导轨安装结构和控制器系统的制作方法

专利2023-01-22  114



1.本发明涉及电气设备安装技术领域,特别涉及一种导轨安装结构和控制器系统。


背景技术:

2.工业自动化系统的控制单元一般通过din(德国标准化协会)标准导轨安装在制造现场,利用产品单元背部的凹槽结构及一个可动的滑动卡扣结构,将产品单元固定在din导轨上。当滑动卡扣处于靠近凹槽中心的位置时,滑动卡扣与凹槽形成类字母c的形状,成为“锁紧”状态,使产品单元无法脱出导轨,实现固定、安装产品单元;将滑动卡扣移动到远离凹槽中心的位置时,原本类字母c的形状一侧被打开,成为“打开”状态,使产品单元可从导轨上取下。
3.在维修、调试、更换自动化系统时,经常需要拆卸控制单元。而现有的方案都需要使用工具,如螺丝刀等,才能轻松打开滑动卡扣。当现场没有合适的工具时,将会影响用户正常维修、调试、更换工作。而行业内同样也具有这一诉求,并提出了免工具操作的方案,但是这些方案均需要通过多个零部件配合才能实现免工具的锁紧、打开滑动卡扣的构造。不仅成本高、生产效率低,并且多个零件配合也使得系统的可靠性、使用寿命降低,对于部品的配合精度要求变高。


技术实现要素:

4.本发明的主要目的是提出一种导轨安装结构,旨在通过较为简单操作方式就能够实现产品单元与导轨之间的免工具安装和拆卸,同时能够精简零部件,降低成本,提升生产效率和系统可靠性。
5.为实现上述目的,本发明提出的导轨安装结构,包括:
6.单元本体,设有用于装配导轨的凹槽;
7.滑动卡扣,可滑动地设于所述单元本体,所述滑动卡扣的靠近所述凹槽的一端设置有卡接部;
8.导向槽和锁止件,所述导向槽和所述锁止件的其中一者设于所述单元本体,另一者设于所述滑动卡扣,所述锁止件滑动连接于所述导向槽,所述导向槽设有起始位和锁止位,所述锁止位位于所述起始位的面向所述凹槽的一侧;
9.弹性机构,设于所述单元本体和所述滑动卡扣之间;
10.其中,所述滑动卡扣用于在外力作用下使所述锁止件自所述起始位运动至所述锁止位,以使所述卡接部运动至所述凹槽内锁紧所述导轨;以及,用于在外力作用下使所述锁止件从所述锁止位脱出并在所述弹性机构提供的弹力作用下回到所述起始位,以使所述卡接部脱出所述凹槽松开所述导轨。
11.在其中一个实施例中,所述导向槽为设于所述单元本体的环形槽,所述锁止件包括与所述滑动卡扣连接的摆杆,以及设于所述摆杆自由端的锁扣,所述锁扣插设在所述导向槽内,所述摆杆用于在所述锁扣沿所述导向槽运动时产生弹性偏摆以保持朝向自然状态
复位的趋势。
12.在其中一个实施例中,所述导向槽包括依次连接的第一导向段、锁止段和第二导向段,所述第一导向段和所述第二导向段均相对所述滑动卡扣的滑动方向倾斜延伸,所述第一导向段的入口端与所述第二导向段的出口端连通,所述第一导向段的出口端经由所述锁止段与所述第二导向段的入口端连通,所述导向槽的内环壁对应所述锁止段设有锁止槽,所述锁止槽的槽底低于所述第一导向段的出口端和所述第二导向段的入口端,所述起始位与所述第一导向段的入口端相对应,所述锁止槽设有所述锁止位。
13.在其中一个实施例中,所述起始位和所述锁止位的连线方向与所述摆杆在自然状态下的延伸方向保持一致。
14.在其中一个实施例中,所述摆杆在自然状态下的延伸方向相对所述滑动卡扣的滑动方向朝靠近所述第一导向段的一侧倾斜预设角度。
15.在其中一个实施例中,所述导向槽的外环壁对应所述第一导向段的出口端设有第一止挡位,所述锁止槽靠近所述锁止段的入口端的一侧设有缓冲位,所述锁止槽靠近所述锁止段的出口端的一侧形成所述锁止位,所述导向槽还包括连接于所述第一止挡位和所述缓冲位之间的滑入导向段。
16.在其中一个实施例中,所述导向槽的外环壁对应所述锁止段的出口端设有第二止挡位,所述导向槽还包括连接于所述锁止位和所述第二止挡位之间的滑出导向段。
17.在其中一个实施例中,所述导向槽的外环壁对应所述第二导向段的出口端设有第三止挡位,所述第三止挡位与所述起始位并排布置,所述导向槽还包括连接于所述第三止挡位和所述起始位之间的缓冲段。
18.在其中一个实施例中,以所述滑动卡扣的滑动方向作为第一方向,以与第一方向相交的方向作为第二方向;所述导向槽在所述锁扣的滑动路径上依次设有所述起始位、第一止挡位、缓冲位、所述锁止位、第二止挡位和第三止挡位,所述第一止挡位和所述第二止挡位在所述第一方向上均位于所述锁止位远离所述起始位的一侧,所述第一止挡位和所述第二止挡位在第二方向上并排布置,所述缓冲位和所述锁止位在第二方向上并排布置,所述第三止挡位与所述起始位在第二方向上并排布置;所述起始位与所述第一止挡位之间形成第一导向段,所述第一止挡位与所述缓冲位之间形成滑入导向段,所述缓冲位与所述锁止位之间形成锁止段,所述锁止位与所述第二止挡位之间形成滑出导向段,所述第二止挡位和所述第三止挡位之间形成第二导向段,所述第三止挡位与所述起始位之间形成缓冲段;所述第一导向段的长度大于所述第二导向段的长度,所述滑入导向段、所述锁止段及所述滑出导向段的长度均小于所述所述第二导向段的长度。
