传感器安装结构及传感器系统

技术领域

本发明涉及传感器技术领域，特别是涉及一种传感器安装结构及传感器系统。

背景技术

在工业互联网时代，传感器是网络互联数据产生的根源，是工业互联网的神经末梢，为工业互联网全生态构建提供基础的数据支撑，是不可或缺的关键器件；现有传感器安装时，当其安装在倾斜面后不便于对传感器元件检测的垂直角度和水平角度进行稳定便捷调节。

发明内容

本发明的目的是提供一种传感器安装结构及传感器系统，以解决上述现有技术存在的问题，能够对传感器元件检测的垂直角度和水平角度进行调节。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种传感器安装结构，包括：支撑架、转动机构和固定座，所述支撑架上设置有安装部，所述安装部能够安装于安装平面上，所述支撑架远离所述安装部的一端通过所述转动机构与所述固定座连接，所述固定座上用于安装传感元件；所述转动机构包括相连接的垂直转动机构和水平转动机构，所述垂直转动机构能够带动所述固定座绕第一转轴转动，所述水平转动机构能够带动所述固定座绕第二转轴转动，其中，所述第一转轴与所述安装平面平行，所述第二转轴与所述第一转轴垂直。

优选的，所述安装部为安装环，且所述安装环设置于所述支撑架的顶部；所述安装环顶部固定连接有磁环，所述磁环能够吸附于钢铁材质的安装平面上；

所述磁环的顶部还设置有胶层，所述胶层能够粘贴于所述安装平面上；

所述安装环的外缘沿周向设置有安装孔，所述安装孔与所述安装环的轴向平行，所述磁环的外缘沿周向设置有空槽，所述空槽与所述安装孔一一对应；所述安装环能够通过螺栓依次穿过所述安装孔以及对应的所述空槽，固定于所述安装平面上。

优选的，所述安装环的底部沿周向设置有第一对接片，所述支撑架的顶部沿周向设置有第二对接片，所述第一对接片与所述第二对接片一一对应设置，所述第一对接片与对应的所述第二对接片上对应设置有螺栓孔，通过螺栓穿过所述第一对接片以及对应的所述第二对接片上的螺栓孔，能够实现所述支撑架和所述安装环的固定。

优选的，所述垂直转动机构包括第一蜗轮、铰接座和第一蜗杆，所述支撑架的底部固定设置有所述第一蜗轮，所述铰接座内转动安装有所述第一蜗杆，所述第一蜗杆与所述第一蜗轮传动连接；所述第一蜗杆的一端同轴连接有第一旋钮，通过所述第一旋钮能够带动所述第一蜗杆转动，从而带动所述铰接座绕所述第一蜗轮的轴向转动；其中，所述第一蜗轮的中心轴即为所述第一转轴。

优选的，所述水平转动机构包括第一联动齿轮、第二蜗杆、第二蜗轮和第二联动齿轮；所述铰接座的底部固定连接有所述第一联动齿轮，所述固定座转动连接于所述第一联动齿轮的外侧，所述固定座的内侧顶部固定连接有顶架，所述顶架的内侧固定连接有内架，所述内架内侧转动连接有所述第二蜗杆，所述第二蜗杆的一端同轴连接有第二旋钮，所述内架的内部转动连接有所述第二蜗轮，所述第二蜗杆与所述第二蜗轮传动连接，所述第二蜗轮的顶部同轴连接有所述第二联动齿轮，所述第二联动齿轮与所述第一联动齿轮传动连接；通过所述第二旋钮能够带动第二蜗杆转动，从而带动所述第二蜗轮及所述第二联动齿轮转动，以带动所述固定座绕所述第一联动齿轮轴向转动，其中，所述第一联动齿轮的中心轴即为所述第二转轴。

优选的，所述固定座的底部还设置有弹性座，所述弹性座上用于安装所述传感元件；所述弹性座的顶部固定连接有内套，所述内套连接于所述固定座的内侧，且能够沿所述固定座上下滑动；所述弹性座顶部连接有弹簧杆，所述弹簧杆的顶部与所述顶架的底部固定连接；所述弹性座的底部开设有通孔，所述通孔内穿设有联动齿条，所述联动齿条的顶部与所述顶架的底部固定连接，所述联动齿条的底部用于安装所述传感元件。

