衡鐵(10)的螺孔中，螺帽(18)是頂簧支座(17)的鎖緊螺帽。當(dāng)機床上的受控移動部件(F)頂壓頂桿(14)至調(diào)定行程時，頂簧(16)的張力大于復(fù)位彈簧(13)和永久磁鐵(8)的復(fù)位合力時，活動衡鐵(10)被迅即頂開，閉合磁路被切斷，線圈(9)產(chǎn)生一正程的感應(yīng)脈沖電壓，當(dāng)移動部件(F)復(fù)位時，頂簧(16)的張力隨之減小，在復(fù)位合力的作用下，活動衡鐵(10)迅即被吸合，線圈(9)產(chǎn)生一個與正程感應(yīng)脈沖電壓相位相反的逆程感應(yīng)脈沖電壓。
R-S觸發(fā)器采用HTL集成電路組成。
無觸點電子開關(guān)單元是由齊納管(DW)一只或多只晶閘管(BT)組成，齊納管的正極與晶體管(BT)的控制極相連。
本發(fā)明由于是將機械力通過有源磁電傳感器轉(zhuǎn)變成信號脈沖觸發(fā)HTL組成的R-S觸發(fā)器去控制齊納管和晶閘管組成的無觸點電子開關(guān)的通、斷來實現(xiàn)開關(guān)功能的，而且有源磁電傳感器磁路初始是閉合的，磁體的衰老影響可以忽略，因此該開關(guān)工作時不產(chǎn)生電氣火花，具有比較高的負(fù)載能力和較強的抗電磁干擾能力，且使用方便、壽命長，又由于閉合磁路吸力和復(fù)位彈簧彈力的存在，使得開關(guān)具有較高的抗振能力。
參照圖4，一個有源磁電傳感器(2)的輸出端(A)和(A’)分別與R-S觸發(fā)器(3)的置位端(R)及復(fù)位端(S)相連，R-S觸位器(3)的輸出端(Q)及(Q)分別接無觸點電子開關(guān)單元(4)和(5)，有源磁電傳感器(2)如圖2所示，其線圈(9)最佳為6000～20000匝。永久磁鐵(8)最好采用B值大于6500高斯的永磁材料制作，本實施例中R-S觸發(fā)器(3)選用CH2008集成塊組成，無觸點電子開關(guān)單元(4)和(5)分別由一只齊納管(DW)的正極與一只晶閘管(BT)的控制極相連而成齊納管(DW)的負(fù)極接R-S觸發(fā)器(3)的輸出端，當(dāng)機器接通電源后，經(jīng)由二極管半波整流、阻容濾波、穩(wěn)壓管所構(gòu)成的開關(guān)工作電源電路(19)供給該開關(guān)+15V的工作電壓，由干R’C置位電路(20)的作用，致使Q端輸出高電位(＞+11.5V)，接Q端的無觸點電子開關(guān)單元(5)導(dǎo)通，在開關(guān)輸出I-O端形成“常通”開關(guān)，而Q端輸出低電位(＜+1.5V)，接在Q端的無觸點電子開關(guān)單元(4)截止，在開關(guān)輸出I-O端形成“常斷”，無位置觸發(fā)信號時，開關(guān)一直處于這一初始狀態(tài)。當(dāng)機床上的移動部件(F)頂壓頂桿(14)至調(diào)定行程時，有源磁電傳感器(2)輸出A’端為負(fù)(＜-8V)，而A端為正(＞+8V)的脈沖電壓觸發(fā)R-S觸發(fā)器(3)翻轉(zhuǎn)，致使Q端輸出低電位(＜+1.5V)，接該端的無觸點電子開關(guān)單元(5)截止，I-O端由“常通”變斷，而Q端輸出高電位(＞+11.5V)，接該端的無觸點電子開關(guān)單元(4)導(dǎo)通，I-O端由“常斷”變通，開關(guān)完成了一次轉(zhuǎn)換，當(dāng)移動部件(F)復(fù)位時，頂桿(14)被釋放，有源磁電傳感器(2)輸出與正程脈沖信號相位相反的逆程脈沖信號，置開關(guān)復(fù)位。
