控制遙桿的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種控制遙桿，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)行對控制遙桿變化角度的傳遞，但是扭簧在長時間受力的狀態(tài)下，其機(jī)械傳動性能和回復(fù)彈力會逐漸減小，致使扭簧不僅不能夠準(zhǔn)確的傳遞控制遙桿的轉(zhuǎn)動角度，同時其回復(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，還容易輸出錯誤指令，造成安全隱患和影響生產(chǎn)效率。同時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)械操作臺的空間利用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]有鑒于此，有必要提供一種能夠?qū)刂七b桿的轉(zhuǎn)動角度進(jìn)行精確傳遞、同時避免回復(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，
所述殼體上設(shè)有一通槽；
所述角位移傳動部件設(shè)置在所述殼體內(nèi)，所述角位移傳動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；
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；
所述角度采集控制部件包括一磁體，一與磁體相對設(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。
[0005]優(yōu)選的，所述通槽沿控制手柄擺動方向的長度大于同一水平位置上控制手柄的最大擺動幅度。
[0006]優(yōu)選的，所述控制手柄上固定套設(shè)一角度控制塊，當(dāng)控制手柄擺動至最大角度時，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。
[0007]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下擺動至最大角度時，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。
[0008]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。
[0009]優(yōu)選的，所述環(huán)形彈性部件的半徑由上至下逐漸增大。
[0010]優(yōu)選的，所述殼體具有兩個并列設(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。
[0011 ] 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。
[0012]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。
[0013]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)所述磁體相對控制手柄的中軸初始位置順時針旋轉(zhuǎn)超過閾值角度時，所述微處理器根據(jù)磁性傳感器的采集信號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，同時向第二路輸出路徑輸出小于某一閥值的信號并且保持不變；當(dāng)所述磁體相對控制手柄的中軸初始位置逆時針旋轉(zhuǎn)超過閾值角度時，所述微處理器根據(jù)磁性傳感器的采集信號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，同時向第一路輸出路徑輸出小于某一閥值的信號并且保持不變。
[0014]本發(fā)明所述的控制遙桿，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)，從而提高對控制手柄角位移傳動的精密度，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，本發(fā)明所述的控制遙桿結(jié)構(gòu)簡單，角位移傳動精密度高，從而使控制遙桿的控制更加精確。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明所述控制遙桿的剖視圖；
圖2為圖1沿A-A方向的剖視圖；
圖3為本發(fā)明所述控制手柄的轉(zhuǎn)動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】
[0016]為了使本發(fā)明的目的、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，對本發(fā)明進(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發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0017]如圖1和圖2所示，本發(fā)明提供一種控制遙桿，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)的角位移傳動部件20 ;—端通過通槽11伸入殼體10內(nèi)與角位移傳動部件20連接的控制手柄30 ;—與所述角位移傳動部件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。
[0018]其中，所述角位移傳動部件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提供角度擺動行程，且通槽11沿控制手柄30擺動方向的長度大于同一水平位置上控制手柄30的最大擺動幅度。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。
[0019]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，通過磁性傳感器42對磁場中的旋轉(zhuǎn)變化進(jìn)行采集，當(dāng)所述控制手柄30發(fā)生轉(zhuǎn)動，使扇形齒輪22帶動圓形齒輪21旋轉(zhuǎn)，同心磁體41在圓形齒輪21的帶動下與磁性傳感器42之間發(fā)生相對旋轉(zhuǎn)位移，在切割磁感線的運(yùn)動中產(chǎn)生感應(yīng)電流，磁性傳感器42檢測到感應(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，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。
[0020]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相對中軸初始位置轉(zhuǎn)動的角度越大，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)動速度。當(dāng)控制手柄30反方向擺動時，執(zhí)行機(jī)構(gòu)則向反方向做一維運(yùn)動。因此，通過多個本發(fā)明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。
[0021]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。
[0022]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相對所述通槽11抵接在凹槽103底部，當(dāng)控制手柄30擺動角度達(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。
[0023]同時，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，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，從而使其左右擺動時，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，控制手柄30就會在回復(fù)彈力的作用下回復(fù)至中軸初始位置。
[0024]當(dāng)控制手柄30做回復(fù)運(yùn)動時，控制手柄30相對中軸初始位置轉(zhuǎn)動的角度迅速減小，且回復(fù)時間非常短，幾乎可以忽略不計，從而磁感控制電路43輸出的控制信號非常小，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)不會發(fā)生明顯位移。
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)至中軸初始位置，避免控制手柄30回復(fù)