專利名稱：一種液壓機(jī)滑塊的位置檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于液壓機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種液壓機(jī)滑塊的位置檢測裝置。
背景技術(shù)：
目前液壓機(jī)對于滑塊的控制，尤其是滑塊運(yùn)動時(shí)的同步控制通常采用位置檢測的 方法，液壓機(jī)的控制系統(tǒng)根據(jù)滑塊運(yùn)動時(shí)其多個(gè)區(qū)域檢測到的位置信息來對其進(jìn)行調(diào)整， 實(shí)現(xiàn)同步控制?，F(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(jìn)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(jī)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(shè)置一齒條，滑塊運(yùn)動時(shí)帶動齒條，齒條通過一系列的 傳動環(huán)節(jié)帶動一個(gè)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(shí)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(shè)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(zhǔn)確、直觀的反應(yīng)出滑塊的運(yùn)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(jìn)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(shè)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(shí)又便于調(diào)節(jié)的滑塊位置檢 測裝置是本領(lǐng)域技術(shù)人員研究的重要課題。
發(fā)明領(lǐng)域本實(shí)用新型所要解決的問題就是提供一種液壓機(jī)滑塊的位置檢測裝置，結(jié)構(gòu)簡 單、設(shè)計(jì)合理，減少安裝結(jié)構(gòu)對檢測精度的影響，精度與經(jīng)濟(jì)性高，特別是對于長行程快速 液壓機(jī)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，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案一種液壓機(jī)滑塊的位置檢 測裝置，包括設(shè)于滑塊頂部并與其聯(lián)動的導(dǎo)柱、與所述導(dǎo)柱配合的導(dǎo)向座，其特征在于所 述導(dǎo)柱上沿其軸向運(yùn)動方向設(shè)有齒條，所述導(dǎo)向座上安裝有齒輪固定座，齒輪固定座內(nèi)設(shè) 有由齒條的軸向運(yùn)動帶動旋轉(zhuǎn)的齒輪，所述齒輪固定座上還設(shè)有將齒輪轉(zhuǎn)速信號傳遞給液 壓機(jī)控制系統(tǒng)的信號轉(zhuǎn)換裝置。進(jìn)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(jìn)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(shè)于齒輪固定座上 用于軸向定位轉(zhuǎn)動軸的端蓋、設(shè)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。[0008]進(jìn)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(jìn)一步的，所述齒輪固定座的上端與導(dǎo)向座相互鉸接，齒輪固定座下端與導(dǎo)向座 之間設(shè)有用于消除齒輪與齒條齒側(cè)間隙的側(cè)隙補(bǔ)償機(jī)構(gòu)。進(jìn)一步的，所述側(cè)隙補(bǔ)償機(jī)構(gòu)包括調(diào)節(jié)螺桿，齒輪固定座下端設(shè)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(dǎo)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(shí)，其 內(nèi)部的齒輪與導(dǎo)柱上的齒條同樣處于彈性嚙合狀態(tài)，此時(shí)的齒側(cè)間隙幾乎可以忽略不計(jì)， 以此來提高傳動過程的精度；通過調(diào)節(jié)螺桿隨時(shí)對齒側(cè)間隙進(jìn)行補(bǔ)償，調(diào)節(jié)方式簡單而有 效。進(jìn)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(shí)出現(xiàn)“卡死”情況。進(jìn)一步的，所述導(dǎo)向座底部側(cè)壁還設(shè)有固緊調(diào)節(jié)螺桿防止其松脫的防松螺釘。進(jìn)一步的，所述齒條是由若干個(gè)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(jī)而言，齒條必須加長才能滿足滑塊行程，但長齒條在加工時(shí)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(dú)立加工，且小 齒條加工時(shí)的誤差控制在工藝要求的范圍內(nèi)，在拼裝時(shí)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(jìn)一步的，所述小齒條單元通過螺釘嵌裝在導(dǎo)柱上。某段小齒條出現(xiàn)磨損時(shí)，只需 換下該段磨損齒條，降低維修難度，節(jié)省維護(hù)成本。本實(shí)用新型的有益效果1、采用旋轉(zhuǎn)編碼器來進(jìn)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(shí)的累積誤差；3、對于齒輪傳動結(jié)構(gòu)，側(cè)隙補(bǔ)償機(jī)構(gòu)的設(shè)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(dǎo)柱與導(dǎo)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(shè)計(jì)在導(dǎo)柱與導(dǎo) 向座上，不僅安裝方便，還可進(jìn)一步減小安裝結(jié)構(gòu)對檢測精度的影響；綜上所述，本實(shí)用新型提供的位置檢測裝置為液壓機(jī)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(jī)的滑塊位置控制效果明顯，精度和經(jīng)濟(jì)性高，且結(jié) 構(gòu)簡單實(shí)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。
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1的A-A剖面圖。
具體實(shí)施方式
