一种新型滚轮式传感器的制作方法

本发明属于传感器技术领域，更进一步涉及一种滚轮式位移传感器。

背景技术：

传感器(英文名称:transducer/sensor)是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。

传感器的特点包括:微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。传感器的存在和发展，让物体有了触觉、味觉和嗅觉等感官，让物体慢慢变得活了起来。通常根据其基本感知功能分为热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、放射线敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大类。

滚轮式传感器是通过转动轮体，带动光栅转动，光栅格两侧，一侧是一红外发光管，另一侧是红外接收组件。红外接收组件为一三端器件，其中包含甲乙两个红外接收管。光栅转动时，栅格的轮齿周期性的遮挡红外发光管发出的红外照射到接收组件的甲管和乙管，从而甲和乙输出电脉冲，通过此脉冲的频率和光栅的转动速度，从而控制产品的上推和下推。

现有滚轮式传感器结构是通过光电编码器实现，主要是通过拖动产品，带动滚球转动，从而产生脉冲信号；产品对光线的要求比较高，外界光线太强会干扰光电编码器的识别，不仅影响使用，而且容易产生事故。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的是提供一种安装简单，便于使用的滚轮式传感器，其通过转动过程中产生的电脉冲频率和转动速度，控制产品的翻页，并实现位移传感器的功能。

本发明通过以下技术手段解决上述问题：

一种新型滚轮式传感器，包括滚轮、滚轮支架和滚轮轴，所述滚轮与所述滚轮轴同轴连接，所述滚轮固定于所述滚轮支架上，所述滚轮支架上位于所述滚轮下方位置设有限制滚轮位置的弧形结构；

所述滚轮上设有弹性凸台，所述弹性凸台正下方设置有微动开关，且所述微动开关的开关位置与所述凸起处于同一垂直线上，所述微动开关设于所述滚轮支架上；

所述滚轮轴上铰接有弹簧托，所述弹簧托上设有压缩弹簧，所述压缩弹簧的两端分别连接所述弹簧托和滚轮支架；

所述滚轮轴上套设有光栅传感器，所述光栅传感器底部设有光电开关，所述光电开关连接有电路板，所述光电开关设于所述滚轮支架上。

进一步地，还包括一固定座，所述固定座上设有插入所述滚动轴的插孔；所述滚动轴通过插孔与所述固定座连接。

进一步地，所述滚轮轴包括依次至少两个直径台阶式递增的中心线保持一致的滚轮式子轴，所述其中一个滚轮子轴上套设有所述光栅传感器。

进一步地，所述套设有光栅传感器的滚轮子轴上还套设有限位套、挡轮和轴承，所述光栅传感器依次与所述限位套、挡轮和轴承连接，所述轴承设于所述滚轮支架上。

更进一步地，还包括一滚轮轴外壳，所述滚轮轴外壳套设于所述滚轮轴上，所述滚轮轴外壳与所述固定座螺钉连接。

进一步地，还包括一柱塞，所述柱塞穿过所述滚轮轴外壳与所述挡轮外切。

本发明的有益效果如下：

现有滚轮式传感器结构是通过光电编码器实现，主要是通过拖动产品，带动滚球转动，从而产生脉冲信号；产品对光线的要求比较高，外界光线太强会干扰光电编码器的识别；而本发明通过光电开关实现脉冲信号的识别和转换，操作简单，对环境的适应性强，可以有效的减小事故的发生率。

附图说明

图1为本发明提出的一种滚轮式传感器的安装分解图；

图2为本发明提出的一种滚轮式传感器的主视图；

图3为本发明提出的一种滚轮式传感器的右视图；

图4为本发明中图2的A-A截面图；

图中:

1、滚轮； 2、弹簧托；3、滚轮轴；4、光栅传感器；5、挡轮； 6、挡轮；7、轴承；8、固定座；9、滚轮轴外壳；10、螺钉；11、定位销；12、柱塞；13、电路板；14、光电开关；15、滚轮支架；16、压缩弹簧；17、微动开关；18、顶丝。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

