本發(fā)明專利技術(shù)涉及用于計(jì)量長度的測量裝置，公開一種基于無接觸旋轉(zhuǎn)磁碼盤的直線位移測量裝置，包括：支撐座，設(shè)置在支撐座上的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)部分和角度測量部分；所述的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)部分包括：固定在支撐座一側(cè)上的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，固定在支撐座端部的回轉(zhuǎn)座，連接驅(qū)動(dòng)電機(jī)同步帶輪和回轉(zhuǎn)座的驅(qū)動(dòng)同步帶，以及與驅(qū)動(dòng)同步帶固結(jié)的滑塊；所述角度測量部分包括：固定在支撐座另一側(cè)上的無接觸旋轉(zhuǎn)磁碼裝置，與驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)軸固定的隨動(dòng)小帶輪，連接無接觸旋轉(zhuǎn)磁碼裝置和隨動(dòng)小帶輪的隨動(dòng)同步帶。采用本發(fā)明專利技術(shù)的有益效果是：將直線傳動(dòng)部分和位移測量部分獨(dú)立分開，減小了安裝尺寸，保證了系統(tǒng)的緊湊性。本發(fā)明專利技術(shù)還提供一種上述直線位移測量裝置的測量方法。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及用于計(jì)量長度的測量裝置，尤其涉及ー種基于無接觸旋轉(zhuǎn)磁碼盤的直線位移測量裝置及測量方法。
技術(shù)介紹
目前，現(xiàn)有的直線位移測量大多是采用基于光敏和磁敏信號的光柵來完成，或者是基于差分變壓器或者滑線變阻器的原理來實(shí)現(xiàn)。而在ー些人機(jī)交互用機(jī)械裝置中，往往需要進(jìn)行ー些機(jī)械位移測量，尤其是ー些具有特殊功能的模擬教學(xué)培訓(xùn)設(shè)備中，對設(shè)備的整體的集成度要求比較高，這類設(shè)備的尺寸往往被限制在ー個(gè)狹小的空間，留給位移傳感器的安裝和接線的位置基本沒有，而上述類型的直線位移傳感器往往尺寸較大、對安裝及幾何尺寸要求要搞，因此大多滿足不了要求。比如現(xiàn)有機(jī)床導(dǎo)軌位移的測量往往采用光柵尺，半導(dǎo)體行業(yè)的微距的測量會(huì)采用差分變壓器式直線位移傳感器。 一篇為“回轉(zhuǎn)式直線位移傳感器”(申請?zhí)?01020689634. X)的中國專利也采用了上述類似的將直線位移的測量轉(zhuǎn)換為回轉(zhuǎn)角度測量的方式，其測量位移在500mm左右，若是測量的絕對位移較大時(shí)，則對帶輪的直徑要求很大，占用空間多。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本專利技術(shù)的目的在于提供ー種結(jié)構(gòu)緊湊、安裝尺寸小、測量精度高的基于無接觸旋轉(zhuǎn)磁碼盤的直線位移測量裝置。為達(dá)到以上目的，本專利技術(shù)采用如下技術(shù)方案。基于無接觸旋轉(zhuǎn)磁碼盤的直線位移測量裝置，包括支撐座，設(shè)置在支撐座上的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)部分和角度測量部分；其特征在于，所述直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)部分包括固定在支撐座上的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，固定在支撐座端部的回轉(zhuǎn)座，連接驅(qū)動(dòng)電機(jī)同步帶輪和回轉(zhuǎn)座的驅(qū)動(dòng)同步帶，以及通過壓緊塊、連接件與驅(qū)動(dòng)同步帶固結(jié)的滑塊；所述角度測量部分包括固定在支撐座上的無接觸旋轉(zhuǎn)磁碼裝置，與驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)軸固定的隨動(dòng)小帶輪，連接無接觸旋轉(zhuǎn)磁碼裝置和隨動(dòng)小帶輪的隨動(dòng)同步帶。作為改進(jìn)地，所述直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)部分和所述角度測量部分分別位于支撐座的不同側(cè)面上。作為改進(jìn)地，所述無接觸旋轉(zhuǎn)磁碼裝置包括通過隨動(dòng)同步帶與隨動(dòng)小帶輪連接的隨動(dòng)大帶輪，固定在隨動(dòng)大帶輪中間并貫穿支撐座的回轉(zhuǎn)軸，粘結(jié)在回轉(zhuǎn)軸端部的磁鋼，正對磁鋼設(shè)置的無接觸旋轉(zhuǎn)磁碼盤，以及數(shù)據(jù)采集電路板。作為改進(jìn)地，所述磁鋼和無接觸旋轉(zhuǎn)磁碼盤之間間距為0. 5mm-l. 5mm。作為改進(jìn)地，所述無接觸旋轉(zhuǎn)碼盤、磁鋼、回轉(zhuǎn)軸和隨動(dòng)大帶輪。作為改進(jìn)地，所述無接觸旋轉(zhuǎn)碼盤焊接在數(shù)據(jù)采集電路板上，所述數(shù)據(jù)采集電路板通過螺釘固定在支撐板上；所述數(shù)據(jù)采集電路板外形為圓形并與支撐座上的圓孔相配ムロ o作為改進(jìn)地，所述隨動(dòng)小帶輪與直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)部分中的同步帶輪都固定在驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上，為共軸設(shè)計(jì)。