Путевой выключатель Рохина Советский патент 1992 года по МПК H01H36/00 

Изобретение относится к устройствам коммутации электрических цепей постоянного и переменного тока под воздействием управляющих упоров и может быть использовано, например, в захватных устройствах промышленных роботов для работы с гибкими плоскими деталями, в том числе неметаллическими.

Известны путевые выключатели контактного типа, в которых коммутация происходит как следствие непосредственного механического воздействия на толкатель, возврат которого в исходное положение осуществляется посредством усилия пружины.

Однако плоская гибкая деталь, находясь в захватном устройстве промышленного робота, не может оказать воздействия, достаточного для преодоления усилия пружины, и шток путевого выключателя отгибает ее, не подавая сигнала о наличии детали. Кроме того эти устройства громоздки, недостаточно надежны и точны.

Известен кнопочный переключатель, содержащий корпус, герконы и механизм переключения, включающий два подвижных постоянных магнита, связанных со штоками и ориентированных одноименными полюсами в одну сторону.

Однако двухкнопочная конструкция и фиксация состояния при срабатывании не позволяют использовать его в качестве путевого выключателя.

Наиболее близким к предлагаемому является бесконтактный переключатель, содержащий корпус, магниточувствительный элемент, размещенный в воздушном зазоре магнитной системы, состоящей из двух

сл

О)

сл

8

стоянных магнитов, и подвижный элемент в виде головки со штоком, связанным с одним из постоянных магнитов.

Недостатком известного устройства является то, что для обеспечения равноудаленного перемещения одного магнита относительно другого требуется наличие со- осных направляющих для двухстороннего штока, а необходимость жесткого и точного крепления штока к подвижному магниту, размещение магниточувствительного элемента между магнитами так, что его продольная ось перпендикулярна осям намагничивания магнитов, ведет к усложнению конструкции и увеличению габаритов переключателя, что нежелательно при установке его в захватном устройстве робота.

Кроме того, использованная компоновка, где магниты разнесены на величину рабочего воздушного зазора, увеличивает поле рассеяния магнитного потока, в результате чего увеличивается погрешность срабатывания, что не обеспечивает необходимую надежность выключателя.

Целью изобретения является, повышение надежности, упрощение конструкции и уменьшение габаритов выключателя.

Поставленная цель достигается тем, что в путевом выключателе, содержащем корпус из немагнитного материала, расположенные в нем магниточувствительный элемент, два постоянных магнита, один из которых установлен неподвижно, а второй - с возможностью перемещения и подвижный элемент, выполненный в виде штока, связанного с постоянным магнитом, установленным с возможностью перемещения, оба постоянных магнита установлены таким образом, что их оси намагниченности параллельны друг другу и направлены в разные стороны, а постоянные магниты выбраны идентичными и установлены вплотную друг к другу, оси их намагниченности параллельны оси магниточувствительного элемента, в качестве магниточувствительного элемента использован геркон, величина хода постоянного магнита выбрана равной половине длины постоянного магнита.

Для удобства крепления выключателя в захватных устройствах промышленных роботов он снабжен резьбовым хвостовиком.

На фиг.1 представлен выключатель, разрез; на фиг.2 - то же, вид сбоку.

Пример. Путевой выключатель содер- жит корпус 1 из немагнитного материала, в котором закреплен постоянный магнит 2 и свободно установлен вплотную и параллельно ему идентичный подвижный магнит 3, размещенный е пазу 4 корпуса 1. Магниты

2 и 3 ориентированы одноименными полюсами в разные стороны, оси их намагниченности параллельны. Соосно магниту 3 установлен шток 5 с возможностью возвратно-поступательного движения в нем, конец которого в исходном положении выступает за пределы корпуса 1.

Магниточувствительный элемент-гер- кон 6 установлен в гнезде 7 корпуса 1 со

0 стороны подвижного магнита 3, его продольная ось параллельна осям намагниченности магнитов 2 и 3 и находится в одной плоскости с ними

Местоположение геркона б по длине

5 корпуса 1 выбрано таким образом, чтобы величина хода постоянного магнита 3 до момента срабатывания геркона была равна половине длины магнита.

