链轴断裂监控装置及包括它的凸轮控制器的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及链轴断裂监控装置，其用于凸轮控制器，所述凸轮控制器包括凸轮轴、凸轮、凸轮感应开关和链轮。所述链轴断裂监控装置包括动态传感器，其中，所述动态传感器包括信号转子和动态感应部件；所述信号转子被安装在所述凸轮轴上，并且能够随所述凸轮轴转动产生动态信号；所述动态感应部件固定连接到所述凸轮控制器的机箱，能够感应所述信号转子产生的动态信号；所述信号转子与所述动态感应部件相隔确定距离地布置。本实用新型的改进后的凸轮控制器结构简单，动作可靠，可以有效地起到实时检测监视的作用。本实用新型还提出凸轮控制器，其包括本文所述的链轴断裂监控装置。
【专利说明】链轴断裂监控装置及包括它的凸轮控制器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及链轴断裂监控装置，其具有安装在机械压力机上带有对人身防护的安全控制功能，属于机械压力机的【技术领域】。本实用新型还涉及包括所述链轴断裂监控装置的凸轮控制器。
【背景技术】
[0002]目前市场上，关于轴传动链条检测，是把感应开关安装在链条附近，静态的感应链条是否存在。
[0003]专利文献CN2292013公开一种可调式凸轮控制器，用于压力机上，属于压力机上控制装置。其主要是回转部件中主轴两端由轴承支承在壳体部件底座的同轴孔上，主轴上安装凸轮组，每组凸轮对应一只微动开关，微动开关通过开关支架及开关座安装在壳体部件底板上。
[0004]专利文献CN202795037U公开一种机械式凸轮控制器检测装置，由驱动机构通过联轴器驱动机械式凸轮控制器和编码器旋转，编码器将采集到的曲轴角速度信息送入控制系统，运动监测信号发生器采集曲轴状态信号送入控制系统，光电位置传感器采集凸轮组的开关位置，通过光电信号接收器发送到控制系统，开关触头将开关上电开合信号发送到控制系统。控制系统通过内部计算系统处理信号，达到测试目的。
[0005]专利文献CN103076798A公开一种凸轮控制器检测方法，其特征是:采用PLC控制器输出转动速度、转动圈数和转动时间的信息至驱动机构，使驱动机构按照一定的角速度进行运转，由驱动机构驱动凸轮控制器的凸轮轴旋转，凸轮轴上的凸轮组和码盘同时旋转；光电传感器米集码盘的转动信号，输入PLC控制器；开关将每一组凸轮组的电开合信号输入PLC控制器；PLC控制器将电开合信号和转动信号进行比较,开关输出的电开合信号为开时，码盘所转动的角度即为凸轮组的工作角度。本发明采用光电传感器检测码盘的转动，并将信号反馈给PLC进行处理并反馈测试参数；本发明可以通过输入装置和显示装置监测凸轮控制器的开合角度及寿命等，特别是检测凸轮组的精度、危险故障以及耐久性等。
[0006]专利文献CN101934925A公开双传感器链条断裂检测器。提供了一种用于检测并调整刮链的张力的装置。所述装置随着断裂链条离开回程链轮并进入输送带顶道而对所述断裂链条进行识别。在检测时，所述链条能通过铠装工作面输送带控制系统自动停止，从而避免进一步损坏的可能性，并警告操作人员需要维修链条。该装置还提供了一种输送带，该输送带在两端具有滑动架，从而在维持良好的链条张力和控制力的同时能将输送带末端独立地调整到煤柱的每端。
[0007]专利文献CN102854837A公开一种可检测凸轮运动和开关粘连的可调凸轮控制器，包括控制器罩壳、设于控制器罩壳内的凸轮轴组件和开关组件；所述凸轮轴组件包括两端通过轴承安装在控制器罩壳内的凸轮轴，在凸轮轴上安装多组凸轮组件，在相邻的凸轮组件之间设置有压簧；所述凸轮组件包括套设在凸轮轴上的外凸轮、内凸轮和轴套，轴套套设在凸轮轴上，外凸轮和内凸轮套设在轴套上；所述开关组件包括多个安装在凸轮轴一侧的开关，每组凸轮组件对应安装一只开关；特征是:在所述凸轮轴上安装有码盘，在所述码盘的一侧通过安装支架安装可接受码盘转动信号的光电传感器。本发明安装了码盘以及用于检测码盘运动的光电传感器，构成了动态监控装置。
