專利名稱：光電物位控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種工業(yè)自動(dòng)化儀表中的物位儀表，特別是一種光電物位控制器。
據(jù)中國專利公布的“阻擺式物位計(jì)”，專利號為902101021及日本推出的阻移式物位計(jì)在解決密封問題上有一定的進(jìn)展。但與阻旋式料位計(jì)一樣存在另兩個(gè)問題，一是以機(jī)械接觸方式驅(qū)動(dòng)機(jī)械開關(guān)變態(tài)來改變輸出信號，使得整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)較為復(fù)雜，增加了傳動(dòng)系統(tǒng)的負(fù)荷及摩擦，加之機(jī)械開關(guān)故障率高，壽命較短；二是開關(guān)切換速度慢，并存在差動(dòng)行程等問題。為了克服上述問題，本實(shí)用新型綜合運(yùn)用機(jī)、電、光一體化技術(shù)，采用新的結(jié)構(gòu)，而設(shè)計(jì)了一種光電物位控制器。
本實(shí)用新型的目的是提供一種在物料控制當(dāng)中，采用間歇擺動(dòng)式的機(jī)械結(jié)構(gòu)，用光電技術(shù)控制輸出信號的光電物位控制器。
本實(shí)用新型是采用這樣的方法實(shí)現(xiàn)的光電物位控制器是采用在機(jī)體旋入座裝有一軸套，在軸套內(nèi)具有軸承，在軸承上裝有一傳動(dòng)軸，在傳動(dòng)軸的一端由鏍釘固定聯(lián)接套，在聯(lián)接套固定螺釘上安裝固定檢測板，在軸套與傳動(dòng)軸之間，采用膠套實(shí)現(xiàn)密封，膠套的兩端采用小密封套和密封蓋分別固定在傳動(dòng)軸和軸套的螺塞上，在傳動(dòng)軸的另一端用螺釘使定位套固定，定位套使導(dǎo)板套軸向定位，在導(dǎo)板套上固定有導(dǎo)板，彈簧裝在導(dǎo)板套上，彈簧兩直段卡在導(dǎo)板上部桿銷的兩側(cè)，在導(dǎo)板套上裝有片狀導(dǎo)板，在導(dǎo)板上部裝有桿銷，其下部則開有滾道，滾道分上中下三段，上下兩段為直段，中間為圓弧段；在傳動(dòng)軸的端部上裝有一個(gè)擋板套，擋板套使導(dǎo)板套軸向定位，在擋板套上鉚合套銷，套銷位于彈簧兩直段之間，擋板用螺釘緊固在擋板套上，擋板端部位于光電器件凹槽正中；光電器件緊固在安裝板上，安裝板緊固在導(dǎo)板上，在旋入座上用螺釘固定支架，電機(jī)、接線板和固定板固定在支架上，電機(jī)的輸出軸上固定有一個(gè)曲柄，在曲柄上鉚接滾輪銷，在滾輪銷上裝有滾輪為間隙配合，可自由轉(zhuǎn)動(dòng)，滾輪位于導(dǎo)板滾道中，與滾道的直段為間隙配合。兩個(gè)繼電器和電氣控制模塊安裝在固定板上。
電機(jī)、繼電器、光電器件、電氣控制模塊和接線板之間通過導(dǎo)線相連接。
工作時(shí)，當(dāng)檢測板不受被測物料阻礙時(shí)，電源通過繼電器的一常閉接點(diǎn)向電機(jī)供電，電機(jī)帶動(dòng)曲柄、滾輪銷、滾輪一同旋轉(zhuǎn)；滾輪在導(dǎo)板的滾道中滾動(dòng)，并驅(qū)動(dòng)導(dǎo)板，當(dāng)滾輪在導(dǎo)板滾道的直段中滾動(dòng)時(shí)，導(dǎo)板和檢測板一同擺動(dòng)；滾輪在導(dǎo)板滾道的圓弧段滾動(dòng)時(shí)，導(dǎo)板和檢測板一同停止，從而實(shí)現(xiàn)導(dǎo)板的間歇擺動(dòng)。導(dǎo)板往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，一方面帶動(dòng)安裝板，光電器件一同擺動(dòng)，同時(shí)通過桿銷、彈簧，套銷帶動(dòng)擋板套、擋板、傳動(dòng)軸、聯(lián)接套及檢測板同時(shí)擺動(dòng)；傳動(dòng)軸克服膠套的變形阻力，帶動(dòng)檢測板作間歇式擺動(dòng)，此時(shí)因擋板與光電器件無相對位移，光電器件上發(fā)射管所發(fā)射光線被擋板阻隔，使電氣控制模塊內(nèi)的開關(guān)為關(guān)狀態(tài)，繼電器線圈J1和J2不通電，其輸出狀態(tài)不變。
