控制遙桿的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種控制遙桿，具體涉及一種控制遙桿。
【背景技術(shù)】
[0002]在機(jī)械控制設(shè)備中，控制遙桿是一種最為常見的機(jī)械控制設(shè)備，能方便地應(yīng)用于對(duì)各種機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制。現(xiàn)有控制遙桿的內(nèi)部大多采用扭簧進(jìn)行對(duì)控制遙桿變化角度的傳遞，但是扭簧在長(zhǎng)時(shí)間受力的狀態(tài)下，其機(jī)械傳動(dòng)性能和回復(fù)彈力會(huì)逐漸減小，致使扭簧不僅不能夠準(zhǔn)確的傳遞控制遙桿的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，同時(shí)其回復(fù)位置偏移原始中軸位置，造成零位偏移，降低了控制遙桿的靈敏度，還容易輸出錯(cuò)誤指令，造成安全隱患和影響生產(chǎn)效率。同時(shí)由于扭簧需要橫向設(shè)置進(jìn)行機(jī)械控制，造成控制遙桿的體積較大，不利于機(jī)械操作臺(tái)的空間利用。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]有鑒于此，有必要提供一種能夠?qū)刂七b桿的轉(zhuǎn)動(dòng)角度進(jìn)行精確傳遞、同時(shí)避免回復(fù)偏移的控制遙桿。
[0004]—種控制遙桿，包括一殼體、一角位移傳動(dòng)部件、一控制手柄以及一用于根據(jù)角度變化輸出相應(yīng)控制指令的角度采集控制部件；其中，
[0005]所述殼體上設(shè)有一通槽；
[0006]所述角位移傳動(dòng)部件設(shè)置在所述殼體內(nèi)，所述角位移傳動(dòng)部件包括一圓形齒輪和一與所述圓形齒輪嚙合連接的扇形齒輪；
[0007]所述控制手柄一端穿過所述通槽伸入殼體與所述扇形齒輪的旋轉(zhuǎn)中心連接，另一自由端用于控制；
[0008]所述角度采集控制部件包括一磁體，一與磁體相對(duì)設(shè)置的磁性傳感器；一與磁性傳感器電連接的磁感控制電路，其中，所述磁體同心設(shè)置在所述圓形齒輪上。
[0009]優(yōu)選的，所述通槽沿控制手柄擺動(dòng)方向的長(zhǎng)度大于同一水平位置上控制手柄的最大擺動(dòng)幅度。
[0010]優(yōu)選的，所述控制手柄上固定套設(shè)一角度控制塊，當(dāng)控制手柄擺動(dòng)至最大角度時(shí)，所述角度控制塊的一端與所述殼體抵接，限制控制手柄繼續(xù)擺動(dòng)。
[0011]優(yōu)選的，所述殼體上設(shè)有一凹槽，所述通槽設(shè)置在所述凹槽的底部，所述角度控制塊具有弧形下表面，所述弧形下表面抵接在所述通槽的槽口 ；當(dāng)角度控制塊在控制手柄的帶動(dòng)下擺動(dòng)至最大角度時(shí)，所述角度控制塊的一端與所述凹槽的側(cè)壁抵接，限制控制手柄繼續(xù)擺動(dòng)。
[0012]優(yōu)選的，所述控制手柄與所述殼體之間設(shè)有一環(huán)形彈性部件，所述環(huán)形彈性部件的上端抵接于所述控制手柄的自由端，下端抵接在所述殼體上。
[0013]優(yōu)選的，所述環(huán)形彈性部件的半徑由上至下逐漸增大。
[0014]優(yōu)選的，所述殼體具有兩個(gè)并列設(shè)置的第一中空內(nèi)腔和第二中空內(nèi)腔，所述控制手柄、扇形齒輪、圓形齒輪以及同心磁體設(shè)置在第一中空內(nèi)腔中，所述磁感控制電路設(shè)置在第二中空內(nèi)腔中。
[0015]優(yōu)選的，所述第二中空內(nèi)腔內(nèi)的磁感控制電路通過樹脂灌漿進(jìn)行密封隔離。
[0016]優(yōu)選的，所述控制手柄與所述殼體之間通過一柔性密封件進(jìn)行密封。
