專利名稱：一種液壓機滑塊的位置檢測裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明屬于液壓機技術(shù)領域，尤其涉及一種液壓機滑塊的位置檢測裝置。
背景技術(shù)：
目前液壓機對于滑塊的控制，尤其是滑塊運動時的同步控制通常采用位置檢測的 方法，液壓機的控制系統(tǒng)根據(jù)滑塊運動時其多個區(qū)域檢測到的位置信息來對其進行調(diào)整， 實現(xiàn)同步控制。現(xiàn)有的位置檢測裝置有采用行程開關(guān)、接近開關(guān)限位的，也有采用位移傳感 器或電子尺直接進行測量的，但上述結(jié)構(gòu)都存在一定缺陷行程開關(guān)、接近開關(guān)需要開關(guān)的 安裝支架，雖安裝的位置可以調(diào)節(jié)，但控制精度低；位移傳感器與電子尺，位置精度比較高， 可以數(shù)顯調(diào)節(jié)，但其位移的精度隨工作行程的增加而降低，滑塊的行程只能控制在一定范 圍內(nèi)才能保證其檢測精度，在使用上造成局限。為此，中國國家知識產(chǎn)權(quán)局于2008-02-27 公開了專利號為“200720036392. 2”，名稱為“液壓機多缸聯(lián)動同步檢測裝置”的專利，該 專利所采用的檢測方法是在滑塊上設置一齒條，滑塊運動時帶動齒條，齒條通過一系列的 傳動環(huán)節(jié)帶動一個齒輪轉(zhuǎn)動，最后由一編碼器將齒輪的轉(zhuǎn)速信息轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號傳輸給控 制系統(tǒng)。該技術(shù)方案在一定程度上確實解決了原有檢測裝置所存在的缺陷，但其自身結(jié)構(gòu) 又出現(xiàn)了新的問題其一、齒條與齒輪之間設置了過多的傳動環(huán)節(jié)，每一環(huán)節(jié)都會有動力損 耗，齒輪的轉(zhuǎn)速信息不能準確、直觀的反應出滑塊的運動過程；其二、過多的傳動環(huán)節(jié)增加 累積誤差，影響檢測精度；其三、通過齒輪間的嚙合進行傳動，但其位置都是固定的，齒側(cè)間 隙無法得到調(diào)節(jié)，影響齒輪傳動的平穩(wěn)性，傳動過程極易出現(xiàn)“卡死”或“打滑”兩種極端情 況；其四、齒輪設置于滑塊上，安裝、調(diào)制都十分不便。因此，如何提供一種結(jié)構(gòu)簡單、合理，檢測精度高，同時又便于調(diào)節(jié)的滑塊位置檢 測裝置是本領域技術(shù)人員研究的重要課題。
發(fā)明領域本發(fā)明所要解決的問題就是提供一種液壓機滑塊的位置檢測裝置，結(jié)構(gòu)簡單、設 計合理，減少安裝結(jié)構(gòu)對檢測精度的影響，精度與經(jīng)濟性高，特別是對于長行程快速液壓機 的滑塊位置控制提供了良好的解決方案。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種液壓機滑塊的位置檢測裝 置，包括設于滑塊頂部并與其聯(lián)動的導柱、與所述導柱配合的導向座，其特征在于所述導 柱上沿其軸向運動方向設有齒條，所述導向座上安裝有齒輪固定座，齒輪固定座內(nèi)設有由 齒條的軸向運動帶動旋轉(zhuǎn)的齒輪，所述齒輪固定座上還設有將齒輪轉(zhuǎn)速信號傳遞給液壓機 控制系統(tǒng)的信號轉(zhuǎn)換裝置。進一步的，所述齒輪通過轉(zhuǎn)接結(jié)構(gòu)安裝于齒輪固定座內(nèi)。進一步的，所述轉(zhuǎn)接結(jié)構(gòu)包括穿裝在齒輪固定座內(nèi)的轉(zhuǎn)動軸、設于齒輪固定座上 用于軸向定位轉(zhuǎn)動軸的端蓋、設于端蓋內(nèi)用于徑向定位轉(zhuǎn)動軸的軸承結(jié)構(gòu)，所述齒輪安裝 于轉(zhuǎn)動軸上。
