专利名称：具有机械限位、强制断开及动态监控的凸轮控制器的制作方法
技术领域：
本发明涉及ー种具有机械限位、強制断开及动态监控的凸轮控制器，尤其是ー种用于钢铁、冶金、机械、轻エ、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カ机的“机械-电气”安全控制系统。
背景技术：
可调式机械凸轮控制器是机械压カ机“机械-电气”安全控制系统中电气控制系统的重要组成部分。在机械压カ机的ー个工作循环中，主机和辅机(特别是控制压カ机滑块动作的辅机)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，制定出机械压カ机的工作循环图，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，完成机械压カ机的ー个工作循环。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 “机械压カ机安全技术要求”相关条款机械压カ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“机械压カ机安全技术要求”。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カ通过传动元件(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況。根据相关机械压カ机安全标准的新規定，控制滑块动作的电子-凸轮开关必须使用具有常闭触点強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 “机械压カ机安全技术要求”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，压カ机不能够及时停机，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(I)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。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供ー种具有机械限位、強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強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。按照本发明提供的技术方案，所述具有机械限位、強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，外凸轮片的ー侧端面设有齿圈，轴套的ー侧端面设有齿圈；所述内凸轮片ー侧端面的齿圈与轴套的端面齿圈啮合，内凸轮片另ー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強制断开功能的开关。在ー个具体实施方式
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。在ー个具体实施方式
中，所述第一限位装置为第一弧形挡块，第二限位装置为第ニ弧形挡块，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，第ニ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。在ー个具体实施方式
中，所述第三限位装置为设置在外凸轮片端面齿圈内侧的ー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ー个或多个第二弧形槽，第一限位装置为设置在内凸轮片ー侧端面齿圈内侧的ー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ー侧端面齿圈内侧的ー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。在ー个具体实施方式
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。在ー个具体实施方式
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。在ー个具体实施方式
