一種基于扭簧的新型測(cè)量裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于機(jī)械設(shè)計(jì)與機(jī)械傳動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)，涉及一種基于扭簧的新型測(cè)量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]絕對(duì)式編碼器廣泛用于旋轉(zhuǎn)角度、直線(xiàn)位移、轉(zhuǎn)速的測(cè)量。絕對(duì)式編碼器是一種直接編碼的檢測(cè)元件，通過(guò)讀取碼盤(pán)上的圖案來(lái)表示軸的絕對(duì)位置，沒(méi)有累積誤差，電源切除后，信號(hào)不丟失。通常裝在被測(cè)軸上，隨被測(cè)軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，可將被測(cè)軸的角位移轉(zhuǎn)換成絕對(duì)式的數(shù)字代碼。在數(shù)控機(jī)床上它通常與驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)同軸聯(lián)接，屬于間接測(cè)量。由于在旋轉(zhuǎn)軸到最終運(yùn)動(dòng)部件的傳動(dòng)過(guò)程中，有齒側(cè)間隙的存在，因此，通過(guò)這種方法通常不能很精確的得出最終運(yùn)動(dòng)部件的位置。在工程上，使用光柵、磁柵，可以很精確的測(cè)量出直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)部件的位移量，但光柵、磁柵只能得到增量信號(hào)，不能得到絕對(duì)位置信號(hào)，一旦掉電，信號(hào)就會(huì)丟失。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了避免現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提出一種基于扭簧的新型測(cè)量裝置，測(cè)量裝置可精確的測(cè)量出機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件的位置，消除齒側(cè)間隙的影響，且掉電時(shí)信號(hào)不丟失。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:包括編碼器支座、絕對(duì)式編碼器、緊定螺釘、轉(zhuǎn)軸、軸承、主齒輪、從齒輪、扭簧、軸端擋圈、定位螺釘，編碼器支座與機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件固連，絕對(duì)式編碼器固定在編碼器支座上，轉(zhuǎn)軸位于編碼器支座內(nèi)，兩軸承分別位于轉(zhuǎn)軸軸肩端部，且與編碼器支座內(nèi)壁配合，轉(zhuǎn)軸一端與絕對(duì)式編碼器輸入軸固連，主齒輪與轉(zhuǎn)軸另一端通過(guò)平鍵固連，從齒輪套裝在轉(zhuǎn)軸上位于主齒輪端部，且與轉(zhuǎn)軸通過(guò)定位螺釘定位，主齒輪與從齒輪之間連接有扭簧，軸端擋圈固定在轉(zhuǎn)軸端部，用來(lái)保證從齒輪不會(huì)被扭簧彈出與轉(zhuǎn)軸脫離；
[0005]所述轉(zhuǎn)軸為臺(tái)階軸，轉(zhuǎn)軸兩端軸向有螺紋盲孔，轉(zhuǎn)軸兩端部徑向分別有與緊定螺釘配合的螺孔和定位螺釘配合的螺孔。
[0006]絕對(duì)式編碼器、主齒輪、從齒輪和轉(zhuǎn)軸同軸安裝。
[0007]有益效果