進一步的，所述信號轉(zhuǎn)換裝置為旋轉(zhuǎn)編碼器，所述轉(zhuǎn)動軸一端通過聯(lián)軸器連接旋 轉(zhuǎn)編碼器的信號輸入端。進一步的，所述齒輪固定座的上端與導向座相互鉸接，齒輪固定座下端與導向座 之間設有用于消除齒輪與齒條齒側(cè)間隙的側(cè)隙補償機構(gòu)。進一步的，所述側(cè)隙補償機構(gòu)包括調(diào)節(jié)螺桿，齒輪固定座下端設有供調(diào)節(jié)螺桿穿 過的通孔，調(diào)節(jié)螺桿前端穿過所述通孔后螺接在導向座側(cè)壁，所述調(diào)節(jié)螺桿上還穿裝有將 齒輪固定座向?qū)蜃较驈椥詨壕o的調(diào)節(jié)彈簧。齒輪固定座向?qū)蜃较驈椥詨壕o時，其 內(nèi)部的齒輪與導柱上的齒條同樣處于彈性嚙合狀態(tài)，此時的齒側(cè)間隙幾乎可以忽略不計， 以此來提高傳動過程的精度；通過調(diào)節(jié)螺桿隨時對齒側(cè)間隙進行補償，調(diào)節(jié)方式簡單而有 效。進一步的，所述通孔孔壁與調(diào)節(jié)螺桿桿體間具有調(diào)節(jié)間隙。防止齒條與齒輪傳動 時出現(xiàn)“卡死”情況。進一步的，所述導向座底部側(cè)壁還設有固緊調(diào)節(jié)螺桿防止其松脫的防松螺釘。進一步的，所述齒條是由若干個小齒條單元依次拼裝而成的分體式結(jié)構(gòu)。對于長 行程快速液壓機而言，齒條必須加長才能滿足滑塊行程，但長齒條在加工時存在累積誤差， 長度越長累積誤差越大，因此采用上述分體式結(jié)構(gòu)的齒條，每段小齒條分別獨立加工，且小 齒條加工時的誤差控制在工藝要求的范圍內(nèi)，在拼裝時每段小齒條的加工誤差不會累加， 從而也就控制了拼裝齒條的誤差，小齒條的加工精度越高，拼裝齒條的精度也就越高。進一步的，所述小齒條單元通過螺釘嵌裝在導柱上。某段小齒條出現(xiàn)磨損時，只需 換下該段磨損齒條，降低維修難度，節(jié)省維護成本。本發(fā)明的有益效果1、采用旋轉(zhuǎn)編碼器來進行檢測，分辨率高，其檢測精度只取決于元件自身精度，配 合齒輪齒條傳動，檢測精度不再受到滑塊行程的限制；2、采用了拼裝結(jié)構(gòu)的齒條，降低了齒條加工時的累積誤差；3、對于齒輪傳動結(jié)構(gòu)，側(cè)隙補償機構(gòu)的設置顯得尤為重要，可以減小甚至消除齒 側(cè)間隙，來保證齒輪齒條傳動的平穩(wěn)性，齒輪齒條傳動的精度也由此而提高；4 ；導柱與導向座本身就具有較高的配合精度，將齒輪與齒條結(jié)構(gòu)設計在導柱與導 向座上，不僅安裝方便，還可進一步減小安裝結(jié)構(gòu)對檢測精度的影響；綜上所述，本發(fā)明提供的位置檢測裝置為液壓機的滑塊位置控制提供良好的解決 方案，尤其是對于長行程快速液壓機的滑塊位置控制效果明顯，精度和經(jīng)濟性高，且結(jié)構(gòu)簡 單實用，安裝、調(diào)節(jié)方便，與多種控制元件能夠簡單匹配，不存在兼容性的問題。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的說明圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1的A-A剖面圖。
具體實施例方式如圖1、圖2所示，本發(fā)明為一種液壓機滑塊的位置檢測裝置，包括設于滑塊1頂部
4并與其聯(lián)動的導柱2、與所述導柱2配合的導向座3，所述導柱2上沿其軸向運動方向設有 齒條7，所述導向座3上安裝有齒輪固定座4，齒輪固定座4內(nèi)設有由齒條7的軸向運動帶 動旋轉(zhuǎn)的齒輪5，所述齒輪固定座4上還設有將齒輪5轉(zhuǎn)速信號傳遞給液壓機控制系統(tǒng)的信 號轉(zhuǎn)換裝置8。