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。在ー个具体实施方式
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。在ー个具体实施方式
中，所述旋转变压器由编码器代替。在ー个具体实施方式
中，所述码盘为圆盘状，在码盘的边缘设置若干个梯形齿，相邻梯形齿之间形成梯形槽体，一个梯形齿和ー个相邻的梯形槽体形成一个循环周期。本发明具有以下优点(I)本发明采用了不少于ニ组具有机械限位装置的可调凸轮组件，使内凸轮片和外凸轮片只能在规定要求的角度范围内进行调整(如60°以内)，从而满足了 GB 27607— 2011 “机械压カ机安全技术要求”中规定的“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”；(2)本发明采用了具有常闭触点強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；(3)本发明安装了码盘和用于检测码盘运动的光电传感器(或者旋转变压器、编码器)，构成了对凸轮运动状态、开关动作状态的动态监控装置；(4)本发明的码盘(或旋转变压器、编码器)与凸轮组件同轴安装，安装结构稳固，不容易发生断裂。
图I为本发明的结构示意图。图2为本发明的外形图。图3为本发明所述的凸轮轴组件的结构示意图。图4为本发明所述的内凸轮片的第一种形式的结构示意图。图5为图4的后视图。图6为图4的A-A剖视图。图7为本发明所述的外凸轮片的第一种形式的结构示意图。图8为图7的B-B剖视图。图9为本发明所述的轴套的第一种形式的结构示意图。图10为图9的C-C剖视图。图11为本发明所述的外凸轮片的第二种形式的结构示意图。图12为图11的D-D剖视图。图13为本发明所述的内凸轮片的第二种形式的结构示意图。图14为图13的后视图。
图15为图13的E-E剖视图。图16为本发明所述的轴套的第二种形式的结构示意图。图17为图16的F-F剖视图。图18为本发明所述的外凸轮片的第三种形式的结构示意图。图19为图18的G-G剖视图。图20为本发明所述的内凸轮片的第三种形式的结构示意图。图21为图20的后视图。图22为图20的H-H剖视图。图23为本发明所述的轴套的第三种形式的结构示意图。图24为图23的1_1剖视图。图25为图I的J-J剖视图。图26为图I的K-K剖视图。图27为本发明所述的码盘的结构示意图。图28为本发明所述旋转变压器第一种安装方式示意图。图29为本发明所述旋转变压器第二种安装方式示意图。图30为本发明所述旋转变压器第三种安装方式示意图。图31为现有技术中的普通可调外凸轮片的结构示意图。图32为图31的L-L剖视图。图33为现有技术中的普通可调内凸轮片的结构示意图。图34为图33的后视图。图35为图33的M-M剖视图。图36为现有技术中的普通轴套的结构示意图。图37为图36的半剖图。图38为现有技术中的开关组件的结构示意图。
具体实施例方式下面结合具体附图对本发明作进ー步说明。如图广图30所示具有机械限位、強制断开及动态监控的凸轮控制器包括电缆終端接头I、控制器罩壳2、凸轮轴3、压簧4、第一限位装置5、第二限位装置6、第三限位装置7、第四限位装置8、开关9、凸轮轴组件10、凸轮组件11、码盘12、安装支架13、光电传感器14、开关支架15、旋转变压器16、弹簧片17、联轴器18、输出轴19、安装法兰20、外凸轮片3a、内凸轮片3b、轴套3c、第一弧形挡块51、第二弧形挡块61、第三弧形挡块71、第四弧形挡块81、第一限位销52、第二限位销62、第一弧形槽72、第二弧形槽82、第三弧形槽53、第四弧形槽63、第三限位销73、第四限位销83等。如图I、图2所不,本发明包括控制器罩壳2、设于控制器罩壳2内的凸轮轴组件10和开关组件，在所述控制器罩壳2外侧安装电缆终端接头I ;如图3所示，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的两侧端面设置齿圏，外凸轮片3a的ー侧端面设有齿圈，轴套3c的ー侧端面设有齿圈；所述内凸轮片3b —侧端面的齿圈与轴套3c的端面齿圈啮合，内凸轮片3b另ー侧端面的齿圈与外凸轮片3a的端面齿圈啮合；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(如(T60° )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ニ限位装置6在小于360°的范围(如(T60° )内进行转动的第四限位装置8，从而将内凸轮片3b和外凸轮片3a之间最大调节量限制在了一定的范围以内(如60° );所述开关组件包括多个安装在凸轮轴3 —侧的开关9，每组凸轮组件11对应安装一只开关9 ;如图25所示，所述开关9由开关支架15安装在控制器罩壳2上，所述设有限位装置的凸轮组件11所对应安装的开关9为带有常闭触点強制断开功能的开关，该带有常闭触点強制断开功能的开关可以采用德国沙尔特宝(schaltbau)公司生产的速动开关；为了检测凸轮的运动和开关粘连，在凸轮轴3上安装动态监控装置，该动态监控装置的第一种方案如图26所示，在所述凸轮轴3上同轴安装码盘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 ;所述码盘12直接安装同轴在凸轮轴3上，不采用联轴器；
在本发明所述的凸轮控制器中采用速动开关代替普通的微动开关，达到了对安全的冗余控制，即使开关触头发生溶着也不存在安全隐患；对于凸轮组件中的防连冲凸轮组件、上死点停凸轮组件以及上死点凸轮组件，这3组凸轮组所对应的开关9必须采用具有強制断开功能的速动开关；
所述第一限位装置5、第二限位装置6、第三限位装置7和第四限位装置8可以采用以下三种形式，但不仅止于以下三种形式
第一种形式，如10所示如6所示，所述第一限位装置5为设置在内凸轮片3b —侧端面齿圈内侧的第一弧形挡块51，第二限位装置6为设置在内凸轮片3b另ー侧端面齿圈内侧的第二弧形挡块61 ;如图7、图8所示，第三限位装置7为设置在外凸轮片3a端面齿圈内侧的第三弧形挡块71 ;如图9、图10所示，第四限位装置8为设置在轴套3c端面齿圈内侧的第四弧形挡块81 ;所述第三弧形挡块71嵌入第一弧形挡块51两端面之间的圆弧形空腔中，所述第四弧形挡块81嵌入第二弧形挡块61两端面之间的圆弧形空腔中；所述第一弧形挡块51与第三弧形挡块71之间形成圆弧形空腔，第二弧形挡块61与第四弧形挡块81之间形成圆弧形空腔；所述第三弧形挡块71可在第一弧形挡块51两端面之间的圆弧形空腔中转动，所述第四弧形挡块81可在第二弧形挡块61两端面之间的圆弧形空腔中转动；所述第一弧形挡块51与第三弧形挡块71之间形成的圆弧形空腔的圆心角为a 1，第二弧形挡块61与第四弧形挡块81之间形成的圆弧形空腔的圆心角为P 1，a I与P I的和在0 360°范围内(如60。)；
也就是说，当将外凸轮片3a沿着凸轮轴3拉开退出齿圈啮合后，外凸轮片3a只能相对轴套3c在一定的范围(如60° )内进行旋转，内凸轮片3b也只能相对轴套3c在一定的范围(如60° )内进行旋转；这样将内凸轮片3b和外凸轮片3a之间的最大调节量限制在了一定的角度(如60° )以内；所述第一弧形挡块51、第二弧形挡块61、第三弧形挡块71和第四弧形挡块81可以是铆接、焊接等方式固定在内凸轮片3b、外凸轮片3a和轴套3c上，也可以采用一体成型的形式，其材制可以采用金属、塑料等；各个弧形挡块与内、外凸轮片和轴套的相对位置关系可以根据其控制的工作机构的具体动作要求灵活地进行改变；第二种形式，如图11 图17所示如图11、图12所示，所述第三限位装置7为设置在外凸轮片3a端面齿圈内侧的ー个或多个第一弧形槽72 ;如图16、图17所示，第四限位装置8为设置在轴套3c端面齿圈内侧的ー个或多个第二弧形槽82 ;如图13 图15所示，所述第一限位装置5为设置在内凸轮片3b —侧端面齿圈内侧的ー个或多个与第一弧形槽72相对应的第一限位销52，第二限位装置6为设置在内凸轮片3b另ー侧端面齿圈内侧的ー个或多个与第二弧形槽82相对应的第二限位销62 ;所述第一限位销52依次嵌入相对应的第一弧形槽72内，第二限位销62依次嵌入相对应的第二弧形槽82内；所述第一限位销52可沿相对应的第一弧形槽72的弧长方向来回转动，所述第二限位销62可沿相对应的第二弧形槽82的弧长方向来回转动；所述每个第一弧形槽72的圆心角为a 2，每个第二弧形槽82的圆心角为@ 2，a 2与￠2的和在0 360°范围内(如60° )；
也就是说，当将外凸轮片3a沿着凸轮轴3拉开退出齿圈啮合后，外凸轮片3a只能相对轴套3c在一定的范围(如60° )内进行旋转，内凸轮片3b也只能相对轴套3c在一定的范围(如60° )内进行旋转；这样将内凸轮片3b和外凸轮片3a之间的最大调节量限制在了一
