一种用于自动装填机的闭锁电磁铁

摘要

本发明公开了一种用于自动装填机的闭锁电磁铁，其特征在于：包括主动作电磁铁、闭锁电磁铁、电磁铁安装支架、控制电路板总成、位移传感器、接近传感器；电磁铁安装支架安装在主动作电磁铁后端，闭锁电磁铁安装在电磁铁安装支架上；位移传感器安装在主动作电磁铁后端；接近传感器螺纹安装在闭锁电磁铁尾部；后座安装在主动作大电磁铁的后端，盖安装在后座上，位置信号指示灯和控制电路板总成安装在盖上，控制电路板总成与位移传感器、接近传感器、位置信号指示灯、主动作电磁铁、闭锁电磁铁电连接。本发明采用位移传感器检测主动作电磁铁行程；采用无接触式接近传感器检测闭锁电磁铁闭锁信号，替代了传统机械式开关，有效提高了产品的可靠性。

权利要求

1.一种用于自动装填机的闭锁电磁铁，其特征在于：包括主动作电磁铁、闭锁电磁铁、电磁铁安装支架、控制电路板总成、位移传感器、接近传感器、后座、盖、位置信号指示灯，所述主动作电磁铁的闭锁杆随主动作电磁铁的吸合释放往复运动；所述电磁铁安装支架安装在主动作电磁铁后端，所述闭锁电磁铁安装在电磁铁安装支架上，闭锁电磁铁的插销随闭锁电磁铁的吸合释放往复运动，且所述插销可对闭锁杆进行限位；所述位移传感器安装在主动作电磁铁后端，用于将主动作电磁铁动作行程转换为电信号；所述接近传感器螺纹安装在闭锁电磁铁尾部，用于检测闭锁电磁铁插销的位置；所述后座安装在主动作大电磁铁的后端，所述盖安装在后座上，所述位置信号指示灯和控制电路板总成安装在所述盖上，所述控制电路板总成与位移传感器、接近传感器、位置信号指示灯、主动作电磁铁、闭锁电磁铁电连接；

所述控制电路板总成包括稳压电路板和控制电路板，稳压电路板和控制电路板之间采用六角螺柱方式紧固；

所述稳压电路板中包括直流稳压模块、滤波电容及防反接二极管，直流稳压模块用于对整个闭锁电磁铁进行供电，滤波电容及防反接二极管用于放置输入电压波形和稳定信号输出；

所述控制电路板中包括降压电路、位移传感器信号采集比较电路、闭锁及解锁信号输出电路、状态显示信号输出电路，所述降压电路的输入端与直流稳压模块的输出端相连，降压电路的输出端与闭锁及解锁信号输出电路相连，位移传感器信号采集比较电路的输入端与位移传感器的信号输出端、接近传感器的信号输出端相连，位移传感器信号采集比较电路的输出端与闭锁及解锁信号输出电路、状态显示信号输出电路相连。

2.根据权利要求1所述的用于自动装填机的闭锁电磁铁，其特征在于：所述主动作电磁铁包括轭体、线圈Ⅰ、前端盖、后端盖、铁芯总成，所述前端盖紧固在轭体上，所述后端盖采用收口方式紧固在轭体上，铁芯总成设置在轭体内，所述线圈Ⅰ设置在铁芯总成与轭体之间的空间内，所述铁芯总成包括铁芯、闭锁杆和拉杆；所述铁芯位于轭体内，拉杆从轭体外部穿过前端盖与铁芯固定；所述闭锁杆从轭体外部穿过后端盖后穿入铁芯中，并用螺母固定。

3.根据权利要求2所述的用于自动装填机的闭锁电磁铁，其特征在于：所述主动作电磁铁还包括复位弹簧、压环和压圈，所述拉杆位于轭体外部一端设有限位槽，所述压圈通过压环固定安装在限位槽内，所述复位弹簧套设于拉杆上，且复位弹簧一端固定在前端盖上，复位弹簧另一端固定在压圈上，所述复位弹簧外侧设有防尘帽，防尘帽通过防尘帽压环固定在主动作电磁铁的前端盖上。