[0008]本發(fā)明提出的一種基于扭簧的新型測(cè)量裝置，是基于扭簧和兩個(gè)錯(cuò)齒齒輪的使用絕對(duì)式編碼器的新型測(cè)量裝置，特別適用于測(cè)量機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件的直線(xiàn)位移。齒條固定在機(jī)床的底座上，編碼器支座與機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件固連；絕對(duì)式編碼器固定在編碼器支座上，轉(zhuǎn)軸位于編碼器支座內(nèi)，兩軸承分別位于軸肩端部，轉(zhuǎn)軸一端與絕對(duì)式編碼器輸入軸固連，主齒輪與轉(zhuǎn)軸另一端通過(guò)平鍵固連，從齒輪位于主齒輪端部，且與轉(zhuǎn)軸通過(guò)定位螺釘定位，主齒輪與從齒輪之間連接有扭簧，軸端擋圈固定在轉(zhuǎn)軸端部，軸端擋圈用來(lái)保證從齒輪不會(huì)被扭簧彈出與轉(zhuǎn)軸脫離。本發(fā)明測(cè)量裝置可精確測(cè)出機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件的直線(xiàn)位移，無(wú)反向回程誤差，沒(méi)有累積誤差，并且掉電時(shí)信號(hào)不丟失。本發(fā)明測(cè)量裝置可移植性強(qiáng)，應(yīng)用范圍廣，還可用于對(duì)齒輪軸回轉(zhuǎn)角度的測(cè)量。
【附圖說(shuō)明】
[0009]下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明一種基于扭簧的新型測(cè)量裝置作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0010]圖1為本發(fā)明測(cè)量裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖2為本發(fā)明測(cè)量裝置進(jìn)行直線(xiàn)位移測(cè)量示意圖。
[0012]圖3為本發(fā)明測(cè)量裝置進(jìn)行回轉(zhuǎn)角度測(cè)量示意圖。
[0013]圖中:
[0014]1.緊定螺釘2.編碼器支座3.軸承4.主齒輪5.平鍵6.扭簧7.從齒輪8.軸端擋圈9.定位螺釘10.轉(zhuǎn)軸11.絕對(duì)式編碼器12.齒條13.齒輪軸
【具體實(shí)施方式】
[0015]本實(shí)施例是一種基于扭簧的新型測(cè)量裝置。
[0016]實(shí)施例1
[0017]參閱圖1?圖3，本實(shí)施例測(cè)量裝置由緊定螺釘1、編碼器支座2、軸承3、主齒輪
4、平鍵5、扭簧6、從齒輪7、軸端擋圈8、定位螺釘9、轉(zhuǎn)軸10、絕對(duì)式編碼器11和齒條12組成；絕對(duì)式編碼器11與編碼器支座2固定連接，轉(zhuǎn)軸10安裝在編碼器支座2內(nèi)部，絕對(duì)式編碼器11的輸入軸與轉(zhuǎn)軸10的一端通過(guò)緊定螺釘I固定連接，絕對(duì)式編碼器11的輸入軸與轉(zhuǎn)軸10同步轉(zhuǎn)動(dòng)，在轉(zhuǎn)軸10的另一端安裝有主齒輪4和從齒輪7，主齒輪4與轉(zhuǎn)軸10通過(guò)平鍵5固定連接，從齒輪7直接套裝在轉(zhuǎn)軸10上，并且可繞轉(zhuǎn)軸10旋轉(zhuǎn)，從齒輪7的端面靠近轉(zhuǎn)軸10的端部；主齒輪4與從齒輪7的軸向開(kāi)有小孔，扭簧的兩端分別伸入小孔固定，主齒輪4與從齒輪7之間通過(guò)扭簧連接，轉(zhuǎn)軸10上的從齒輪7通過(guò)定位螺釘9保證從齒輪7的軸向位置，轉(zhuǎn)軸10的端面安裝有軸端擋圈8。
[0018]本實(shí)施例中，測(cè)量裝置安裝在機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件上。齒條12安裝在機(jī)床的底座上，編碼器支座2與機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件固連。安裝時(shí)，主齒輪4安裝在轉(zhuǎn)軸10上通過(guò)平鍵固定連接，從齒輪7套裝在轉(zhuǎn)軸10上，主齒輪4與從齒輪7通過(guò)扭簧連接，上緊軸端擋圈。此時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)從齒輪7，因?yàn)榕せ傻淖饔?