接近传感器制造技术

检测物体接近的接近传感器，包括感测元件、电路板上的检测电路和具有邻接壳体后端的后部和邻接壳体前端的前部的壳体，感测元件布置在壳体的前部内使得其适于穿过前部与物体相互作用，检测电路与感测元件相互连接以便从感测元件接收检测信号，壳体包括在纵向方向上从壳体的后端延伸到前端的侧壁，侧壁围住所述电路板。为了使传感器沿着其长度伸展方向具有更好的灵活性，本发明专利技术提出了电路板包括在相对于纵向方向的横切方向上延伸的至少一个可弯曲部，侧壁在围绕电路板的可弯曲部的区域中基本由至少一种柔性材料构成使得传感器穿过所述横切方向弯曲。

【技术实现步骤摘要】
接近传感器
本专利技术涉及用于检测物体接近的接近传感器。该传感器包括感测元件、设置在电路板上的检测电路、以及具有后部和前部的壳体，所述后部邻接壳体的后端，所述前部邻接壳体的前端。感测元件布置在壳体前部内使得其适于通过前部与物体相互作用。检测电路与感测元件相互连接以便于接收来自于感测元件的检测信号。壳体包括在纵向方向上从壳体后端延伸到前端的侧壁，其中这些侧壁包围电路板。
技术介绍
可以从本申请人的EP2725715A1中获知这种传感器。一般地，这种传感器的长度比该传感器前部的宽度和高度尺寸大得多。这种传感器的壳体几何形状需要适应感测元件后面的检测电路从而可以提供质量良好的测量信号。但是通常前部用作检测物体是否存在的有效区域。结果，必须将该传感器定位成使得该传感器沿着其直的纵向伸展(expansion)指向物体以便于确保传感器前部面对物体的功能位置。然而，通常情况下需要一定的自由度用于使传感器在物体之后的长度伸展操纵更灵活。一个简单的示例是当在物体之后仅有少量空间时，用于该物体的传感器可能就太长了。还有鉴于更新的设备，传感器长度伸展的较高适应性是有益的。例如包括传感器在机器人设备中的使用，在使用过程中传感器连续移动且可能承受外力。然而，传感器沿其长度方向的高刚性在该外部移动过程中不仅妨碍传感器前部相对于目标区域的精确定位(这样会严重危害其检测可靠性)，而且具有破坏传感器的风险，尤其是在强行使传感器弯曲的过程中。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是克服至少一个上面提到的缺点并提供最开始提到的接近传感器，所述接近传感器沿着其长度伸展方向具有增加的灵活性。另一个目的是为这种传感器提供良好的保护来抵抗有害的外部影响，从而尤其在传感器弯曲过程中和弯曲之后实现可靠的传感器操作。另一个目的是以节省成本的方式提供这种传感器。这些目的中的至少一个是由根据权利要求1所述的接近传感器达到的。从属权利要求限定了优选实施方式。因此，本专利技术建议电路板包括在相对于所述纵向方向的横切方向上延伸的至少一个可弯曲部，以及侧壁在围绕电路板的所述可弯曲部的区域中基本由至少一种柔性材料构成从而使得传感器穿过所述横切方向是可弯曲的。这样，可以增大传感器在纵向方向上沿其长度伸展的灵活性，从而尤其使得传感器在其纵向伸展方向上能够弯曲。已经出人意料地发现在本专利技术进展过程中，这种柔性材料在围绕电路板的可弯曲部的区域中的合适布置已经能够为许多应用的传感器的内部元件提供足够的保护，从而至少在该区域中不需要额外的保护措施。除了增加了传感器的弯曲能力，本专利技术因此还实现了传感器相对容易且节省成本的构造。术语柔性材料一般指的是具有足够低的硬度或刚度特性从而相对小的力(比如由手动操纵传感器引起的力)的外部冲击就能使材料变形的任何材料。本专利技术的基本理念是以传感器在纵向伸展方向上达到所需的弯曲特性同时可以为易受伤害的内部传感器元件提供足够保护的方式来应用这种材料或这些材料的组合。也已经发现在本专利技术过程中这种方案有助于节省成本地生产传感器，因为在一种优选配置中不需要诸如转动关节或枢转连杆之类的额外的机械部件来实现传感器的弯曲。根据本专利技术，围绕电路板的可弯曲部的壳体的一部分因此优选地仅由至少一种这样的柔性材料构成。