[0008]专利文献CN202045911U公开了一种压力机凸轮控制器链条断裂保护装置，包括绕装在主动链轮和从动链轮上的链条，所述链条的上侧设有贴靠在链条上的重力张紧轮，重力张紧轮的转轴安装在连接板上，连接板上直立设置有滑槽，导向销轴穿过滑槽与机身相固定，重力张紧轮上端对应设置有通过PLC控制压力机动作的接近开关，所述接近开关设置在机身上。当链条断裂后，重力张紧轮失去链条对其的支撑，连接板因重力作用落下，使装在连接板上方的接近开关失去感应，PLC接受不到正常信号后立即停止压力机，对机床起保护作用，避免发生安全事故，其结构简单、使用方便。
[0009]本专利所涉及的轴传动链条检测装置，是直接检测由链条带动的凸轮轴，是动态地实时检测凸轮轴是否转动。
实用新型内容
[0010]本实用新型的目的在于实时检测凸轮轴也即链轴是否断裂，以对人及机器进行适当的安全保护。
[0011]为此目的，本实用新型提出链轴断裂监控装置，其用于凸轮控制器，所述凸轮控制器包括凸轮轴、凸轮、凸轮感应开关和链轮，其中，所述链轮被安装在所述凸轮轴的一端部，并且，链条能够通过所述链轮驱动所述凸轮轴转动；
[0012]其特征在于:
[0013]所述链轴断裂监控装置包括动态传感器，其中，所述动态传感器包括信号转子和动态感应部件；
[0014]所述信号转子被安装在所述凸轮轴上，并且能够随所述凸轮轴转动产生动态信号;
[0015]所述动态感应部件固定连接到所述凸轮控制器的机箱，能够感应所述信号转子产生的动态信号，并且，能够根据所述动态信号的变化实时检测所述凸轮轴是否转动，并相应地向PLC控制器传送检测电信号；
[0016]所述信号转子与所述动态感应部件相隔确定距离地布置。
[0017]本实用新型的改进后的凸轮控制器结构简单，动作可靠，可以有效地起到实时检测监视的作用。
[0018]本实用新型还提出凸轮控制器，其包括本文所述的链轴断裂监控装置。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]参照附图，本实用新型的特征、优点和特性通过下文的【具体实施方式】的描述得以更好的理解，附图中:
[0020]图1:本实用新型的包括链轴断裂监控装置的凸轮控制器的平面视图；
[0021]图2:本实用新型的包括链轴断裂监控装置的凸轮控制器的立体视图。
[0022]在图中，同一的或类似的元件使用同一数字标记，不同的元件使用不同的数字标记，其中:[0023]I凸轮轴
[0024]2凸轮
[0025]3信号转子、矩形齿圈
[0026]4凸轮感应开关
[0027]5动态感应部件
【具体实施方式】
[0028]如图1和2所示，凸轮控制器包括凸轮轴1、凸轮2、凸轮感应开关4和链轮，其中，所述链轮被安装在所述凸轮轴I的一端部，并且，链条能够通过所述链轮驱动所述凸轮轴I转动。因此凸轮轴I也是链轴。
[0029]当凸轮控制器出现故障时，链轴的旋转运动就会出现异常，因此，检测到这种旋转运动异常就能起到安全保护的作用。例如，当所述链轴断裂，就会造成链轴的运动异常，因此通过适当的传感器加以检测，就能发现这种链轴断裂故障。
[0030]为此，发明人设计出用于凸轮控制器的链轴断裂监控装置，如图1示意性地示出，所述链轴断裂监控装置包括动态传感器，其中，所述动态传感器包括信号转子3和动态感应部件5 ；[0031]所述信号转子3被安装在所述凸轮轴I上，并且能够随所述凸轮轴I转动产生动态信号；
[0032]所述动态感应部件5固定连接到所述凸轮控制器的机箱，能够感应所述信号转子3产生的动态信号，并且，能够根据所述动态信号的变化实时检测所述凸轮轴I是否转动，并相应地向PLC控制器传送检测电信号；