19.在其中一个实施例中,所述弹性机构包括限位结构和弹性变形件,所述限位结构和所述弹性变形件的其中一者设于所述单元本体,另一者设于所述滑动卡扣,所述限位结构与所述弹性变形件配合以提供使锁止件朝向所述起始位运动的弹力。
20.在其中一个实施例中,所述限位结构为设于所述单元本体的限位槽,所述限位槽具有与所述滑动卡扣相对并呈倾斜设置的挤压面,所述挤压面自靠近所述凹槽的一侧朝向另一侧呈倾斜设置以逐渐远离所述滑动卡扣,所述弹性变形件包括与所述滑动卡扣连接的弹性臂,以及设于所述弹性臂自由端的凸扣,所述凸扣插入至所述限位槽内并能够沿所述挤压面运动。
21.在其中一个实施例中,所述滑动卡扣远离所述导轨的一端为设有提示标识的标识端;当所述滑动卡扣处于打开状态时,所述标识端伸出于所述单元本体外第一长度以显示第一提示信息;当所述滑动卡扣处于锁紧状态时,所述标识端伸出于所述单元本体外第二长度以显示第二提示信息。
22.在其中一个实施例中,所述单元本体对应所述凹槽宽度方向的一侧设有所述滑动卡扣,另一侧设有固定卡扣;或者,所述单元本体对应所述凹槽宽度方向的两侧均设有所述滑动卡扣。
23.本发明还提出一种控制器系统,包括导轨和若干控制单元,所述控制单元通过如上所述的导轨安装结构安装于所述导轨。
24.本发明的技术方案通过在单元本体和滑动卡扣之间设有导向槽、锁止件和弹性机构。当滑动卡扣处于打开状态时,锁止件处于导向槽的起始位,此时导轨可装配至单元本体的凹槽内;然后对滑动卡扣施加朝向锁紧方向运动的按压作用力,锁止件能够沿着导向槽自起始位运动至锁止位,此时撤销对滑动卡扣的按压作用力,通过弹性机构施加的弹力能够使锁止件稳定地锁止于锁止位,使得滑动卡扣保持在锁紧状态,从而实现单元本体与导轨之间的快速装配。当对滑动卡扣再次施加朝向锁紧方向的按压作用力时,锁止件能够从锁止位脱出,然后在弹性机构施加的弹力作用下,锁止件能够沿着导向槽运动至起始位,使滑动卡扣由锁紧状态切换至打开状态,从而实现单元本体与导轨之间的快速拆卸。本发明的技术方案只需要通过简单的按压操作就能够使滑动卡扣在锁紧状态和打开状态之间往复切换,进而实现单元本体和导轨之间的免工具安装和拆卸,操作简单方便;另外导向槽和锁止件可分别作为单元本体或者滑动卡扣的一部分,如此,无需在单元本体和滑动卡扣之间设置其他独立的零部件就能够实现上述功能,整体结构简单,零部件精简,可有效降低成本,提升生产效率,同时还能够保证整个系统的可靠性。
附图说明
25.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
26.图1为本发明导轨安装结构一实施例的结构示意图;
27.图2为图1中单元本体的背面结构示意图;
28.图3为图1中导轨安装结构的局部剖面结构示意图;
29.图4为图1中滑动卡扣的结构示意图;
30.图5为锁止件的锁扣处于起始位时滑动卡扣的状态示意图;
31.图6为锁止件的锁扣处于第一止挡位时滑动卡扣的状态示意图;
32.图7为锁止件的锁扣处于缓冲位时滑动卡扣的状态示意图;
33.图8为锁止件的锁扣处于锁止位时滑动卡扣的状态示意图;
34.图9为锁止件的锁扣处于第二止挡位时滑动卡扣的状态示意图;
35.图10为锁止件的锁扣处于第三止挡位时滑动卡扣的状态示意图;
36.图11为导向槽的结构示意图;
37.图12为锁止件的锁扣沿导向槽运动的示意图。
38.附图标号说明:
39.标号名称标号名称10单元本体115第二导向段101凹槽116缓冲段102滑槽12限位结构11导向槽13固定卡扣a起始位20导轨b第一止挡位30滑动卡扣c缓冲位31锁止件d锁止位311摆杆e第二止挡位312锁扣f第三止挡位32弹性变形件111第一导向段321弹性臂112滑入导向段322凸扣113锁止段33提示标识114滑出导向段34卡接部117锁止槽
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40.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
41.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
42.需要说明,若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
),则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