优选的，所述弹性座的右侧固定连接有侧支架，所述侧支架的顶部转动连接有第一锥齿轮，所述侧支架的右侧转动连接有与所述第一锥齿轮相传动的第二锥齿轮，所述侧支架的左侧转动连接有与所述第一锥齿轮相传动的锥齿环，所述第二锥齿轮的左侧同轴连接有传动轴，所述传动轴转动连接于所述弹性座内，且所述锥齿环转动安装于所述传动轴上；所述传动轴的外侧固定连接有第一弧形罩，所述锥齿环的左侧同轴连接有第二弧形罩；所述传动轴上还同轴连接有内齿轮，所述联动齿条与所述内齿轮传动连接。

优选的，所述联动齿条的侧立面开设有限位楔槽，所述弹性座的内侧顶部固定连接有套管，所述套管内滑动连接有拉杆，所述拉杆的一端固定连接有拉环，且所述拉环位于所述弹性座外侧，所述拉杆的另一端固定连接有复位弹簧，所述复位弹簧的侧端与所述套管的侧端立面固定连接，所述拉杆远离所述拉环的一端固定连接有限位楔块，所述限位楔块能够卡入所述限位楔槽内。

本发明还提供一种传感器系统，包括传感元件以及上述的传感器安装结构，所述传感元件安装于所述传感器安装结构上。

优选的，所述传感元件直接与控制器信号连接，或者所述传感元件通过射频天线与所述控制器连接。

本发明相对于现有技术取得了以下有益技术效果：

本发明支撑架远离安装部的一端通过转动机构与固定座连接，固定座上用于安装传感元件；转动机构包括相连接的垂直转动机构和水平转动机构，垂直转动机构能够带动固定座绕第一转轴转动，水平转动机构能够带动固定座绕第二转轴转动，其中，第一转轴与安装平面平行，第二转轴与安装平面垂直；本发明通过垂直转动机构和水平转动机构能够带动固定座及其上的传感元件在与安装平面垂直的角度进行偏转调节以及进行水平方向转动，可以在传感元件与安装平面进行安装后对传感元件的角度进行适配调节。

附图说明

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获得其他的附图。

图1为本发明实施例中传感元件的数据传输示意图；

图2为本发明实施例中传感器安装结构的立体结构示意图；

图3为本发明实施例中传感器安装结构的立体拆解结构示意图；

图4为本发明实施例中固定座的侧剖面立体结构示意图；

图5为本发明实施例中传感器系统的立体拆解结构示意图；

图6为图5中A的局部放大示意图；

图7为本发明实施例中限位楔块的立体结构示意图；

图8为本发明实施例中弧形罩的立体结构示意图；

图9为本发明实施例中传感器系统的立体结构示意图；

附图标记说明：1、安装环；101、安装孔；102、第一对接片；2、磁环；201、空槽；202、强力胶层；3、支撑架；301、第二对接片；302、第一蜗轮；4、铰接座；401、第一蜗杆；402、第一联动齿轮；5、固定座；501、顶架；502、内架；503、第二蜗杆；504、第二蜗轮；505、第二联动齿轮；6、弹性座；601、内套；602、弹簧杆；603、侧支架；604、第一锥齿轮；605、第二锥齿轮；6051、传动轴；6052、第一弧形罩；6053、内齿轮；606、锥齿环；6061、第二弧形罩；607、拉环；608、拉杆；609、套管；6091、复位弹簧；610、限位楔块；7、传感元件；701、联动齿条；7011、限位楔槽；702、射频天线。

具体实施方式

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做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。

本发明的目的是提供一种传感器安装结构及传感器系统，以解决上述现有技术存在的问题，能够对传感器元件检测的垂直角度和水平角度进行调节。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例一

如图1-图9所示，本实施例提供一种传感器安装结构，主要包括支撑架3、转动机构和固定座5，所述支撑架3上设置有安装部，所述安装部能够安装于安装平面上，所述支撑架3远离所述安装部的一端通过所述转动机构与所述固定座5连接，所述固定座5上用于安装传感元件7；所述转动机构包括相连接的垂直转动机构和水平转动机构，所述垂直转动机构能够带动所述固定座5绕第一转轴转动，所述水平转动机构能够带动所述固定座5绕第二转轴转动，其中，所述第一转轴与所述安装平面平行，所述第二转轴与所述第一转轴垂直。

本实施例中通过垂直转动机构和水平转动机构能够带动固定座5及其上的传感元件7在与安装平面垂直的角度进行偏转调节以及进行水平方向转动，可以在传感元件7与安装平面进行安装后对传感元件7的角度进行适配调节。

