專(zhuān)利名稱(chēng)：旋轉(zhuǎn)角度測(cè)量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及機(jī)械測(cè)量領(lǐng)域，具體而言，涉及一種旋轉(zhuǎn)角度測(cè)量裝置。
背景技術(shù)：
目前，帶回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的工程設(shè)備，其回轉(zhuǎn)角度的測(cè)量大部分借助的是一體化的回轉(zhuǎn)編碼器。根據(jù)編碼器原理，利用性能可靠的位置傳感器，與碼盤(pán)配合，以足夠的安裝精度保障該測(cè)量裝置的檢測(cè)精度，將可靠的信號(hào)發(fā)給ECU(電子控制單元)，經(jīng)處理計(jì)算出被測(cè)單元的回轉(zhuǎn)角度。更進(jìn)一步的，可以通過(guò)提高機(jī)械精度或增加機(jī)械機(jī)構(gòu)的方式來(lái)定制檢測(cè)裝置，以符合實(shí)際工況和檢測(cè)要求。但由于工程機(jī)械工作環(huán)境相對(duì)惡劣，一體化的回轉(zhuǎn)編碼器往往不能適用于振動(dòng)很大的場(chǎng)合，在器件本身選型、安裝及精度上不能協(xié)調(diào)。為滿(mǎn)足工程機(jī)械的需要，應(yīng)設(shè)計(jì)適應(yīng)性更好的測(cè)量裝置。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型旨在提供一種旋轉(zhuǎn)角度測(cè)量裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中一體化的回轉(zhuǎn)編碼器不能適用于振動(dòng)很大的場(chǎng)合的問(wèn)題。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種旋轉(zhuǎn)角度測(cè)量裝置，包括主軸，與待測(cè)物同軸轉(zhuǎn)動(dòng)；碼盤(pán)，固定設(shè)置在主軸上，并以主軸為旋轉(zhuǎn)軸；傳感器安裝部，位于碼盤(pán)上方；傳感器，設(shè)置在傳感器安裝部上，并與電子控制單元連接；定位支撐件，與參照性物件固定連接，傳感器安裝部可沿軸向方向活動(dòng)地設(shè)置在主軸上，定位支撐件通過(guò)彈性部件與傳感器安裝部連接，使傳感器安裝部抵接在碼盤(pán)上。進(jìn)一步地，彈性部件為彈簧。進(jìn)一步地，彈簧為多個(gè)，并以主軸為中心均勻分布在傳感器安裝部上。進(jìn)一步地，傳感器安裝部與碼盤(pán)之間設(shè)有間隙控制機(jī)構(gòu)。進(jìn)一步地，間隙控制機(jī)構(gòu)為凸起或滾珠。進(jìn)一步地，傳感器至少有兩個(gè)，并相對(duì)于碼盤(pán)邊緣安裝在傳感器安裝部上。進(jìn)一步地，傳感器為兩個(gè)，并分別設(shè)置在以主軸為中心相互垂直的兩個(gè)徑向方向上。進(jìn)一步地，碼盤(pán)的齒數(shù)為如士1，其中η為自然數(shù)。進(jìn)一步地，在傳感器安裝部上圍繞主軸設(shè)置有凸起結(jié)構(gòu)。由于本實(shí)用新型的回轉(zhuǎn)角度測(cè)量裝置采用彈性部件將傳感器安裝部壓在碼盤(pán)上， 使得傳感器受到外部振動(dòng)干擾的影響下降到最小，這樣就最大限度的保障了傳感器的測(cè)量精度，因此，采用本實(shí)用新型的技術(shù)方案的回轉(zhuǎn)角度測(cè)量裝置抗振動(dòng)的能力強(qiáng)，測(cè)量精度高。在傳感器安裝部與碼盤(pán)之間設(shè)置有間隙控制機(jī)構(gòu)，能夠保證傳感器安裝部與碼盤(pán)之間的距離，降低傳感器安裝部和碼盤(pán)之間的摩擦，提高測(cè)量精度。另外該設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)試方便。
