一种微动开关行程的带载检测装置论文和设计

全文摘要

本实用新型公开了一种微动开关行程的带载检测装置，包括安装架，安装架的顶部连接有步进电机细分驱动器，步进电机细分驱动器连接有步进电机，步进电机通过联轴器与丝杠的一端连接，丝杠的另一端与推压机构套接，推压机构远离安装架的一端连接有接触式位移传感器，接触式位移传感器的正下方与安装架的底板上设置有基准样块，步进电机细分驱动器、接触式位移传感器均与控制系统连接，控制系统还连接有探针，探针的一端与直流阻性负载源连接，探针的另一端与待测微动开关的外接触头连接。保证了能够精确的检测动作值或释放值，能够快速、准确的完成微动开关的行程检测，替代人工检测，检测效率及精度大大提高。

主设计要求

1.一种微动开关行程的带载检测装置，其特征在于，包括安装架(1)，所述安装架(1)的顶部连接有步进电机细分驱动器(7)，所述步进电机细分驱动器(7)连接有步进电机(6)，所述步进电机(6)通过联轴器(5)与丝杠(4)的一端连接，所述丝杠(4)的另一端与推压机构套接，所述推压机构远离安装架(1)的一端连接有接触式位移传感器(8)，所述接触式位移传感器(8)的正下方与安装架(1)的底板上设置有基准样块(15)，所述步进电机细分驱动器(7)、接触式位移传感器(8)均与控制系统连接，所述控制系统还连接有探针(18)，所述探针(18)的一端与直流阻性负载源(17)连接，所述探针(18)的另一端与待测微动开关(16)的外接触头连接。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种微动开关行程的带载检测装置，其特征在于，所述推压机构包括滑块(3)，所述滑块(3)套接在所述丝杠(4)上，所述滑块(3)靠近安装架(1)侧壁的一端设置在导轨(2)上，所述导轨(2)设置在安装架(1)侧壁上且垂直于水平面，所述滑块(3)远离导轨(2)的一端与驱动块(9)的一端连接，所述驱动块(9)的另一端连接有接触式位移传感器(8)。

3.根据权利要求2所述的一种微动开关行程的带载检测装置，其特征在于，所述驱动块(9)的底部连接有凸块(28)。

4.根据权利要求3所述的一种微动开关行程的带载检测装置，其特征在于，所述凸块(28)正下方设置有定位机构，用于调节与固定待测微动开关(16)的位置。

5.根据权利要求1所述的一种微动开关行程的带载检测装置，其特征在于，所述控制系统包括主控制器(11)，所述主控制器(11)分别通过信号线缆连接有PLC控制单元和数据存储单元(12)，所述PLC控制单元还通过信号线缆分别连接有分拣筛选单元(14)和步进电机细分驱动器(7)，所述数据存储单元(12)还通过信号线缆连接有信号处理单元(13)，所述信号处理单元(13)还通过信号线缆分别连接有接触式位移传感器(8)和探针(18)。

6.根据权利要求1所述的一种微动开关行程的带载检测装置，其特征在于，所述直流阻性负载源(17)包括负载源a(17-1)和负载源b(17-2)，所述探针(18)包括一对常开触头探针(18-1)和一对常闭触头探针(18-2)，所述负载源a(17-1)的两端分别通过导线与一对所述常闭触头探针(18-2)的一端连接，所述负载源b(17-2)的两端分别通过导线与一对所述常开触头探针(18-1)的一端连接，一对所述常开触头探针(18-1)的另一端与待测微动开关(16)的一对上静触头(21)连接，一对所述常闭触头探针(18-2)的另一端与待测微动开关(16)的一对下静触头(25)连接。

设计说明书

技术领域

本实用新型属于机车车辆电器检测技术领域，具体涉及一种微动开关行程的带载检测装置。

背景技术

随着铁路机车车辆技术的不断更新，尤其是高铁动车组，对选用低压电器的安全可靠性以及产品响应的及时性和一致性提出了更高要求。低压电器中通常应用微动开关作为其辅助回路的控制开关，因而微动开关动作行程的一致性很大程度对低压电器产品响应及时性以及同步性有着极为重要的影响。