，主齒輪4與從齒輪7之間具有扭矩，轉(zhuǎn)動(dòng)到使得扭矩的大小合適，并且主齒輪4的一個(gè)齒和從齒輪7的一個(gè)齒分別與齒條12的一個(gè)齒槽的兩個(gè)側(cè)面嗤合；上緊定位螺釘9，使主齒輪4和從齒輪7的相對(duì)位置保持固定，然后將裝置置于機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件上相應(yīng)的安裝位置，使主齒輪4的一個(gè)齒和從齒輪7的一個(gè)齒分別與齒條12的一個(gè)齒槽的兩個(gè)側(cè)面嚙合，松開(kāi)定位螺釘9，固定好裝置。此時(shí)，隨著機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)，主齒輪4和從齒輪7轉(zhuǎn)動(dòng)，并且始終分別有一個(gè)齒與齒條12的一個(gè)齒槽的兩個(gè)側(cè)面嚙合，通過(guò)轉(zhuǎn)軸10帶動(dòng)絕對(duì)式編碼器11輸入軸同步轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)簡(jiǎn)單的換算即可得到機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件的直線(xiàn)位移，在機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件反向運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于主齒輪4和從齒輪7與齒條12的同一齒槽的兩個(gè)側(cè)面嚙合，因此沒(méi)有齒側(cè)間隙，測(cè)量不會(huì)出現(xiàn)反向回程誤差，沒(méi)有累積誤差，掉電時(shí)信號(hào)不丟失。
[0019]實(shí)施例2
[0020]參閱圖1?圖3，本實(shí)施例測(cè)量裝置由緊定螺釘1、編碼器支座2、軸承3、主齒輪4、平鍵5、扭簧6、從齒輪7、軸端擋圈8、螺釘9、轉(zhuǎn)軸10、絕對(duì)式編碼器11和齒輪軸13組成。絕對(duì)式編碼器11與編碼器支座2固定連接，轉(zhuǎn)軸10安裝在編碼器支座2內(nèi)部，絕對(duì)式編碼器11的輸入軸伸入到轉(zhuǎn)軸10的一端，在轉(zhuǎn)軸10的徑向上通過(guò)緊定螺釘和絕對(duì)式編碼器11的輸入軸固連，使得絕對(duì)式編碼器11輸入軸與轉(zhuǎn)軸10同步轉(zhuǎn)動(dòng)；在轉(zhuǎn)軸10的另一端安裝有主齒輪4和從齒輪7，主齒輪4與轉(zhuǎn)軸10通過(guò)平鍵5連接，從齒輪7套裝在轉(zhuǎn)軸10上，且可繞轉(zhuǎn)軸10旋轉(zhuǎn)。從齒輪7的端面靠近轉(zhuǎn)軸10的端面，主齒輪4與從齒輪7的軸向開(kāi)有小孔，扭簧的兩端分別伸入小孔固定，主齒輪4與從齒輪7之間通過(guò)扭簧連接，轉(zhuǎn)軸10上的從齒輪7通過(guò)定位螺釘9保證從齒輪7在轉(zhuǎn)軸10上的軸向位置，轉(zhuǎn)軸10端面安裝有軸端擋圈8。
[0021]本實(shí)施例中，測(cè)量裝置固定安裝在機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件上；在測(cè)量齒輪軸13的旋轉(zhuǎn)角度時(shí)，主齒輪4與轉(zhuǎn)軸10通過(guò)平鍵5固連，從齒輪7套裝在轉(zhuǎn)軸10上，主齒輪4與從齒輪7通過(guò)扭簧6連接，上緊軸端擋圈；此時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)從齒輪7，在扭簧的作用，主齒輪4與從齒輪7之間具有扭矩，轉(zhuǎn)動(dòng)使扭矩的大小合適，并且主齒輪4的一個(gè)齒和從齒輪7的一個(gè)齒分別與齒輪軸13上齒輪的一個(gè)齒槽的兩個(gè)側(cè)面嚙合，上緊定位螺釘9，使主齒輪4和從齒輪7的相對(duì)位置保持固定。測(cè)量裝置置于機(jī)架上相應(yīng)的安裝位置，使主齒輪4的一個(gè)齒和從齒輪7的一個(gè)齒分別與齒輪軸13上齒輪的一個(gè)齒槽的兩個(gè)側(cè)面嚙合；松開(kāi)定位螺釘9，隨著被測(cè)的齒輪軸13的轉(zhuǎn)動(dòng)，主齒輪4和從齒輪7隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，并且始終分別有一個(gè)齒與齒輪軸13上齒輪的一個(gè)齒槽的兩個(gè)側(cè)面嚙合，通過(guò)轉(zhuǎn)軸10帶動(dòng)絕對(duì)式編碼器11輸入軸同步轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)換算可得到齒輪軸的旋轉(zhuǎn)角度。