說(shuō)明書(shū)附圖用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本實(shí)用新型的一部分，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中圖1示出了本實(shí)用新型具體實(shí)施例的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；以及圖2示出了圖1所示實(shí)施例的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本實(shí)用新型中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型。如圖1所示，本實(shí)用新型提供的旋轉(zhuǎn)角度測(cè)量裝置，其主軸10用于與待測(cè)物同軸連接，并同步轉(zhuǎn)動(dòng)，碼盤(pán)20固定設(shè)置在主軸10上，可隨主軸10同步旋轉(zhuǎn)，傳感器安裝部30 位于碼盤(pán)20上方，并可沿軸向方向活動(dòng)地設(shè)置在主軸10上，且傳感器安裝部30不隨主軸 10—起旋轉(zhuǎn)。由于主軸10的限制作用，使得傳感器安裝部30只能有軸向方向的運(yùn)動(dòng)，而不會(huì)有徑向方向的運(yùn)動(dòng)，保證了傳感器安裝部30相對(duì)于碼盤(pán)20的徑向位置的穩(wěn)定性。傳感器40設(shè)置在傳感器安裝部30上，并與電子控制單元連接，將從碼盤(pán)20上獲得的差相信號(hào)傳遞給電子控制單元，并由電子控制單元進(jìn)行處理；定位支撐件50通過(guò)彈性部件與傳感器安裝部30連接在一起，并通過(guò)彈性部件的彈性作用使傳感器安裝部30抵壓在碼盤(pán)20上。 在本實(shí)施例中，傳感器安裝部30為與碼盤(pán)20具有相同直徑的圓形板狀結(jié)構(gòu)。由于傳感器安裝部30與碼盤(pán)20之間直接接觸，當(dāng)回轉(zhuǎn)角度測(cè)量裝置受到振動(dòng)的影響時(shí)，在彈性部件的彈力作用下，不管碼盤(pán)20如何運(yùn)動(dòng)，傳感器安裝部30都能夠跟隨著碼盤(pán)20的振動(dòng)而振動(dòng)，使得傳感器40相對(duì)于碼盤(pán)20上的測(cè)量位置能夠生成穩(wěn)定的測(cè)量信號(hào)，從而保證傳感器40對(duì)碼盤(pán)20的測(cè)量的準(zhǔn)確性。在回轉(zhuǎn)角度測(cè)量裝置的工作過(guò)程中，主軸10及碼盤(pán)20隨被測(cè)物轉(zhuǎn)動(dòng)，而傳感器安裝部30及傳感器40在彈性部件的扭矩作用下并不旋轉(zhuǎn)?？梢岳斫獾厥?，彈性部件只要能夠起到將定位支撐件50與傳感器安裝部30彈性連接，又有一定的強(qiáng)度能將傳感器安裝部30抵壓在碼盤(pán)20上即在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。彈性部件可以是彈簧60，使用彈簧60進(jìn)行連接時(shí)，彈簧60應(yīng)該為一根或者多根。當(dāng)彈簧60為多根時(shí)，其以主軸10為中心分布在傳感器安裝部30上，其上端固定連接在定位支撐件50上，下端固定連接在傳感器安裝部30上，一方面在軸向上將傳感器安裝部30緊壓在碼盤(pán)20上；另一方面，在水平方向限定傳感器安裝部30的旋轉(zhuǎn)，保證傳感器40的測(cè)量結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。當(dāng)彈簧60只有一根時(shí)，應(yīng)該以主軸10為中心套設(shè)在主軸10外，并將定位支撐件 50與傳感器安裝部30連接在一起。當(dāng)彈簧60有多根時(shí)，應(yīng)該分布設(shè)置在傳感器安裝部30 的中部圓周位置上，優(yōu)選地，彈簧60沿周向均布在傳感器安裝部30的中部圓周位置。定位支撐件50的形狀根據(jù)彈簧的數(shù)量而定。由于采用彈簧60將傳感器安裝部30壓在碼盤(pán)20 上，使得傳感器40受到外部振動(dòng)干擾的影響下降到最小，這樣就最大限度的保障了傳感器 40的測(cè)量精度，因此，采用本實(shí)用新型的回轉(zhuǎn)角度測(cè)量裝置抗振動(dòng)的能力強(qiáng)，能夠滿(mǎn)足惡劣環(huán)境下的測(cè)量要求，測(cè)量精度高。[0022]在本實(shí)施例中，傳感器安裝部30與碼盤(pán)20之間的間隙控制機(jī)構(gòu)可以是簡(jiǎn)單的凸起31，也可以是其它結(jié)構(gòu)，如滾珠，其作用是使傳感器安裝部30與碼盤(pán)20之間的距離固定， 同時(shí)可以減少由于傳感器安裝部30與碼盤(pán)20的直接接觸所帶來(lái)的摩擦力對(duì)測(cè)量裝置的影響。