目前，微动开关大都采用传统人工操作带刻度的凸轮行程检测工装进行检测，这种传统检测方法需要人工顺时针或逆时针方向旋转带刻度的凸轮，驱动微动开关动作和释放，通过人工分辨微动开关闭合的声音来记录开关的动作值和释放值，再对检测结果进行人工检测分类，然而传统的检测办法检测值最小分辨率仅为0.2mm，而采用游标卡尺进行真实的检测值校对时，数值分辨率在0.01mm，则造成的误差较大，影响判断及分类结果。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种微动开关行程的带载检测装置，可以准确、可靠、方便地完成微动开关的检测过程。

本实用新型所采用的技术方案是，一种微动开关行程的带载检测装置，包括安装架，安装架的顶部连接有步进电机细分驱动器，步进电机细分驱动器连接有步进电机，步进电机通过联轴器与丝杠的一端连接，丝杠的另一端与推压机构套接，推压机构远离安装架的一端连接有接触式位移传感器，接触式位移传感器的正下方与安装架的底板上设置有基准样块，步进电机细分驱动器、接触式位移传感器均与控制系统连接，控制系统还连接有探针，探针的一端与直流阻性负载源连接，探针的另一端与待测微动开关的外接触头连接。

本实用新型的特点还在于，

推压机构包括滑块，滑块套接在所述丝杠上，滑块靠近安装架侧壁的一端设置在导轨上，导轨设置在安装架侧壁上且垂直于水平面，滑块远离导轨的一端与驱动块的一端连接，驱动块的另一端连接有接触式位移传感器。

驱动块的底部连接有凸块。

凸块正下方设置有定位机构，用于调节与固定待测微动开关的位置。

控制系统包括主控制器，主控制器分别通过信号线缆连接有PLC控制单元和数据存储单元，PLC控制单元还通过信号线缆分别连接有分拣筛选单元和步进电机细分驱动器，数据存储单元还通过信号线缆连接有信号处理单元，信号处理单元还通过信号线缆分别连接有接触式位移传感器和探针。

直流阻性负载源包括负载源a和负载源b，探针包括一对常开触头探针和一对常闭触头探针，负载源a的两端分别通过导线与一对所述常闭触头探针的一端连接，负载源b的两端分别通过导线与一对所述常开触头探针的一端连接，一对常开触头探针的另一端与待测微动开关的一对上静触头连接，一对所述常闭触头探针的另一端与待测微动开关的一对下静触头连接。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型的一种微动开关行程的带载检测装置，PLC控制单元控制步进电机细分驱动器驱动步进电机带动丝杠旋转，使推压机构及接触式位移传感器下移，当下压待测微动开关，接触式位移传感器的探头接触基准样块，进行位移同步检测，并且触发直流阻性负载源，形成通断信号，此时信号处理单元记录接触式位移传感器记录反馈的动作值或释放值，检测完成后驱动步进电机旋转带动推压机构复位，这样则保证了能够精确的检测动作值或释放值，能够快速、准确的完成微动开关的行程检测，替代人工检测，检测效率及精度大大提高。

附图说明

图1是本实用新型一种微动开关行程的带载检测装置的检测原理框图；

图2是本实用新型一种微动开关行程的带载检测装置的结构示意图；

图3是微动开关行程检测基准示意图；

图4是微动开关带载回路通断信号示意图。

1.安装架，2.导轨，3.滑块，4.丝杠，5.联轴器，6.步进电机，7.步进电机细分驱动器，8.接触式位移传感器，9.驱动块，10.PLC控制单元，11.主控制器，12.数据存储单元，13.信号处理单元，14.分拣筛选单元，15.基准样块， 16.待测微动开关，17.直流阻性负载源，18.探针，19.压杆组件，20.导杆，21. 上静触头，22.上动触头，23.分断簧片，24.下动触头，25.下静触头，26.释放弹簧，27.支撑座，28.凸块；