[0017]優(yōu)選的，所述磁感控制電路包括一雙路輸出的微處理器，當(dāng)所述磁體相對(duì)控制手柄的中軸初始位置順時(shí)針旋轉(zhuǎn)超過閾值角度時(shí)，所述微處理器根據(jù)磁性傳感器的采集信號(hào)向其中第一路輸出路徑輸出一與手柄行程成比例的正向控制信號(hào)，同時(shí)向第二路輸出路徑輸出小于某一閥值的信號(hào)并且保持不變；當(dāng)所述磁體相對(duì)控制手柄的中軸初始位置逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)超過閾值角度時(shí)，所述微處理器根據(jù)磁性傳感器的采集信號(hào)向第二路輸出路徑輸出一與手柄行程成比例的正向控制信號(hào)，同時(shí)向第一路輸出路徑輸出小于某一閥值的信號(hào)并且保持不變。
[0018]本實(shí)用新型所述的控制遙桿，通過扇形齒輪和圓形齒輪的嚙合連接，將控制手柄轉(zhuǎn)動(dòng)的角度細(xì)分為齒輪嚙合的齒數(shù)，通過增加相同角度內(nèi)扇形齒輪和圓形齒輪的齒數(shù)，從而提高對(duì)控制手柄角位移傳動(dòng)的精密度，減小傳遞過程中產(chǎn)生的誤差。相較現(xiàn)有技術(shù)中采用扭簧進(jìn)行角度傳遞容易產(chǎn)生誤差的問題，本實(shí)用新型所述的控制遙桿結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，角位移傳動(dòng)精密度高，從而使控制遙桿的控制更加精確。
【附圖說明】
[0019]圖1為本實(shí)用新型所述控制遙桿的剖視圖；
[0020]圖2為圖1沿A-A方向的剖視圖；
[0021]圖3為本實(shí)用新型所述控制手柄的轉(zhuǎn)動(dòng)角度與磁感控制電路的輸出電壓的關(guān)系變化曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0023]如圖1和圖2所示，本實(shí)用新型提供一種控制遙桿，其包括一殼體10，所述殼體10上設(shè)有一通槽11 ;一設(shè)置在所述殼體10內(nèi)的角位移傳動(dòng)部件20 ;—端通過通槽11伸入殼體10內(nèi)與角位移傳動(dòng)部件20連接的控制手柄30 ;—與所述角位移傳動(dòng)部件20連接、用于根據(jù)角度變化輸出相應(yīng)控制指令的角度采集控制部件40。
[0024]其中，所述角位移傳動(dòng)部件20包括一圓形齒輪21和一與所述圓形齒輪21嚙合連接的扇形齒輪22，所述角度采集控制部件40包括一磁體41 ;一與磁體41相對(duì)設(shè)置的磁性傳感器42 與磁性傳感器42電連接的磁感控制電路43 ;其中，所述磁體41同心設(shè)置在所述圓形齒輪21上。具體的，所述控制手柄30 —端與所述扇形齒輪22的旋轉(zhuǎn)中心連接。所述通槽11為控制手柄30提供角度擺動(dòng)行程，且通槽11沿控制手柄30擺動(dòng)方向的長(zhǎng)度大于同一水平位置上控制手柄30的最大擺動(dòng)幅度。具體的，由于控制手柄30為作用力的施力部件，因此為保證控制遙桿的使用壽命，所述控制手柄30優(yōu)選采用剛性較強(qiáng)的金屬制成。
[0025]通過扇形齒輪22和圓形齒輪21的嚙合連接，使控制手柄30轉(zhuǎn)動(dòng)的角度能夠進(jìn)行精確的傳遞，并采用同心磁體41建立磁場(chǎng)，通過磁性傳感器42對(duì)磁場(chǎng)中的旋轉(zhuǎn)變化進(jìn)行采集，當(dāng)所述控制手柄30發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，使扇形齒輪22帶動(dòng)圓形齒輪21旋轉(zhuǎn)，同心磁體41在圓形齒輪21的帶動(dòng)下與磁性傳感器42之間發(fā)生相對(duì)旋轉(zhuǎn)位移，在切割磁感線的運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生感應(yīng)電流，磁性傳感器42檢測(cè)到感應(yīng)電流，使磁感控制電路43根據(jù)所述感應(yīng)電流輸出相應(yīng)的電壓，從而控制機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)，采用齒輪傳遞消除了現(xiàn)有技術(shù)中扭簧的彈性消耗問題，且精度高，使用壽命長(zhǎng)。
