一种旋转开关寿命试验装置的制作方法

本发明属于开关试验装置领域，具体涉及一种旋转开关寿命试验装置，主要用于模拟人人工对旋转开关进行旋转及按压测试。

背景技术：

旋转开关主要分为两种运动：一、轴的径向旋转运动(转动)。二、轴的轴向直线运动。(按动)

旋转开关寿命试验装置一般用于对旋转开关进行寿命试验，根据客户要求，旋转开关要满足旋转30万次开关各触点不失效，并且每个档位之间需要按下开关。如果用人工进行操作，平均一转一按算一次，一次用时3s。总用时为300000次*3s＝900000s＝15000min＝250h，按照一天8h工作制，一切顺利的情况下，单个型号旋转开关寿命试验需要31.25d。旋转开关寿命试验装置代替人工能够在很大程度上减少人力成本。

技术实现要素：

要解决的技术问题：

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种旋转开关寿命试验装置，是一种能够间歇、固定角度旋转、可正反转的试验装置，用于模拟旋转开关档位正转、反转以及按动。

据调研市面上旋转开关的寿命试验均为人工去实现，长时间的寿命试验对公司层次来说，投入了大量的人力。对于工人来说，长时间的重复性劳动，对身体也是一种负担。本发明的设计能够解决此问题。

本发明的技术方案是：一种旋转开关寿命试验装置，其特征在于：包括机械部分、电气部分和气动部分，通过所述电气部分控制机械部分和气动部分；

所述机械部分包括台架、电机安装架、开关安装架、槽轮机构、电动机构和旋转开关；所述台架置于底部，用于支撑整个试验装置；所述旋转开关通过开关安装架安装于台架的上方；所述电机安装架竖直固定于台架上，并垂直于所述旋转开关的轴向；所述电动机构安装于电机安装架的一侧面，槽轮机构安装于电机安装架的另一侧面，将电动机构的连续转动转换为间歇转动；所述电动机构的输出轴穿过电机安装架与所述槽轮机构的槽轮主动轮同轴连接，带动其绕轴正/反向旋转，所述槽轮机构的槽轮作为被动轮，通过轴承安装于所述电机安装架上，并位于所述槽轮主动轮的下方；所述槽轮的中心轴处开有方通孔，所述旋转开关的小轴同轴插入槽轮方通孔的一端；通过所述电动机构依次带动槽轮主动轮、槽轮转动，进一步带动旋转开关的转动；

所述气动部分包括气缸和气缸安装架，所述气缸通过气缸安装架安装于台架上，其活塞杆同轴插入所述槽轮的方通孔的另一端，通过气缸活塞杆沿轴向的往复运动对旋转开关的小轴进行按压，进而完成对旋转开关的按压试验；

所述电气部分包括安装于电气控制盒内的可编程程序控制器plc、启动按钮、停止按钮、清零按钮、数字显示屏，和安装于电机安装架上的光电开关和限位开关；所述可编程程序控制器plc的接受端分别与启动按钮、停止按钮、清零按钮、限位开关、光电开关、数字显示屏连接，并接受其各自信号；所述可编程程序控制器plc的输出端分别与电动机构、气缸连接，用于控制电动机构和气缸通断；2个所述限位开关对称设置于槽轮中心的两侧，光电开关安装于槽轮主动轮上方，通过2个限位开关的开关信号及光电开关的高电平信号送入可编程程序控制器plc，从而使所述电动机构输出轴进行正/反转。

本发明的进一步技术方案是：所述电动机构包括电机和减速器，所述电机的输出轴连接减速器，减速器的输出轴连接所述槽轮主动轮。

本发明的进一步技术方案是：所述槽轮机构的槽轮为60°或45°槽轮。

本发明的进一步技术方案是：所述可编程程序控制器plc通过继电器与所述电机连接，所述可编程程序控制器plc控制继电器启动，通过继电器控制电机的通断。

有益效果

本发明的有益效果在于：

本发明中的槽轮机构(槽轮主动轮、槽轮)将电机的圆周旋转运动转变为圆周间歇运动，因槽轮槽数的设计，可以使得槽轮的旋转满足旋转开关所需的转动角度。可以模拟人工转动旋转开关。同时，采用可编程程序控制器plc，其稳定性、可靠性也保证了试验的顺利进行，减少因试验台自身故障原因而导致的停工，减少停工造成的经济损失。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明控制系统框图；

图3为本发明光电开关、限位开关安装示意图；

图4为本发明按钮布局图；

图5为本发明气缸安装示意图；

附图标记说明：1—电动机构(电机、减速器)；2－电机安装架；3－槽轮主动轮；4－槽轮；5－开关安装架；6－旋转开关；7－气缸；8－气缸支架；9－台架；10-电气控制盒；11-停止按钮；12-启动按钮；13-数字显示屏；14-清零按钮；15-光电开关；16-遮光片；17-限位柱；18-限位开关。