4.根据权利要求3所述的用于自动装填机的闭锁电磁铁，其特征在于：所述闭锁电磁铁包括壳体、端盖、线圈Ⅱ、衔铁总成、弹簧、调整垫；所述壳体固定在电磁铁安装支架上，所述端盖安装在壳体上，所述衔铁总成包括衔铁、插销和挡圈，所述衔铁位于壳体内，衔铁前端设有插销，通过挡圈将插销和衔铁固定，所述衔铁上套有弹簧，所述衔铁压缩弹簧使得插销从端盖的孔内穿出，所述插销穿出端盖的一端紧贴主动作电磁铁的闭锁杆，所述闭锁杆上设有用于供插销插入的沉槽，当主动作电磁铁吸合到位时，闭锁杆上的沉槽正对插销；所述调整垫垫在闭锁电磁铁端盖与电磁铁安装支架的配合面，用于调整闭锁电磁铁插销插入闭锁杆沉槽内深度。

5.根据权利要求4所述的用于自动装填机的闭锁电磁铁，其特征在于：所述控制电路板中的位移传感器信号采集比较电路包含三个可调电阻器，三个可调电阻器根据系统要求进行调整，从而调整确定初始位置、中间位置及闭锁位置三个位置的基准电压信号，对应主动作电磁铁的动作行程。

6.根据权利要求4所述的用于自动装填机的闭锁电磁铁，其特征在于：所述闭锁及解锁信号输出电路的闭锁位置信号输出与所述接近传感器信号形成逻辑与关系，当主动作电磁铁到达吸合位置，且闭锁电磁铁插销成功插入闭锁杆上的沉槽，此时，闭锁及解锁信号输出电路输出闭锁信号。

7.根据权利要求4所述的用于自动装填机的闭锁电磁铁，其特征在于：所述位置信号指示灯分为初始位置、中间位置和闭锁位置，分别采用红色、黄色及绿色LED指示灯。

说明书

一种用于自动装填机的闭锁电磁铁

技术领域

[0001] 本发明涉及电磁铁领域，特别涉及一种用于自动装填机的闭锁电磁铁。

背景技术

[0002] 闭锁电磁铁是自动装填机的重要部件，装填过程中用于闭锁制动，并保持闭锁状态，同时向装填机输出闭锁信号指示系统可以装填；在装填机发出解锁指令后，能够立即可
靠解锁进行装填工作。传统的装填机闭锁电磁铁存在以下几点不足：

[0003] 1、闭锁及解锁信号输出时机由机械结构设计确定，无法进行精确调节；

[0004] 2、闭锁及解锁信号由机械式开关触动发生，动作可靠性受限，且在长期工作故障率增加；

[0005] 3、无工作状态（即闭锁及解锁信号输出时机和位置）指示功能，不便于产品在系统装调、使用及故障情况下的问题排查。

发明内容

[0006] 为了解决上述技术问题，本发明提供一种结构简单、成本低、可靠性高的用于自动装填机的闭锁电磁铁。

[0007] 本发明解决上述问题的技术方案是：一种用于自动装填机的闭锁电磁铁，包括主动作电磁铁、闭锁电磁铁、电磁铁安装支架、控制电路板总成、位移传感器、接近传感器、后
座、盖、位置信号指示灯，所述主动作电磁铁的闭锁杆随主动作电磁铁的吸合释放往复运
动；所述电磁铁安装支架安装在主动作电磁铁后端，所述闭锁电磁铁安装在电磁铁安装支
架上，闭锁电磁铁的插销随闭锁电磁铁的吸合释放往复运动，且所述插销可对闭锁杆进行
限位；所述位移传感器安装在主动作电磁铁后端，用于将主动作电磁铁动作行程转换为电
信号；所述接近传感器螺纹安装在闭锁电磁铁尾部，用于检测闭锁电磁铁插销的位置；所述
后座安装在主动作大电磁铁的后端，所述盖安装在后座上，所述位置信号指示灯和控制电
路板总成安装在所述盖上，所述控制电路板总成与位移传感器、接近传感器、位置信号指示
灯、主动作电磁铁、闭锁电磁铁电连接。

