全文摘要
本实用新型公开了一种自动加热的轨迹球，包括有下底座、球体和上壳体；下底座包括有后盖和下壳体，下壳体为四周闭合连接且竖直通孔的规则结构件，后盖密封安装在下壳体的底部；上壳体是规则形的通腔件，上壳体和下底座上下密封连接形成上开口的容腔，球体安装在容腔内，球体上半围上环绕设有限位件，球体通过限位件限位连接在上壳体内且球体的上端凸出在上壳体的上开口上；容腔内还设有电力系统和导热环，电力系统设置在容腔内的后盖上方，导热环的内环面连接有滑环，滑环直接接触环绕在球体的下半围上。本实用新型填补了现有技术上的空白，即使在‑50℃的环境下也可以正常使用，使轨迹球在工业领域上的应用更加广泛。
主设计要求
1.一种自动加热的轨迹球，包括有下底座、球体（8）和上壳体（10）；下底座包括有后盖（1）和下壳体（4），下壳体（4）为四周闭合连接且竖直通孔的规则结构件，后盖（1）密封安装在下壳体（4）的底部；上壳体（10）是规则形的通腔件，上壳体（10）和下底座上下密封连接形成上开口的容腔，球体（8）安装在容腔内，球体（8）上半围上环绕设有限位件（9），球体（8）通过限位件（9）限位连接在上壳体（10）内且球体（8）的上端凸出在上壳体（10）的上开口上；其特征在于,容腔内还设有电力系统和导热环（6），电力系统设置在容腔内的后盖（1）上方，导热环（6）的内环面连接有滑环（7），滑环（7）直接接触环绕在球体（8）的下半围上。
设计方案
1.一种自动加热的轨迹球，包括有下底座、球体（8）和上壳体（10）；下底座包括有后盖（1）和下壳体（4），下壳体（4）为四周闭合连接且竖直通孔的规则结构件，后盖（1）密封安装在下壳体（4）的底部；上壳体（10）是规则形的通腔件，上壳体（10）和下底座上下密封连接形成上开口的容腔，球体（8）安装在容腔内，球体（8）上半围上环绕设有限位件（9），球体（8）通过限位件（9）限位连接在上壳体（10）内且球体（8）的上端凸出在上壳体（10）的上开口上；其特征在于,容腔内还设有电力系统和导热环（6），电力系统设置在容腔内的后盖（1）上方，导热环（6）的内环面连接有滑环（7），滑环（7）直接接触环绕在球体（8）的下半围上。
2. 根据权利要求1所述的一种自动加热的轨迹球，其特征在于, 电力系统包括有主电路系统和温控系统，主电路系统控制轨迹球的滚动，温控系统包括有温度检测模块、控制芯片和加热模块，温控系统调控球体（8）的温度。
3.根据权利要求2所述的一种自动加热的轨迹球，其特征在于，温度检测模块与控制芯片电路连接，控制芯片与加热模块电路连接；加热模块与导热环（6）接触连接。
4.根据权利要求3所述的一种自动加热的轨迹球，其特征在于，加热模块为加热环（5），加热环（5）内设有加热电路；加热环（5）配合环绕在导热环（6）的外壁上。
5.根据权利要求4所述的一种自动加热的轨迹球，其特征在于，温控系统内的控制芯片上设有加热控制信号引脚，加热控制信号引脚连接至加热环（5）内的加热电路。
6.根据权利要求5所述的一种自动加热的轨迹球，其特征在于，主电路系统、温度检测模块和控制芯片集成在电路板（2）上，电路板（2）设置在容腔内的后盖（1）上。
7.根据权利要求6所述的一种自动加热的轨迹球，其特征在于，温度检测模块采用温度传感器，加热环（5）内的加热电路上设有加热电阻。
8.根据权利要求7所述的一种自动加热的轨迹球，其特征在于，电路板（2）上方设置有防水罩（3）。
设计说明书
技术领域
本实用新型属于光电轨迹球技术领域，具体涉及一种自动加热的轨迹球。
背景技术
目前普遍使用的轨迹球的防冻结构，大多是通过放大球体与限位件之间的间隙来防止球体冻住，其工作范围最低只能达到-20℃，其正常工作范围为-20℃～+50℃。而在我国北方地区，冬季气温较低，尤其以黑龙江、吉林、内蒙古等地区为主，其冬季最低气温达到-42℃，现有轨迹球技术无法做到全封闭式，在低于-40℃时，水汽进入内部结构中会结成冰，将球体冻住，使其旋转非常缓慢，严重的会完全冻住，无法满足极端环境下使用。