17-1.负载源a，17-2.负载源b；

18-1.常开触头探针，18-2.常闭触头探针。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

本实用新型一种微动开关行程的带载检测装置，如图2所示，包括安装架1，安装架1的顶部连接有步进电机细分驱动器7，步进电机细分驱动器7 连接有步进电机6，步进电机6通过联轴器5与丝杠4的一端连接，丝杠4 的另一端与推压机构套接，推压机构远离安装架1的一端连接有接触式位移传感器8，接触式位移传感器8的正下方与安装架1的底板上设置有基准样块15，步进电机细分驱动器7、接触式位移传感器8均与控制系统连接，控制系统还连接有探针18，探针18的一端与直流阻性负载源17连接，探针 18的另一端与待测微动开关16的外接触头连接。

推压机构包括滑块3，滑块3套接在所述丝杠4上，滑块3靠近安装架 1侧壁的一端设置在导轨2上，导轨2设置在安装架1侧壁上且垂直于水平面，滑块3远离导轨2的一端与驱动块9的一端连接，驱动块9的另一端连接有接触式位移传感器8，驱动块9的底部连接有凸块28，凸块28用于下压待测微动开关的压杆组件19，凸块28正下方设置有定位机构，且定位机构设置于安装架1上，定位机构用于调节与固定待测微动开关16的位置。

控制系统包括主控制器11，主控制器11分别通过信号线缆连接有PLC 控制单元10和数据存储单元12，PLC控制单元10还通过信号线缆分别连接有分拣筛选单元14和步进电机细分驱动器7，数据存储单元12还通过信号线缆连接有信号处理单元13，信号处理单元13还通过信号线缆分别连接有接触式位移传感器8和探针18；PLC控制单元10用于控制步进电机细分驱动器7以及向分拣筛选单元14发布指令，数据存储单元12用于存储信号处理单元13处理反馈的数据，信号处理单元13用于记录接触式位移传感器 8记录反馈的精确动作值或释放值，同时还用于处理驱动块9下移带动凸块 28下压待测微动开关的压杆组件19而触发的负载回路通断信号，分拣筛选单元14用于分拣检测后的微动开关。

如图4所示，直流阻性负载源17包括负载源a17-1和负载源b17-2，探针18包括一对常开触头探针18-1和一对常闭触头探针18-2，负载源a17-1 的两端分别通过导线与一对常闭触头探针18-2的一端连接，负载源b17-2的两端分别通过导线与一对所述常开触头探针18-1的一端连接，一对常开触头探针18-1的另一端与待测微动开关16的一对上静触头21连接，一对常闭触头探针18-2的另一端与待测微动开关16的一对下静触头25连接。

本实用新型一种微动开关行程的带载检测装置，如图4所示，待测微动开关16的上部设置有压杆组件19，压杆组件19的一端与待测微动开关16 的壳体连接，压杆组件19的另一端与导杆20连接，导杆20与压杆组件19 连接的一端伸出待测微动开关16的壳体外部，导杆20的另一端置于待测微动开关16壳体内并与释放弹簧26的一端连接，释放弹簧26的另一端与壳体连接，置于待测微动开关16壳体内的导杆20两侧壁还与分断簧片23的一端连接，每个分断簧片23的另一端连接支撑座27，每个支撑座27的两端分别与上动触头22、下动触头24连接，上动触头22的两端分别对应设置有上静触头21，下动触头的两端分别对应设置有下静触头25，当待测微动开关16在初始位置时，下静触头25的一端与下动触头24相连，下静触头25 的另一端与常闭触头探针18-2相连，常闭触头探针18-2与负载源a17-1相连，形成一个常闭触头回路，当待测微动开关16在动作位置时，上静触头 21的一端与上动触头22相连，上静触头21的另一端与常开触头探针18-1 相连，上静触头21与负载源b17-2相连，形成一个常开抽头回路。如图2 所示，当压杆组件19受到驱动块9的压力时，压杆组件19推动导杆20压缩释放弹簧26，导杆20下压使分断簧片23达到快速反转位置，分断簧片 23反转过程中带动支撑座27快速向上运动，支撑座27带动下动触头24和下静触头25快速断开，并同时带动上动触头22和上静触头21快速接通，当驱动块9匀速上升时，释放弹簧26推动导杆20复位，导杆20上推使分断簧片23达到反转位置，分断簧片23反转过程中带动支撑座27快速向下运动，支撑座27带动上动触头22和上静触头21快速断开，并同时带动下动触头24和下静触头25快速接通。

