具有机械限位、强制断开及动态监控的凸轮控制器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种具有机械限位、强制断开及动态监控的凸轮控制器，包括凸轮轴，在凸轮轴上安装凸轮组件，相邻凸轮组件之间设有压簧，凸轮组件包括轴套、外凸轮片和内凸轮片；每组凸轮组件对应安装一只开关；特征是：至少两组凸轮组件中，内凸轮片两端面齿圈的内侧设置第一限位装置和第二限位装置，外凸轮片端面齿圈内侧设有可相对第一限位装置转动的第三限位装置，轴套端面齿圈内侧设有可相对第二限位装置转动的第四限位装置；在所述凸轮轴上安装码盘，在码盘一侧安装光电传感器；至少两个开关为速动开关。本实用新型专利技术限定了凸轮的旋转角度，同时可对凸轮运动状态监控，实现强制断开。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种具有机械限位、强制断开及动态监控的凸轮控制器，尤其是一种用于钢铁、冶金、机械、轻工、矿山等自动化设备及各 种自动流水线上的凸轮控制器，适用于锻压机械或适用于机械压力机的“机械-电气”安全控制系统。
技术介绍
可调式机械凸轮控制器是机械压力机“机械-电气”安全控制系统中电气控制系统的重要组成部分。在机械压力机的一个工作循环中，主机和辅机(特别是控制压力机滑块动作的辅机)各工作机构的动作有严格的逻辑关系，包括动作的顺序和动作所占用的时间。处理工作机构逻辑关系的方法，通常是将曲轴旋转一周360°进行分配，制定出机械压力机的工作循环图，对各工作机构的动作予以控制。可调式机械凸轮控制器就是对曲轴旋转角度进行分配的执行机构。可调式机械凸轮控制器被安装在与曲轴同步旋转的轴上，随着曲轴的旋转，可调式机械凸轮控制器发出相应信号，电控系统接收信号后对各工作机构发出指令，工作机构依次产生规定的动作，完成机械压力机的一个工作循环。现有的可调式机械凸轮控制器由凸轮轴、基箱和开关组件组成。凸轮轴上安装有若干组可调凸轮，每组可调凸轮由压簧、可调外凸轮片(见图31、图32)、可调内凸轮片(见图33 图35)、轴套(见图36、图37)组成。轴套安装在凸轮轴上，可调内凸轮片通过端面齿圈与轴套啮合，可调外凸轮片也通过端面齿圈与可调内凸轮片啮合，三者通过端面齿圈啮合成整体，压簧安装在两组可调凸轮之间的空间内。当需要调整角度时，只需要将凸轮沿着轴向拉开退出齿圈啮合后旋转到需要的角度后再推入啮合即可，这种角度调节可以在360°范围内进行。根据GB 27607— 2011 “机械压力机安全技术要求”相关条款机械压力机安全标准的新规定，凸轮应保证错误或意外的安装调节不会造成事故，旋转凸轮的最大调节量应采用机械方式限制在60°内。显然原有可调式机械凸轮控制器中的可调内、外凸轮片片可以360°范围调节的结构不能满足其相关安全技术要求了 GB 27607— 2011“机械压力机安全技术要求”。如图38所示，现有技术中的凸轮控制器使用的开关组件由支架21、普通微动开关22、紧固件23组成。普通微动开关通过外机械力通过传动元件(按销、按钮、杠杆、滚轮等)将力作用于动作簧片上，当动作簧片位移到临界点时产生瞬时动作，使动作簧片末端的动触点与定触点快速接通或断开。往往会产生动作簧片粘着后不能断开的情况。根据相关机械压力机安全标准的新规定，控制滑块动作的电子-凸轮开关必须使用具有常闭触点强制断开功能的速动开关。因为它可以有效避免因开关触头发生溶着而不能及时有效断开并切断回路，导致压力机产生安全事故。根据GB 27607—2011 “机械压力机安全技术要求”的新规定，如果超程监控装置的凸轮由曲轴间接驱动时(如通过凸轮与曲轴之间的链条驱动)，应对间接驱动进行监控，如果出现故障，应立即发出停机信号，并阻止启动新的行程。而现有的凸轮控制器一般没有动态监控装置，凸轮控制器发生故障(如轴断裂、开关失效)后，压力机不能够及时停机，可能会造成安全事故。在现有的凸轮控制器中一般采用联轴器安装编码器或旋转变压器，或者采用普通输出轴连接编码器或旋转变压器，这两种安装结构存在如下两个缺点(1)采用联轴器的轴结构相对复杂、可靠性相对较差；(2)采用普通输出轴连接的编码器或旋转变压器，由于输出轴较细，如果·安装时存在偏差，或者高振动条件下输出轴容易发生断裂。
技术实现思路