定的角度(如60° )以内；并且，在外凸轮片3a和轴套3c上分别设有多个第一弧形槽72和第二弧形槽82，这样内凸轮片3b和外凸轮片3a就可以在不同方向的角度范围内进行调节；所述第一限位销52和第二限位销62可以是铆接、焊接等方式固定在内凸轮片3b上，也可以采用一体成型的形式，其材制可以采用金属、塑料等；限位销与内、外凸轮片和轴套的相对位置关系可以根据其控制的工作机构的具体动作要求灵活地进行改变；
第三种形式，如图18 图24所示如图20 图22所示，所述第一限位装置5为设置在内凸轮片3b —侧端面齿圈内侧的第三弧形槽53，第二限位装置6为设置在内凸轮片3b另一侧端面齿圈内侧的第四弧形槽63 ;如图18、图19所示，第三限位装置7为设置在外凸轮片3a端面齿圈内侧的第三限位销73 ;如图21、图22所示，第四限位装置8为设置在轴套3c端面齿圈内侧的第四限位销83 ;所述第三限位销73嵌入第三弧形槽53内，第四限位销83嵌入第四弧形槽63内；所述第三限位销73可沿第三弧形槽53的弧长方向来回转动，所述第四限位销83可沿第四弧形槽63的弧长方向来回转动；所述第三弧形槽53的圆心角为a3，第四弧形槽63的圆心角为￠3, a3与￠3的和在(T360°范围内(如60° );
也就是说，当将外凸轮片3a沿着凸轮轴3拉开退出齿圈啮合后，外凸轮片3a只能相对轴套3c在一定的范围(如60° )内进行旋转，内凸轮片3b也只能相对轴套3c在一定的范围(如60° )内进行旋转；这样将内凸轮片3b和外凸轮片3a之间的最大调节量限制在了一定的角度(如60° )以内；所述第三限位销73和第四限位销83可以是铆接、焊接等方式固定在外凸轮片3a和轴套3c上，也可以采用一体成型的形式，其材制可以采用金属、塑料等；限位销与内、外凸轮片和轴套的相对位置关系可以根据其控制的工作机构的具体动作要求灵活地进行改变；
如图27所示，所述码盘12为圆盘状，在码盘12的边缘设置若干个梯形齿，相邻梯形齿之间形成梯形槽体，一个梯形齿和ー个相邻的梯形槽体形成一个循环周期，该循环周期的角度为《，该a角根据具体的情况来确认，如4° ;所述码盘12和凸轮轴3同步转动，通过光电传感器14检测码盘12的转动并将信号反馈给压力机的安全控制系统，这样一旦凸轮控制器发生故障(包括断轴和开关失效)，压カ机的安全控制系统就立即发出停机信号，达到了对凸轮控制器的动态监测效果，使压カ机安全控制系统对凸轮控制器的工作实现“异模”控制(速动开关可避免电磁干扰造成的故障，光电传感器可避免机械冲击振动造成的故障)，从而有效地提高了压カ机的安全系数；光电传感器检测码盘转动并将信号反馈给压力机的安全控制系统是利用了压カ机安全控制系统中已有的PLC，从而使本发明相比现有的机械-电子凸轮控制器在满足机械压カ机安全功能的前提下，同时具有结构简单、可靠性好、性价比高等特点；
作为动态监控装置的第二种方案，如图28所示，所述码盘12和光电传感器14也可以由同轴安装在凸轮轴3上的旋转变压器16代替，旋转变压器16同轴套设在凸轮轴3的轴端上，旋转变压器16为筒套式结构直接安装在凸轮轴3上，从而旋转变压器16的安装轴相对较粗，并且不需要其它的联轴器和 安装件，可以克服现有技术当中普通编码器或旋转变压器输出轴较细容易断裂的缺陷；所述旋转变压器16的转子与凸轮轴3连接，旋转变压器16的定子与控制器罩壳2之间通过弹簧片17柔性固定；所述旋转变压器16是ー种測量角度用的小型交流电动机，用来測量旋转物体的转轴角位移和角速度，其中定子绕组作为变压器的原边，接受励磁电压，转子绕组作为变压器的副边，通过电磁耦合得到感应电压；所述旋转变压器16的工作过程为旋转变压器16的转子和凸轮轴3同步转动，转子绕组将信号反馈给压力机的电气控制回路，实现对凸轮运动状态、开关动作状态的监控，这样一旦凸轮控制器发生故障(包括断轴和开关失效)，压カ机的安全控制系统就立即发出停机信号，达到了对凸轮控制器的动态监测效果；
作为动态监控装置的第三种方案，如图29所示，所述凸轮轴3的轴端通过联轴器18与旋转变压器16的输出轴19连接，旋转变压器16的转子与输出轴19固定，旋转变压器16的定子通过安装法兰20与控制器罩壳2固定；
所述旋转变压器16也可以由编码器代替，即编码器的输出轴19与凸轮轴3由联轴器18连接，编码器的中心码盘与输出轴19固定；编码器是把角位移或直线位移转换成电信号的ー种装置，在工作时，编码器的中心码盘与凸轮轴3同步转动，并将获得的信号发出给压力机的电气控制回路，实现对凸轮及开关动作状态的监控；