Крышка 8 прикреплена к корпусу 1 вин0 тами 9, в нижней части выключателя предусмотрен резьбовой хвостовик 10, внутренняя часть которого одновременно выполняет роль направляющей для штока 5.

Выключатель, связанный с системой уп5 равления, работает следующим образом.

При взаимодействии с деталью шток 5 перемещается по пазу 4, передвигая постоянный магнит 3 вдоль неподвижного магнита 2, преодолевая возрастающее магнитное

0 противодействие движению. При перемещении постоянного магнита 3 на величину, равную половине его длины, максимально увеличившееся магнитное поле замыкает контакты геркона 6. Подается сигнал в сис5 тему управления.

После прекращения воздействия на шток 5, постоянный магнит 3 под воздействием магнитных сил возвращается в исходное положение, перемещая шток 5,

0 выдвигая его конец за пределы корпуса 1, -контакты геркона б размыкаются, сигнализируя в систему управления об отсутствии детали. Размещение магниточувствительного элемента, в качестве которого выбран

5 геркон, в гнезде корпуса так, что его продольная ось параллельна осям намагниченности идентичных и установленных вплотную друг к другу магнитов, позволяет уменьшить габариты выключателя и упро0 стить его конструкцию, а то, что геркон расположен относительно магнитов таким образом, что величина рабочего хода постоянного магнита до момента срабатывания геркона равна половине длины магнита,

5 снижает погрешность срабатывания выключателя за счет уменьшения полей рассеяния магнитного потока и исключает возможность невозврата подвижного магнита в исходное положение, что повышает надежность выключателя.

Проведенные испытания опытного образца выключателя показали работоспособность, надежность, низкую погрешность срабатывания (порядка ± 0,01 мм при требуемом усилии на шток 0.05Н). При габаритных размерах 8x18x47 мм вес опытного образца составил 0,015 кг, Экспериментально подтверждено, что именно на величине рабочего хода подвижного магнита, равной половине его длины, возникает магнитное поле, необходимое и достаточное как для замыкания контактов геркона, так и для гарантированного возврата магнита в исходное положение при отсутствии воздействия на шток извне.

Формула изобретения 1. Путевой выключатель, содержащий корпус из немагнитного материала, расположенный в нем, магниточувствительный элемент, два1 Постоянных магнита, один из которых установлен неподвижно, а второй с возможностью перемещения, и подвижный элемент, выполненный е виде шток, связанного с постоянным магнитом, установленным с возможностью перемещения,

5 оба постоянных магнита установлены так, что их оси намагниченности взаимно параллельны и направлены в разные стороны, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, упрощения конст0 рукции и уменьшения габаритов, постоянные магниты выбраны идентичными и установлены вплотную друг к другу, оси их намагниченности параллельны оси магни- точувствительного элемента, в качестве маг5 ниточувствительного элемента использован геркон, при этом величина хода постоянного магнита выбрана равной половине длины постоянного магнита.

2. Выключатель поп.1,отличающий0 с я тем, что он снабжен резьбовым хвостовиком.

Использование: электротехника, а именно устройства коммутации электрических цепей постоянного и переменного тока. Сущность: размещение магниточувствительного элемента, в качестве которого выбран геркон, в гнезде корпуса так, что его продольная ось параллельна осям намагниченности идентичных, установленных вплотную друг к другу, постоянных магнитов, позволяет уменьшить габариты выключателя и упростить его конструкцию, а расположение геркона относительно постоянных магнитов таким образом, что величина рабочего хода постоянного магнита до момента срабатывания геркона равна половине длины постоянного магнита, снижает погрешность срабатывания выключателя за счет уменьшения полей рассеяния магнитного потока и исключает возможность не возврата подвижного магнита в исходное положение, что повышает надежность вы- кЛючател я. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. (Л С

Редактор М.Янкович

Фиг. /

Составитель Л.Рохип Техред М.Моргентал

Фиг.Ь

Корректор А.Ворович