如圖1、圖2所示，本實(shí)用新型為一種液壓機(jī)滑塊的位置檢測裝置，包括設(shè)于滑塊1頂部并與其聯(lián)動的導(dǎo)柱2、與所述導(dǎo)柱2配合的導(dǎo)向座3，所述導(dǎo)柱2上沿其軸向運(yùn)動方向 設(shè)有齒條7，所述導(dǎo)向座3上安裝有齒輪固定座4，齒輪固定座4內(nèi)設(shè)有由齒條7的軸向運(yùn) 動帶動旋轉(zhuǎn)的齒輪5，所述齒輪固定座4上還設(shè)有將齒輪5轉(zhuǎn)速信號傳遞給液壓機(jī)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(shè)于齒輪固定座4上用于軸向定位轉(zhuǎn)動軸的端蓋41、設(shè)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(dǎo)向座3相互鉸接，其下端與導(dǎo)向座3之間還設(shè)有用于消 除齒輪5與齒條7齒側(cè)間隙的側(cè)隙補(bǔ)償機(jī)構(gòu)；側(cè)隙補(bǔ)償機(jī)構(gòu)包括調(diào)節(jié)螺桿6，齒輪固定座4 下端設(shè)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(dǎo)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(shí)，其內(nèi)部的齒輪5與導(dǎo)柱2上的齒條7同樣處于 彈性嚙合狀態(tài)，此時(shí)的齒側(cè)間隙幾乎可以忽略不計(jì)，以此來提高傳動過程的精度；通過調(diào)節(jié) 螺桿6隨時(shí)對齒側(cè)間隙進(jìn)行補(bǔ)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(shí)出現(xiàn)“卡死”情況；導(dǎo)向座3底部側(cè)壁 還設(shè)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(gè)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(jī)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(shí)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(dú)立加工，且小齒條加工 時(shí)的誤差控制在工藝要求的范圍內(nèi)，在拼裝時(shí)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(dǎo)柱2上。某段小齒條出現(xiàn)磨損時(shí)，只需換下該段磨損齒條7，降低維 修難度，節(jié)省維護(hù)成本。滑塊運(yùn)動時(shí)，導(dǎo)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(jī)的控制系統(tǒng)，這個(gè)數(shù)字信號是與滑塊的運(yùn)行速度一一對應(yīng)的，控制系 統(tǒng)對該數(shù)字信號進(jìn)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(jī)的進(jìn)出油 量，可以實(shí)現(xiàn)滑塊運(yùn)動時(shí)的同步控制，但對于單缸驅(qū)動的小型液壓機(jī)，本實(shí)用新型也同樣適 用。因此上述實(shí)施例并不對本實(shí)用新型的保護(hù)范圍構(gòu)成限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)本 實(shí)用新型作出各種改變和變形，只要不脫離本實(shí)用新型的精神，均應(yīng)屬于本實(shí)用新型所附 權(quán)利要求所定義的范圍。
權(quán)利要求一種液壓機(jī)滑塊的位置檢測裝置，包括設(shè)于滑塊(1)頂部并與其聯(lián)動的導(dǎo)柱(2)、與所述導(dǎo)柱(2)配合的導(dǎo)向座(3)，其特征在于所述導(dǎo)柱(2)上沿其軸向運(yùn)動方向設(shè)有齒條(7)，所述導(dǎo)向座(3)上安裝有齒輪固定座(4)，齒輪固定座(4)內(nèi)設(shè)有由齒條(7)的軸向運(yùn)動帶動旋轉(zhuǎn)的齒輪(5)，所述齒輪固定座(4)上還設(shè)有將齒輪轉(zhuǎn)速信號傳遞給液壓機(jī)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(jī)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(jī)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(shè)于齒輪固定座(4)上用于軸向定位轉(zhuǎn)動 軸(40)的端蓋(41)、設(shè)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(jī)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(jī)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(dǎo)向座(3)相互鉸接，齒輪固定座(4)下端與導(dǎo)向座(3)之間 設(shè)有用于消除齒輪(5)與齒條(7)齒側(cè)間隙的側(cè)隙補(bǔ)償機(jī)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種液壓機(jī)滑塊的位置檢測裝置，其特征在于所述側(cè)隙補(bǔ) 償機(jī)構(gòu)包括調(diào)節(jié)螺桿(6)，齒輪固定座(4)下端設(shè)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(dǎo)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(jī)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(jī)滑塊的位置檢測裝置，其特征在于所述導(dǎo)向座 (3)底部側(cè)壁還設(shè)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(jī)滑塊的位置檢測裝置，其特征在于所述齒條(7) 是由若干個(gè)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(jī)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(dǎo)柱(2)上。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種液壓機(jī)滑塊的位置檢測裝置，包括設(shè)于滑塊頂部并與其聯(lián)動的導(dǎo)柱、與所述導(dǎo)柱配合的導(dǎo)向座，所述導(dǎo)柱上沿其軸向運(yùn)動方向設(shè)有齒條，所述導(dǎo)向座上安裝有齒輪固定座，齒輪固定座內(nèi)設(shè)有由齒條的軸向運(yùn)動帶動旋轉(zhuǎn)的齒輪，所述齒輪固定座上還設(shè)有將齒輪轉(zhuǎn)速信號傳遞給液壓機(jī)控制系統(tǒng)的信號轉(zhuǎn)換裝置。結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計(jì)合理，減少安裝結(jié)構(gòu)對檢測精度的影響，精度與經(jīng)濟(jì)性高，特別是對于長行程快速液壓機(jī)的滑塊位置控制提供了良好的解決方案。
文檔編號B30B15/24GK201736471SQ20102027043
公開日2011年2月9日 申請日期2010年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月22日
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