拉線式位移傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本實(shí)用新型涉及一種測(cè)量物體位移的位移傳感器，尤其涉及一種拉線式位移傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著世界工業(yè)的發(fā)展，人們對(duì)位移測(cè)量和定位的精度提出越來越高的要求，各國工業(yè)研究部門和計(jì)量測(cè)試部門紛紛投入大量的資金和人力，致力于更高精度的儀器產(chǎn)品的研究，其中研究非接觸、大量程、高精度的位移傳感器是其主流發(fā)展方向之一。
[0003]傳統(tǒng)的拉線式位移傳感器大多采用電位器式位移傳感器，它通過電位器元件將機(jī)械位移轉(zhuǎn)換成與之成線性或任意函數(shù)關(guān)系的電阻或電壓輸出。電位器式位移傳感器的可動(dòng)電刷與被測(cè)物體相連，物體的位移引起電位器移動(dòng)端的電阻變化。阻值的變化量反映了位移的量值，阻值的增加還是減小則表明了位移的方向。由于其電刷移動(dòng)時(shí)電阻以匝電阻為階梯變化，其輸出特性亦呈階梯形。如果這種位移傳感器在伺服系統(tǒng)中用作位移反饋元件的時(shí)，則過大的階躍電壓會(huì)引起系統(tǒng)振蕩，同時(shí)，電位器式傳感器的另一個(gè)主要缺點(diǎn)是磨損嚴(yán)重、分辨力差，從而導(dǎo)致測(cè)量精度的下降，此外，現(xiàn)有的這種傳感器還存在導(dǎo)出口易磨損、排線過程已發(fā)生錯(cuò)排、亂排等現(xiàn)象，并在使用過程中發(fā)出較大的嗓音。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的在于，針對(duì)上述缺陷，提供一種排線整齊、不易磨損且測(cè)量精確的拉線式位移傳感器。
[0005]為了達(dá)到上述實(shí)用新型的目的，采取以下的技術(shù)方案:
[0006]—種拉線式位移傳感器，包括:一拉頭，所述拉頭固定拉繩的始端;一編碼器，所述編碼器的輸出端連接有一帶U形槽的滑輪，所述槽內(nèi)纏繞有拉繩;一具有U形槽的彈簧輪組件，所述U形槽內(nèi)也纏繞有拉繩，拉繩的末端固定在所述彈簧輪組件內(nèi)；以及一實(shí)現(xiàn)拉繩按照滑輪-轉(zhuǎn)向輪-彈簧輪組件的順序進(jìn)行纏繞的轉(zhuǎn)向輪裝置。
[0007]進(jìn)一步的，所述拉繩纏繞時(shí)，導(dǎo)入與導(dǎo)出所述滑輪及轉(zhuǎn)向輪裝置的拉繩方向均為水平切向方向。
[0008]進(jìn)一步的，所述彈簧輪組件包括支座、恒力彈簧、彈簧輪、轉(zhuǎn)向軸和彈簧輪蓋，所述彈簧輪與彈簧輪蓋構(gòu)成一個(gè)封閉的腔體，腔內(nèi)設(shè)有恒力彈簧，所述恒力彈簧的一端固定在轉(zhuǎn)向軸上，另一端伸出彈簧輪外固定，所述轉(zhuǎn)向軸穿過彈簧輪的中心與壓扣在彈簧輪蓋上的支座通過螺釘固定。
[0009]進(jìn)一步的，所述轉(zhuǎn)向輪裝置包括轉(zhuǎn)向輪與定距管，所述轉(zhuǎn)向輪設(shè)置在定距管上，該定距管固定在位移傳感器的殼體上。
[0010]進(jìn)一步的，所述拉頭具有一圓柱部和一與所述圓柱部連接的圓錐部，所述圓柱部與圓錐部之間的連接部分設(shè)有沉槽，用于方便的對(duì)拉頭限位，所述拉繩水平貫穿圓錐部并固定在所述圓柱部內(nèi)部。[0011 ]進(jìn)一步的，所述編碼器為增量式編碼器。
[0012]本實(shí)用新型的有益效果:本實(shí)用新型采用增量式編碼器，提高了位移傳感器的測(cè)量精度;使用了可以轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)向輪、滑輪、彈簧輪，改變了傳統(tǒng)的繞繩方式，降低了拉繩在工作過程中的磨損;本實(shí)用新型利用了轉(zhuǎn)向輪、滑輪、彈簧輪上的U形槽實(shí)現(xiàn)了拉繩在拉出與收線過程中能夠整齊的排線，降低了使用時(shí)的噪音。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型一種拉線式位移傳感器的三維狀態(tài)結(jié)構(gòu)圖；
[0014]圖2為圖1所示結(jié)構(gòu)的A-A剖視圖；
[0015]圖3為本實(shí)用新型一種拉線式位移傳感器去掉底殼后剩余結(jié)構(gòu)的三維狀態(tài)結(jié)構(gòu)圖；