[0008] 上述用于自动装填机的闭锁电磁铁，所述主动作电磁铁包括轭体、线圈Ⅰ、前端盖、后端盖、铁芯总成，所述前端盖紧固在轭体上，所述后端盖采用收口方式紧固在轭体上，铁
芯总成设置在轭体内，所述线圈Ⅰ设置在铁芯总成与轭体之间的空间内，所述铁芯总成包括
铁芯、闭锁杆和拉杆；所述铁芯位于轭体内，拉杆从轭体外部穿过前端盖与铁芯固定；所述
闭锁杆从轭体外部穿过后端盖后穿入铁芯中，并用螺母固定。

[0009] 上述用于自动装填机的闭锁电磁铁，所述主动作电磁铁还包括复位弹簧、压环和压圈，所述拉杆位于轭体外部一端设有限位槽，所述压圈通过压环固定安装在限位槽内，所
述复位弹簧套设于拉杆上，且复位弹簧一端固定在前端盖上，复位弹簧另一端固定在压圈
上，所述复位弹簧外侧设有防尘帽，防尘帽通过防尘帽压环固定在主动作电磁铁的前端盖
上。

[0010] 上述用于自动装填机的闭锁电磁铁，所述闭锁电磁铁包括壳体、端盖、线圈Ⅱ、衔铁总成、弹簧、调整垫；所述壳体固定在电磁铁安装支架上，所述端盖安装在壳体上，所述衔
铁总成包括衔铁、插销和挡圈，所述衔铁位于壳体内，衔铁前端设有插销，通过挡圈将插销
和衔铁固定，所述衔铁上套有弹簧，所述衔铁压缩弹簧使得插销从端盖的孔内穿出，所述插
销穿出端盖的一端紧贴主动作电磁铁的闭锁杆，所述闭锁杆上设有用于供插销插入的沉
槽，当主动作电磁铁吸合到位时，闭锁杆上的沉槽正对插销；所述调整垫垫在闭锁电磁铁端
盖与电磁铁安装支架的配合面，用于调整闭锁电磁铁插销插入闭锁杆沉槽内深度。

[0011] 上述用于自动装填机的闭锁电磁铁，所述控制电路板总成包括稳压电路板和控制电路板，稳压电路板和控制电路板之间采用六角螺柱方式紧固。

[0012] 上述用于自动装填机的闭锁电磁铁，所述稳压电路板中包括直流稳压模块、滤波电容及防反接二极管，直流稳压模块用于对整个闭锁电磁铁进行供电，滤波电容及防反接
二极管用于放置输入电压波形和稳定信号输出。

[0013] 上述用于自动装填机的闭锁电磁铁，所述控制电路板中包括降压电路、位移传感器信号采集比较电路、闭锁及解锁信号输出电路、状态显示信号输出电路，所述降压电路的
输入端与直流稳压模块的输出端相连，降压电路的输出端与闭锁及解锁信号输出电路相
连，位移传感器信号采集比较电路的输入端与位移传感器的信号输出端、接近传感器的信
号输出端相连，位移传感器信号采集比较电路的输出端与闭锁及解锁信号输出电路、状态
显示信号输出电路相连。

[0014] 上述用于自动装填机的闭锁电磁铁，所述控制电路板中的位移传感器信号采集比较电路包含三个可调电阻器，三个可调电阻器根据系统要求进行调整，从而调整确定初始
位置、中间位置及闭锁位置三个位置的基准电压信号，对应主动作电磁铁的动作行程。

[0015] 上述用于自动装填机的闭锁电磁铁，所述闭锁及解锁信号输出电路的闭锁位置信号输出与所述接近传感器信号形成逻辑与关系，即当主动作电磁铁到达吸合位置，且闭锁
电磁铁插销成功插入闭锁杆上的沉槽，此时，闭锁及解锁信号输出电路输出闭锁信号。

[0016] 上述用于自动装填机的闭锁电磁铁，所述位置信号指示灯分为初始位置、中间位置和闭锁位置，分别采用红色、黄色及绿色LED指示灯。

[0017] 本发明的有益效果在于：

[0018] 1、本发明的闭锁电磁铁采用位移传感器检测主动作电磁铁行程；采用无接触式接近传感器检测闭锁电磁铁闭锁信号，替代了传统机械式开关，有效提高了产品的可靠性。