43.另外,若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述,则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,若全文中出现的“和/或”或者“及/或”,其含义包括三个并列的方案,以“a和/或b”为例,包括a方案、或b方案、或a和b同时满足的方案。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
44.本发明提出一种导轨安装结构。
45.请参照图1至图3及图12,在本发明一实施例中,该导轨安装结构包括单元本体10、滑动卡扣30、导向槽11、锁止件31和弹性机构。单元本体10设有用于装配导轨20的凹槽101;
滑动卡扣30可滑动地设于单元本体10,滑动卡扣30的靠近凹槽101的一端设置有卡接部34;导向槽11和锁止件31的其中一者设于单元本体10,另一者设于滑动卡扣30,锁止件31滑动连接于导向槽11,导向槽11设有起始位a和锁止位d,锁止位d位于起始位a的面向凹槽101的一侧;弹性机构设于单元本体10和滑动卡扣30之间;其中,滑动卡扣30用于在外力作用下使锁止件31自起始位a运动至锁止位d,以使卡接部34运动至凹槽101内锁紧导轨20;以及,用于在外力作用下使锁止件31从锁止位d脱出并在弹性机构提供的弹力作用下回到起始位a,以使卡接部34脱出凹槽101松开导轨20。
46.具体地,该导轨安装结构可实现产品单元与导轨20之间的免工具安装和拆卸。其中,产品单元的类型不限,例如可以是工业自动化系统的控制单元或者其他功能模块单元。该导轨20可以是din导轨或者与din导轨结构类似的导轨,该导轨20包括u字形的导轨主体,以及分别设于导轨主体宽度方向两侧的翻边,使得导轨20的横截面大体呈现出“几”字型构造。产品单元的单元本体10背面设有沿导轨20的长度方向延伸的凹槽101,该凹槽101可用于容纳导轨20。滑动卡扣30可滑动地安装于单元本体10并邻近凹槽101设置。为了便于滑动卡扣30的安装,可选地,单元本体10还设有用于安装滑动卡扣30的滑槽102,滑槽102沿凹槽101的宽度方向延伸并与凹槽101相连通。滑动卡扣30安装于滑槽102内,通过滑槽102的侧壁还可对滑动卡扣30起到导向作用。可选地,滑槽102的两侧壁对应设有夹槽,滑动卡扣20的相对两侧分别可滑动地设于夹槽内。滑动卡扣30可沿凹槽101的宽度方向滑动以靠近或者远离凹槽101内的导轨20。当滑动卡扣30朝向导轨20运动至将导轨20锁紧的位置时,滑动卡扣30处于锁紧状态,在锁紧状态时,单元本体10可与导轨20装配于一体;当滑动卡扣30背离导轨20运动至将导轨20松开的位置时,滑动卡扣30处于打开状态,在打开状态时,单元本体10可从导轨20上取下。
47.导向槽11和锁止件31配合形成导向机构,锁止件31能够沿导向槽11滑动,通过导向槽11能够引导锁止件31在起始位a和锁止位d之间进行滑动,进而使滑动卡扣30在打开状态和锁紧状态之间进行切换。具体而言,如图5所示,当锁止件31处于起始位a时,滑动卡扣30处于打开状态,此时滑动卡扣30的卡接部34脱出凹槽101以松开导轨20;如图8所示,当锁止件31处于锁止位d时,滑动卡扣30处于锁紧状态,此时滑动卡扣30的卡接部34运动至凹槽101内以锁紧导轨20。导向槽11和锁止件31的其中一者设于单元本体10,另一者设于滑动卡扣30,例如,在本实施例中,导向槽11设于单元本体10,锁止件31设于滑动卡扣30,当滑动卡扣30相对单元本体10运动时,锁止件31沿着导向槽11运动。当然,在其他实施例中,导向槽11与锁止件31的位置也可以互换,也即将锁止件31设于单元本体10,将导向槽11设于滑动卡扣30。导向槽11和锁止件31可分别作为单元本体10或者滑动卡扣30的一部分,如此,无需在单元本体10和滑动卡扣30之间设置其他独立的零部件,可使得整体的零部件数量较少。弹性机构设于单元本体10和滑动卡扣30之间,弹性机构用于提供使滑动卡扣30朝向打开状态运动的弹力(如图5至图10中所示的f弹),使得滑动卡扣30始终保持朝向打开状态运动的趋势。其中,弹性机构的具体结构有多种,例如可以是弹性件(如弹簧、弹片等),或者也可以是其他能够产生弹性变形的机械配合结构。
48.本发明的技术方案通过在单元本体10和滑动卡扣30之间设有导向槽11、锁止件31和弹性机构。当滑动卡扣30处于打开状态时,锁止件31处于导向槽11的起始位a,此时导轨20可装配至单元本体10的凹槽101内;然后对滑动卡扣30施加朝向锁紧方向运动的按压作
用力,锁止件31能够沿着导向槽11自起始位a运动至锁止位d,此时撤销对滑动卡扣30的按压作用力,通过弹性机构施加的弹力能够使锁止件31稳定地锁止于锁止位d,使得滑动卡扣30保持在锁紧状态,从而实现单元本体10与导轨20之间的快速装配。当对滑动卡扣30再次施加朝向锁紧方向的按压作用力时,锁止件31能够从锁止位d脱出,然后在弹性机构施加的弹力作用下,锁止件31能够沿着导向槽11运动至起始位a,使滑动卡扣30由锁紧状态切换至打开状态,从而实现单元本体10与导轨20之间的快速拆卸。本发明的技术方案只需要通过简单的按压操作就能够使滑动卡扣30在锁紧状态和打开状态之间往复切换,进而实现单元本体10和导轨20之间的免工具安装和拆卸,操作简单方便;另外导向槽11和锁止件31可分别作为单元本体10或者滑动卡扣30的一部分,如此,无需在单元本体10和滑动卡扣30之间设置其他独立的零部件就能够实现上述功能,整体结构简单,零部件精简,可有效降低成本,提升生产效率,同时还能够保证整个系统的可靠性。
49.请参照图2至图4,在其中一个实施例中,导向槽11为设于单元本体10的环形槽,锁止件31包括与滑动卡扣30连接的摆杆311,以及设于摆杆311自由端的锁扣312,锁扣312插设在导向槽11内,摆杆311用于在锁扣312沿导向槽11运动时产生弹性偏摆以保持朝向自然状态复位的趋势。
50.在本实施例中,可在单元本体10的背面直接开设有环形的导向槽11,在滑动卡扣30上一体成型出锁止件31,以简化制造工艺。滑动卡扣30可采用具有弹性和耐磨性较好的pom(聚甲醛树脂)材料制成。如图4所示,滑动卡扣30设有沿厚度方向贯穿其两侧的通孔,锁止件31设于通孔内,锁止件31包括摆杆311和锁扣312,摆杆311沿滑动卡扣30的滑动方向延伸,摆杆311的一端为与通孔的内壁面连接的连接端,另一端为悬空的自由端,锁扣312自摆杆311的自由端朝向单元本体10延伸。当滑动卡扣30安装至单元本体10上后,锁扣312插入至导向槽11内。摆杆311为悬臂梁结构,具有一定的弹性变形能力。当滑动卡扣30相对单元本体10沿直线滑动时,锁扣312沿着环形的导向槽11运动,导向槽11的侧壁会对锁扣312产生一定的挤压,使得摆杆311能够产生一定的弹性偏摆,同时摆杆311始终保持朝向自然状态复位的趋势,如此,能够保证锁扣312沿着环形的导向槽11顺畅滑动,避免出现卡顿。当然,在其他实施例中,也可通过增设其他零部件实现摆杆311的弹性偏摆和复位。例如,摆杆311的连接端可与滑动卡扣30可转动连接,并在转动连接处设置弹性件。
51.请参照图11,在其中一个实施例中,导向槽11包括依次连接的第一导向段111、锁止段113和第二导向段115,第一导向段111和第二导向段115均相对滑动卡扣30的滑动方向倾斜延伸,第一导向段111的入口端与第二导向段115的出口端连通,第一导向段111的出口端经由锁止段113与第二导向段115的入口端连通,导向槽11的内环壁对应锁止段113设有锁止槽117,锁止槽117的槽底低于第一导向段111的出口端和第二导向段115的入口端,起始位a与第一导向段111的入口端相对应,锁止槽117设有锁止位d。
52.在本实施例中,第一导向段111、锁止段113和第二导向段115依次首尾相连,使得导向槽11大体呈现出类似三角形结构的环形槽,第一导向段111和第二导向段115均相对滑动卡扣30的滑动方向倾斜延伸,锁止段113的延伸方向与滑动卡扣30的滑动方向垂直或者大体垂直。如图5所示,当滑动卡扣30处于打开状态时,锁扣312处于起始位a,摆杆311处于自然状态(无回弹力),此时用户能够将单元本体10与滑动卡扣30的组合体安装至导轨20上或者从导轨20上拆卸下来。锁止槽117的槽底低于第一导向段111的出口端和第二导向段
115的入口端,锁止槽117设有锁止位d,如此,使得锁止位d相较于第一导向段111的出口端和第二导向段115的入口端均处于一个较低的位置,从而能够确保在无外力作用时,锁扣312能够保持在锁止位d。
53.例如,当单元本体10与滑动卡扣30的组合体安装至导轨20后,用户对滑动卡扣30施加一个朝向锁紧方向的按压力,滑动卡扣30朝向锁紧状态运动,锁止件31的锁扣312自起始位a沿着第一导向段111朝向锁止位d运动,在锁扣312运动过程中,摆杆311会发生悬臂变形而产生弹性偏摆并逐渐产生朝向自然状态复位的回弹力。当锁扣312运动至第一导向段111与锁止段113的拐角位置时,便无法再进行推动,此时停止对滑动卡扣30施加按压力,在弹性机构的弹力和摆杆311的回弹力的作用下,锁扣312能够运动至锁止位d,并且弹性机构对滑动卡扣30施加一个朝向打开状态的弹力,该弹力可将锁扣312压紧于锁止位d,从而使滑动卡扣30保持在锁紧状态。当需要将单元本体10从导轨20上拆卸时,用户只需要再次对滑动卡扣30施加朝向锁紧方向的按压力,锁止件31与锁止位d脱离并在摆杆311的回弹力作用下运动至第二导向段115的入口端,然后在弹性机构的作用下沿着第二导向段115运动,并在摆杆311的回弹力作用下最终运动至起始位a,此时滑动卡扣30与导轨20松开,用户可将单元本体10与滑动卡扣30的组合体从导轨20上拆卸下来。
54.在其中一个实施例中,起始位a和锁止位d的连线方向与摆杆311在自然状态下的延伸方向保持一致。如此,使得锁扣312无论是在起始位a还是在锁止位d时均处于自然状态(无回弹力)。如此,即使滑动卡扣30长时间处于锁止状态或者打开状态时,由于摆杆311不受应力,不容易折断,可有效提升滑动卡扣30的使用寿命。
55.进一步地,摆杆311在自然状态下的延伸方向相对滑动卡扣30的滑动方向朝靠近第一导向段111的一侧倾斜预设角度。如此,当对滑动卡扣30施加朝向锁紧方向的按压力时,能够对摆杆311产生朝向背离第一导向段111的斜向作用力,进而使摆杆311能够朝背离第一导向段111的一侧运动至第二导向段115的入口端。
56.在其中一个实施例中,导向槽11的外环壁对应第一导向段111的出口端设有第一止挡位b,锁止槽117靠近锁止段113的入口端的一侧设有缓冲位c,锁止槽117靠近锁止段113的出口端的一侧形成锁止位d,导向槽11还包括连接于第一止挡位b和缓冲位c之间的滑入导向段112。
57.在本实施例中,诶图5至图8所示,当对处于打开状态的滑动卡扣30施加按压力时,锁扣312自起始位a沿着第一导向段111运动至第一止挡位b,此时导向槽11的外环壁会对锁扣312起到止挡作用,用户无法再继续推动滑动卡扣30。此时用户停止按压滑动卡扣30,在弹性机构的作用下和摆杆311的回弹作用下,锁扣312能够沿着滑入导向段112运动至缓冲位c,然后在摆杆311的回弹作用下锁扣312自缓冲位c运动至锁止位d。通过滑入导向段112能够将锁扣312精确地引导至缓冲位c。并且锁扣312在缓冲位c滑动至锁止位d的过程中,摆杆311能够释放一定的弹性势能,避免在锁止位d时摆杆311的回弹力过大而使锁扣312从锁止位d脱出。为了能够使锁扣312更为容易地滑入至缓冲位c,同时避免锁扣312轻易从锁止位d脱出,锁止槽117靠近缓冲位c的侧壁高度h1低于锁止槽117靠近锁止位d的侧壁高度h2。
58.如图11和图12所示,在其中一个实施例中,导向槽11的外环壁对应锁止段113的出口端设有第二止挡位e,导向槽11还包括连接于锁止位d和第二止挡位e之间的滑出导向段114。具体地,当对处于锁紧状态的滑动卡扣30施加朝向锁紧方向的按压力时,在摆杆311的
回弹力的作用下通过滑出导向段114可将锁扣312自锁止位d引导至第二止挡位e,由于导向槽11的外环壁的止挡作用,用户无法继续推动滑动卡扣30。此时用户停止按压滑动卡扣30,在弹性机构的作用下使得锁扣312能够滑入至第二导向段115内并朝向起始位a运动。通过滑出导向段114可对锁扣312进行导向,以使锁扣312能够顺利从锁止位d脱出并滑动至第二导向段115内。
59.在其中一个实施例中,导向槽11的外环壁对应第二导向段115的出口端设有第三止挡位f,第三止挡位f与起始位a并排布置,导向槽11还包括连接于第三止挡位f和起始位a之间的缓冲段116。具体地,当锁扣312从锁止位d脱出并滑动至第二导向段115后,在弹性机构的弹力作用下,锁扣312朝向第二导向段115的出口端滑动,在此过程中,摆杆311发生悬臂变形,产生趋向自然状态的回弹力,在达到第三止挡位f后,在摆杆311的回弹力作用下,锁扣312沿着缓冲段116运动至起始位a,通过缓冲段116能够释放摆杆311的弹性势能,使得摆杆311能够最终恢复到自然状态。
60.以下结合图5至图10以及图11和图12,对一实施例的滑动卡扣30的具体运动过程进行详细说明。
61.在其中一个实施例中,以滑动卡扣30的滑动方向作为第一方向,以与第一方向相交的方向作为第二方向;其中,第二方向可以与第一方向垂直相交,也可以第二方向与第一方向具有一定的倾斜角度。例如,在本实施例中,第一方向与第二方向垂直。导向槽11在锁扣312的滑动路径上依次设有起始位a、第一止挡位b、缓冲位c、锁止位d、第二止挡位e和第三止挡位f;也即,锁扣312按照起始位a-第一止挡位b-缓冲位c-锁止位d-第二止挡位e-第三止挡位f-起始位a的顺序沿环形的导向槽11运动。第一止挡位b和第二止挡位e在第一方向上均位于锁止位d远离起始位a的一侧,第一止挡位b和第二止挡位e在第二方向上并排布置,缓冲位c和锁止位d在第二方向上并排布置,第三止挡位f与起始位a在第二方向上并排布置;起始位a与第一止挡位b之间形成第一导向段111,第一止挡位b与缓冲位c之间形成滑入导向段112,缓冲位c与锁止位d之间形成锁止段113,锁止位d与第二止挡位e之间形成滑出导向段114,第二止挡位e和第三止挡位f之间形成第二导向段115,第三止挡位f与起始位a之间形成缓冲段116;第一导向段111的长度大于第二导向段115的长度,滑入导向段112、锁止段113及滑出导向段114的长度均小于第二导向段115的长度。
62.如图5所示,当滑动卡扣30处于打开状态时,锁扣312处于起始位a,摆杆311处于自然状态无回弹力;当对滑动卡扣30施加朝向锁紧方向的按压力时,如图6所示,锁扣312沿着第一导向段111自起始位a运动至第一止挡位b,在此过程中摆杆311发生悬臂变形,在第一止挡位b时无法继续推动滑动卡扣30,便不再继续推动。如图7所示,锁扣312在弹性机构的弹力和摆杆311的回弹力作用下运动至缓冲位c;如图8所示,在摆杆311的回弹力作用下,锁扣312由缓冲位c运动至锁止位d锁止,此时滑动卡扣30处于锁紧状态;当再次对滑动卡扣30施加朝向锁紧方向的按压力时,如图9所示,锁扣312在摆杆311的回弹作用下脱出锁止位d并运动至第二止挡位e,在第二止挡位e无法继续推动滑动卡扣30,便不再继续推动。如图10所示,在弹性机构的弹力作用下锁扣312由第二止挡位e沿着第二导向段115运动至第三止挡位f,在此过程中,摆杆311发生悬臂变形,然后摆杆311在回弹力作用下带动锁扣312运动至起始位a,摆杆311回复至自然状态。也即用户只需要经过两次按压操作,就能够使锁扣312沿着导向槽11按照起始位a-第一止挡位b-缓冲位c-锁止位d-第二止挡位e-第三止挡位
f-起始位a的闭环路径进行运动,进而实现滑动锁扣312由打开状态切换至锁紧状态,再由锁紧状态切换至打开状态。在上述过程中,弹性机构所产生的弹力大于摆杆311发生弹性偏摆所产生的回弹力。
63.关于弹性机构的具体结构有多种,如图3所示,在其中一个实施例中,弹性机构包括限位结构12和弹性变形件32,限位结构12和弹性变形件32的其中一者设于单元本体10,另一者设于滑动卡扣30,限位结构12与弹性变形件32配合以提供使锁止件31朝向起始位a运动的弹力。
64.具体地,在本实施例中,弹性变形件32设于滑动卡扣30,限位结构12设于单元本体10。当滑动卡扣30相对单元本体10滑动时,限位结构12对弹性变形件32产生一定的作用力,使弹性变形件32产生弹性变形,进而能够对滑动卡扣30产生朝向打开状态运动的弹力。当然,在其他实施例中,限位结构12与弹性变形件32的位置还可互换,也即弹性变形件32设于单元本体10,限位结构12设于滑动卡扣30。此外,在其他实施例中,也可直接在滑动卡扣30与单元本体10之间设置弹性件作为弹性机构。在本实施例中,限位结构12和弹性变形件32可分别作为单元本体10或者滑动卡扣30的一部分,如此,无需在单元本体10和滑动卡扣30之间设置其他独立的零部件,可进一步精简零部件。
65.请参照图3和图4,在其中一个实施例中,限位结构12为设于单元本体10的限位槽,限位槽具有与滑动卡扣30相对并呈倾斜设置的挤压面,挤压面自靠近凹槽101的一侧朝向另一侧呈倾斜设置以逐渐远离滑动卡扣30,弹性变形件32包括与滑动卡扣30连接的弹性臂321,以及设于弹性臂321自由端的凸扣322,凸扣322插入至限位槽内并能够沿挤压面运动。
66.具体地,可在单元本体10的背面直接开设限位槽,在滑动卡扣30一体成型出弹性变形件32,以简化制造工艺。如图4所示,滑动卡扣30设有沿厚度方向贯穿其两侧的通孔,弹性变形件32设于通孔内,弹性变形件32包括弹性臂321和凸扣322,弹性臂321沿滑动卡扣30的滑动方向延伸,弹性臂321的一端为与通孔的内壁面连接的连接端,另一端为悬空的自由端,凸扣322自弹性臂321的自由端朝向单元本体10延伸。当滑动卡扣30相对单元本体10滑动时,凸扣322能够沿着挤压面运动,由于挤压面呈斜面设置,在凸扣322运动过程中会使弹性臂321发生弹性变形,进而可对滑动卡扣30产生朝向打开状态的作用力。
67.另外,在实际应用中,用户仅能够从产品安装的松紧状态及滑动卡扣30的位置,根据经验来判断滑动卡扣30是否处于锁紧状态或者打开状态。相关技术中并没有明确的信号或标识提示用户产品的安装状态。容易发生滑动卡扣30未锁紧的情况,在未锁紧时,产品单元也可以挂在导轨20上,但在制造生产过程中容易发生单元跌落,导致自动化系统发生故障,引起生产安全事故及经济损失等。
68.为了能够使用户更为直观清楚的了解产品的实际安装状态,如图3和图4所示,在其中一个实施例中,滑动卡扣30远离导轨20的一端为设有提示标识33的标识端;当滑动卡扣30处于打开状态时,标识端伸出于单元本体10外第一长度以显示第一提示信息;当滑动卡扣30处于锁紧状态时,标识端伸出于单元本体10外第二长度以显示第二提示信息。
69.具体地,当滑动卡扣30处于打开状态时,滑动卡扣30的标识端伸出于单元本体10第一长度,当滑动卡扣30处于锁紧状态时,滑动卡扣30的标识端伸出于单元本体10第二长度;第一长度一般大于第二长度,由于第一长度与第二长度存在长度上的差异,用户所能看到的标识端上提示标识33所显示的信息也有所差异,进而能够根据第一提示信息确定滑动
卡扣30处于打开状态,根据第二提示信息确定滑动卡扣30处于锁紧状态。其中,标识端上的提示标识33包括但不限于采用文字、数字、形状、图案、颜色等等。例如,如图4所示,在本实施例中,设于标识端的提示标识33为沿滑动卡扣30的滑动方向并排布置的“not”和“lock”两个字母。当滑动卡扣30处于打开状态时,滑动卡扣30的标识端伸出单元本体10第一长度,此时用户能够看到“not lock”的提示信息,进而可明确滑动卡扣30处于打开状态。当滑动卡扣30处于锁紧状态时,滑动卡扣30的标识端伸出单元本体10第二长度,第二长度小于第一长度,此时用户能够看到“lock”的提示信息,进而可明确滑动卡扣30处于锁紧状态。
70.如图1所示,在其中一个实施例中,单元本体10对应凹槽101宽度方向的一侧设有滑动卡扣30,另一侧设有固定卡扣13。当导轨20装配至凹槽101内,通过固定卡扣13将导轨20的一侧进行限位,通过滑动卡扣30将导轨20的另一侧进行锁紧限位,如此能够使导轨20与单元本体10之间稳定装配。当需要拆卸时,只需要按压滑动卡扣30,使滑动卡扣30运动至打开状态即可。需要说明的是,固定卡扣13和滑动卡扣30的数量不限。例如,可在凹槽101的一侧沿长度方向间隔布置一个、两个或者更多的固定卡扣13,可在凹槽101的另一侧沿长度方向间隔布置一个、两个或者更多的滑动卡扣30。
71.当然,在其他实施例中,也可以是单元本体10对应凹槽101宽度方向的两侧均设有滑动卡扣30。也即通过凹槽101宽度方向两侧的滑动卡扣30配合以使单元本体10与导轨20稳定装配。同样地,位于凹槽101两侧的滑动卡扣30的数量可根据实际需要进行设置,可以为一个、两个或者更多。
72.在其中一个实施例中,单元本体10对应凹槽101宽度方向的两侧均设有滑动卡扣30,位于凹槽101两侧的滑动卡扣30通过联动机构形成联动配合。其中联动机构包括但不限于采用连杆机构、连杆滑块机构等能够实现动力传递的机构。通过联动机构将位于凹槽101两侧的滑动卡扣30联动连接,如此,只需要对其中一侧的滑动卡扣30进行操作,就能够通过联动机构带动另一侧的滑动卡扣30同步运动,可提升操作便利性。例如,当对一侧的滑动卡扣30进行按压锁紧时,另一侧的滑动卡扣30在联动机构的带动下也运动至锁紧状态;当对一侧的滑动卡扣30进行按压打开时,另一侧的滑动卡扣30在联动机构的带动下也运动至打开状态。并且当两侧的滑动卡扣30同时处于打开状态时,导轨20的两个侧边均没有限位,能够更为方便地将单元本体10从导轨20上拆卸下来。
73.本发明还提出一种控制器系统,该控制器系统包括包括导轨20和若干控制单元,控制单元通过导轨安装结构安装于导轨20。该导轨安装结构的具体结构参照上述实施例,由于本控制器系统采用了上述所有实施例的全部技术方案,因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果,在此不再一一赘述。
74.以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的发明构思下,利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

技术特征:
1.一种导轨安装结构,其特征在于,包括:单元本体,设有用于装配导轨的凹槽;滑动卡扣,可滑动地设于所述单元本体,所述滑动卡扣的靠近所述凹槽的一端设置有卡接部;导向槽和锁止件,所述导向槽和所述锁止件的其中一者设于所述单元本体,另一者设于所述滑动卡扣,所述锁止件滑动连接于所述导向槽,所述导向槽设有起始位和锁止位,所述锁止位位于所述起始位的面向所述凹槽的一侧;弹性机构,设于所述单元本体和所述滑动卡扣之间;其中,所述滑动卡扣用于在外力作用下使所述锁止件自所述起始位运动至所述锁止位,以使所述卡接部运动至所述凹槽内锁紧所述导轨;以及,用于在外力作用下使所述锁止件从所述锁止位脱出并在所述弹性机构提供的弹力作用下回到所述起始位,以使所述卡接部脱出所述凹槽松开所述导轨。2.如权利要求1所述的导轨安装结构,其特征在于,所述导向槽为设于所述单元本体的环形槽,所述锁止件包括与所述滑动卡扣连接的摆杆,以及设于所述摆杆自由端的锁扣,所述锁扣插设在所述导向槽内,所述摆杆用于在所述锁扣沿所述导向槽运动时产生弹性偏摆以保持朝向自然状态复位的趋势。3.如权利要求2所述的导轨安装结构,其特征在于,所述导向槽包括依次连接的第一导向段、锁止段和第二导向段,所述第一导向段和所述第二导向段均相对所述滑动卡扣的滑动方向倾斜延伸,所述第一导向段的入口端与所述第二导向段的出口端连通,所述第一导向段的出口端经由所述锁止段与所述第二导向段的入口端连通,所述导向槽的内环壁对应所述锁止段设有锁止槽,所述锁止槽的槽底低于所述第一导向段的出口端和所述第二导向段的入口端,所述起始位与所述第一导向段的入口端相对应,所述锁止槽设有所述锁止位。4.如权利要求3所述的导轨安装结构,其特征在于,所述起始位和所述锁止位的连线方向与所述摆杆在自然状态下的延伸方向保持一致。5.如权利要求4所述的导轨安装结构,其特征在于,所述摆杆在自然状态下的延伸方向相对所述滑动卡扣的滑动方向朝靠近所述第一导向段的一侧倾斜预设角度。6.如权利要求3所述的导轨安装结构,其特征在于,所述导向槽的外环壁对应所述第一导向段的出口端设有第一止挡位,所述锁止槽靠近所述锁止段的入口端的一侧设有缓冲位,所述锁止槽靠近所述锁止段的出口端的一侧形成所述锁止位,所述导向槽还包括连接于所述第一止挡位和所述缓冲位之间的滑入导向段。7.如权利要求3所述的导轨安装结构,其特征在于,所述导向槽的外环壁对应所述锁止段的出口端设有第二止挡位,所述导向槽还包括连接于所述锁止位和所述第二止挡位之间的滑出导向段。8.如权利要求3所述的导轨安装结构,其特征在于,所述导向槽的外环壁对应所述第二导向段的出口端设有第三止挡位,所述第三止挡位与所述起始位并排布置,所述导向槽还包括连接于所述第三止挡位和所述起始位之间的缓冲段。9.如权利要求2所述的导轨安装结构,其特征在于,以所述滑动卡扣的滑动方向作为第一方向,以与第一方向相交的方向作为第二方向;所述导向槽在所述锁扣的滑动路径上依次设有所述起始位、第一止挡位、缓冲位、所述锁止位、第二止挡位和第三止挡位;所述第一
止挡位和所述第二止挡位在所述第一方向上均位于所述锁止位远离所述起始位的一侧,所述第一止挡位和所述第二止挡位在第二方向上并排布置,所述缓冲位和所述锁止位在第二方向上并排布置,所述第三止挡位与所述起始位在第二方向上并排布置;所述起始位与所述第一止挡位之间形成第一导向段,所述第一止挡位与所述缓冲位之间形成滑入导向段,所述缓冲位与所述锁止位之间形成锁止段,所述锁止位与所述第二止挡位之间形成滑出导向段,所述第二止挡位和所述第三止挡位之间形成第二导向段,所述第三止挡位与所述起始位之间形成缓冲段;所述第一导向段的长度大于所述第二导向段的长度,所述滑入导向段、所述锁止段及所述滑出导向段的长度均小于所述所述第二导向段的长度。10.如权利要求1所述的导轨安装结构,其特征在于,所述弹性机构包括限位结构和弹性变形件,所述限位结构和所述弹性变形件的其中一者设于所述单元本体,另一者设于所述滑动卡扣,所述限位结构与所述弹性变形件配合以提供使所述锁止件朝向所述起始位运动的弹力。11.如权利要求10所述的导轨安装结构,其特征在于,所述限位结构为设于所述单元本体的限位槽,所述限位槽具有与所述滑动卡扣相对并呈倾斜设置的挤压面,所述挤压面自靠近所述凹槽的一侧朝向另一侧呈倾斜设置以逐渐远离所述滑动卡扣,所述弹性变形件包括与所述滑动卡扣连接的弹性臂,以及设于所述弹性臂自由端的凸扣,所述凸扣插入至所述限位槽内并能够沿所述挤压面运动。12.如权利要求1所述的导轨安装结构,其特征在于,所述滑动卡扣远离所述导轨的一端为设有提示标识的标识端;当所述滑动卡扣处于打开状态时,所述标识端伸出于所述单元本体外第一长度以显示第一提示信息;当所述滑动卡扣处于锁紧状态时,所述标识端伸出于所述单元本体外第二长度以显示第二提示信息。13.如权利要求1至12任意一项所述的导轨安装结构,其特征在于,所述单元本体对应所述凹槽宽度方向的一侧设有所述滑动卡扣,另一侧设有固定卡扣;或者,所述单元本体对应所述凹槽宽度方向的两侧均设有所述滑动卡扣。14.一种控制器系统,其特征在于,包括导轨和若干控制单元,所述控制单元通过如权利要求1至13任意一项所述的导轨安装结构安装于所述导轨。

技术总结
本发明公开一种导轨安装结构和控制器系统,导轨安装结构包括:单元本体,设有用于装配导轨的凹槽;滑动卡扣,可滑动地设于单元本体,滑动卡扣设置有卡接部;导向槽和锁止件,导向槽和锁止件的其中一者设于单元本体,另一者设于滑动卡扣,锁止件滑动连接于导向槽,导向槽设有起始位和锁止位;弹性机构,设于单元本体和滑动卡扣之间;滑动卡扣用于在外力作用下使锁止件自起始位运动至锁止位,以使卡接部锁紧导轨;以及,用于在外力作用下使锁止件从锁止位脱出并在弹性机构提供的弹力作用下回到起始位,以使卡接部松开导轨。本技术方案通过较为简单操作方式就能够实现产品单元与导轨之间的免工具安装和拆卸,精简零部件,降低成本,提升生产效率。提升生产效率。提升生产效率。


技术研发人员:洪磊
受保护的技术使用者:美的威灵电机技术(上海)有限公司
技术研发日:2022.07.15
技术公布日:2022/11/1
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