齒輪5通過轉(zhuǎn)接結(jié)構(gòu)安裝于齒輪固定座4內(nèi)；轉(zhuǎn)接結(jié)構(gòu)包括穿裝在齒輪固定座4 內(nèi)的轉(zhuǎn)動軸40、設于齒輪固定座4上用于軸向定位轉(zhuǎn)動軸的端蓋41、設于端蓋41內(nèi)用于徑 向定位轉(zhuǎn)動軸的軸承結(jié)構(gòu)42，所述齒輪5安裝于轉(zhuǎn)動軸40上；信號轉(zhuǎn)換裝置8為旋轉(zhuǎn)編碼 器，轉(zhuǎn)動軸40 —端通過聯(lián)軸器44連接旋轉(zhuǎn)編碼器的信號輸入端。齒輪固定座4的上端與導向座3相互鉸接，其下端與導向座3之間還設有用于消 除齒輪5與齒條7齒側(cè)間隙的側(cè)隙補償機構(gòu)；側(cè)隙補償機構(gòu)包括調(diào)節(jié)螺桿6，齒輪固定座4 下端設有供調(diào)節(jié)螺桿6穿過的通孔43，調(diào)節(jié)螺桿6前端穿過所述通孔43后螺接在導向座3 側(cè)壁，所述調(diào)節(jié)螺桿6上還穿裝有將齒輪固定座4向?qū)蜃?方向彈性壓緊的調(diào)節(jié)彈簧60。 齒輪固定座4向?qū)蜃?方向彈性壓緊時，其內(nèi)部的齒輪5與導柱2上的齒條7同樣處于 彈性嚙合狀態(tài)，此時的齒側(cè)間隙幾乎可以忽略不計，以此來提高傳動過程的精度；通過調(diào)節(jié) 螺桿6隨時對齒側(cè)間隙進行補償，調(diào)節(jié)方式簡單而有效。在通孔43孔壁與調(diào)節(jié)螺桿6桿體 間留有調(diào)節(jié)間隙61，可以防止齒條7與齒輪5傳動時出現(xiàn)“卡死”情況；導向座3底部側(cè)壁 還設有固緊調(diào)節(jié)螺桿6防止其松脫的防松螺釘31。齒條7是由若干個小齒條單元依次拼裝而成的分體式結(jié)構(gòu)。對于長行程快速液壓 機而言，齒條必須加長才能滿足滑塊1行程，但長齒條在加工時存在累積誤差，長度越長累 積誤差越大，因此采用上述分體式結(jié)構(gòu)的齒條7，每段小齒條分別獨立加工，且小齒條加工 時的誤差控制在工藝要求的范圍內(nèi)，在拼裝時每段小齒條的加工誤差不會累加，從而也就 控制了拼裝齒條7的誤差，小齒條的加工精度越高，拼裝齒條7的精度也就越高；小齒條單 元通過螺釘21嵌裝在導柱2上。某段小齒條出現(xiàn)磨損時，只需換下該段磨損齒條7，降低維 修難度，節(jié)省維護成本?；瑝K運動時，導柱上齒條帶動齒輪旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)編碼器將齒輪的轉(zhuǎn)速信息轉(zhuǎn)化為數(shù) 字信號傳遞給液壓機的控制系統(tǒng)，這個數(shù)字信號是與滑塊的運行速度一一對應的，控制系 統(tǒng)對該數(shù)字信號進行比較，通過比較得出的數(shù)據(jù)信息來調(diào)節(jié)比例伺服油泵電機的進出油 量，可以實現(xiàn)滑塊運動時的同步控制，但對于單缸驅(qū)動的小型液壓機，本發(fā)明也同樣適用。 因此上述實施例并不對本發(fā)明的保護范圍構(gòu)成限制，本領域技術(shù)人員可以根據(jù)本發(fā)明作出 各種改變和變形，只要不脫離本發(fā)明的精神，均應屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求所定義的范圍。
權(quán)利要求
一種液壓機滑塊的位置檢測裝置，包括設于滑塊(1)頂部并與其聯(lián)動的導柱(2)、與所述導柱(2)配合的導向座(3)，其特征在于所述導柱(2)上沿其軸向運動方向設有齒條(7)，所述導向座(3)上安裝有齒輪固定座(4)，齒輪固定座(4)內(nèi)設有由齒條(7)的軸向運動帶動旋轉(zhuǎn)的齒輪(5)，所述齒輪固定座(4)上還設有將齒輪轉(zhuǎn)速信號傳遞給液壓機控制系統(tǒng)的信號轉(zhuǎn)換裝置(8)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液壓機滑塊的位置檢測裝置，其特征在于所述齒輪(5) 