[0019] 2、本发明的闭锁电磁铁提供至少三个动作位置信号的输出和分色指示功能，且输出信号位置及时机精确可调，便于在不同装填机系统应用时进行调整和匹配，大大提高了
装机适应性。

[0020] 3、本发明的闭锁电磁铁的闭锁信号输出采用位移传感器信号与接近传感器信号的连锁设计，大大提升了闭锁信号输出的可靠性。

[0021] 4、本发明的闭锁电磁铁的控制电路，可在电磁场环境中可靠工作，可实现针对现有型号装填机闭锁电磁铁的直接替代。

附图说明

[0022] 图1为本发明的结构示意图。

[0023] 图2为本发明中主动作电磁铁和闭锁电磁铁的内部结构示意图。

[0024] 图3为图1的右视图。

[0025] 图4为图3中去掉盖后的示意图。

[0026] 图5为本发明中位移传感器和接近传感器的安装位置示意图。

[0027] 图6为本发明中控制电路板总成的结构示意图。

[0028] 图7为图6的侧视图。

[0029] 图8为图7的俯视图。

[0030] 图9为本发明中控制电路板总成的电路图。

具体实施方式

[0031] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

[0032] 如图1‑图5所示，一种用于自动装填机的闭锁电磁铁，包括主动作电磁铁1、闭锁电磁铁2、电磁铁安装支架3、控制电路板总成33、位移传感器4、接近传感器5、后座34、盖25、位
置信号指示灯26，所述主动作电磁铁1的闭锁杆6随主动作电磁铁1的吸合释放往复运动；所
述电磁铁安装支架3安装用螺钉Ⅰ和防松垫圈Ⅰ在主动作电磁铁1后端，所述闭锁电磁铁2用
螺钉Ⅱ和防松垫圈Ⅱ安装在电磁铁安装支架3上，闭锁电磁铁2的插销7随闭锁电磁铁2的吸
合释放往复运动，且所述插销7可对闭锁杆6进行限位；所述位移传感器4采用螺纹配合紧固
在位移传感器安装板27上，再将位移传感器安装板27用螺钉Ⅴ紧固安装在主动作电磁铁1
后端，用于将主动作电磁铁1动作行程转换为电信号；所述接近传感器5螺纹安装在闭锁电
磁铁2尾部，用于检测闭锁电磁铁2插销7的位置；所述后座34用螺钉Ⅲ和防松垫圈Ⅲ安装在
主动作大电磁铁的后端，所述盖25用螺钉Ⅳ及防松垫圈Ⅳ安装在后座34上，所述位置信号
指示灯26和控制电路板总成33安装在所述盖25上，所述控制电路板总成33通过矩形连接器
36、导线与位移传感器4、接近传感器5、位置信号指示灯26、主动作电磁铁1、闭锁电磁铁2电
连接。

[0033] 如图2所示，图2中24为销，所述主动作电磁铁1包括轭体8、线圈Ⅰ9、前端盖10、后端盖11、铁芯总成，所述前端盖10紧固在轭体8上，所述后端盖11采用收口方式紧固在轭体8
上，铁芯总成设置在轭体8内，所述线圈Ⅰ9设置在铁芯总成与轭体8之间的空间内，所述铁芯
总成包括铁芯12、闭锁杆6和拉杆13；所述铁芯12位于轭体8内，拉杆13从轭体8外部穿过前
端盖10与铁芯12固定；所述闭锁杆6从轭体8外部穿过后端盖11后穿入铁芯12中，并用螺母
固定。

[0034] 所述主动作电磁铁1还包括复位弹簧14、压环15和压圈16，所述拉杆13位于轭体8外部一端设有限位槽，所述压圈16通过压环15固定安装在限位槽内，所述复位弹簧14套设
于拉杆13上，且复位弹簧14一端固定在前端盖10上，复位弹簧14另一端固定在压圈16上，所
述复位弹簧14外侧设有防尘帽28，防尘帽28通过防尘帽压环29固定在主动作电磁铁1的前
端盖10上，防尘帽28起到防尘密封的作用，所述盖25上还设有插座30，插座30用于闭锁电磁
铁2供电。

