一種滑塊式直線位移傳感器的制作方法

本發明涉及位移傳感器領域，具體是涉及一種滑塊式直線位移傳感器。

背景技術：

位移傳感器領域廣泛應用于木工機械、注塑機專用機械、吸塑機專用機械、印刷機械、醫療設備器械、機器人位置控制、工程監測電腦控制運動機械系統等需要準確測量位移的場合。直線位移傳感器是基于滑動變阻器原理，把機械的位移量轉化為電信號。滑動變阻器是通過滑片在滑軌上的位移來改變阻值的大小，滑動變阻器兩端連接直流電壓，允許通過較小的微安培電流，滑片和起始端之間的電壓與滑片移動的長度成正比。所以基于這樣的原理，直線位移傳感器的抗電磁性很高。現有滑塊式位移傳感器產品結構包括長筒形的外殼、位于所述外殼內的電阻片、與被測量物體連接并與所述電阻片配合的滑塊電刷組件。滑塊式位移傳感器工作時：被測量物體移動則帶動所述滑塊電刷組件上的電刷在所述電阻片上移動，從而引起電阻片在移動方向上的電阻值的變化，變化的電阻值則通過電氣連接組件以及信號輸出端組件進行信號輸出，其中，外殼的長度方向與滑塊電刷組件的移動方向相同。該結構的缺陷在于：由于產品的外殼較長，導致加工時出現直線性誤差過大以及扭曲變形等缺陷，最終影響到產品的裝配精度，即產品的質量無法保證。

技術實現要素：

為解決上述技術問題，本發明提供了一種滑塊式直線位移傳感器，該結構的直線位移傳感器有效解決了因產品的外殼較長而引起的直線性誤差過大以及扭曲變形等缺陷，提高了產品的裝配精度。

為實現上述目的，本發明采用了以下技術方案：

一種滑塊式直線位移傳感器，包括外殼、滑塊電刷組件位于所述外殼長度方向且相對布置的側面殼體由波浪形板體構成，所述波浪形板體外側板面在垂直于外殼長度方向的截面為波浪形，所述外殼內布置有位于所述波浪形板體上且供所述滑塊電刷組件沿外殼長度方向移動的導槽。

進一步的，所述滑塊電刷組件包括滑塊、直接與待測量物體連接的連接螺栓、滑塊罩，所述連接螺栓穿過所述滑塊罩且連接螺栓的螺栓頭位于滑塊罩內，所述連接螺栓的軸向與所述外殼的長度方向平行；所述滑塊罩內還設有套在所述連接螺栓上且使得所述螺栓頭彈性抵靠在滑塊上的彈簧，所述螺栓頭處嵌裝有鋼珠，所述滑塊對應所述螺栓頭處設有鎢鋼墊。

進一步的，所述外殼側面還設有供所述滑塊移動且沿外殼長度方向布置的安裝插槽，所述滑塊一部分置于所述外殼內，所述滑塊另一部分位于所述外殼外并由所述滑塊罩蓋封，所述安裝插槽位于兩側的波浪形板體之間，所述安裝插槽上還對應設有帶狀軟鋼片構成的密封片，所述密封片穿過所述滑塊，所述安裝插槽的槽沿處設有吸附所述密封片以使得密封片密封在所述安裝插槽槽口上的橡膠磁條。

進一步的，所述滑塊內供所述密封片穿過的通道中對應設有位于所述密封片表面的條帶狀支撐彈片，所述支撐彈片向外殼外側拱起形成拱橋形結構且拱橋兩端彈性支撐在所述密封片所在的外殼表面。

進一步的，所述支撐彈片其中與所述密封片相對的側面貼有聚四氟乙烯材料構成的潤滑層。

進一步的，所述外殼內設有浮動式滑動套以及相對布置在所述波浪形板體上的一對導槽，所述滑動套安裝于所述滑塊上，所述滑塊電刷組件整體通過所述滑動套在所述導槽中滑移。

進一步的，所述外殼中安裝有將變化的電阻值輸出至信號輸出端的電氣連接組件，所述電氣連接組件包括與電阻片進行電連接的接觸彈片，所述接觸彈片固定后彈力回復方向指向所述電阻片以實現接觸彈片與電阻片的緊密接觸。