具体地，在本实施例中，安装部为安装环1，安装环1内部垂直贯穿有安装孔101；安装环1顶部固定连接有磁环2，磁环2外侧边缘开设有空槽201，空槽201位于安装孔101上方；磁环2顶部外侧固定连接有强力胶层202，强力胶层202顶部粘贴有贴纸层；安装环1下方设置有支撑架3，安装环1底部固定连接有第一对接片102，第一对接片102内部横向贯穿有圆形螺栓孔，支撑架3顶部固定连接有第二对接片301，第二对接片301套接于第一对接片102内侧，第二对接片301内部横向贯穿有圆形螺栓孔，第一对接片102和第二对接片301的圆形螺栓孔内侧穿设有螺栓。

本实施例通过磁环2可以使安装环1吸附安装在钢铁材质的安装平面上，通过将安装环1顶部的强力胶层202外侧的贴纸层揭开后，可以将安装环1粘贴在倾斜的安装平面处，通过将螺栓穿入安装环1的安装孔101内部，可以将安装环1进行稳固安装。

在本实施例中，垂直转动机构主要包括铰接座4、第一蜗轮302和第一蜗杆401；其中，支撑架3的底部转动连接有铰接座4，支撑架3的底部右侧端固定连接有第一蜗轮302，第一蜗轮302的中心轴与安装平面平行；铰接座4右侧内部转动连接有第一蜗杆401，第一蜗杆401前端同轴连接有第一旋钮，第一蜗杆401与第一蜗轮302相传动，其中，第一蜗轮302的中心轴即为第一转轴。

在本实施例中，如图2至图7所示，水平转动机构主要包括第一联动齿轮402、第二蜗杆503、第二蜗轮504和第二联动齿轮505；具体地，铰接座4的底部固定连接有第一联动齿轮402，第一联动齿轮402与铰接座4的底面平行，第一联动齿轮402外侧转动连接有固定座5，固定座5内侧顶部固定连接有顶架501，顶架501内侧固定连接有内架502，内架502内侧转动连接有第二蜗杆503，第二蜗杆503前端同轴连接有第二旋钮，内架502内部转动连接有第二蜗轮504，第二蜗杆503与第二蜗轮504相传动，第二蜗轮504顶部同轴连接有第二联动齿轮505，第二联动齿轮505与第一联动齿轮402相传动，其中，第一联动齿轮402的中心轴即为第二转轴。

在本实施例中，将安装环1进行安装后，使用者通过转动第一蜗杆401前端的第一旋钮，可以带动与第一蜗杆401传动连接的第一蜗轮302进行转动，使第一蜗轮302带动支撑架3在垂直角度进行偏转调节；通过转动第二蜗杆503前端的第二旋钮，可以带动与第二蜗杆503相传动的第二蜗轮504进行转动，使第二蜗轮504顶部的第二联动齿轮505带动第一联动齿轮402进行转动，从而使第一联动齿轮402带动支撑架3进行水平方向转动，通过与铰接座4配合，可以对安装环1和固定座5相对的垂直角度和水平角度进行适配调节，从而在传感元件7与安装平面进行安装后对传感元件7的角度进行适配调节。

在本实施例中，如图2至图9所示，固定座5底部还设置有弹性座6，弹性座6顶部固定连接有内套601，内套601上下滑动连接于固定座5内侧，弹性座6顶部滑动连接有弹簧杆602，弹簧杆602顶部与顶架501底部固定连接。弹性座6右侧固定连接有侧支架603，侧支架603顶部转动连接有第一锥齿轮604，侧支架603右侧转动连接有与第一锥齿轮604相传动的第二锥齿轮605；侧支架603左侧还转动连接有与第一锥齿轮604相传动的锥齿环606，第二锥齿轮605左侧同轴连接有传动轴6051，传动轴6051转动连接于锥齿环606内侧，且传动轴6051转动连接于弹性座6内侧，传动轴6051外侧固定连接有第一弧形罩6052，锥齿环606左侧同轴连接有第二弧形罩6061，传动轴6051内部同轴连接有内齿轮6053，弹性座6内侧设置有传感元件7，弹性座6底部开设有通孔，传感元件7顶部固定连接有联动齿条701，联动齿条701顶部穿过通孔与顶架501底部固定连接，且联动齿条701与内齿轮6053相传动。

在本实施例中，联动齿条701侧立面还开设有限位楔槽7011，弹性座6内侧顶部固定连接有套管609，套管609内侧滑动连接有拉杆608，拉杆608前端固定连接有拉环607，拉杆608外侧固定连接有复位弹簧6091，复位弹簧6091侧端与套管609侧端立面固定连接，拉杆608后端固定连接有限位楔块610。