此外，放大球体与限位件之间的间隙，还会存在其他问题，如球体晃动游隙会相应增大，滚动手感过于松懈等都会影响滑动手感，且在震动环境中，球体会与外壳体产生共震，严重影响轨迹球使用寿命。
发明内容
为了解决上述问题，本实用新型提供一种自动加热的轨迹球，解决了低温环境下轨迹球冻住的问题。本实用新型技术方案如下：
一种自动加热的轨迹球，包括有下底座、球体和上壳体；下底座包括有后盖和下壳体，下壳体为四周闭合连接且竖直通孔的规则结构件，后盖密封安装在下壳体的底部；上壳体是规则形的通腔件，上壳体和下底座上下密封连接形成上开口的容腔，球体安装在容腔内，球体上半围上环绕设有限位件，球体通过限位件限位连接在上壳体内且球体的上端凸出在上壳体的上开口上；容腔内还设有电力系统和导热环，电力系统设置在容腔内的后盖上方，导热环的内环面连接有滑环，滑环直接接触环绕在球体的下半围上。
电力系统包括有主电路系统和温控系统，主电路系统控制轨迹球的滚动，温控系统包括有温度检测模块、控制芯片和加热模块，温控系统调控球体的温度。
温度检测模块与控制芯片电路连接，控制芯片与加热模块电路连接；加热模块与导热环接触连接。
加热模块优选为加热环，加热环内设有加热电路；加热环配合环绕在导热环的外壁上。
进一步地，温控系统内的控制芯片上设有加热控制信号引脚，加热控制信号引脚连接至加热环内的加热电路。
主电路系统、温度检测模块和控制芯片集成在电路板上，电路板设置在容腔内的后盖上。
温度检测模块采用温度传感器，加热环内的加热电路上设有加热电阻。电路板上方设置有防水罩。
本实用新型的有益效果为：本实用新型内部设有温控系统，温控系统包括有温度检测模块、控制芯片和加热模块，温度检测模块和控制芯片电路连接，控制芯片通过加热控制信号引脚连接至加热模块；温度检测模块侦测球体的温度值，控制芯片上可以根据需要设置自动加热程序、正常工作温度值范围和加热时长，加热模块可以启动加热功能并对球体加热，实现了轨迹球的自动加热功能。本实用新型填补了现有技术上的空白，即使在-50℃的环境下也可以正常使用，使轨迹球在工业领域上的应用更加广泛。
附图说明
图1是本实用新型的外观结构示意图；
图2是本实用新型的分解结构示意图；
图3是本实用新型中电力系统的架构简图；
图4是本实用新型中电路板与加热环的连接简图；
图5是实施例中主电路系统的电路图；
图6是实施例中温度检测模块和控制芯片的电路连接图；
图7是实施例中加热环的电路图。
附图标记：后盖1，电路板2，防水罩3，下壳体4，加热环5，导热环6，滑环7，球体8，限位件9，上壳体10。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型作进一步详细地说明。
实施例1
一种自动加热的轨迹球，包括有：下底座，电路板2，防水罩3，加热环5，导热环6，滑环7，球体8，限位件9和上壳体10。
下底座为上开口的容腔结构，包括有后盖1和下壳体4，下壳体4为四周闭合连接且竖直通孔的规则结构件，后盖1密封安装在下壳体4的底部。
上壳体10是规则形的通腔件，上壳体10和下底座上下密封连接形成上开口的容腔。电路板2，防水罩3，加热环5，导热环6，滑环7，球体8，限位件9都设置在容腔内。
球体8安装在容腔内，球体8的上半围上环绕有限位件9，球体8通过限位件9限位连接在上壳体10内且球体8的上端凸出在上壳体10的上开口上。
电路板2和防水罩3设置在后盖1和球体8之间。电路板2设置在容腔内的后盖1上方，电路板2上方设置有防水罩3，防水罩3可以起到防水的作用。
电路板2内集成有主电路系统、温度检测模块和控制芯片。主电路系统控制本实施例轨迹球的滚动等，温度检测模块与控制芯片电路连接。