進一步的，所述接觸彈片為彎折狀，所述電阻片與所述接觸彈片外側面彎折處彈性接觸。

上述技術方案的有益效果主要體現在以下幾個方面：

(1)本發明創造性地將所述外殼的側面殼體設置呈波浪形結構，即通過波浪形板體構成外殼側面板。結果產品在裝配時發現：波浪形板體具有很好的抗變形能力，可以抵消由于外殼較長導致加工時出現直線性誤差過大以及扭曲變形等缺陷。即外殼即使存在加工誤差，但是因為波浪形板體可以產生一定的彈性變形則極大地提高了產品的裝配精度，保證了產品做到長行程(3000mm)的可靠性，提高了外殼內部相對布置在波浪形板體上的一對導槽與滑塊電刷組件中的滑動套的順滑配合程度，進一步提升了產品的質量以及測量精度。波浪形結構也相當于加強筋的作用，使得波浪形板體即使在裝配時產生一定彈性變形也不會影響到板體整體的結構強度。

(2)本發明中所述彈簧、鋼珠、鎢鋼墊、連接螺栓合理的配合設計可以使得滑塊電刷組件在受到側向或傾斜的扭力時可以有效的調節釋放，保證滑塊電刷組件的直線性移動，提高電阻值以及相應位移值的測量精度。

(3)所述密封片穿過所述滑塊，即滑塊隨滑塊電刷組件整體進行移動時，所述密封片相應位于滑塊罩內的部分會與安裝插槽的槽口短暫分離，所述密封片相應位于滑塊罩外的部分則會通過所述橡膠磁條吸附在安裝插槽的槽口處。該密封片一方面使得產品的外部密封性良好，另一方面也不會影響到滑塊電刷組件的移動。

(4)所述支撐彈片可以產生一定變形并使得滑塊電刷組件與外殼可以在有震動的環境中使用，解決了在使用過程中因震動對產品信號穩定性的影響。所述PEFT材質的潤滑層的潤滑性好，耐磨性好，在使用時，不需要另加潤滑油，移動時摩擦噪音也很小。

(5)本發明中所述滑動套是一活動件，滑動時如果外殼中導槽表面不平，滑動套會自動找平，使更多面與外殼導槽接觸，從而減少摩損；滑動套與外殼導槽相對滑動時，會有微小振動，因滑動套是活動的，會隔絕振動，避免振動影響到電刷，從而使輸出的信號更穩定；滑塊電刷組件與外殼導槽間隙大時，更換滑動套即可，相比于更換滑塊成本低很多。另外也增加了電刷與電阻片相對運動時的平滑性從而增加信號的穩定性和產品壽命。

(6)本發明所述電氣連接組件通過接觸彈片即可實現與電阻片的電連接，摒棄了傳統的電氣連接組件與電阻片通過錫膏焊接實現連接的方式，本發明優化了產品的裝配方式、結構簡單、節約了生產成本。

附圖說明

圖1為本發明主視圖。

圖2為本發明剖視圖。

圖3為圖2的A部放大圖。

圖4為本發明中滑塊罩、信號輸出端去掉后的局部立體示意圖。

圖5為圖1的俯視圖。

圖6為圖1的左視圖。

圖7為圖1的右視圖。

圖中標注符號的含義如下：

10-外殼 11-波浪形板體 12-導槽 13-密封片 14-橡膠磁條

15-信號輸出端 20-滑塊電刷組件 21-滑塊 22-連接螺栓

23-滑塊罩 24-彈簧 25-鋼珠 26-鎢鋼墊 27-滑動套 28-電刷

29-支撐彈片 30-電氣連接組件 31-接觸彈片 40-電阻片

具體實施方式

現結合附圖說明本發明的結構特點：

本發明包括外殼10、滑塊電刷組件20，位于所述外殼10長度方向且相對布置的側面殼體由波浪形板體11構成，所述波浪形板體11外側板面在垂直于外殼10長度方向的截面為波浪形，所述外殼10內布置有位于所述波浪形板體11上且供所述滑塊電刷組件20沿外殼10長度方向移動的導槽12。所述外殼10由鋁合金材質構成，且表面鍍有一層陽極氧化鋁，以避免產品外殼被腐蝕，提高產品使用壽命。本發明創造性地將所述外殼10的側面殼體設置呈波浪形結構，即通過波浪形板體11構成外殼10的側面板。結果產品在裝配時發現：波浪形板體11具有很好的抗變形能力，可以抵消由于外殼10較長導致加工時出現直線性誤差過大以及扭曲變形等缺陷。即外殼10即使存在加工誤差，但是因為波浪形板體11可以產生一定的彈性變形則極大地提高了產品的裝配精度，保證了產品做到長行程(3000mm)的可靠性，提高了外殼10內部相對布置在波浪形板體11上的一對導槽12與滑塊電刷組件20中的滑動套27的順滑配合程度，進一步提升了產品的質量以及測量精度。波浪形結構也相當于加強筋的作用，使得波浪形板體11即使在裝配時產生一定彈性變形也不會影響到板體整體的結構強度。