如图28、30所示，所述旋转变压器16或编码器可以安装在控制器罩壳2的内部；如图29所示，所述旋转变压器16或编码器也可以安装在控制器罩壳2的外部。
权利要求
1.一种具有机械限位、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)的端面齿圈哨合，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)—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。
2.如权利要求I所述的凸轮控制器，其特征是所述第三限位装置(7)相对第一限位装置(5)在(Γ60°范围内进行转动，第四限位装置(8)相对第二限位装置(6)在(Γ60°范围内进行转动。
3.如权利要求I或2所述的凸轮控制器，其特征是所述第一限位装置(5)为第一弧形挡块(51)，第二限位装置(6)为第二弧形挡块(61)，第三限位装置(7)为第三弧形挡块(71)，第四限位装置(8)为第四弧形挡块(81);所述第三弧形挡块(71)嵌入第一弧形挡块(51)两端面之间的圆弧形空腔中，所述第四弧形挡块(81)嵌入第二弧形挡块(61)两端面之间的圆弧形空腔中；所述第一弧形挡块(51)与第三弧形挡块(71)之间形成圆弧形空腔，第二弧形挡块(61)与第四弧形挡块(81)之间形成圆弧形空腔；所述第三弧形挡块(71)可在第一弧形挡块(51)两端面之间的圆弧形空腔中转动，所述第四弧形挡块(81)可在第二弧形挡块(61)两端面之间的圆弧形空腔中转动。
4.如权利要求I或2所述的凸轮控制器，其特征是所述第三限位装置(7)为设置在外凸轮片(3a)端面齿圈内侧的一个或多个第一弧形槽(72)，第四限位装置(8)为设置在轴套(3c)端面齿圈内侧的一个或多个第二弧形槽(82)，第一限位装置(5)为设置在内凸轮片(3b)—侧端面齿圈内侧的一个或多个与第一弧形槽(72)相对应的第一限位销(52)，第二限位装置(6)为设置在内凸轮片(3b)另一侧端面齿圈内侧的一个或多个与第二弧形槽(82)相对应的第二限位销(62);所述第一限位销(52)依次嵌入相对应的第一弧形槽(72)内，第二限位销(62)依次嵌入相对应的第二弧形槽(82)内；所述第一限位销(52)可沿相对应的第一弧形槽(72)的弧长方向来回转动，所述第二限位销(62)可沿相对应的第二弧形槽(82)的弧长方向来回转动。
5.如权利要求I或2所述的凸轮控制器，其特征是所述第一限位装置(5)为第三弧形槽(53)，第二限位装置(6)为第四弧形槽(63)，第三限位装置(7)为第三限位销(73)，第四限位装置(8 )为第四限位销(83 );所述第三限位销(73 )嵌入第三弧形槽(53 )内，第四限位销(83)嵌入第四弧形槽(63)内；所述第三限位销(73)可沿第三弧形槽(53)的弧长方向来回转动，所述第四限位销(83)可沿第四弧形槽(63)的弧长方向来回转动。
6.如权利要求I或2所述的凸轮控制器，其特征是所述码盘(12)和光电传感器(14)由同轴套设在凸轮轴(3 )上的旋转变压器(16 )代替。
7.如权利要求6所述的凸轮控制器，其特征是所述旋转变压器(16)的转子与凸轮轴(3)连接，旋转变压器(16)的定子与控制器罩壳(2)之间通过弹簧片(17)柔性固定。
8.如权利要求6所述的凸轮控制器，其特征是所述凸轮轴(3)的轴端通过联轴器(18)与旋转变压器(16)的输出轴(19)连接，旋转变压器(16)的转子与输出轴(19)固定，旋转变压器(16)的定子通过安装法兰(20)与控制器罩壳(2)固定。
9.如权利要求8所述的凸轮控制器，其特征是所述旋转变压器(16)由编码器代替。
10.如权利要求I或2所述的凸轮控制器，其特征是所述码盘(12)为圆盘状，在码盘(12)的边缘设置若干个梯形齿，相邻梯形齿之间形成梯形槽体，一个梯形齿和一个相邻的梯形槽体形成一个循环周期。
全文摘要
本发明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。本发明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。
文档编号H01H3/42GK102856093SQ20121029971
公开日2013年1月2日 申请日期2012年8月21日 优先权日2012年8月21日
发明者钱功, 荣昉, 庄敏 申请人:无锡市拓发自控设备有限公司