本技术的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种具有机械限位、强制断开及动态监控的凸轮控制器，该凸轮控制器一方面可以保证其可调内、外凸轮片片的最大旋转调节量限制在一定的角度以内(如60°以内)；另一方面该凸轮控制器采用了具有常闭触点强制断开功能的速动开关，即使开关触头发生溶着也不存在安全隐患；同时，该凸轮控制器安装动态监控装置，并且安装结构稳固，不容易发生断裂。按照本技术提供的技术方案，所述具有机械限位、强制断开及动态监控的凸轮控制器，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有压簧；所述凸轮组件包括套设在凸轮轴上的轴套、套设在轴套上的外凸轮片和内凸轮片，所述内凸轮片的两侧端面设置齿圈，外凸轮片的一侧端面设有齿圈，轴套的一侧端面设有齿圈；所述内凸轮片一侧端面的齿圈与轴套的端面齿圈啮合，内凸轮片另一侧端面的齿圈与外凸轮片的端面齿圈啮合；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；特征是在至少两组凸轮组件中，内凸轮片两端面齿圈的内侧设置有第一限位装置和第二限位装置，外凸轮片的端面齿圈内侧设有可相对第一限位装置在小于360°的范围内进行转动的第三限位装置，轴套的端面齿圈内侧设有可相对第二限位装置在小于360°范围内进行转动的第四限位装置；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；所述设有限位装置的凸轮组件所对应安装的开关为带有常闭触点强制断开功能的开关。在一个具体实施方式中，所述第三限位装置相对第一限位装置在(T60。范围内进行转动，第四限位装置相对第二限位装置在(T60 °范围内进行转动。在一个具体实施方式中，所述第一限位装置为第一弧形挡块，第二限位装置为第二弧形挡块，第三限位装置为第三弧形挡块，第四限位装置为第四弧形挡块；所述第三弧形挡块嵌入第一弧形挡块两端面之间的圆弧形空腔中，所述第四弧形挡块嵌入第二弧形挡块两端面之间的圆弧形空腔中；所述第一弧形挡块与第三弧形挡块之间形成圆弧形空腔，第二弧形挡块与第四弧形挡块之间形成圆弧形空腔；所述第三弧形挡块可在第一弧形挡块两端面之间的圆弧形空腔中转动，所述第四弧形挡块可在第二弧形挡块两端面之间的圆弧形空腔中转动。在一个具体实施方式中，所述第三限位装置为设置在外凸轮片端面齿圈内侧的一个或多个第一弧形槽，第四限位装置为设置在轴套端面齿圈内侧的一个或多个第二弧形槽，第一限位装置为设置在内凸轮片一侧端面齿圈内侧的一个或多个与第一弧形槽相对应的第一限位销，第二限位装置为设置在内凸轮片另一侧端面齿圈内侧的一个或多个与第二弧形槽相对应的第二限位销；所述第一限位销依次嵌入相对应的第一弧形槽内，第二限位销依次嵌入相对应的第二弧形槽内；所述第一限位销可沿相对应的第一弧形槽的弧长方向来回转动，所述第二限位销可沿相对应的第二弧形槽的弧长方向来回转动。在一个具体实施方式中，所述第一限位装置为第三弧形槽，第二限位装置为第四弧形槽，第三限位装置为第三限位销，第四限位装置为第四限位销；所述第三限位销嵌入第三弧形槽内，第四限位销嵌入第四弧形槽内；所述第三限位销可沿第三弧形槽的弧长方向来回转动，所述第四限位销可沿第四弧形槽的弧长方向来回转动。在一个具体实施方式中,所述码盘和光电传感器由同轴套设在凸轮轴上的旋转变压器代替。在一个具体实施方式中，所述旋转变压器的转子与凸轮轴连接，旋转变压器的定子与控制器罩壳之间通过弹簧片柔性固定。在一个具体实施方式中，所述凸轮轴的轴端通过联轴器与旋转变压器的输出轴连 接，旋转变压器的转子与输出轴固定，旋转变压器的定子通过安装法兰与控制器罩壳固定。在一个具体实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有机械限位、强制断开及动态监控的凸轮控制器，包括控制器罩壳（2）、设于控制器罩壳（2）内的凸轮轴组件（10）和开关组件；所述凸轮轴组件（10）包括两端通过轴承安装在控制器罩壳（2）内的凸轮轴（3），在凸轮轴（3）上安装多组凸轮组件（11），在相邻的凸轮组件（11）之间设有压簧（4）；所述凸轮组件（11）包括套设在凸轮轴（3）上的轴套（3c）、套设在轴套（3c）上的外凸轮片（3a）和内凸轮片（3b），所述内凸轮片（3b）的两侧端面设置齿圈，外凸轮片（3a）的一侧端面设有齿圈，轴套（3c）的一侧端面设有齿圈；所述内凸轮片（3b）一侧端面的齿圈与轴套（3c）的端面齿圈啮合，内凸轮片（3b）另一侧端面的齿圈与外凸轮片（3a）的端面齿圈啮合；所述开关组件包括多个安装在凸轮轴（3）一侧的开关（9），每组凸轮组件（11）对应安装一只开关（9）；其特征是：在至少两组凸轮组件（11）中，内凸轮片（3b）两端面齿圈的内侧设置有第一限位装置（5）和第二限位装置（6），外凸轮片（3a）的端面齿圈内侧设有可相对第一限位装置（5）在小于360°的范围内进行转动的第三限位装置（7），轴套（3c）的端面齿圈内侧设有可相对第二限位装置（6）在小于360°范围内进行转动的第四限位装置（8）；在所述凸轮轴（3）上安装有码盘（12），在所述码盘（12）的一侧通过安装支架（13）安装可接受码盘（12）转动信号的光电传感器（14）；所述设有限位装置的凸轮组件（11）所对应安装的开关（9）为带有常闭触点强制断开功能的开关。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：钱功，荣昉，庄敏，
申请(专利权)人：无锡市拓发自控设备有限公司，
类型：实用新型
国别省市：