连接二维平移台的用于与刀闸交互的装置的制作方法

本实用新型涉及机械控制领域。更具体地说，本实用新型涉及一种连接二维平移台的用于与刀闸交互的装置。

背景技术：

刀闸，是电力设备手动开关的一种，别名闸刀、隔离开关。在人机交互工程学上，刀闸都被设计成圆弧转动的开关。在电力需要隔离功能的场合都有实际的应用，根据应用的不同有各种规格。刀闸遍布各种场所，目前仅仅需要人工转动刀闸也远远满足不了人们期望。

技术实现要素：

本实用新型的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本实用新型还有一个目的是提供一种可以连接二维平移台的用于与刀闸交互的装置。

为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了一种连接二维平移台的用于与刀闸交互的装置，所述刀闸的开合方向平行于Z轴方向，所述二维平移台由用于将自身固定于所述刀闸正前方的支撑部、用于输出YZ平面位移运动的平移部、用于控制所述平移部运动的控制部组成，所述平移部由Y向位移部和Z向位移部组成，所述装置包括：

用于记录所述刀闸开合状态的感应开关，其电连接所述控制部，其感应端固定连接在所述支撑部上，其触发端通过柔性带与所述刀闸的把手连接，所述柔性带的远离所述刀闸的一端通过第一弹簧与所述支撑部连接；以及

导向孔构件，其固定连接在所述支撑部上，其上设有套设所述柔性带的导向孔，所述导向孔介于所述刀闸与所述触发端之间，所述导向孔用于使所述柔性带的介于所述导向孔和所述触发端之间的部分平行于YZ平面；

其中，所述第一弹簧设有用于使所述柔性带始终处于拉紧状态的预张力，所述预张力小于带动所述刀闸转动所需的力。

优选地，所述装置还包括用于记录所述刀闸把手Z向位移量的位移传感器，其电连接所述控制部，其感应端固定连接在所述Y向位移部上，其触发端固定连接在所述柔性带上。

优选地，所述装置还包括与所述平移部固定连接的支撑架和设在所述支撑架上用于与所述刀闸的把手抵触的压力传感器，所述压力传感器可沿Z向压缩，所述压力传感器电连接所述控制部，所述压力传感器和所述刀闸的自身枢轴分别在所述柔性带所在YZ平面的两侧，所述压力传感器与所述柔性带在X轴方向上设有间隙。

优选地，所述支撑架的靠近所述刀闸的一端设有沿X向滑动的滑块，所述滑块通过第二弹簧与所述支撑架连接，所述压力传感器固定连接在所述滑块上。

优选地，所述装置还包括接近传感器，其电连接所述控制部，其感应端固定连接在所述Y向位移部上，其触发端固定连接在所述支撑部上：

其中，所述触发端的Y向位置与所述刀闸的Y向位置一致，当所述触发端触发所述感应端跳变时，所述压力传感器通过所述平移部的Z向带动就可与所述刀闸把手抵触。

优选地，所述感应开关包括其触发端为活动柄的接触式感应开关，所述活动柄的运动行程不小于所述刀闸把手的运动行程。

优选地，所述感应开关还可以设为非接触式感应开关。

本实用新型至少包括以下有益效果：本实用新型实现了对刀闸的调节。本装置通过柔性带连接刀闸把手实现与刀闸交互，其与通过铰接或固定连接刀闸把手的刚性构件带动刀闸转动的现有技术相对比，其成本更低、安装更便捷、能有效解决某类刀闸把手较短难以实施铰接或连接不牢靠的问题、有效解决刀闸把手材料硬度不足或连接处受力大导致连接处容易破损等等问题。

本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的工作状态示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得；在本实用新型的描述中，术语“横向”、“纵向”、“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实用新型和简化描述，并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实用新型的限制。

如图1所示(图中右下侧为导向孔构件的结构示意图，图中左下侧为通过两个感应开关记录刀闸开合状态的结构示意图，图中中下侧为通过一个感应开关记录刀闸开合状态的结构示意图，图中带箭头的弧线表示刀闸从合闸状态跳变到分闸状态时触发相关部件运动的运动方向，图中的虚线部分表示所述柔性带变形后的状态)，本实用新型提供一种连接二维平移台的用于与刀闸交互的装置，以所述刀闸1000的转动轴的中心为0点，所述刀闸的转动轴为Y轴，以经过0点同时在Y轴所在水平面中垂直于Y轴的方向为X轴，以经过0点同时竖直向上的方向为Z轴(即：所述刀闸的开合方向平行于Z轴方向)，所述二维平移台由用于将自身固定于所述刀闸正前方的支撑部1101、用于输出YZ平面位移运动的平移部1102、用于控制所述平移部运动的控制部1103组成，所述平移部由Y向位移部110201和Z向位移部110202组成，包括：