[0033]所述信号转子3与所述动态感应部件5相隔确定距离地布置。也就是说，所述信号转子3与所述动态感应部件5没有相互接触。实际上，所述信号转子3能够进行旋转运动，而所述动态感应部件5保持静止不动。
[0034]本领域技术人员可以理解，所述信号转子(3)产生的动态信号是指信号转子(3)能够改变传感器要检测的某一物理参数的数值。例如指信号转子(3)能够交替地阻挡光线通过和允许光线通过，这就相当于信号转子(3)产生了开与关的动态信号。如下文所述，信号转子(3)的旋转运动也能对磁通量或电容量产生变化，这就相当于产生了动态的磁通量或电容量信号。传感器能够将各种类型的动态信号转化为对应的电信号，便于PLC控制器进行运算处理，并作出适当的操作，以达到安全保护的目的，这种安全保护对人或对机器都需要的。
[0035]根据本实用新型的第一【具体实施方式】，所述动态传感器是位置传感器；
[0036]所述信号转子是矩形齿圈3，其中，所述矩形齿圈3包括均匀分布在其圆周上的矩形齿体和矩形齿槽；
[0037]所述矩形齿圈3被安装在所述凸轮轴I上，并且对于确定的测量点而言，其能够随所述凸轮轴I转动产生矩形齿体和矩形齿槽交替变化的动态信号。可以理解的是，矩形齿体和矩形齿槽交替变化能够对测量点处的待测物理量的数值产生变化，因此这种矩形齿体和矩形齿槽交替变化就相当于动态信号。
[0038]本实用新型的主要设计思想在于:让传动器的一部分随凸轮轴I运动，从而产生待测物理量的变化，检测所述待测物理量的变化异常，就意味着检测到机器故障。
[0039]作为第一【具体实施方式】的第一变型，所述动态感应部件5是光电式传感部件，其中，所述光电式传感部件包括发光二极管与光敏晶体管；并且，所述矩形齿圈3布置成使得:在所述矩形齿圈3转动过程中，其齿体部分能够被转动到所述发光二极管与所述光敏晶体管之间，并拦挡所述发光二极管射向所述光敏晶体管的光线，并且，所述矩形齿圈3的齿槽部分能够被转动到所述发光二极管与所述光敏晶体管之间，并所述发光二极管的光线因此能够照射到所述光敏晶体管。
[0040]光电式传感器的工作原理如下:
[0041]信号盘(信号转子、矩形齿圈)插置在发光二极管(LED)与光敏晶体管(或光敏二极管)之间。当信号盘上的透光孔(齿槽)旋转到LED与光敏晶体管之间时，LED发出的光线就会照射到光敏晶体管上，此时光敏晶体管导通，其集电极输出低电平(0.1~0.3V);当信号盘上的遮光部分(齿体)旋转到LED与光敏晶体管之间时，LED发出的光线就不能照射到光敏晶体管上，此时光敏晶体管截止，其集电极输出高电平(4.8~5.2V)。
[0042]如果信号盘连续旋转，透光孔和遮光部分就会交替地转过LED而透光或遮光，光敏晶体管集电极就会交替地输出高电平和低电平。当信号盘随凸轮轴I转动时，信号盘上的透光孔和遮光部分便从LED与光敏晶体管之间转过，LED发出的光线受信号盘透光和遮光作用就会交替照射到信号发生器的光敏晶体管上，信号传感器中就会产生对应的脉冲信号。
[0043]光电传感器的其它结构特征可以参见现有技术，这里不再详述。
[0044]作为第一【具体实施方式】的第二变型，所述动态感应部件5是磁感应式传感部件，其中，所述磁感应式传感部件包括磁头，并且，所述磁头与所述矩形齿圈3的齿顶或齿根之间的空隙形成磁路中的气隙。
[0045]磁感应式传感器的工作原理如下:
[0046]磁力线穿过的路径为永久磁铁N极、定子与转子间的气隙、转子凸齿(矩形齿圈的矩形齿体)、转子凸齿与定子磁头间的气隙、磁头、导磁板、永久磁铁S极。当信号转子旋转时，磁路中的气隙就会周期性地发生变化，磁路的磁阻和穿过信号线圈磁头的磁通量随之发生周期性变化。根据电磁感应原理，传感线圈中就会感应产生交变电动势。
[0047]当信号转子按顺时针方向旋转时，转子凸齿与磁头间的气隙减小，磁路磁阻减小，
磁通量φ增多，磁通变化率增大