[0035] 所述闭锁电磁铁2包括壳体17、端盖18、线圈Ⅱ19、衔铁总成、弹簧20、调整垫23；所述壳体17固定在电磁铁安装支架3上，所述端盖18安装在壳体17上，所述衔铁总成包括衔铁
21、插销7和挡圈22，所述衔铁21位于壳体17内，衔铁21前端设有插销7，通过挡圈22将插销7
和衔铁21固定，所述衔铁21上套有弹簧20，所述衔铁21压缩弹簧20使得插销7从端盖18的孔
内穿出，所述插销7穿出端盖18的一端紧贴主动作电磁铁1的闭锁杆6，所述闭锁杆6上设有
用于供插销7插入的沉槽，当主动作电磁铁1吸合到位时，闭锁杆6上的沉槽正对插销7；所述
调整垫23垫在闭锁电磁铁2端盖18与电磁铁安装支架3的配合面，用于调整闭锁电磁铁2插
销7插入闭锁杆6沉槽内深度。

[0036] 如图6‑图9所示，所述控制电路板总成33包括稳压电路板31和控制电路板32，稳压电路板31和控制电路板32之间采用六角螺柱35方式紧固。

[0037] 所述稳压电路板31中包括直流稳压模块U2、滤波电容及防反接二极管，直流稳压模块U2用于对整个闭锁电磁铁2进行供电，滤波电容及防反接二极管用于放置输入电压波
形和稳定信号输出。

[0038] 所述控制电路板32中包括降压电路、位移传感器信号采集比较电路、闭锁及解锁信号输出电路、状态显示信号输出电路，所述降压电路的输入端与直流稳压模块的输出端
相连，降压电路的输出端与闭锁及解锁信号输出电路相连，位移传感器信号采集比较电路
的输入端与位移传感器4的信号输出端、接近传感器5的信号输出端相连，位移传感器信号
采集比较电路的输出端与闭锁及解锁信号输出电路、状态显示信号输出电路相连。

[0039] 所述控制电路板32中的位移传感器信号采集比较电路包含三个可调电阻器R13、R14、R15，三个可调电阻器根据系统要求进行调整，从而调整确定初始位置、中间位置及闭
锁位置三个位置的基准电压信号，对应主动作电磁铁1的动作行程。

[0040] 所述闭锁及解锁信号输出电路的闭锁位置信号输出与所述接近传感器5信号形成逻辑与关系，即当主动作电磁铁1到达吸合位置，且闭锁电磁铁2插销7成功插入闭锁杆6上
的沉槽，此时，闭锁及解锁信号输出电路输出闭锁信号。

[0041] 所述位置信号指示灯26分为初始位置、中间位置和闭锁位置，分别采用红色、黄色及绿色LED指示灯，分辨明显，便于产品在系统装调、使用及故障情况下的问题排查。

[0042] 本发明的工作原理如下：自动装填机上电后，闭锁电磁铁2的控制电路板总成33得电，此时，根据检测到的位移传感器信号，控制相应位置状态指示灯显示。电磁铁闭锁过程：
当闭锁电磁铁2处于初始位置时，红色指示灯点亮；当系统控制给主动作电磁铁1供电时，主
动作电磁铁1铁芯12受电磁吸力影响开始向吸合位置运动，并同步推动位移传感器4推杆运
动，离开初始位置后，红色指示灯熄灭；当铁芯12运动到中间位置时，黄色指示灯点亮并常
亮，同时向系统输出闭锁提前量信号；当铁芯12运动到吸合位置后，一旦闭锁小电磁铁的插
销7插入主动作电磁铁1闭锁杆6的沉槽中，即收到接近传感器5信号后，绿色指示灯点亮并
常亮，同时向系统输出闭锁到位信号。电磁铁解锁过程：系统控制给主动作电磁铁1供电，再
控制给闭锁电磁铁2供电，此时，闭锁电磁铁2吸合，接近传感器5接收到吸合信号，绿色指示
灯熄灭，控制电路板32向装填机发送信号，装填机给主动作电磁铁1断电，此时，受复位弹簧
14作用，铁芯12向初始位置运动（位移传感器4推杆跟随铁芯12回位），当铁芯12运动到中间
位置时，黄色指示灯熄灭，同时向系统输出解锁提前量信号；当铁芯12回到初始位置后，红
色指示灯点亮并常亮。