[0016]圖4為圖3所示結(jié)構(gòu)的B向視圖；
[0017]圖5為本實(shí)用新型一種拉線式位移傳感器中所涉及的彈簧輪組件的三維結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖6為圖5所示結(jié)構(gòu)的C-C剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0020]實(shí)施例1:
[0021]參見圖1-4所示，一種拉線式位移傳感器，包括:拉頭1、定位塊2、增量式編碼器3、彈簧輪組件4、殼體5、堵頭6、滑輪7和轉(zhuǎn)向輪裝置。
[0022]殼體5的上端固定有增量式編碼器3，殼體5的兩側(cè)分別安裝有一利于傳感器固定的堵頭6，在殼體5的其中一側(cè)設(shè)置有拉頭I，殼體5內(nèi)部固定有彈簧輪組件4、滑輪和7轉(zhuǎn)向輪
目.ο
[0023]增量式編碼器3的輸出端連接有帶U形槽的滑輪7，U形槽內(nèi)纏繞有拉繩，拉繩的始端固定在拉I頭內(nèi)，拉頭I與殼體5之間設(shè)有定位塊2，可確保拉繩水平方向進(jìn)入到殼體5內(nèi)部并纏繞在滑輪7的U形槽上，拉繩水平繞出滑輪7之后，隨后水平方向進(jìn)入位于滑輪7左下方的轉(zhuǎn)向輪裝置，對(duì)轉(zhuǎn)向輪裝置內(nèi)的轉(zhuǎn)向輪8進(jìn)行纏繞，轉(zhuǎn)向輪8設(shè)置在定距管9上，定距管9固定在位移傳感器的殼體5上，拉繩纏繞完轉(zhuǎn)向輪之8后，水平方向進(jìn)入位于滑輪7右側(cè)的彈簧輪組件4的U形槽內(nèi)，對(duì)彈簧輪組件4進(jìn)行纏繞，拉繩的末端固定在彈簧輪組件4內(nèi)部。
[0024]滑輪7、轉(zhuǎn)向輪裝置以及彈簧輪組件4都可以隨著拉繩在拉出與收線的過程中自由轉(zhuǎn)動(dòng)，降低了拉繩在工作過程中的磨損；同時(shí)，轉(zhuǎn)向輪裝置、滑輪7以及彈簧輪組件4上的U形槽還實(shí)現(xiàn)了拉繩在拉出與收線過程中能夠整齊的排線。
[0025]參見圖5、6所示，彈簧輪組件4包括支座41、恒力彈簧42、彈簧輪43、轉(zhuǎn)向軸44和彈簧輪蓋45，彈簧輪43與彈簧輪蓋45構(gòu)成一個(gè)封閉的腔體，腔內(nèi)設(shè)有恒力彈簧42，恒力彈簧42的一端固定在轉(zhuǎn)向軸44上，另一端伸出彈簧輪43外進(jìn)行固定，轉(zhuǎn)向軸44的一端穿過彈簧輪43的中心與壓扣在彈簧輪蓋45上的支座41通過螺釘固定，另一端伸出殼體5外側(cè)用蓋形螺母緊固。
[0026]拉線式位移傳感器(也叫拉繩式位移傳感器)的功能是把機(jī)械運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成可以計(jì)量，記錄或傳送的電信號(hào)。傳感器由可拉伸的不銹鋼拉繩纏繞在一個(gè)滑輪上，此滑輪與一個(gè)精密旋轉(zhuǎn)編碼器連接在一起，感應(yīng)器可以是增量編碼器，絕對(duì)(獨(dú)立)編碼器，混合或?qū)щ娝芰闲D(zhuǎn)電位計(jì)，同步器或解析器。操作上，拉繩式位移傳感器安裝在固定位置上，拉頭縛在移動(dòng)物體上。拉繩直線運(yùn)動(dòng)和移動(dòng)物體運(yùn)動(dòng)軸線對(duì)準(zhǔn)。運(yùn)動(dòng)發(fā)生時(shí)，被測(cè)物體產(chǎn)生位移，拉動(dòng)與其相連接的拉伸繩，拉繩帶動(dòng)傳感器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與傳感元件同步轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)位移反向移動(dòng)時(shí)，傳感器內(nèi)部的回旋裝置將自動(dòng)收回拉繩，在拉繩伸收過程中內(nèi)部彈簧保持其張力不變，從而輸出一個(gè)與被測(cè)物體移動(dòng)量成正比例的電信號(hào)。測(cè)量輸出信號(hào)可以得出運(yùn)動(dòng)物體的位移、方向或速率。
[0027]實(shí)施例2
[0028]本實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，對(duì)拉頭進(jìn)行改進(jìn)，參見圖2所示，拉頭I為具有圓柱部和一與圓柱部連接的圓錐部，圓錐部的兩側(cè)邊夾角為90度，圓柱部與圓錐部之間的連接部分設(shè)有沉槽，用于方便的對(duì)拉頭進(jìn)行限位，同時(shí)，還可以在圓柱部的前端開設(shè)通孔，也方便對(duì)拉頭進(jìn)行限位。拉頭I與定位塊2完全對(duì)準(zhǔn)后，拉繩水平貫穿過圓錐部與定位塊后固定在圓柱部內(nèi)部。