間隙控制機(jī)構(gòu)可以設(shè)置在傳感器安裝部30上，也可以設(shè)置在碼盤(pán)20上，可以根據(jù)測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)選擇合適的設(shè)置位置。當(dāng)在惡劣的環(huán)境下工作時(shí)，設(shè)備受到的振動(dòng)較大，在對(duì)待測(cè)物的回轉(zhuǎn)角度進(jìn)行測(cè)量時(shí)，由于振動(dòng)的作用會(huì)嚴(yán)重的影響傳感器40相對(duì)于碼盤(pán)20的位置，造成測(cè)量位置的變動(dòng)，進(jìn)而使得測(cè)量的信號(hào)不穩(wěn)定。彈性裝置的彈性作用，能夠從一定程度上緩解由于振動(dòng)的影響帶來(lái)的測(cè)量不穩(wěn)的問(wèn)題，使得傳感器40獲得比較穩(wěn)定的測(cè)量信號(hào)。但是由于傳感器安裝部30與碼盤(pán)20之間的摩擦較大，而且隨著振動(dòng)力的變動(dòng)，摩擦力也會(huì)發(fā)生變化，并且會(huì)對(duì)傳感器安裝部30的穩(wěn)定性帶來(lái)不利的影響，也使得傳感器40的測(cè)量精度受到影響。而間隙控制機(jī)構(gòu)使得各傳感器40與碼盤(pán)20之間具有均勻的間隙，能夠保證傳感器40進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量，同時(shí)由于間隙控制機(jī)構(gòu)的存在，使得傳感器安裝部30與碼盤(pán)20之間變?yōu)辄c(diǎn)接觸，所受到的摩擦作用大幅度降低，振動(dòng)作用對(duì)于傳感器40和碼盤(pán)20 上的測(cè)量位置之間的關(guān)系影響大幅減小，有效提高傳感器40的測(cè)量精度。如圖2所示，并結(jié)合參見(jiàn)圖1，傳感器40可以設(shè)置多個(gè)，優(yōu)選地，傳感器40為兩個(gè)或者三個(gè)，安裝在傳感器安裝部30上，并相對(duì)于碼盤(pán)邊緣設(shè)置，各個(gè)傳感器40的安裝位置要保證傳感器40之間能夠形成穩(wěn)定清晰的差相信號(hào)。優(yōu)選地，在本實(shí)施例中，傳感器40的數(shù)目為兩個(gè)，并分別設(shè)置在與主軸10為中心相互垂直的兩個(gè)徑向方向上，且碼盤(pán)20的齒數(shù)為如士1，其中η為自然數(shù)。這樣，通過(guò)每個(gè)傳感器所獲得的齒差就能夠通過(guò)齒間錯(cuò)位來(lái)獲得，并根據(jù)齒間差得到兩個(gè)傳感器40的相位差，從而獲得差相信號(hào)，這個(gè)差相信號(hào)根據(jù)齒間差確定。因此，在兩個(gè)傳感器40沿兩個(gè)徑向方向相互垂直設(shè)置的情況下，可以很方便地通過(guò)設(shè)定η的數(shù)值來(lái)確定測(cè)量數(shù)據(jù)的精度，從而可以根據(jù)測(cè)量精度的要求來(lái)選擇合適的碼盤(pán)齒數(shù)，使得測(cè)量裝置的測(cè)量精度可以控制，以滿(mǎn)足實(shí)際測(cè)量的要求?？梢岳斫獾厥?，碼盤(pán) 20的齒數(shù)也可以根據(jù)實(shí)際需要采用其它的設(shè)置方式。另外，本實(shí)用新型傳感器的選型靈活， 可以根據(jù)實(shí)際需要而定。優(yōu)選地，在傳感器安裝部30上主軸10的周?chē)糠衷O(shè)置有凸起結(jié)構(gòu)。由于傳感器安裝部30為板狀結(jié)構(gòu)，在使用過(guò)程中會(huì)因?yàn)榄h(huán)境的惡劣造成傳感器安裝部30的偏擺，增加其與主軸10之間的磨損，進(jìn)而影響傳感器安裝部30在主軸上的穩(wěn)定性，降低設(shè)置在傳感器安裝部30上的傳感器40的測(cè)量精度。而圍繞主軸10設(shè)置在傳感器安裝部30上的凸起結(jié)構(gòu)，能夠保證傳感器安裝部30與主軸10之間的連接強(qiáng)度，減少傳感器安裝部30的軸孔磨損，提高整個(gè)測(cè)量裝置的精度，提高測(cè)量裝置的使用壽命。本實(shí)用新型的回轉(zhuǎn)角度測(cè)量裝置采用彈性部件將傳感器安裝部壓在碼盤(pán)上，使得傳感器受到外部振動(dòng)干擾的影響下降到最小，這樣就最大限度的保障了傳感器的測(cè)量精度，因此，根據(jù)本實(shí)用新型的回轉(zhuǎn)角度測(cè)量裝置抗振動(dòng)的能力強(qiáng)。