一种新型滚轮传感器的制作方法

本发明涉及传感器领域，尤其涉及一种新型滚轮传感器。

背景技术：

目前，监测直线位移的传感器有很多。有电感式的，也有电容式的；有磁栅尺，也有光栅尺。但是现有的传感器要求使用环境较为苛刻，测量范围较小。近年来颜值的激光测长等技术，虽然测量范围很大，但是测量精度不能满足测量需求。

现有技术中，在控制光标的翻转时，各种传感器的使用均不如人意，无法满足使用；同时，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，本发明提供一种新型滚轮传感器，具有测量范围大、测量精度高的特点。

本发明通过以下技术手段解决上述问题：

本发明的新型滚轮传感器，包括第一外壳、转轴、滚轮支架；

所述转轴上套设有滚轮，所述滚轮外壁上设有光栅；所述转轴的两端分别安装在所述滚轮支架的两侧；

所述滚轮支架上连接有第一弹簧，所述第一弹簧另一端按压在所述滚轮的内壁上；

所述滚轮支架上还设有与所述光栅产生通断信号的光电开关组件以及第二弹簧，所述第二弹簧另一端与所述转轴连接；

所述滚轮支架装配于所述第一外壳内，所述第一外壳上连有弹簧压片；所述第二弹簧底部设有支撑腿，所述支撑腿底部通过弹簧压片与所述第一外壳相抵；

所述第一外壳底部设有电路板，所述电路板上焊接有微动开关，所述微动开关的触点与滚轮支架底部相接触。

进一步地，所述滚轮内壁均匀设有波纹槽，所述第一弹簧一端与所述滚轮支架固定连接，另一端按压在所述滚轮内壁的波纹槽内。

进一步地，所述弹簧压片为L型结构，所述L型结构的一边通过第一锁紧螺丝锁紧于所述第一外壳上，所述第二弹簧底部的支撑腿底部通过L型结构的另一边与第一外壳相抵。

进一步地，还包括第二外壳，所述第一外壳与第二外壳通过第一锁紧螺丝锁紧。

进一步地，所述滚轮装配于所述转轴的中间位置。

进一步地，所述光电开关组件包括结构相同的第一光电开关和第二光电开关，所述第一光电开关和第二光电开关分别设于所述滚轮支架的两侧。

进一步地，所述滚轮支架的两侧分别设有安装孔，所述第二弹簧的支撑腿两端均连接有弹簧和L型插件，所述第二弹簧的两端分别通过L型插件插入所述安装孔。

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新型滚轮传感器的安装图；

图2为本发明提出的一种新型滚轮传感器的结构示意图；

图3为图2中A-A截面的示意图；

图中：

1、第一锁紧螺丝；2、第二锁紧螺丝；3、第一外壳；4、转轴；5、光电开关组件；501、第一光电开关；502、第二光电开关；6、滚轮支架；7、微动开关；8、第一弹簧；9、滚轮；10、弹簧压片；11、第二弹簧；12、电路板；13、第二外壳；14、光栅。

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；

实施例一

如图1至图3所示：本实施例所述的新型滚轮传感器，包括第一外壳、转轴、滚轮支架；

所述转轴上套设有滚轮，所述滚轮外壁上设有光栅；所述转轴的两端分别安装在所述滚轮支架的两侧；

所述滚轮支架上连接有第一弹簧，所述第一弹簧另一端按压在所述滚轮的内壁上；

所述滚轮支架上还设有与所述光栅产生通断信号的光电开关组件以及第二弹簧，所述第二弹簧另一端与所述转轴连接；

所述滚轮支架装配于所述第一外壳内，所述第一外壳上连有弹簧压片；所述第二弹簧底部设有支撑腿，所述支撑腿底部通过弹簧压片与所述第一外壳相抵；

所述第一外壳底部设有电路板，所述电路板上焊接有微动开关，所述微动开关的触点与滚轮支架底部相接触。

为了在滚轮9转动时，第一弹簧与滚轮的按压部能够产生顿挫感，作为上述技术方案的进一步改进，所述滚轮内壁均匀设有波纹槽，所述第一弹簧一端与所述滚轮支架固定连接，另一端按压在所述滚轮内壁的波纹槽内。使用中，当第一弹簧8的一端固定在滚轮支架6上，另一端按压到滚轮9内腔的波纹槽内，转动滚轮9的时候，第一弹簧8按压到波纹槽的那一端会从一个波纹凹槽跳的另一个波纹凹槽内，从而产生转动的顿挫感。

为了防止第二弹簧在转动过程中，第二弹簧的变形引起滚轮转动过程中的卡涩，作为上述方案的进一步改进，所述弹簧压片为L型结构，所述L型结构的一边通过第一锁紧螺丝锁紧于所述第一外壳上，所述第二弹簧底部的支撑腿底部通过L型结构的另一边与第一外壳相抵。

为了使得产品外壳更加完整，结构更加美观，作为上述方案的进一步改进，还包括第二外壳，所述第一外壳与第二外壳通过第一锁紧螺丝锁紧。

为了使得转轴更好地带动所述滚轮转动，作为上述方案的进一步改进，所述滚轮装配于所述转轴的中间位置。

为了实现滚轮转动中，光电开关组件5能够由于滚轮上光栅的转动而产生通断的电信号，同时，为了避免一个光电开关无法使用，作为上述方案的进一步改进，所述光电开关组件包括结构相同的第一光电开关和第二光电开关，所述第一光电开关和第二光电开关分别设于所述滚轮支架的两侧。

为了结构对称，同时更好地防止滚轮纵向位置由于自重而下沉，作为上述方案的进一步改进，所述滚轮支架的两侧分别设有安装孔，所述第二弹簧的支撑腿两端均连接有弹簧和L型插件，所述第二弹簧的两端分别通过L型插件插入所述安装孔。

实施例二

本实施例所述的一种新型滚轮传感器，在装配时，将滚轮9装配到转轴4上，然后将转轴4、光电开关组件5、第一弹簧8和第二弹簧11三者安装到滚轮支架6上，弹簧压片10一边用第一锁紧螺丝1锁紧到第一外壳3上，再将上述安装好的滚轮支架6安装到第一外壳3内，安装过程中将第二弹簧11中间的支撑腿压入弹簧压片10与第一外壳3之间的间隙中固定，将焊接有微动开关（7）的电路板12装入第一外壳3底部，微动开关7的触点接触到滚轮支架6的底部，最后用第二锁紧螺丝2将第一外壳3与第二外壳13锁紧。

本发明的动作原理为：转动滚轮9的时候，光电开关组件5会随着滚轮9上光栅14的转动而产生通断的电信号，电信号在经过电路板12上的处理后输出。第一弹簧8的一端固定在滚轮支架6上，另一端按压到滚轮9内腔的波纹槽内，转动滚轮9的时候，第一弹簧8按压到波纹槽的那一端会从一个凹槽跳的另一个凹槽内，从而产生转动的顿挫感。按压滚轮9的时候，滚轮9会带动滚轮支架6一起向下运动，从而使滚轮支架6按压下微动开关7的触点，产生通断的电信号，电信号在经过电路板12上的处理后输出，松开按压后，滚轮支架6会被第二弹簧11弹起，从而使滚轮9弹起。

本申请中，第二弹簧11的作用是预安装后，保证滚轮9在纵向的位置不会由于自重而下沉，按压光电开关组件5使开关导通；在给滚轮9一个向下的按压力后，滚轮9会向下移动按压开关使开关导通，松开按压后，由于第二弹簧11的变形会复原，带动滚轮9一起恢复到原来位置。

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。