温度检测模块采用有温度传感器，温度传感器上采用有热敏电阻，温度传感器具体通过热敏电阻采集本实施例的内部环境温度值。控制芯片上设有加热控制信号引脚，加热控制信号引脚连接至加热环5。加热环5内设有加热电路，加热电路的加热端为加热电阻。
加热环5配合环绕在导热环6的外壁上，导热环6的内壁上环绕连接有滑环7，导热环6通过滑环7与球体8连接。加热电阻加热产生的热量通过导热环6传导热量到球体8上。
滑环7采用铁氟龙材质制作而成，摩擦系数小，滑环7直接接触环绕在球体8的下半围上，滑环7与球体8接触面的摩擦力小，球体8可以实现顺畅滚动。
温度检测模块、控制芯片和加热环5形成温控系统，实现对本实施例内部环境的自动加热控制。
温度检测模块通过温度传感器采集本实施例内部环境的温度，温度传感器再将环境温度值转换为电压值。
控制芯片读取温度传感器反馈的电压值，通过AD换算转换为信号并识别环境温度，控制芯片通过加热控制信号引脚GPIO3输出信号至加热环5。
控制芯片上可以设置温度控制程序，如预设球体8的正常工作温度范围。
当本实施例的内部环境温度，即球体8的温度，低于预设正常工作温度值的下限时，控制芯片通过加热控制信号引脚GPIO3启动加热环5的加热电路，加热电阻加热。导热环6采用金属材质制作而成，将加热环5产生的热量传导给球体8，最终实现对球体8的加热作用；当球体8的温度值处于正常工作温度范围，且目前处于加热状态，控制芯片通过加热控制信号引脚GPIO3，关闭加热环5的加热功能。以此，实现了对球体8的自动加热控制功能。
控制芯片上还可以根据需要预设加热时长值。
对本实施例实现自动加热控制的方法，具体包含如下步骤：
（1）通过控制芯片预设球体8正常的工作温度值范围；
（2）温度检测模块通过温度传感器采集本实施例的内部环境温度值，也就是球体8的温度值；
（3）控制芯片判断当前球体8的温度是否低于球体8的正常工作温度范围的下限值，如果是，则控制芯片判断采集到的温度值低于球体8正常工作温度值范围的下限，则启动加热环5的加热功能，加热环5产生热量并通过导热环6将热量传递给球体8；
（4）当球体8的温度恢复到正常值、且目前仍处于加热状态时，控制芯片则关闭加热环5的加热功能；
（5）当控制芯片判断球体8的温度低于正常工作温度范围的下限值时，则启动加热环5的加热功能，直至球体8的温度恢复到正常值，以此循环。
若控制芯片上预设了加热的时长，当在预设的加热时长内球体8的温度未恢复到正常值时，控制芯片能根据预设的加热时长进行延时，再继续进行下一轮的温度控制流程。
本实施例利用温控系统控制本实施例本身的结构特征，通过温度传感器，配合控制芯片内设置的温度控制程序，以及外围的加热控制电路和加热电路，实现对轨迹球的低温检测及加热。即使在-50℃的环境下也可以正常使用。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201921166427.3
申请日:2019-07-24
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:94(深圳)
授权编号:CN209821800U
授权时间:20191220
主分类号:G06F3/0354
专利分类号:G06F3/0354;H05B3/00;H05B1/02
范畴分类:40B;
申请人:深圳市磐鼎科技有限公司
第一申请人:深圳市磐鼎科技有限公司
申请人地址:518116 广东省深圳市龙岗区坂田街道雪岗路2018号天安云谷1期3栋B座1203号
发明人:杨祥云;刘耀泉
第一发明人:杨祥云
当前权利人:深圳市磐鼎科技有限公司
代理人:代理机构:代理机构编号:优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计