用于记录所述刀闸开合状态的感应开关1，其电连接所述控制部，其感应端固定连接在所述支撑部上，其触发端通过柔性带2与所述刀闸的把手1001连接，所述柔性带的远离所述刀闸的一端通过第一弹簧3与所述支撑部连接；以及

导向孔构件4，其固定连接在所述支撑部上，其上设有套设所述柔性带的导向孔401，所述导向孔介于所述刀闸与所述触发端之间，所述导向孔用于使所述柔性带的介于所述导向孔和所述触发端之间的部分平行于YZ平面；

其中，所述第一弹簧设有用于使所述柔性带始终处于拉紧状态的预张力，所述预张力小于带动所述刀闸转动所需的力；

所述装置还包括：

用于记录所述刀闸把手Z向位移量的位移传感器5，其电连接所述控制部，其感应端 501固定连接在所述Y向位移部上，其触发端502固定连接在所述柔性带上；

与所述平移部固定连接的支撑架6，以及设在所述支撑架上用于与所述刀闸的把手抵触的压力传感器7，所述压力传感器可沿Z向压缩，所述压力传感器电连接所述控制部，所述压力传感器和所述刀闸的自身枢轴分别在所述柔性带所在YZ平面的两侧，所述压力传感器与所述柔性带在X轴方向上设有间隙；

所述支撑架的靠近所述刀闸的一端设有沿X向滑动的滑块8，所述滑块通过第二弹簧 9与所述支撑架连接，所述压力传感器固定连接在所述滑块上，所述第二弹簧用于使得所述滑块沿X向复位。

在一个实施例中，所述压力传感器7设为按压式开关，所述第一弹簧3设为拉簧，所述感应开关设为其触发端为活动柄的接触式感应开关，所述活动柄的运动行程不小于所述刀闸把手的运动行程，所述感应开关1包括：用于记录所述刀闸合闸状态的合闸状态开关 101、用于记录所述刀闸分闸状态的分闸状态开关102，所述合闸状态开关的活动柄上固定连接一平行于Y轴方向的枢轴103，所述枢轴设在所述合闸状态开关的活动柄与所述柔性带的连接处，所述分闸状态开关的活动柄上设有沿自身长度方向的限位槽104，所述限位槽可滑动地套设在所述枢轴上(即：所述合闸状态开关的活动柄和分闸状态开关的活动柄通过所述枢轴103和所述限位槽104可滑动地连接)【值得注意的是，对于与所述刀闸分合状态的跳变位置点基本一致的所述感应开关，所述感应开关也可仅设为一个】。

本实施例的工作流程，以将刀闸由上推至下为例，包括两步：

第一步，在初始状态下，所述刀闸处于合闸状态，所述合闸状态开关101处于闭合状态，所述分闸状态开关102处于断开状态，所述压力传感器位于所述刀闸把手的上方，所述二维平移台控制所述压力传感器向下降，所述压力传感器受到所述刀闸的抵触发生跳变，所述压力传感器继续压迫所述刀闸向下转动，使得所述合闸状态开关101的发生跳变，此时所述合闸状态开关101和所述分闸状态开关102同时处于断开状态，表示所述刀闸处于合闸和分闸之间的悬而未决的状态，仍需要继续压迫所述刀闸向下转动。

第二步，当刀闸的把手处于水平方向后，所述压力传感器继续压迫所述刀闸向下转动，当所述刀闸转至分闸状态(即无法继续向下转动)的端点时，所述分闸状态开关102发生跳变，此时所述合闸状态开关101处于断开状态，所述分闸状态开关102处于闭合状态，表示所述刀闸处于分闸状态【对于刀闸从初始状态转动一定角度后即可自动朝另一端转动的情况，也可以通过“所述合闸状态开关101处于断开状态，所述分闸状态开关102处于闭合状态”来判断所述刀闸是否处于分闸状态】，关闭所述二维平移台，与刀闸交互完成。