[0029]盡管已經(jīng)示出和描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本實(shí)用新型的原理和精神的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本實(shí)用新型的范圍由所附權(quán)利要求及其等同范圍限定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種拉線式位移傳感器，包括: 一拉頭，所述拉頭固定拉繩的始端； 一編碼器，所述編碼器的輸出端連接有一帶U形槽的滑輪，所述槽內(nèi)纏繞有拉繩； 一具有U形槽的彈簧輪組件，所述U形槽內(nèi)也纏繞有拉繩，拉繩的末端固定在所述彈簧輪組件內(nèi)；以及 一實(shí)現(xiàn)拉繩按照滑輪-轉(zhuǎn)向輪-彈簧輪組件的順序進(jìn)行纏繞的轉(zhuǎn)向輪裝置。2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種拉線式位移傳感器，其特征在于，所述拉繩纏繞時(shí)，導(dǎo)入與導(dǎo)出所述滑輪及轉(zhuǎn)向輪裝置的拉繩方向均為水平切向方向。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種拉線式位移傳感器，其特征在于，所述彈簧輪組件包括支座、恒力彈簧、彈簧輪、轉(zhuǎn)向軸和彈簧輪蓋，所述彈簧輪與彈簧輪蓋構(gòu)成一個(gè)封閉的腔體，腔內(nèi)設(shè)有恒力彈簧，所述恒力彈簧的一端固定在轉(zhuǎn)向軸上，另一端伸出彈簧輪外固定，所述轉(zhuǎn)向軸穿過彈簧輪的中心與壓扣在彈簧輪蓋上的支座通過螺釘固定。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種拉線式位移傳感器，其特征在于，所述轉(zhuǎn)向輪裝置包括轉(zhuǎn)向輪與定距管，所述轉(zhuǎn)向輪設(shè)置在定距管上，該定距管固定在位移傳感器的殼體上。5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中所述的任意一項(xiàng)拉線式位移傳感器，其特征在于，所述拉頭具有一圓柱部和一與所述圓柱部連接的圓錐部，所述圓柱部與圓錐部之間的連接部分設(shè)有沉槽，用于方便的對(duì)拉頭限位，所述拉繩水平貫穿圓錐部并固定在所述圓柱部內(nèi)部。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種拉線式位移傳感器，其特征在于，所述編碼器為增量式編碼器。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種拉線式位移傳感器，包括：一拉頭，所述拉頭固定拉繩的始端；一編碼器，所述編碼器的輸出端連接有一帶U形槽的滑輪，所述槽內(nèi)纏繞有拉繩；一具有U形槽的彈簧輪組件，所述U形槽內(nèi)也纏繞有拉繩，拉繩的末端固定在所述彈簧輪組件內(nèi)；以及一實(shí)現(xiàn)拉繩按照滑輪-轉(zhuǎn)向輪-彈簧輪組件的順序進(jìn)行纏繞的轉(zhuǎn)向輪裝置。本實(shí)用新型采用增量式編碼器，提高了位移傳感器的測(cè)量精度；使用了可以轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)向輪、滑輪、彈簧輪，改變了傳統(tǒng)的繞繩方式，降低了拉繩在工作過程中的磨損；本實(shí)用新型利用了轉(zhuǎn)向輪、滑輪、彈簧輪上的U形槽實(shí)現(xiàn)了拉繩在拉出與收線過程中能夠整齊的排線，降低了使用時(shí)的噪音。
【IPC分類】G01B21/02
【公開號(hào)】CN205175378
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520962313
【發(fā)明人】王興, 白墅潔, 李寶金, 李凱, 楊柳
【申請(qǐng)人】太原科技大學(xué), 太原市同心得科貿(mào)有限公司, 山西瑞諾風(fēng)電子科技有限公司
【公開日】2016年4月20日
【申請(qǐng)日】2015年11月27日