當(dāng)檢測板受被測物料阻礙停止擺動(dòng)時(shí)，傳動(dòng)軸、擋板套、套銷、擋板停止擺動(dòng)，而電機(jī)軸繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，通過曲柄、滾動(dòng)銷、滾輪，帶動(dòng)導(dǎo)板，使桿銷克服彈簧阻力，彈簧變形；結(jié)果光電器件隨導(dǎo)板繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)光電器件脫離擋板的阻隔時(shí)，其光路暢通。電氣控制模塊內(nèi)的光電控制主回路使得開關(guān)元件導(dǎo)通，繼電器線圈通電，常閉接點(diǎn)開路，切斷了電機(jī)電源，電機(jī)停轉(zhuǎn)；另外三組接點(diǎn)則輸出有料信號。
當(dāng)被測物料下降，解除對檢測板的約束后，在彈簧的彈力驅(qū)動(dòng)下，套銷、擋板套、擋板及傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)擋板的端部重新切斷光路時(shí)，光電控制主回路使開關(guān)元件斷開，繼電器線圈斷電，常閉接點(diǎn)接通，電機(jī)重新啟動(dòng)，系統(tǒng)又處于間歇擺動(dòng)狀態(tài)。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比采用了無接觸開關(guān)，間歇式擺動(dòng)機(jī)構(gòu)，減少了機(jī)械故障，提高了切換速度，本裝置具有機(jī)電光一體化，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，反應(yīng)靈敏，輸出穩(wěn)定及安全可靠的特點(diǎn)，可廣泛用于物料物位的控制。
對本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)及實(shí)施例由以下附圖給出。


圖1是本實(shí)用新型的總體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實(shí)用新型的總體前端結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本實(shí)用新型的總體后端結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是本實(shí)用新型的導(dǎo)板、滾輪部分結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是本實(shí)用新型的后端部分俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是本實(shí)用新型的電氣原理圖。
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)及實(shí)施例作以進(jìn)一步的說明。
見圖1－5所示光電物位控制器是采用將法蘭(27)焊接于軸套(7)上，軸承(9)及軸承(38)裝在傳動(dòng)軸(17)上，用擋圈(10)、(37)定位，這些裝于軸套(7)內(nèi)，并由螺塞(35)擰入軸套(7)使其軸向定位，膠圈(36)被壓緊于螺塞(35)、軸套(7)之間，實(shí)現(xiàn)兩者密封。密封蓋(6)擰緊在螺塞(35)上，同時(shí)壓緊密封套(34)，膠套(5)的大端貼合于螺塞(35)的端面上，小密封套(4)把膠套(5)的小端壓緊在軸(17)上，從而保證可動(dòng)部分的傳動(dòng)軸(17)與不動(dòng)部分的螺塞(35)之間的密封。在傳動(dòng)軸(17)的一端具有由螺釘固定的聯(lián)接套(3)，在聯(lián)接套(3)上通過螺釘(2)固定檢測板(1)，檢測板(1)垂直于聯(lián)接套(3)，可順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)90°。