进一步地，以将刀闸由下推至上为例：在初始状态下，所述刀闸处于分闸状态，所述合闸状态开关101处于断开状态，所述分闸状态开关102在所述第一弹簧的拉力作用下处于闭合状态，所述压力传感器位于所述刀闸把手的下方，所述二维平移台控制所述压力传感器向上升，所述压力传感器受到所述刀闸的抵触发生跳变，所述压力传感器继续压迫所述刀闸向上转动，使得所述分闸状态开关102的发生跳变，此时所述合闸状态开关101和所述分闸状态开关102同时处于断开状态，表示所述刀闸处于合闸和分闸之间的悬而未决的状态，仍需要继续压迫所述刀闸向上转动；当刀闸的把手处于水平方向后，所述压力传感器继续压迫所述刀闸向上转动，当所述刀闸转至合闸状态(即无法继续向上转动)的端点时，所述合闸状态开关101发生跳变，此时所述合闸状态开关101处于闭合状态，所述分闸状态开关102处于断开状态，表示所述刀闸处于合闸状态，关闭所述二维平移台，与刀闸交互完成。

在另一个实施例中，所述柔性带还可以是连接所述刀闸把手和所述第一弹簧的刚性链条，或是多个连杆逐一铰接而成的链条。

在另一个实施例中，所述感应开关还可以是非接触式感应开关，如：1、干簧管(感应端)和磁铁(触发端)，2、对射式光电传感器(感应端)和遮光片(触发端)，3、霍尔传感器(感应端)和磁铁(触发端)，等等。

在另一个实施例中，由于所述柔性带始终处于拉紧状态，同时所述压力传感器和所述刀闸的自身枢轴分别在所述柔性带所在YZ平面的两侧，所述压力传感器与所述柔性带在 X轴方向上设有间隙，从而当所述平移部带动所述压力传感器做YZ平面运动时，所述压力传感器不会与柔性带发生抵触。

在另一个实施例中，当所述压力传感器抵触并推动所述刀闸把手转动时，所述刀闸把手和所述压力传感器之间的接触摩擦力带动所述滑块沿X向发生位移，进而使得所述压力传感器跟随所述刀闸把手做弧线运动，使所述平移部对所述刀闸施加转矩时不会因为转矩的施力半径的缩短而需要输出更大驱动力，避免了所述平移部因施力半径太小时而无法输出所需较大驱动力的问题，也可以避免所述压力传感器抵触所述刀闸把手的根部而发生卡死不能转动现象。

在另一个实施例中，所述位移传感器设为反射式光学测距传感器，其感应端501为反射式光电传感器，其触发端502为光栅功能件(如：光栅尺、光栅带等)。在具体使用时包括两个步骤，第一步，首先测量获得最大位移量：使用者手动或控制所述平移部运动，带动所述刀闸做一次完整性(如：从合闸状态到分闸状态，或从分闸状态到合闸状态)的转动，进而带动所述柔性带做线性位移，从而使得所述光栅功能件也跟随所述柔性带做相同的位移量，所述反射式光电传感器记录当前的所述位移量，当所述刀闸到达端点而无法转动时，所述位移量稳定不变，记录当前的所述位移量为最大位移量(由于所述刀闸的开合方向平行于Z轴，所述最大位移量即是所述刀闸把手在Z向的位移量)，第二步，在以后的使用中，控制所述平移部运动，带动所述刀闸转动，进而带动所述柔性带做线性位移，从而使得所述光栅功能件也跟随所述柔性带做相同的位移量，所述反射式光电传感器记录当前的所述位移量，所述位移量与所述最大位移量进行对比，从而获得刀闸转动的姿态信息，所述姿态信息比用开关来反应刀闸状态的信息更为细致，提升了用户不在现场时与所述刀闸交互的的临场感。

在另一个实施例中，如图2所示，所述装置还包括接近传感器13，其设为对射式光电接近传感器，其电连接所述控制部，其感应端1301(即对射式光电传感器)固定连接在所述Y向位移部110201上，其触发端1302(即遮光片)固定连接在所述支撑部1101 上：

其中，所述触发端1302的Y向位置与所述刀闸的Y向位置一致(当存在沿Y向分布的多个刀闸时，设置多个与刀闸数目相同的所述触发端，每个所述触发端的Y向位置与相应刀闸的Y向位置一对一匹配)，通过所述Y向位移部带动所述感应端1301沿Y向运动，当某一所述触发端触发所述感应端跳变时，所述Y向位移部停止运动，所述压力传感器7 通过所述平移部的Z向带动【即通过所述Z向位移部110202带动所述压力传感器7沿Z 向运动】就可与所述触发端相对应的所述刀闸把手1001抵触。

因此，当存在多个刀闸时，当下一次需要操作本次的刀闸或操作其他不同的刀闸时，相应刀闸所对应的所述接近传感器因受到触发而跳变，表示所述平移部已经位于相应刀闸的正前方，接着，所述压力传感器通过所述平移部的Z向带动就可与所述刀闸把手抵触，为操作多个刀闸提供了基础。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。