通過轉(zhuǎn)接結(jié)構(gòu)安裝于齒輪固定座(4)內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種液壓機滑塊的位置檢測裝置，其特征在于所述轉(zhuǎn)接結(jié) 構(gòu)包括穿裝在齒輪固定座(4)內(nèi)的轉(zhuǎn)動軸(40)、設于齒輪固定座(4)上用于軸向定位轉(zhuǎn)動 軸(40)的端蓋(41)、設于端蓋(41)內(nèi)用于徑向定位轉(zhuǎn)動軸(40)的軸承結(jié)構(gòu)(42)，所述齒 輪(5)安裝于轉(zhuǎn)動軸(40)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種液壓機滑塊的位置檢測裝置，其特征在于所述信號轉(zhuǎn) 換裝置(8)為旋轉(zhuǎn)編碼器，所述轉(zhuǎn)動軸(40) —端通過聯(lián)軸器(44)連接旋轉(zhuǎn)編碼器的信號 輸入端。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3或4所述的一種液壓機滑塊的位置檢測裝置，其特征在于所 述齒輪固定座(4)的上端與導向座(3)相互鉸接，齒輪固定座(4)下端與導向座(3)之間 設有用于消除齒輪(5)與齒條(7)齒側(cè)間隙的側(cè)隙補償機構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種液壓機滑塊的位置檢測裝置，其特征在于所述側(cè)隙補 償機構(gòu)包括調(diào)節(jié)螺桿(6)，齒輪固定座(4)下端設有供調(diào)節(jié)螺桿(6)穿過的通孔(43)，調(diào)節(jié) 螺桿(6)前端穿過所述通孔(43)后螺接在導向座(3)側(cè)壁，所述調(diào)節(jié)螺桿(6)上還穿裝有 將齒輪固定座(4)向?qū)蜃?3)方向彈性壓緊的調(diào)節(jié)彈簧(60)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種液壓機滑塊的位置檢測裝置，其特征在于所述通孔 (43)孔壁與調(diào)節(jié)螺桿(6)桿體間具有調(diào)節(jié)間隙(61)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種液壓機滑塊的位置檢測裝置，其特征在于所述導向座 (3)底部側(cè)壁還設有固緊調(diào)節(jié)螺桿(6)防止其松脫的防松螺釘(31)。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種液壓機滑塊的位置檢測裝置，其特征在于所述齒條(7) 是由若干個小齒條單元依次拼裝而成的分體式結(jié)構(gòu)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種液壓機滑塊的位置檢測裝置，其特征在于小齒條單元 通過螺釘(21)嵌裝在導柱(2)上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種液壓機滑塊的位置檢測裝置，包括設于滑塊頂部并與其聯(lián)動的導柱、與所述導柱配合的導向座，所述導柱上沿其軸向運動方向設有齒條，所述導向座上安裝有齒輪固定座，齒輪固定座內(nèi)設有由齒條的軸向運動帶動旋轉(zhuǎn)的齒輪，所述齒輪固定座上還設有將齒輪轉(zhuǎn)速信號傳遞給液壓機控制系統(tǒng)的信號轉(zhuǎn)換裝置。結(jié)構(gòu)簡單、設計合理，減少安裝結(jié)構(gòu)對檢測精度的影響，精度與經(jīng)濟性高，特別是對于長行程快速液壓機的滑塊位置控制提供了良好的解決方案。
文檔編號B30B15/24GK101913267SQ20101023618
公開日2010年12月15日 申請日期2010年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月22日
發(fā)明者華強 申請人:湖州機床廠有限公司