具体实施方式

下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

参照图1，本发明一种旋转开关寿命试验装置包括机械部分、电气部分和气动部分，通过所述电气部分控制机械部分和气动部分；

所述机械部分包括台架9、电机安装架2、开关安装架5、槽轮机构(槽轮主动轮1、槽轮4)、电动机构1和旋转开关6；台架9置于底部，用于支撑整个试验装置；旋转开关6通过开关安装架5安装于台架9的上方；电机安装架2竖直固定于台架9上，并垂直于旋转开关6的轴向；电动机构1安装于电机安装架2的一侧面，槽轮机构安装于电机安装架2的另一侧面，将电动机构1的连续转动转换为间歇转动，满足旋转开关6的转动需要；电动机构1包括电机和减速器，所述电机的输出轴连接减速器，所述减速器的输出轴穿过电机安装架2与所述槽轮机构的槽轮主动轮3同轴连接，带动其绕轴正/反向旋转，所述槽轮机构的槽轮4作为被动轮，通过轴承安装于所述电机安装架2上，并位于所述槽轮主动轮3的下方；所述槽轮4的中心轴处开有方通孔，旋转开关6的小轴同轴插入槽轮4方通孔的一端；通过电动机构1依次带动槽轮主动轮3、槽轮4转动，进一步带动旋转开关6的转动；

所述槽轮机构采用的是60°槽轮，即槽轮主动轮旋转一周，槽轮转动60°。槽轮主动轮3是和电机减速器直连，槽轮4和开关直连。综上，即电机减速器转动一周，开关旋转60°。旋转开关为5个挡位，每个挡位之间为60°，即该机构可以模拟人手对开关进行操作。通过更换不同的槽轮后，可实现多种型号(相邻档位间60°、相邻档位间45°等)开关的寿命试验。

所述气动部分包括气缸7和气缸安装8架，因为旋转开关6的按压动作需要直线往复运动，因此通过气缸7为旋转开关6提供直线往复运动。气缸7通过气缸安装架8安装于台架9上，其活塞杆同轴插入所述槽轮4的方通孔的另一端，通过气缸活塞杆沿轴向的往复运动对旋转开关6的小轴进行按压，进而完成对旋转开关6的按压试验；

气动部分模拟的是开关的按压操作，根据开关的按压行程确定气缸的行程，其后在开关的每个旋转档位转化完成后进行动作。通过光电开关对主动拨盘的位置进行检测，保证气缸动作时旋转开关处于正确位置(即旋转完成)。

所述电气部分包括安装于电气控制盒内的可编程程序控制器plc、启动按钮12、停止按钮11、清零按钮14、数字显示屏13，和安装于电机安装架2上的光电开关和限位开关；所述可编程程序控制器plc的接受端分别与启动按钮12、停止按钮11、清零按钮14、限位开关、光电开关、数字显示屏13连接，并接受其各自信号；所述可编程程序控制器plc用来对整个系统进行控制，包括电机的正反转、气缸的伸出收回、试验循环的计数，其输出端分别与电动机构、气缸连接，用于控制电动机构和气缸通断；

2个所述限位开关对称设置于槽轮中心的两侧，光电开关安装于槽轮主动轮3上方；限位开关和槽式对射光电开关，用来实现对旋转开关位置信号的采集；槽式对射光电开关，除了提供位置信号外，其动作次数也是寿命试验次数，以此为依据对寿命试验循环进行统计。

槽轮4旋转至两个极限位置时，槽轮4上的限位柱触动限位开关，限位开关产生开关信号。槽轮主动轮3上的遮光片转到光电传感器槽中时，光电开关产生高电平的输出。通过两个限位开关的开关信号及光电开关的高电平信号送入可编程程序控制器plc，所述可编程程序控制器plc通过继电器与所述电机连接，可编程程序控制器控制继电器动作，从而使电机进行正/反转。

两个限位开关的存在，使得电机在槽轮4运行至限位开关处时对电机进行反转启动，但往往槽轮4运行至限位位置时要对试验台进行处理，此时电机就会误启动。因此，在电机反转的时候需要一个双重判定，两个条件都满足的时候电机才能进行反转，因此，主动拨盘上的光电开关的作用，一是控制气缸动作，二是当限位开关动作且光电开关动作时电机反转。因限位开关的挡销在槽轮上，光电开关的挡片在主动拨盘上，所以限位开关在动作后电机不改变状态。

槽轮主动轮3每旋转一周，对应槽轮4旋转转动，开关转动一个挡位，主动轮挡片就经过一次光电开关。此时光电开关的一次高电平脉冲就可以用作计数，就可在数字显示屏处显示当前试验循环次数。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。