本实用新型一种微动开关行程的带载检测装置，如图1所示，每次检测前，采用基准样块15对检测用接触式位移传感器8进行校准，如图3所示，校准后调整待测微动开关16，使待测微动开关16上的基准位置(基准位置距离待测微动开关16的理论基准为3.5cm)与基准样块15的顶部相平齐，调整好后，用定位机构将待测微动开关16进行固定，将接有直流阻性负载源a17-1回路的一对常闭触头探针18-2接触下静触头25，将接有直流阻性负载源b17-2回路的一对常开触头探针18-1接触上静触头21，其中回路中的电压U＝DC12V，I＝5mA。打开主控制器11，触发行程检测指令，通过PLC 控制单元10控制步进电机细分驱动器7驱动步进电机6带动丝扛4旋转，则丝杠4上的滑块3随之向下运动，滑块3带动驱动块9、凸块28与接触式位移传感器8的探头同时向下运动，当凸块28与待测微动开关16中压杆组件19顶部的距离＞2mm时，步进电机细分驱动器7驱动步进电机快6速旋转，当驱动块9与待测微动开关16中压杆组件19顶部的距离≤2mm时，步进电机细分驱动器7将驱动步进电机6低速匀速转动，驱动块9带动凸块 28下压待测微动开关16的压杆组件19，则接触式位移传感器8的探头接触基准样块15，进行位移同步检测；当压杆组件19压至待测微动开关16开关动作时，触发负载回路通断信号，并将该信号反馈至信号处理单元13，同时信号处理单元13记录此时接触式位移传感器8记录反馈的精确动作值或释放值，并将动作值或释放值的数据反馈至数据存储单元12，数据存储单元 12将信息反馈至主控制器11，完成行程值的检测后，驱动块9与待测微动开关16的压杆组件19顶部分离后，由主控制器11发出滑块快速复位指令及分拣筛选指令，则PLC控制单元10控制步进电机细分驱动器7驱动步进电机6快速旋转，带动滑块3快速复位，同时PLC控制单元10控制分拣筛选单元14对检测过的待测微动开关16进行分拣筛选。

本实用新型一种微动开关行程的带载检测装置，检测开始后，当常开触头回路接通时，即常闭触头回路断开时，(理论上讲常开触头回路接通时间点与常闭出图回路断开时间点会有≯15ms的时间差，这么短的时间内微动开关的位移量可忽略不计。)该点即是待测微动开关的动作点，所测定的位移值即为待测微动开关的动作值。反之当常开触头回路断开时，即常闭触头回路接通时，(理论上讲常开触头回路断开时间点与常闭出图回路接通时间点会有≯15ms的时间差，这么短的时间内待测微动开关的位移量可忽略不计。)该点即是待测微动开关的释放点，所测定的位移值即为待测微动开关的释放值。

本实用新型的一种微动开关行程的带载检测装置，PLC控制单元控制步进电机细分驱动器驱动步进电机带动丝杠旋转，使滑块随之向下运动，则驱动块及接触式位移传感器下移，当凸块下压待测微动开关，接触式位移传感器的探头接触标准块，进行位移同步检测，并且触发负载源a或负载源b，形成通断信号，此时信号处理单元记录接触式位移传感器记录反馈的动作值或释放值，检测完成后驱动步进电机旋转带动滑块快速复位，这样则保证了能够精确的检测动作值或释放值，能够快速、准确的完成微动开关的行程检测，替代人工检测，检测效率及精度大大提高。

设计图

一种微动开关行程的带载检测装置论文和设计

一种微动开关行程的带载检测装置论文和设计

全文摘要

主设计要求

设计方案

设计说明书

设计图

相关信息详情

猜你喜欢