[发明专利]碰触引导导向传感器、标定系统及标定方法

权利要求书

1.一种碰触引导导向传感器，其特征在于：包括壳体和触碰组件；

触碰组件包括触碰杆（2）、转轴（5）、磁铁（6）、隔板（7）、电路板（9）和磁感芯片（10）；

转轴（5）一端设在壳体内，另一端穿过壳体（3）与触碰杆（2）连接；

扭簧（4）套装在转轴（5）上，扭簧（4）一端穿装在壳体（3）壁上，另一端穿装在转轴（5）底部；

磁铁（6）、隔板（7）、电路板（9）和磁感芯片（10）设在壳体内，磁铁（6）设于转轴（5）底部，隔板（7）与转轴（5）底部接触，电路板（9）设于隔板（7）上，磁感芯片（10）设于电路板（9）上。

2.根据权利要求1所述碰触引导导向传感器，其特征在于：碰触杆（2）为尼龙材质，其结构为空心壳体，设有加强骨架，与空心壳体组成长槽形的蜂窝杆；

碰触杆（2）为弧形杆件，以碰触杆（2）的安装孔中心为圆心，以与安装孔内侧平面平行线为x轴，以与安装孔内侧平面垂直为y轴，建立坐标系，其弧形曲线公式为：y=0，0≤x＜67；y = -9E-10x5 + 7E-07x4 - 0.0002x3 + 0.0241x2 - 1.4957x + 36.206，67≤x≤270.1。

3.根据权利要求1所述碰触引导导向传感器，其特征在于：磁感芯片（10）中心、电路板（9）中心与磁铁（6）中心处于同一条线上。

4.根据权利要求1所述碰触引导导向传感器，其特征在于：电路板（9）通过螺栓与隔板（7）固定连接，电路板（9）与隔板（7）之间设有垫片（8），垫片（8）为非导电材料。

5.根据权利要求1所述碰触引导导向传感器，其特征在于：转轴（5）包括轴体（51）和与底座（52），轴体（51）顶端设有外螺纹，轴体（51）顶端依次穿过壳体（3）、触碰杆（2）与螺母（2）连接，塑料底座设有中心圆孔和偏心圆孔，中心圆孔与转轴对应，偏心圆孔与扭簧对应。

6.根据权利要求1所述碰触引导导向传感器，其特征在于：壳体包括上壳体（3）与下壳体（12），上壳体（3）与下壳体（12）通过螺栓固定连接，上壳体（3）与下壳体（12）中间设有密封垫（11），上壳体（3）与转轴（5）的上端间隙处设有油封（13）。

7.一种碰触引导导向传感器的标定系统，其特征在于：包括权利要求所述的碰触引导导向传感器、角度传感器（14）、从动杆（17）、固定板（16）和底板（15），固定板（16）与底板（15）可拆卸组件连接为一体，碰触引导导向传感器与固定板（16）连接为一体，角度传感器（14）转动连接在底板（15）上，从动杆（17）与角度传感器（14）连接为一体，从动杆（17）通过多个联动板与触碰杆（2）接触。

8.根据权利要求所述碰触引导导向传感器的标定系统，其特征在于：底板（15）包括第一水平板、第二水平板、第三水平板、第一竖直板和第二竖直板，第一水平板与第二水平板位于第一竖直板两侧，且与第一竖直板垂直连接，第二水平板与第三水平板位于第二竖直板两侧，且与第二竖直板垂直连接，第一竖直板和第二竖直板相互平行且位于第二水平板的两侧，角度传感器（14）设置在第一水平板上。

9.根据权利要求所述碰触引导导向传感器的标定系统，其特征在于：固定板（16）具有U形槽，上部具有两个定位孔，下部具有两个长条孔，固定板（16）与第二竖直板相接触；定位销轴穿过固定板（16）的定位孔及碰触引导导向传感器的安装孔将固定板（16）与碰触引导导向传感器的连接为一体，可拆卸组件为螺栓螺母副，螺栓穿过固定板（16）的长条孔及第二竖直板上的通孔与螺母连接。

10.一种利用碰触引导导向传感器的标定系统进行标定方法：其特征在于：包括以下步骤：

1）将底板（15）固定在桌面上，角度传感器（14）固定安装在底板（15）的上表面，通过调节角度传感器（14）与底板（15）的相对位置，使得角度传感器（14）处于零点位置时，其转轴平面与底板（15）的前侧面平齐对齐；

2）将从动杆（17）固定安装在角度传感器（14）的转轴上，从动杆（17）的三个联动板方向向下；

3）定位销轴安装于固定板（16）上部的两个定位孔中，固定连接；

4）将固定板（16）与底板（15）固定连接，在固定前通过U型槽调节固定板（16）与底板（15）的相对位置，使得碰触引导导向传感器的固定孔刚好穿过定位销轴时，其底面与固定板（16）的中间折弯面接触；

5）将组装完整的触碰引导导向传感器的安装孔通过定位销轴固定连接，其地面与固定板（16）接触连接，碰触引导导向传感器的碰触杆（2）与从动杆（17）的联动板接触连接；

6）将触碰引导传感器的信号线和电源负极线通过快速接头与标定仪连接；

7）将角度传感器（14）与控制器、显示器、电源连接；

8）接通电源，标定仪将碰触引导传感器的初始位置标定为0°点；

9）手动顺时针转动碰触杆（2），带动从动杆（17）转动，角度传感器的转轴随从动杆（17）旋转，并且旋转角度实时显示在显示屏上，当显示为10°时停止旋转，并保持在此位置，通过标定仪将标定点设置为1V；继续旋转碰触杆（2），当显示为85°时停止旋转，并保持在此位置，通过标定仪将标定点设置为4.5V，继续旋转碰触杆（2），当显示为90°时停止旋转，并保持在此位置，通过标定仪将标定点设置为4.5V，完成标定；

10）设输出电压为u，旋转角度为θ，标定后的碰触引导导向传感器的输出特性为：0°≤θ＜10°时输出电压U=1，10°≤θ≤85°时U=0.047θ+0.53，85°＜θ≤90°时U=4.5。