軸套(7)擰入旋入座(11)上，以螺母(8)鎖緊，出線套(26)擰在旋入座(11)上，蓋(12)旋緊在旋入座(11)上，其間由膠墊(25)密封。
在傳動(dòng)軸(17)的另一端由螺釘使定位套(13)固定并使導(dǎo)板套(33)軸向定位，在導(dǎo)板套(33)上裝有彈簧(31)，在導(dǎo)板套(33)臺(tái)階端具有片狀導(dǎo)板(24)，在導(dǎo)板(24)上裝有桿銷(14)，彈簧(31)兩直段卡在桿銷(14)的兩側(cè)，在導(dǎo)板(24)的下部則開有滾道，滾道分上中下三段，上下兩段為直段，中間為圓弧段；在傳動(dòng)軸(17)的端部上裝有一個(gè)擋板套(16)，擋板套(16)使導(dǎo)板套(33)軸向定位，在擋板套(16)上鉚合套銷(15)，套銷(15)位于彈簧(31)兩直段之間，擋板(18)用螺釘緊固在擋板套(16)上，擋板(18)的片端位于光電器件(22)凹槽正中；光電器件(22)緊固在安裝板(23)上，安裝板(23)緊固在導(dǎo)板(24)上，在旋入座(11)上用螺釘固定支架(32)，電機(jī)(30)固定在支架(32)上，電機(jī)(30)的輸出軸上固定有一個(gè)曲柄(28)，在曲柄(28)上鉚接滾輪銷(40)，在滾輪銷(40)上裝有滾輪(29)為間隙配合，可自由轉(zhuǎn)動(dòng)，滾輪(29)位于導(dǎo)板(24)滾道中，與滾道的直段為間隙配合。
在光電器件(22)凹槽內(nèi)，一側(cè)為接收信號，一側(cè)為發(fā)射信號，接收與發(fā)射信號是采用紅外線信號，當(dāng)擋板(18)片端從凹槽內(nèi)移開時(shí)將產(chǎn)生光路導(dǎo)通信號。
電氣控制模塊(21)，繼電器(19)均緊固在固定板(20)上，接線板(39)及固定板(20)則緊固在支架(32)上。
電氣原理，見圖6所示兩個(gè)繼電器(19)的線圈J1、J2分別控制兩組接點(diǎn)，其中一組接點(diǎn)作為電機(jī)(30)的電源開關(guān)，另三組接點(diǎn)輸出1、輸出2、輸出3作為料位檢測的狀態(tài)輸出。
220V交流電源通過并聯(lián)的繼電器(19)的線圈J1、J2和一組常閉接點(diǎn)向電氣控制模塊(21)、光電器件(22)及電機(jī)(30)供電；光電器件(22)凹槽一側(cè)的發(fā)射管發(fā)光，在擋板位于光電器件(22)的凹槽中時(shí)，則光路不通，光電器件(22)凹槽另一側(cè)的接收管接收不到光線，故其呈高阻狀態(tài)，光電控制主回路只有微小的漏電流通過，開關(guān)元件不導(dǎo)通，線圈J1、J2不工作，繼電器(19)常閉接點(diǎn)閉合，一常閉接點(diǎn)向電機(jī)(30)供電，電機(jī)旋轉(zhuǎn)，其余三組接點(diǎn)則輸出無料信號。
當(dāng)擋板(18)移出光電器件(22)的凹槽內(nèi)，則光路導(dǎo)通，接收管接到發(fā)射管所發(fā)射光線而呈低阻狀態(tài)，故光電控制主回路使開關(guān)元件導(dǎo)通，此時(shí)線圈J1、J2導(dǎo)通，使繼電器常閉接點(diǎn)全部斷開，電機(jī)(30)停轉(zhuǎn)，其它三組則輸出有料信號。
接線板(39)與繼電器(19)線圈的J1、J2，三組輸出接點(diǎn)、電機(jī)(30)及電氣控制模塊(21)之間，光電器件(22)與電氣控制模塊(21)之間通過導(dǎo)線連接。
電源通過并聯(lián)的繼電器(19)的線圈J1、J2和一組常閉接點(diǎn)向電氣控制模塊(21)光電器件(22)及電機(jī)(30)供電。