在齒輪軸13反向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于主齒輪4和從齒輪7始終與齒輪軸13上齒輪的同一齒槽的兩個(gè)側(cè)面嚙合，因此沒(méi)有齒側(cè)間隙，測(cè)量不會(huì)出現(xiàn)反向回程誤差；測(cè)量裝置采用絕對(duì)式編碼器，沒(méi)有累積誤差，掉電時(shí)信號(hào)不丟失。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于扭簧的新型測(cè)量裝置，其特征在于:包括編碼器支座、絕對(duì)式編碼器、緊定螺釘、轉(zhuǎn)軸、軸承、主齒輪、從齒輪、扭簧、軸端擋圈、定位螺釘，編碼器支座與機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件固連，絕對(duì)式編碼器固定在編碼器支座上，轉(zhuǎn)軸位于編碼器支座內(nèi)，兩軸承分別位于轉(zhuǎn)軸軸肩端部，且與編碼器支座內(nèi)壁配合，轉(zhuǎn)軸一端與絕對(duì)式編碼器輸入軸固連，主齒輪與轉(zhuǎn)軸另一端通過(guò)平鍵固連，從齒輪套裝在轉(zhuǎn)軸上位于主齒輪端部，且與轉(zhuǎn)軸通過(guò)定位螺釘定位，主齒輪與從齒輪之間連接有扭簧，軸端擋圈固定在轉(zhuǎn)軸端部，用來(lái)保證從齒輪不會(huì)被扭簧彈出與轉(zhuǎn)軸脫離； 所述轉(zhuǎn)軸為臺(tái)階軸，轉(zhuǎn)軸兩端軸向有螺紋盲孔，轉(zhuǎn)軸兩端部徑向分別有與緊定螺釘配合的螺孔和定位螺釘配合的螺孔。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于扭簧的新型測(cè)量裝置，其特征在于:絕對(duì)式編碼器、主齒輪、從齒輪和轉(zhuǎn)軸同軸安裝。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于扭簧的新型測(cè)量裝置，屬于機(jī)械設(shè)計(jì)與機(jī)械傳動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域。齒條固定在機(jī)床的底座上，編碼器支座與機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件固連；絕對(duì)式編碼器固定在編碼器支座上，轉(zhuǎn)軸位于編碼器支座內(nèi),兩軸承分別位于軸肩端部；轉(zhuǎn)軸一端與絕對(duì)式編碼器輸入軸固連,主齒輪與轉(zhuǎn)軸另一端通過(guò)平鍵固連，從齒輪位于主齒輪端部,且與轉(zhuǎn)軸通過(guò)定位螺釘固連,主齒輪與從齒輪之間連接有扭簧，軸端擋圈固定在轉(zhuǎn)軸端部,軸端擋圈用來(lái)保證從齒輪不會(huì)被扭簧彈出與轉(zhuǎn)軸脫離。測(cè)量裝置可精確測(cè)出機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件的直線(xiàn)位移，無(wú)反向回程誤差，沒(méi)有累積誤差，并且掉電時(shí)信號(hào)不丟失。測(cè)量裝置可移植性強(qiáng)，應(yīng)用范圍廣，還可用于對(duì)齒輪軸回轉(zhuǎn)角度的測(cè)量。
【IPC分類(lèi)】G01B21/22, G01B21/02
【公開(kāi)號(hào)】CN104930995
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510316284
【發(fā)明人】谷文韜, 丑欣欣, 陳琳, 王新升, 趙權(quán)年
【申請(qǐng)人】西北工業(yè)大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年9月23日
【申請(qǐng)日】2015年6月10日