因此，传感器的壳体优选地在围绕电路板的可弯曲部的区域中仅由所述的至少一种柔性材料构成。根据一种优选的配置，至少壳体的侧壁基本仅由所述的至少一种柔性材料构成。已经发现在本专利技术的进展过程中，这种在纵向方向上在相应弯曲区域上由所述的至少一种柔性材料构成的这种壳体可以提供具有相对大的弯曲角度的额外优点，传感器可以以所述弯曲角度关于其中壳体的侧壁在直线方向上延伸的传感器的未弯曲状态弯曲。该大的弯曲角度在壳体包括经由诸如转动关节或枢转连杆之类的额外的机械部件连接在一起的刚性或硬度更大的部件以便于能够实现传感器的某种弯曲性的情形中是不可能达到的。优选地，传感器的前壁和/或后壁也包括所述的至少一种柔性材料。更优选地，传感器的前壁和/或后壁也基本是由所述的至少一种柔性材料构成的。根据本专利技术，电路板在壳体内部的有利布置对传感器的灵活性有帮助。为此，电路板优选地在所述纵向方向上延伸穿过壳体长度的中间。更优选地，电路板还延伸到位于壳体后端处的壳体长度的四分之一中和/或位于壳体前端处的壳体长度的四分之一中。这样，电路板优选地在纵向方向上平均地分布在壳体的大部分长度上，这可以有助于传感器的方便弯曲。优选地，电路板因此伸入壳体的后部中和前部中。所述后部和前部优选地彼此邻接。根据一种优选的配置，壳体的后部和壳体的前部每个构成了壳体在纵向方向上的大约一半长度。优选地，电路板的长度因此等于在壳体纵向方向上的围绕的侧壁长度的至少一半，更优选地至少三分之二。电路板的长度优选地基本平行于壳体的纵向方向延伸。此外，电路板的弯曲特性可以对传感器的灵活性具有影响。根据一种优选配置，电路板包括多个可弯曲部，这些可弯曲部由在它们之间的更多的刚性部在纵向方向上彼此隔开。因此电路板优选地可以在电路板的不同的可弯曲部处穿过所述横切方向弯曲。然后将至少检测电路的更多的感测元件优选地设置在电路板的更多的刚性部处。至少围绕电路板的分隔开的可弯曲部的侧壁的每个区域优选地基本由所述的至少一种柔性材料组成。根据一种更优选的配置，电路板包括在纵向方向上延伸的连续的可弯曲部，电路板在沿着纵向方向彼此连续地邻接定位的多个位置处可以横穿所述横切方向而沿着纵向方向弯曲。为此，可弯曲部优选地设置在所述纵向方向上电路板长度的至少一半距离上，更优选地至少三分之二的距离上。最优选地，可弯曲部设置在电路板在纵向方向上的整个长度上。这样，可以使传感器的灵活性特性最大化。优选地，电路板基本由至少一种柔性材料构成。特别地，电路板优选地由柔性塑料基板形成。该柔性塑料基板优选地包括聚酰亚胺、聚醚醚酮(PEEK)和聚酯中的至少一种。电路板的几何特征也对传感器的所需灵活性有帮助。为此，电路板优选地具有在所述纵向方向上的长度，该长度是所述电路板的垂直于所述纵向方向的宽度的至少1.5倍(exceed…byafactorof1.5)，更优选地至少2倍。电路板的甚至更优选的长度是电路板宽度的至少3倍。这样，可以有利地增强电路板沿着横切方向的所需弯曲特性，而可以阻止电路板横跨纵向方向的不希望有的弯曲。为了进一步提高传感器的弯曲特性，由至少一种柔性材料构成的侧壁的区域优选地在电路板的在纵向方向上的长度的至少一半距离上延伸，更优选地在至少三分之二的距离上延伸。甚至更优选地，由至少一种柔性材料构成的侧壁的区域至少在电路板的整个长度上延伸。优选地，侧壁具有垂直于所述纵向方向的高度，该高度是电路板在所述纵向方向上的长度的二分之一以下，更优选地三分之一以下，甚至更优选地四分之一以下。侧壁的这种相对小的高度可以有利地对应于传感器的相当薄的设计，因此可以更容易弯曲。根据一种优选的配置，侧壁尤其在由至少一种柔性材料构成的侧壁的区域中具有垂直于纵向方向的基本为矩形的横截面。那么侧壁优选地包括沿着壳体高度延伸的两个平行的横向侧壁和沿着壳体的宽度延伸的两个平行的竖直侧壁。优选地，壳体在纵向方向上的长度大于壳体的宽度和高度。这样，可以提供足以适于许多应用的传感器的良好灵活性。