本实施例中将安装环1与安装面进行稳定安装后，通过握住弹性座6向安装环1方向进行推动后，可以使内套601与固定座5进行收缩，联动齿条701侧面的限位楔槽7011平移至与限位楔块610平行时，通过复位弹簧6091弹性扩张可以使其带动限位楔块610平移至限位楔槽7011内侧，防止联动齿条701复位；而且可以使联动齿条701相对弹性座6进行垂直向下平移后，使传感元件7移出弹性座6内侧，同时可以使联动齿条701带动内齿轮6053进行转动，从而带动传动轴6051进行转动，使传动轴6051侧端的第二锥齿轮605带动第一锥齿轮604进行转动，第一锥齿轮604带动锥齿环606进行转动，从而使锥齿环606与第二锥齿轮605进行反方向转动，带动第二弧形罩6061和第一弧形罩6052反方向转动，使两组弧形罩在传感元件7向外侧突出时进行同步开启；当需要将传感元件7进行收纳时，使用者可以向前侧拉动拉环607，带动限位楔块610脱离限位楔槽7011，通过弹簧杆602弹性复位可以带动弹性座6复位，通过联动可以使传感元件7收回弹性座6内侧，同时使两侧的弧形罩向内侧合拢，对传感元件7进行稳定保护。

在本实施例中，还提供一种传感器系统，包括传感元件7以及上述的传感器安装结构，传感元件7安装于传感器安装结构上；传感元件7可以直接与控制器信号连接，或者传感元件7可以通过射频天线702与控制器连接，其中，控制器优选为IO控制器，弹性座6侧面转动连接有射频天线702，射频天线702通过传输元件与传感元件7电连接，传感元件7还可以通过射频天线702与其他传感元件7数据连接，射频天线702与IO控制器数据连接，传感元件7与IO控制器信号断开连接后，可以通过相邻射频天线702将各组传感元件7的数据进行汇总后传输至IO控制器，使采集数据更为稳定。

本实施例的具体使用方式与作用如下：

在使用时，首先，通过磁环2可以使安装环1吸附安装在钢铁材质的安装平面上，通过将安装环1顶部的强力胶层202外侧的贴纸层揭开后，可以将安装环1粘贴在倾斜的安装平面处，通过将螺栓穿入安装环1的安装孔101内部，可以将安装环1稳固安装在安装平面处。

将安装环1进行安装后，使用者通过转动第一蜗杆401前端的第一旋钮，可以带动与第一蜗杆401传动连接的第一蜗轮302进行转动，使第一蜗轮302带动支撑架3在垂直角度进行偏转调节；通过转动第二蜗杆503前端的第二旋钮，可以带动与第二蜗杆503相传动的第二蜗轮504进行转动，使第二蜗轮504顶部的第二联动齿轮505带动第一联动齿轮402进行转动，从而使第一联动齿轮402带动支撑架3进行水平方向转动，通过与铰接座4配合，可以对安装环1和弹性座6相对的垂直角度和水平角度进行适配调节，从而在传感元件7与安装平面进行安装后对传感元件7的角度进行适配调节。

将安装环1与安装平面进行稳定安装后，通过握住弹性座6向安装环1方向进行推动后，可以使内套601与固定座5进行收缩，联动齿条701侧面的限位楔槽7011平移至与限位楔块610平行时，通过复位弹簧6091弹性扩张可以带动限位楔块610平移至限位楔槽7011内侧，防止联动齿条701复位；同时还可以使联动齿条701进行相对垂直向下平移后，使传感元件7移出弹性座6内侧，同时联动齿条701带动内齿轮6053进行转动，使内齿轮6053带动传动轴6051进行转动，从而使传动轴6051侧端的第二锥齿轮605带动第一锥齿轮604进行转动，第一锥齿轮604带动锥齿环606进行转动，使锥齿环606与第二锥齿轮605进行反方向转动，带动第二弧形罩6061和第一弧形罩6052反方向转动，使两组弧形罩在传感元件7向外侧突出时进行同步开启；当需要将传感元件7进行收纳时，使用者可以向前侧拉动拉环607，带动限位楔块610脱离限位楔槽7011，通过弹簧杆602弹性复位可以带动弹性座6复位，通过联动可以使传感元件7收回弹性座6内侧，同时使两侧的弧形罩向内侧合拢，对传感元件7进行稳定保护。

传感元件7通过射频天线702与其他传感元件7数据连接，射频天线702与IO控制器数据连接，传感元件7与IO控制器信号断开连接后，可以通过相邻射频天线702将各组传感元件7的数据进行汇总后传输至IO控制器，使采集数据更为稳定。

需要说明的是，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。