【权利要求】
1.链轴断裂监控装置，其用于凸轮控制器，所述凸轮控制器包括凸轮轴(I)、凸轮(2)、凸轮感应开关(4)和链轮，其中，所述链轮被安装在所述凸轮轴(I)的一端部，并且，链条能够通过所述链轮驱动所述凸轮轴(I)转动； 其特征在于: 所述链轴断裂监控装置包括动态传感器，其中，所述动态传感器包括信号转子(3 )和动态感应部件(5)； 所述信号转子(3)被安装在所述凸轮轴(I)上，并且能够随所述凸轮轴(I)转动产生动态信号； 所述动态感应部件(5)固定连接到所述凸轮控制器的机箱，能够感应所述信号转子(3)产生的动态信号，并且，能够根据所述动态信号的变化实时检测所述凸轮轴(I)是否转动，并相应地向PLC控制器传送检测电信号； 所述信号转子(3)与所述动态感应部件(5)相隔确定距离地布置。
2.根据权利要求1所述的链轴断裂监控装置，其特征在于:所述动态传感器是位置传感器； 所述信号转子是矩形齿圈(3)，其中，所述矩形齿圈(3)包括均匀分布在其圆周上的矩形齿体和矩形齿槽； 所述矩形齿圈(3)被安装在所述凸轮轴(I)上，并且对于确定的测量点而言，其能够随所述凸轮轴(I)转动产生矩形齿体和矩形齿槽交替变化的动态信号。
3.根据权利要求2所述的链轴断裂监控装置，其特征在于:所述动态感应部件(5)是光电式传感部件，其中，所述光电式传感部件包括发光二极管与光敏晶体管；并且，所述矩形齿圈(3)布置成使得:在所述矩形齿圈(3)转动过程中，其齿体部分能够被转动到所述发光二极管与所述光敏晶体管之间，并拦挡所述发光二极管射向所述光敏晶体管的光线，并且，所述矩形齿圈(3)的齿槽部分能够被转动到所述发光二极管与所述光敏晶体管之间，并所述发光二极管的光线因此能够照射到所述光敏晶体管。
4.根据权利要求2所述的链轴断裂监控装置，其特征在于:所述动态感应部件(5)是磁感应式传感部件，其中，所述磁感应式传感部件包括磁头，并且，所述磁头与所述矩形齿圈(3)的齿顶或齿根之间的空隙形成磁路中的气隙。
5.根据权利要求2所述的链轴断裂监控装置，其特征在于:所述动态感应部件(5)是变介质型电容式传感部件，其中，所述变介质型电容式传感部件包括电容器，所述电容器由两个平行电极组成，且所述电极之间以空气为介质； 所述矩形齿圈(3)由电容介质材料制成； 在所述矩形齿圈(3)旋转过程中，所述矩形齿圈(3)的齿体与齿槽交替进入所述电容器的两个平行电极之间，所述齿体与齿槽相当于不同类型的电容介质。
6.根据权利要求2所述的链轴断裂监控装置，其特征在于:所述动态感应部件(5)是霍尔式传感部件，其中，所述霍尔式传感部件包括霍尔集成电路、导磁钢片和永久磁铁； 当所述矩形齿圈(3)转动时，所述矩形齿圈(3)的齿体便从所述霍尔集成电路与所述永久磁铁之间的气隙中转过:当所述齿体离开所述气隙时，所述永久磁铁的磁通便经所述霍尔集成电路和所述导磁钢片构成回路。
7.根据权利要求1所述的链轴断裂监控装置，其特征在于:所述动态传感器是速度传感器，其中，所述速度传感器能够检测出所述信号转子的运动速度变化。
8.根据权利要求1所述的链轴断裂监控装置，其特征在于:所述动态传感器是角速度传感器，其中，所述角速度传感器能够检测出所述信号转子的旋转速度变化。
9.根据权利要求1所述的链轴断裂监控装置，其特征在于:所述凸轮控制器包括多个凸轮(2)和多个凸轮感应开关(4)，其中，每个凸轮(2)对应着一个凸轮感应开关(4)。
10.凸轮控制器，其特征在于，其包括上述权利要求1至9中任一项所述的链轴断裂监控装置。`
【文档编号】B30B15/28GK203519331SQ201320550874
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年9月5日 优先权日:2013年9月5日
【发明者】尤爱香, 张为堂 申请人:扬州锻压机床股份有限公司