根据另一种配置，侧壁可以具本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于检测物体接近的接近传感器，该传感器包括感测元件(11)、设置在电路板(15、15A、15B、15C)上的检测电路(13)、以及具有后部(23)和前部(21)的壳体(5)，所述后部邻接壳体(5)后端(56)，所述前部邻接壳体(5)前端(55)，所述感测元件(11)布置在壳体(5)的前部(21)内使得该感测元件适于穿过所述前部(21)与物体相互作用，所述检测电路(13)与感测元件(11)相互连接以便从感测元件(11)接收检测信号，所述壳体(5)包括在纵向方向(27)上从壳体(5)的后端(56)延伸到前端(55)的侧壁(28A、28B、29A、29B)，这些侧壁(28A、28B、29A、29B)围住所述电路板(15、15A、15B、15C)，其特征在于，所述电路板(15、15A、15B、15C)包括在相对于所述纵向方向(27)的横切方向上延伸的至少一个可弯曲部(61、75、76、77、85、86)，所述侧壁(28A、28B、29A、29B)在围绕所述电路板(15、15A、15B、15C)的所述可弯曲部(61、75、76、77、85、86)的区域中基本由至少一种柔性材料(17)构成，从而使得传感器能穿过所述横切方向弯曲。...

【技术特征摘要】
2017.06.21 EP 17177196.7;2017.11.10 EP 17201072.01.一种用于检测物体接近的接近传感器，该传感器包括感测元件(11)、设置在电路板(15、15A、15B、15C)上的检测电路(13)、以及具有后部(23)和前部(21)的壳体(5)，所述后部邻接壳体(5)后端(56)，所述前部邻接壳体(5)前端(55)，所述感测元件(11)布置在壳体(5)的前部(21)内使得该感测元件适于穿过所述前部(21)与物体相互作用，所述检测电路(13)与感测元件(11)相互连接以便从感测元件(11)接收检测信号，所述壳体(5)包括在纵向方向(27)上从壳体(5)的后端(56)延伸到前端(55)的侧壁(28A、28B、29A、29B)，这些侧壁(28A、28B、29A、29B)围住所述电路板(15、15A、15B、15C)，其特征在于，所述电路板(15、15A、15B、15C)包括在相对于所述纵向方向(27)的横切方向上延伸的至少一个可弯曲部(61、75、76、77、85、86)，所述侧壁(28A、28B、29A、29B)在围绕所述电路板(15、15A、15B、15C)的所述可弯曲部(61、75、76、77、85、86)的区域中基本由至少一种柔性材料(17)构成，从而使得传感器能穿过所述横切方向弯曲。2.根据权利要求1所述的接近传感器，其特征在于，所述电路板(15、15A、15B、15C)在所述纵向方向(27)上延伸穿过壳体(5)的长度的中间。3.根据权利要求1或权利要求2所述的接近传感器，其特征在于，所述电路板(15、15A、15B、15C)在所述纵向方向(27)上的长度是所述电路板(15、15A、15B、15C)的垂直于所述纵向方向(27)的宽度至少1.5倍，更优选地至少2倍。4.根据权利要求1-3中至少一项所述的接近传感器，其特征在于，所述侧壁(28A、28B、29A、29B)具有垂直于所述纵向方向(27)的高度，该高度是电路板(15、15A、15B、15C)在所述纵向方向(27)上的长度的三分之一以下。5.根据权利要求1-4中至少一项所述的接近传感器，其特征在于，这些侧壁(28A、28B、29A、29B)构成了垂直于所述纵向方向(27)的壳体(5)的基本为矩形的横截面。6.根据权利要求1-5中...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·李根斯托弗海因姆里舍尔，R·博楚德，L·格尼鲁德，
申请(专利权)人：奥普托塞斯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH