[发明专利]一种新型的磁感式电磁制动机构及其使用方法

权利要求书

1.一种新型的磁感式电磁制动机构，其特征在于包括按钮(1)、手柄腔体(2)、微控制电路板(3)、电磁铁(4)、旋转机构(5)、感应磁体(6)、霍尔传感器(7)；

按钮(1)固定于手柄腔体(2)侧面，用于启动工作和制动触发开关，微控制电路板(3)固定手柄腔体内部，是整个工作器件的控制核心；感应磁体(6)为圆柱状，旋转机构(5)侧面有开孔，感应磁体(6)镶嵌于旋转机构(5)侧面开孔处；电磁铁(4)整体固定于手柄腔体(2)内部，手柄腔体的外侧面设置有开孔，电磁铁(4)的探柱能够通过开通轴向探出；霍尔传感器(7)固定于手柄腔体(2)内部位置，该位置靠近旋转机构(5)的侧面，该位置处于感应磁体(6)的环线轨迹上，即感应磁体(6)随着旋转机构(5)的转动，会有固定的环形轨迹；旋转机构(5)侧面有弧形槽(8)，当开启锁定工作时，电磁铁(4)的探柱会通过手柄腔体的外侧面的开孔进入弧形槽，从而锁住旋转机构(5)。

2.根据权利要求1所述的一种新型的磁感式电磁制动机构，其特征在于弧形槽(8)位于旋转机构(5)的侧面；所述的感应磁体(6)位于旋转机构(5)侧面；且弧形槽(8)及感应磁体(6)位于旋转机构(5)的同一个侧面；弧形槽(8)及感应磁体(6)的位置关于旋转机构(5)豁口所在的轴线对称。

3.根据权利要求2所述的一种新型的磁感式电磁制动机构，其特征在于弧形槽(8)及感应磁体(6)的位置关于旋转机构(5)中心点角度为120度。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种新型的磁感式电磁制动机构，其特征在于电磁铁(4)的探头(9)探入旋转机构(5)的弧形槽(8)内，达到制动效果，且弧形槽有一定的冗余长度，从而增大制动成功率。

5.根据权利要求4所述的一种新型的磁感式电磁制动机构，其特征在于微控制电路板(3)包括电磁铁控制动作电路、按钮触发电路、霍尔传感器发送信号电路；

所述的按钮触发电路，包括接口Botton+、接口Botton-、电容C1、电阻R1以及电源5V和电源GND；所述的接口Botton+连接电容C1、电阻R1和微控制器U1的3管脚的共同端；所述的接口botton-连接电容C1和电源GND共同端；所述的电阻R1另一端连接微控制器U1的管脚1和电源5V的共同端；所述的微控制器U1管脚5连接电源GND；所述的接口Botton+和接口Botton-分别连接按钮(1)两端；当触发按钮后，微控制器U1的3管脚接收到触发信号，然后进行相应的控制响应；

所述的电磁铁控制动作电路，包括接口Relay+、接口Relay-、电阻R3、电阻R4、光耦隔离芯片U2、二极管D1以及电源24V、电源5V和电源GND；所述的光耦隔离芯片U2四端口分别连接微控制器U1的6管脚信号控制端、电阻R3、二极管D1的正极和接口Relay-的共同端以及电阻R4；所述的电阻R4另一端连接电源GND；所述的电阻R3另一端连接电源5V；所述的二极管D1负极连接Relay+和电源24V的共同端；所述的接口Relay+和接口Relay-分别连接电磁铁正负极；当微控制器U1要进行控制电磁铁制动的动作时，微控制器U1通过6管脚发出控制指令，导通光耦隔离芯片发光二极管端，控制并导通了Relay-与电源GND，电磁铁电源伸出探头制动；

所述的霍尔传感器发送信号电路，包括接口Sensor In、接口GND、接口VCC、电阻R2、电容C2以及电源VCC和接地GND；所述的电阻R2一端连接电源5V，另一端连接接口Sensor In、微控制器U1的2管脚和电容C2的共同端；所述的电容另一端连接电源GND；所述的接口GND连接电源GND；所述的接口VCC连接电源5V；当微控制器U1将要制动时，首先会获取微控制器2管脚的霍尔传感器检测信息，确定感应磁体(6)是否到达指定位置，并决定是否发出制动指令。

6.根据权利要求5所述的一种新型的磁感式电磁制动机构，其特征在于微控制器U1型号包括STM32F103RCT6、STM32F103RCT6、STM8。

7.根据权利要求5所述的一种新型的磁感式电磁制动机构，其特征在于该磁感式电磁制动机构的使用方法具体如下：

按钮(1)长按时，旋转机构(5)旋转工作，磁感式电磁制动机构不工作；当按钮(1)松开时，准备开始制动动作；该电磁制动方式主要体现在当旋转机构(5)工作结束时，即将要停止旋转时：情况一，特定位置的霍尔传感器(7)感应到旋转机构(5)上的感应磁体(6)靠近并到达一定位置，霍尔传感器(7)发送信号给微控制器，微控制器发送指令给电磁铁(4)，电磁铁(4)立即伸出探头(9)并准确卡入旋转机构(5)上的弧形槽内，将旋转机构(5)锁定；情况二，霍尔传感器(7)未能感应到旋转机构(5)上的感应磁体(6)，即表现为嵌入旋转机构(5)的感应磁铁6还未到达霍尔传感器(7)对应的感应区域，电磁铁(4)的探头(9)未能对准弧形槽，此时霍尔传感器(7)不会发送有效信号给微控制器，微控制器继续控制旋转机构(5)以设定的低速继续旋转直至霍尔传感器(7)感应到感应磁体后，发送信号给微控制器，并进入情况一。