[0026]所述磁感控制電路43的輸出電壓與所述控制手柄30轉(zhuǎn)動(dòng)角度的變化關(guān)系如圖3所示。由圖3可知，當(dāng)控制手柄30相對(duì)中軸初始位置轉(zhuǎn)動(dòng)的角度越大，磁感控制電路43的輸出電壓就越大，從而控制機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)速度。當(dāng)控制手柄30反方向擺動(dòng)時(shí)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)則向反方向做一維運(yùn)動(dòng)。因此，通過多個(gè)本實(shí)用新型的直線手柄的組合可以控制機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)的多維運(yùn)動(dòng)。
[0027]具體的，所述殼體10包括一基座101和設(shè)置在基座下方的密封底殼102，所述扇形齒輪22、圓形齒輪21、磁體41以及磁感控制電路43均設(shè)置在所述密封底殼102內(nèi)。所述基座101上設(shè)有一凹槽103，所述通槽11設(shè)置在凹槽103底部。
[0028]由于控制手柄30直接與殼體10碰撞抵接，容易造成控制手柄30使用壽命的縮減，因此，在所述控制手柄30上固定套設(shè)一角度控制塊31，所述角度控制塊31具有一弧形下表面311，所述弧形下表面311相對(duì)所述通槽11抵接在凹槽103底部，當(dāng)控制手柄30擺動(dòng)角度達(dá)到預(yù)定最大角度，所述角度控制塊31的一端與凹槽103的側(cè)壁抵接，從而控制了控制手柄30的最大擺動(dòng)角度，也避免了控制手柄30與所述殼體10直接碰撞，造成控制手柄30損壞的問題。
[0029]同時(shí)，所述控制手柄30與所述基座101之間還設(shè)有一環(huán)形彈性部件32，所述環(huán)形彈性部件32套裝在所述控制手柄30上，其上端抵接于所述控制手柄30的自由端，下端抵接在所述基座101上。當(dāng)未向控制手柄30施加外力或施加的外力小于環(huán)形彈性部件32的回復(fù)彈力時(shí)，所述控制手柄30處于中軸初始位置，當(dāng)向控制手柄30施加的外力大于環(huán)形彈性部件32的回復(fù)彈力，從而使其左右擺動(dòng)時(shí)，所述環(huán)形彈性部件32 —側(cè)被壓縮，另一側(cè)即被拉伸，因此，當(dāng)松開控制手柄30時(shí)，控制手柄30就會(huì)在回復(fù)彈力的作用下回復(fù)至中軸初始位置。
[0030]當(dāng)控制手柄30做回復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，控制手柄30相對(duì)中軸初始位置轉(zhuǎn)動(dòng)的角度迅速減小，且回復(fù)時(shí)間非常短，幾乎可以忽略不計(jì)，從而磁感控制電路43輸出的控制信號(hào)非常小，因此當(dāng)機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)到達(dá)指定位置后，松開控制手柄30，機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)不會(huì)發(fā)生明顯位移。
[0031]更優(yōu)選的，所述環(huán)形彈性部件32的半徑由上至下逐漸增大，形成橫截面為三角形的彈性支撐面，所述控制手柄30的中軸初始位置位于所述彈性支撐面的中心線上，根據(jù)三角支撐的穩(wěn)定性，控制手柄30在自由狀態(tài)下，由彈性部件32的回復(fù)力控制其回復(fù)至