權(quán)利要求1.一種光電物位控制器，其具有機(jī)械物位控制器，其特征在于法蘭(27)焊接于軸套(7)上，在軸套(7)內(nèi)具有軸承(9)及軸承(38)，在軸承(9)及軸承(38)側(cè)具有定位擋圈(10)、(37)，密封蓋(6)螺紋連接在螺塞(35)上，在密封蓋(6)與螺塞(35)連接之間具有密封套(34)，膠套(5)的大端貼合于螺塞(35)的端面上，小密封套(4)在膠套(5)的小端緊固在傳動(dòng)軸(17)上，傳動(dòng)軸(17)在軸承(9)及軸承(38)內(nèi)，在傳動(dòng)軸(17)的一端具有螺釘固定的聯(lián)接套(3)，在聯(lián)接套(3)上通過螺釘(2)固定檢測板(1)，檢測板(1)垂直于聯(lián)接套(3)，軸套(7)與旋入座(11)為螺紋連接，由螺母(8)鎖緊，出線套(26)螺紋連接在旋入座(11)上，蓋(12)與旋入座(11)螺紋連接，在蓋(12)與旋入座(11)之間具有膠墊(25)密封，在傳動(dòng)軸(17)的另一端具有螺釘固定定位套(13)，定位套(13)的一側(cè)對接導(dǎo)板套(33)，在導(dǎo)板套(33)上具有彈簧(31)，在導(dǎo)板套(33)臺(tái)階端具有固定的導(dǎo)板(24)，在導(dǎo)板(24)上部具有桿銷(14)，彈簧(31)兩直段卡在桿銷(14)的兩側(cè)，在導(dǎo)板(24)的下部具有開口滾道，滾道分上中下三段，上下兩段為直段，中間為圓弧段；在傳動(dòng)軸(17)的端部具有一個(gè)擋板套(16)，擋板套(16)與導(dǎo)板套(33)一側(cè)對接，在擋板套(16)上鉚合套銷(15)，套銷(15)位于彈簧(31)兩直段之間，擋板(18)由螺釘固定在擋板套(16)上，擋板(18)的片端位于光電器件(22)的凹槽正中，光電器件(22)固定在安裝板(23)上，安裝板(23)固定在導(dǎo)板(24)上，在旋入座(11)上由螺釘固定支架(32)，電機(jī)(30)固定在支架(32)上，在電機(jī)(30)的輸出軸上固定曲柄(28)，在曲柄(28)上鉚接滾輪銷(40)，在滾輪銷(40)上具有滾輪(29)，滾輪(29)位于導(dǎo)板(24)滾道中，電氣控制模塊(21)、繼電器(19)固定在固定板20上，接線板(39)及固定板20固定在支架(32)上，接線板(39)、繼電器(19)的線圈J1、J2，三組輸出接點(diǎn)及電氣控制模塊(21)通過導(dǎo)線連接，光電器件(22)凹槽內(nèi)的兩側(cè)分別具有光電接收管與光電發(fā)射管，光電接收管與光電發(fā)射管通過導(dǎo)線與控制模塊(21)相連接，兩個(gè)繼電器(19)的線圈J1、J2分別控制兩組接點(diǎn)，其中一組接點(diǎn)為電機(jī)30的電源開關(guān)，另三組接點(diǎn)為信號輸出接點(diǎn)，220V交流電源通過并聯(lián)的繼電器(19)的線圈J1、J2和一組常閉接點(diǎn)向電氣控制模塊(21)光電器件(22)及電機(jī)(30)供電。
專利摘要一種光電物位控制器，是采用在傳動(dòng)軸前部裝有一個(gè)檢測板，在軸的中部由膠套實(shí)現(xiàn)密封，在軸的后部安裝間歇擺動(dòng)式的機(jī)械結(jié)構(gòu)，用光電技術(shù)控制輸出信號的物位控制器。該裝置采用了無接觸開關(guān)，間歇式擺動(dòng)機(jī)構(gòu)，減少了機(jī)械故障，提高了切換速度，并且具有機(jī)電光一體化，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，反應(yīng)靈敏，輸出穩(wěn)定及安全可靠的特點(diǎn)，可廣泛用于物料物位的控制。
文檔編號G05D9/00GK2191450SQ9422529
公開日1995年3月8日 申請日期1994年2月5日 優(yōu)先權(quán)日1994年2月5日
發(fā)明者常永閣, 王久余, 文長虹 申請人:鞍山市自控儀表廠