作為改進(jìn)地，所述隨動(dòng)小帶輪與同步帶輪的齒數(shù)相同。作為改進(jìn)地，所述支撐座上腰型孔中固定有用來張緊隨動(dòng)同步帶的張緊輪。本專利技術(shù)還提供一種基于上述無接觸旋轉(zhuǎn)磁碼盤的直線位移測量裝置的測量方法，驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過同步帶輪帶動(dòng)滑塊在支撐座的線軌上往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，與此同時(shí)，同步帶輪共軸的隨動(dòng)小帶輪帶動(dòng)隨動(dòng)大帶輪回轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)與回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的關(guān)聯(lián)；隨動(dòng)大帶輪回轉(zhuǎn)的同時(shí)帶動(dòng)與之同軸的磁鋼回轉(zhuǎn)，無接觸旋轉(zhuǎn)磁碼盤感應(yīng)磁鋼回轉(zhuǎn)的磁場變化，經(jīng)由數(shù)據(jù)采集電路板將實(shí)時(shí)角度信息傳遞給中央控制器，獲得測量信息。采用本專利技術(shù)提供的ー種基于無接觸旋轉(zhuǎn)磁碼盤的直線位移測量裝置，在將直線位移的測量轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)角度的測量的同時(shí)，將直線傳動(dòng)部分和位移測量部分獨(dú)立分開，減小了安裝尺寸，保證了系統(tǒng)的緊湊性。同時(shí)系統(tǒng)測試的是絕對位移，這ー設(shè)計(jì)克服了常用的關(guān) 節(jié)式的人機(jī)交互裝置要求采用絕對碼盤來保證電機(jī)掉電初始化的硬性要求，降低了設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)成本。采用本專利技術(shù)提供的ー種基于無接觸旋轉(zhuǎn)磁碼盤的直線位移測量裝置，將隨動(dòng)小帶輪與直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)部分中的同步帶輪都固定在驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上，為共軸設(shè)計(jì)，且隨動(dòng)小帶輪與同步帶輪的齒數(shù)相同，從而實(shí)現(xiàn)將直線運(yùn)動(dòng)的線速度等比率的傳遞到角度測量部分。同時(shí)，在隨動(dòng)大帶輪和隨動(dòng)小帶輪之間通過隨動(dòng)同步帶傳動(dòng)，傳動(dòng)比設(shè)計(jì)根據(jù)無接觸磁碼盤的線數(shù)及直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)部分的運(yùn)動(dòng)總長決定,測量精度高。附圖說明圖I所示為本專利技術(shù)提供的直線位移測量裝置的立體 圖2所示為本專利技術(shù)提供的直線位移測量裝置的剖視 圖3所示為本專利技術(shù)提供的無接觸旋轉(zhuǎn)磁碼盤結(jié)構(gòu)分解圖。附圖標(biāo)記說明 I、直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)部分2、角度測量部分 II、支撐座12、驅(qū)動(dòng)電機(jī) 13、回轉(zhuǎn)座 14、驅(qū)動(dòng)同步帶 15、壓緊塊 16、連接件 17、滑塊 21、無接觸旋轉(zhuǎn)磁碼裝置 22、隨動(dòng)小帶輪 23、隨動(dòng)同步帶 24、張緊輪211、隨動(dòng)大帶輪 212、回轉(zhuǎn)軸 213、磁鋼 214、無接觸旋轉(zhuǎn)磁碼盤 215、數(shù)據(jù)采集電路板。具體實(shí)施例方式為進(jìn)ー步闡述本專利技術(shù)的實(shí)質(zhì)，結(jié)合附圖對本專利技術(shù)的具體實(shí)施方式說明如下。如圖I所示，本實(shí)施例提供的基于無接觸旋轉(zhuǎn)磁碼盤的直線位移測量裝置，包括設(shè)置在支撐座ー側(cè)上的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)部分I和設(shè)置在支撐座另ー側(cè)的角度測量部分2 ;所述直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)部分實(shí)現(xiàn)工作平臺(tái)的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，所述角度測量部分用來將直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并同時(shí)測量回轉(zhuǎn)角度。其中，如圖2所示，所述直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)部分I包括固定在支撐座11 ー側(cè)上的驅(qū)動(dòng)電機(jī)12，回轉(zhuǎn)座13，連接驅(qū)動(dòng)電機(jī)12同步帶輪和回轉(zhuǎn)座13的驅(qū)動(dòng)同步帶14，以及通過壓緊塊15、連接件16與驅(qū)動(dòng)同步帶14固結(jié)的滑塊17。