所述滑塊電刷組件20包括滑塊21、直接與待測量物體連接的連接螺栓22、滑塊罩23，所述連接螺栓22穿過所述滑塊罩23且連接螺栓22的螺栓頭位于滑塊罩23內，所述連接螺栓22的軸向與所述外殼10的長度方向平行；所述滑塊罩23內還設有套在所述連接螺栓22上且使得所述螺栓頭彈性抵靠在滑塊21上的彈簧24，所述螺栓頭處嵌裝有鋼珠25，所述滑塊21對應所述螺栓頭處設有鎢鋼墊26。本發明中所述彈簧24、鋼珠25、鎢鋼墊26、連接螺栓22合理的配合設計可以使得滑塊電刷組件20在受到側向或傾斜的扭力時可以有效的調節釋放，保證滑塊電刷組件20的直線性移動，提高電阻值以及相應位移值的測量精度。

所述外殼10側面還設有供所述滑塊21移動且沿外殼10長度方向布置的安裝插槽，所述滑塊21一部分置于所述外殼10內，所述滑塊21另一部分位于所述外殼10外并由所述滑塊罩23蓋封，所述安裝插槽位于兩側的波浪形板體11之間，所述安裝插槽上還對應設有帶狀軟鋼片構成的密封片13，所述密封片13穿過所述滑塊21，所述安裝插槽的槽沿處設有吸附所述密封片13以使得密封片13密封在所述安裝插槽槽口上的橡膠磁條14。所述密封片13穿過所述滑塊21，即滑塊21隨滑塊電刷組件20整體進行移動時，所述密封片13相應位于滑塊罩23內的部分會與安裝插槽的槽口短暫分離，所述密封片13相應位于滑塊罩23外的部分則會通過所述橡膠磁條14吸附在安裝插槽的槽口處。該密封片13一方面使得產品的外部密封性良好，另一方面也不會影響到滑塊電刷組件20的移動。

所述滑塊21內供所述密封片13穿過的通道中對應設有位于所述密封片13表面的條帶狀支撐彈片29，所述支撐彈片29向外殼外側拱起形成拱橋形結構且拱橋兩端彈性支撐在所述密封片13所在的外殼10表面。所述支撐彈片29可以產生一定變形并使得滑塊電刷組件20與外殼10可以在有震動的環境中使用，解決了在使用過程中因震動對產品信號穩定性的影響。

所述支撐彈片29其中與所述密封片13相對的側面貼有聚四氟乙烯材料構成的潤滑層。所述聚四氟乙烯(PEFT)材質的潤滑層的潤滑性好，耐磨性好，在使用時，不需要另加潤滑油，移動時摩擦噪音也很小。

所述外殼內設有浮動式滑動套27以及相對布置在所述波浪形板體11上的一對導槽12，所述滑動套27安裝于所述滑塊21上，所述滑塊電刷組件整體20通過所述滑動套27在所述導槽12中滑移。本發明中所述滑動套27是一活動件，滑動時如果外殼10中導槽12表面不平，滑動套27會自動找平，使更多面與外殼導槽12接觸，從而減少摩損；滑動套27與外殼導槽12相對滑動時，會有微小振動，因滑動套27是活動的，會隔絕振動，避免振動影響到電刷，從而使輸出的信號更穩定；滑塊電刷組件20與外殼導槽12間隙大時，更換滑動套27即可，相比于更換滑塊21成本低很多。另外也增加了電刷28與電阻片40相對運動時的平滑性從而增加信號的穩定性和產品壽命。

所述外殼10中安裝有將變化的電阻值輸出至信號輸出端15的電氣連接組件30，所述電氣連接組件30包括與電阻片40進行電連接的接觸彈片31，所述接觸彈片31固定后彈力回復方向指向所述電阻片40以實現接觸彈片31與電阻片40的緊密接觸。所述接觸彈片31為彎折狀，所述電阻片40與所述接觸彈片31外側面彎折處彈性接觸。本發明所述電氣連接組件30通過接觸彈片31即可實現與電阻片40的電連接，摒棄了傳統的電氣連接組件與電阻片通過錫膏焊接實現連接的方式，本發明優化了產品的裝配方式、結構簡單、節約了生產成本。