以下将结合附图对本发明进行详细说明，如图1-4所示：本实施例所述的一种新型滚轮式传感器，包括滚轮1、滚轮支架15和滚轮轴3，所述滚轮1与所述滚轮轴3同轴连接，所述滚轮1固定于所述滚轮支架15上，所述滚轮支架15上位于所述滚轮1下方位置设有限制滚轮1位置的弧形结构；

所述滚轮1上设有弹性凸台，所述弹性凸台正下方设置有微动开关17，且所述微动开关17的开关位置与所述凸起处于同一垂直线上，所述微动开关17设于所述滚轮支架15上；当弹性凸台下压时，会触碰微动开关17，进行开启。

所述滚轮轴3上铰接有弹簧托2，所述弹簧托2上设有压缩弹簧16，所述压缩弹簧16的两端分别连接所述弹簧托2和滚轮支架15；

所述滚轮轴3上套设有光栅传感器4，所述光栅传感器4底部设有光电开关14，所述光电开关14连接有电路板13，所述光电开关14设于所述滚轮支架15上。

进一步地，还包括一固定座8，所述固定座8上设有插入所述滚动轴3的插孔；所述滚动轴3通过插孔与所述固定座8连接。

进一步地，所述滚轮轴3包括依次至少两个直径台阶式递增的的中心线保持一致的滚轮式子轴，所述其中一个滚轮子轴上套设有所述光栅传感器4。实际使用中，可以根据需要，比如滚轮轴3包括两个滚轮式子轴，可以将光栅传感器4套设在任何一个滚轮式子轴上。

进一步地，所述套设有光栅传感器4的滚轮子轴上还套设有限位套5、挡轮6和轴承7，所述光栅传感器4依次与所述限位套5、挡轮6和轴承7连接，所述轴承设于所述滚轮支架15上。

更进一步地，还包括一滚轮轴外壳9，所述滚轮轴外壳9套设于所述滚轮轴3上，所述滚轮轴外壳9与所述固定座8螺钉连接。

进一步地，还包括一柱塞12，所述柱塞12穿过所述滚轮轴外壳9与所述挡轮6外切。通过柱塞12，可以给挡轮6转动提供阻力，同时柱塞12外的塞头有一定的手感，使用时提高了舒适度。

使用本发明时，其原理为：由于轴承7安装在滚轮支架15上，故本发明的整体支点在轴承7的位置，当向滚轮1的弹性凸起上施加垂直向下的力时，滚轮1的弹性凸起和微动开关17的开关位置接触，继续向下按压，滚轮支架15对滚轮1限位，滚轮1不能继续向下运动，微动开关17导通，同时滚轮1、滚轮轴3的重力和向下的力与压缩弹簧16的弹力相平衡；释放向下施加的力，滚轮1在弹簧力的作用下恢复自由状态，转动滚轮1，由于柱塞12与挡轮6外切，挡轮6通过齿轮分度结构，柱塞12有球头和弹簧构成，自由状态下，由于弹簧的作用，柱塞12的球头位于挡轮分度圆底部，转动挡轮，由于弹簧的作用，球头回缩，使用中需要施加正向或反向的启动力方可实现；转动过程中由于光栅4和光电开关14的作用，信号输出过程中光栅4转动时，栅格的轮齿周期性的遮挡红外发光管发出的红外照射到接收组件，从而输出电脉冲，可以正常输出类方波信号。

安装时，首先将滚轮1和滚轮轴3采用螺纹连接；通过滚轮支架15侧板腰孔对滚轮1与按压微动开关17的距离进行限位，用顶丝18调整微动开关17的位置，使得滚轮1按压限位后开关位置处于超行程范围内，保证开关的可靠接通，同时避免开关的损坏；弹簧托2通过滚轮支架15伸出的销子定位；将光栅4安装到滚轮轴3上，在滚轮轴3的台阶处限位；接着安装限位套5，挡轮6和滚轮轴3之间通过螺纹连接，通过限位套5防止光栅4轴向攒动；接着安装轴承7；用定位销11将固定座8连接到滚轮支架15上，可以调整柱塞12的伸缩距离，调出满足使用要求的手感；用涂螺纹胶的螺钉10固定滚轮轴外壳9。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。