當(dāng)上述開關(guān)選擇1A晶閘管和二極管，鋁鎳鉆-8磁鐵，φ0.07mm漆包線繞制2×6000匝線圈，2CW60齊納管時，可直接控制2只40A以下交流接觸器的通斷或類似同等負(fù)載，且能夠可靠地工作在電源電壓波動幅度+15％～-30％和各種電磁干擾折合至輸入端不大于6.5V的場合，且它的出口電路非常簡單，對應(yīng)于一對“常通”、“常斷”的接觸式無觸點行程開關(guān)，只有三根出口線，可在不增加原機床控制箱至開關(guān)出口線數(shù)的條件下，方便地將原機械觸點式開關(guān)更換下來，而從Q、Q端直接輸出的HTL高、低電平則可直接作為計算機的輸入信號，所以，該開關(guān)同樣可廣泛應(yīng)用于自動化數(shù)字控制機床作為位置發(fā)信開關(guān)。
開關(guān)外殼(1)選用金屬制作。頂桿(14)伸出外殼(1)外。
開關(guān)工作電源也可直接由機床控制箱統(tǒng)一提供。
作為變換，如在齊納管(DW)后接入多個晶閘管(BT)，則可形成具有多對“常通”、“常斷”輸出的接觸式無觸點行程開關(guān)。
權(quán)利要求1.一種接觸式無觸點行程開關(guān)，有外殼(1)，其特征在于還具有有源磁電傳感器(2)，R-S觸發(fā)器(3)，無觸點電子開關(guān)單元(4)，無觸點電子開關(guān)單元(5)，且有源磁電傳感器(2)的輸出端(A)及(A’)分別與R-S觸發(fā)器(3)的置位端(R)及復(fù)位端(5)相連，R-S觸發(fā)器(3)的輸出端(Q)及(Q)分別與無觸點電子開關(guān)單元(4)及無觸點電子開關(guān)單元(5)相連。
2.如權(quán)利要求1所述的接觸式無觸點行程開關(guān)，其特征在于所述的有源磁電傳感器(2)，其軟鐵底座(6)的兩端固定安裝著鐵芯柱(7)和永久磁鐵(8)，在鐵芯柱(7)外繞著線圈(9)，活動衡鐵(10)的一端通過軸銷(12)，復(fù)位彈簧(13)，支架座(11)安裝在鐵芯柱(7)頂端，另一端與永久磁鐵(8)的頂端相吸，頂桿(14)通過頂簧(16)、可調(diào)頂簧支座(17)與活動衡鐵(10)相連。
3.如權(quán)利要求1或2所述的接觸式無觸點行程開關(guān)，其特征在于所述的R-S觸發(fā)器(3)是由HTL集成電路組成的。
4.如權(quán)利要求1或2所述的接觸式無觸點行程開關(guān)，其特征在于所述的無觸點電子開關(guān)單元(4)和無觸點電子開關(guān)單元(5)都是由齊納管(DW)與一只或多只晶閘管(BT)組成，且齊納管(DW)的正極與晶閘管(BT)控制極相連。
5.如權(quán)利要求3所述的接觸式無觸點行程開關(guān)，其特征在干所述的無觸點電子開關(guān)單元(4)和無觸點電子開關(guān)單元(5)都是由齊納管(DW)與一只或多只晶閘管(BT)組成，且齊納管(DW)的正極與晶閘管(BT)的控制極相連。
專利摘要一種機床電氣控制開關(guān)—接觸式無觸點行程開關(guān)，它由有源磁電傳感器，HTL集成電路組成的R-S觸發(fā)器、齊納管和晶閘管組成的二個無觸點電子開關(guān)單元組成。它通過有源磁電傳感器實現(xiàn)磁電轉(zhuǎn)換輸出脈沖信號至R-S觸發(fā)器的置位和復(fù)位端，再用R-S觸發(fā)器的輸出信號去控制二個無觸點電子開關(guān)單元的通斷，實現(xiàn)控制功能。具有抗電磁干擾力強，抗振性好，不產(chǎn)生電氣火花等優(yōu)點?？刹蛔儎訖C床其它部件，直接替代原行程開關(guān)。
文檔編號H03K17/735GK2051419SQ8920303
公開日1990年1月17日 申請日期1989年3月17日 優(yōu)先權(quán)日1989年3月17日
發(fā)明者高偉志 申請人:高偉志