在傳感器安裝部與碼盤(pán)之間設(shè)置有間隙控制機(jī)構(gòu)，能夠保證傳感器安裝部與碼盤(pán)之間的距離，降低傳感器安裝部和碼盤(pán)之間的摩擦，提高測(cè)量精度。另外，該裝置結(jié)構(gòu)緊湊，安裝尺寸小，調(diào)試方便。以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種旋轉(zhuǎn)角度測(cè)量裝置，包括主軸(10)，與待測(cè)物同軸轉(zhuǎn)動(dòng)；碼盤(pán)(20)，固定設(shè)置在所述主軸(10)上，并以所述主軸(10)為旋轉(zhuǎn)軸；傳感器安裝部(30)，位于所述碼盤(pán)00)上方；傳感器(40)，設(shè)置在所述傳感器安裝部(30)上，并與電子控制單元連接，其特征在于，還包括定位支撐件(50)，與參照性物件固定連接，所述傳感器安裝部(30)，可沿軸向方向活動(dòng)地設(shè)置在所述主軸(10)上，所述定位支撐件(50)通過(guò)彈性部件與所述傳感器安裝部(30)連接，使所述傳感器安裝部(30)抵壓在所述碼盤(pán)00)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)角度測(cè)量裝置，其特征在于，所述彈性部件為彈簧(60)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的旋轉(zhuǎn)角度測(cè)量裝置，其特征在于，所述彈簧(60)為多個(gè)，并以所述主軸(10)為中心均勻分布在所述傳感器安裝部(30)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)角度測(cè)量裝置，其特征在于，所述傳感器安裝部(30)與所述碼盤(pán)00)之間設(shè)有間隙控制機(jī)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的旋轉(zhuǎn)角度測(cè)量裝置，其特征在于，所述間隙控制機(jī)構(gòu)為凸起 (31)或滾珠。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)角度測(cè)量裝置，其特征在于，所述傳感器GO)至少有兩個(gè)，并相對(duì)于碼盤(pán)邊緣安裝在所述傳感器安裝部(30)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的旋轉(zhuǎn)角度測(cè)量裝置，其特征在于，所述傳感器00)為兩個(gè)，并分別設(shè)置在以所述主軸(10)為中心相互垂直的兩個(gè)徑向方向上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的旋轉(zhuǎn)角度測(cè)量裝置，其特征在于，所述碼盤(pán)O0)的齒數(shù)為如士 1，其中η為自然數(shù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)角度測(cè)量裝置，其特征在于，在所述傳感器安裝部(30) 上圍繞所述主軸(10)設(shè)置有凸起結(jié)構(gòu)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種旋轉(zhuǎn)角度測(cè)量裝置。該旋轉(zhuǎn)角度測(cè)量裝置包括主軸(10)，與待測(cè)物同軸轉(zhuǎn)動(dòng)；碼盤(pán)(20)，固定設(shè)置在主軸(10)上；傳感器安裝部(30)，位于碼盤(pán)(20)上方，可沿軸向方向活動(dòng)地設(shè)置在主軸(10)上；傳感器(40)，設(shè)置在傳感器安裝部(30)上；定位支撐件(50)，與參照性物件固定；定位支撐件(50)通過(guò)彈性部件與傳感器安裝部(30)連接，使傳感器安裝部(30)抵壓在碼盤(pán)(20)上。本實(shí)用新型的回轉(zhuǎn)角度測(cè)量裝置采用彈性部件將傳感器安裝部壓在碼盤(pán)上，使得傳感器受到外部振動(dòng)干擾的影響下降到最小，因此，抗振動(dòng)的能力強(qiáng)，測(cè)量精度高。
文檔編號(hào)G01D3/028GK202033045SQ201120144728
公開(kāi)日2011年11月9日 申請(qǐng)日期2011年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月9日
發(fā)明者曾中煒, 曾鑫 申請(qǐng)人:長(zhǎng)沙中聯(lián)重工科技發(fā)展股份有限公司