所述角度測量部分2包括固定在支撐座11另ー側(cè)上的無接觸旋轉(zhuǎn)磁碼裝置21，與驅(qū)動(dòng)電機(jī)12轉(zhuǎn)軸固定的隨動(dòng)小帶輪22，連接無接觸旋轉(zhuǎn)磁碼裝置21和隨動(dòng)小帶輪22的隨動(dòng)同步帶23。優(yōu)選地，如圖3所示，所述無接觸旋轉(zhuǎn)磁碼裝置21包括通過隨動(dòng)同步帶與隨動(dòng)小帶輪連接的隨動(dòng)大帶輪211，固定在隨動(dòng)大帶輪211中間并貫穿支撐座的回轉(zhuǎn)軸212，粘結(jié)在回轉(zhuǎn)軸212頂端的磁鋼213，設(shè)置在磁鋼213正上方的無接觸旋轉(zhuǎn)磁碼盤214，以及數(shù)據(jù)采集電路板215 ;所述磁鋼213和無接觸旋轉(zhuǎn)磁碼盤214之間間隔0. 5mm-1. 5mm。特別地，為保證測量精度，所述隨動(dòng)同步帶23通過固定在支撐板11上腰型孔中的張緊輪24來張緊(如圖2所示)。為保證無接觸旋轉(zhuǎn)碼盤、磁鋼、回轉(zhuǎn)軸和隨動(dòng)大帶輪同軸度，所述無接觸旋轉(zhuǎn)碼盤焊接在數(shù)據(jù)采集電路板上，所述數(shù)據(jù)采集電路板通過螺釘固定在支撐板上；所述數(shù)據(jù)采集電路板外形做成圓形并與支撐座上的圓孔相配合。 實(shí)際測量吋，驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過同步帶輪帶動(dòng)滑塊在支撐座的線軌上往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，與此同時(shí)，同步帶輪共軸的隨動(dòng)小帶輪帶動(dòng)隨動(dòng)大帶輪回轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)與回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的關(guān)聯(lián)；隨動(dòng)大帶輪回轉(zhuǎn)的同時(shí)帶動(dòng)與之同軸的磁鋼回轉(zhuǎn)，無接觸旋轉(zhuǎn)磁碼盤感應(yīng)磁鋼回轉(zhuǎn)的磁場變化，經(jīng)由數(shù)據(jù)采集電路板將實(shí)時(shí)角度信息傳遞給中央控制器，獲得測量信息。本實(shí)施例提供的ー種基于無接觸旋轉(zhuǎn)磁碼盤的直線位移測量裝置，將隨動(dòng)小帶輪與直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)部分中的同步帶輪都固定在驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上，為共軸設(shè)計(jì)，且隨動(dòng)小帶輪與同步帶輪的齒數(shù)相同，從而實(shí)現(xiàn)將直線運(yùn)動(dòng)的線速度等比率的傳遞到角度測量部分。同時(shí)，在隨動(dòng)大帶輪和隨動(dòng)小帶輪之間通過隨動(dòng)同步帶傳動(dòng)，傳動(dòng)比設(shè)計(jì)根據(jù)無接觸磁碼盤的線數(shù)及直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)部分的運(yùn)動(dòng)總長決定，測量精度高。以上具體實(shí)施方式對本專利技術(shù)的實(shí)質(zhì)進(jìn)行了詳細(xì)說明，但并不能以此來對本專利技術(shù)的保護(hù)范圍進(jìn)行限制。顯而易見地，在本專利技術(shù)實(shí)質(zhì)的啟示下，本
普通技術(shù)人員還可進(jìn)行許多改進(jìn)和修飾，比如將直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)部分和角度測量部分設(shè)置在支撐座的同一側(cè)，將傳動(dòng)本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
基于無接觸旋轉(zhuǎn)磁碼盤的直線位移測量裝置，包括：支撐座，設(shè)置在支撐座上的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)部分和角度測量部分；其特征在于，所述直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)部分包括：固定在支撐座上的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，固定在支撐座端部的回轉(zhuǎn)座，連接驅(qū)動(dòng)電機(jī)同步帶輪和回轉(zhuǎn)座的驅(qū)動(dòng)同步帶，以及通過壓緊塊、連接件與驅(qū)動(dòng)同步帶固結(jié)的滑塊；所述角度測量部分包括：固定在支撐座上的無接觸旋轉(zhuǎn)磁碼裝置，與驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)軸固定的隨動(dòng)小帶輪，連接無接觸旋轉(zhuǎn)磁碼裝置和隨動(dòng)小帶輪的隨動(dòng)同步帶。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：秦磊，王書付，楊振九，
申請(專利權(quán))人：佛山市金天皓科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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