CN102011765A - 一种带有激光测量活塞杆行程的液压缸 - Google Patents

Abstract

一种带有激光测量活塞杆行程的液压缸，涉及一种液压缸。提供一种具有精度高、速度快、准确方便、抗干扰能力强的带有激光测量活塞杆行程的液压缸。设有缸体、活塞、活塞杆、激光测距仪和激光反射面板；激光测距仪设于缸体右端盖外侧，且面对激光反射面板，激光反射面板设于活塞杆伸出端上。使用激光测距，因此具有极强的抗干扰能力，可保证测量精度。实际应用时，液压缸能够实现对活塞杆运行位置的准确测量，并且其测量的数据能够通过蓝牙等传输到控制中心，控制中心可根据测得的数据对液压缸作出相应的控制，以得到所需的活塞杆行程位置。由于激光测距仪和激光反射面板均设于缸体外部，因此检修方便。

Description

一种带有激光测量活塞杆行程的液压缸 

技术领域

本发明涉及一种液压缸，尤其是涉及一种带有激光测量活塞杆行程的液压缸。 

技术背景

用于液压缸行程测量的装置主要有两种，一种是内置式的位移传感器安装在缸筒内，另一种是外置式的位移传感器安置在缸筒的外部。内置式的位移传感器虽有占用空间小、不易损坏等优点，但是其安装难度大，所需要制造缸筒等零件的精度要求高，成本高，并且不容易检修和维护；外置式的位移传感器能够做到检修方便，维护简单，成本较低等优点。 

位移传感器的种类很多，大致可分为接触式测量的和非接触式测量两类。接触式测量主要有直接标定刻度测量方法；非接触式测量较接触式测量具有更高的精度，主要有光学法、电位计式、电容式、电磁式、声学式等测量方法。通过精度、快速频率响应、外界环境的影响及修正的难易程度对各种测量方法进行对比可以得出：利用光学法测量具有集精度高和速度快等优点。在光学法中，利用激光测距，具有精度高、速度快、准确方便、抗干扰能力强等优点。激光具有很高的能量，并且平行性好即直线度好，在空气中传播速度快等优点。当激光垂直入射到目标物时会反射。以上激光的性质为液压缸的行程测量的可行性奠定了理论基础。但目前利用激光测量活塞杆行程的液压缸尚未见报道。 

公告号为CN2432574的实用新型专利涉及一种与液压缸配置使用、用来连续测量液压缸伸缩行程的装置，该装置包括有一端与油缸相联的密闭的缸体，缸体内安设有具收紧矩的绕线轮，绕线轮上固联并缠绕绳索，绕线轮的一侧通过其输出轮轴与光电编码器的输入端相联。本发明还可设置一可调限位开关装置，以控制活塞杆行程的极限量。该实用新型结构简单紧凑，密封性强，便于安装和使用，不仅制作成本低，而且测量精度高，抗干扰性强。 

公告号为CN2791606的实用新型专利提供一种液压缸状态传感器，是测量液压缸行程并计算当前载荷的传感器，由机械旋转机构、编码器和电子控制单元组成。液压缸动作时带动传感器的旋转机构，进而带动编码器；电子控制单元读取编码器的编码和液压传感器的模拟量，通过一定的关系式得出液压缸的当前行程以及当前所受的载荷大小。电子控制单元还可以智能的将液压缸的行程和载荷信号、通过实时网络传送给其他电子单元及主控计算机。本发明是一种测量液压缸行程及其载荷的传感器，适用于测量液压缸的当前行程及载荷值。 该实用新型可以单独工作，也可以将其联成一个网络，实现多个传感器共同工作。 

发明内容

本发明的目的是提供一种具有精度高、速度快、准确方便、抗干扰能力强的带有激光测量活塞杆行程的液压缸。 

本发明设有缸体、活塞、活塞杆、激光测距仪和激光反射面板；激光测距仪设于缸体右端盖外侧，且面对激光反射面板，激光反射面板设于活塞杆伸出端上。 

所述激光测距仪最好固于圆环座上，圆环座与活塞杆同轴心线，圆环座与所述缸体右端的外端面固连。 

所述缸体右端盖的外端面最好与激光反射面板平行。 

所述激光测距仪的激光发射器与所述激光反射面板之间的距离最好≥0.05m。 

所述激光测距仪可采用徕卡(leica)公司制造的商用激光测距仪，型号为DISTO A6。它具有对角度进行修正的功能，即若有测量角度，该激光测距仪会自动的使用勾股定理对角度进行修正，得到准确的测量的距离。 

激光测距的测量原理是采用勾股定理，假设激光的速度为V，激光发射与接收的时间间隔为T，根据勾股定理： 

$X=\frac{1}{2}\sqrt{{\left(\mathrm{VT}\right)}^2-D^2}$

式中X为活塞杆伸出距离，D为发射器和接收器之间的距离。 

与现有技术比较，由于本发明使用的是激光测距，因此具有极强的抗干扰能力，测量精度能够得到保证。实际应用时，液压缸能够实现对活塞杆运行位置的准确测量，并且其测量的数据能够通过蓝牙等传输到控制中心，控制中心可根据测得的数据对液压缸作出相应的控制，以得到所需的活塞杆行程位置。由于本发明的激光测距仪和激光反射面板均设于缸体外部，因此检修方便。 

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图。 

具体实施方式

参见图1，本发明实施例设有缸体(包括缸套2、左端盖1和右端盖8)、活塞6、活塞杆16、激光测距仪11、圆环座15和激光反射面板13。 

激光测距仪11固于圆环座15上，圆环座15与活塞杆16同轴心线，圆环座15与所述右端盖8外端面固连，右端盖8外端面与激光反射面板13面对且平行。激光反射面板13的作用是使激光测距仪11的激光发射器所发射的激光能够全反射到激光接收器中(如图1中箭头 所示)，激光反射面板13设于活塞杆16伸出端上(前端)。标号12为活塞杆16前端所设的连接头。标号3和4为缸体的进出油孔，标号5为密封圈，标号10为激光测距仪11的固定卡，标号14和18均为紧固螺钉。 

激光测距仪11的激光发射器与所述激光反射面板13之间的距离≥0.05m。激光测距仪11采用徕卡(leica)公司制造的商用激光测距仪，型号为DISTO A6。它具有对角度进行修正的功能，即若有测量角度，该激光测距仪会自动使用勾股定理对角度进行修正，得到准确的测量的距离。Leica A6激光测距仪的测量范围为0.05～2m，其精度能够达到0.2％，能基本满足工程机械、冶金、模具制造和高精度机床等方面的要求。 

对活塞杆16的伸出位置进行连续的测量，如若测量的距离越大，则表明活塞杆16在作伸出运动，反之为缩进运动。 

初始化时将激光测距仪11中的蓝牙与控制中心的蓝牙进行对接，可为后面使用液压缸时做好传送数据的准备。 

Claims (4)

1.一种带有激光测量活塞杆行程的液压缸，包括缸体、活塞和活塞杆，其特征在于还设有激光测距仪和激光反射面板；激光测距仪设于缸体右端盖外侧，且面对激光反射面板，激光反射面板设于活塞杆伸出端上。

2.如权利要求1所述的一种带有激光测量活塞杆行程的液压缸，其特征在于所述激光测距仪固于圆环座上，圆环座与活塞杆同轴心线，圆环座与所述缸体右端的外端面固连。

3.如权利要求1所述的一种带有激光测量活塞杆行程的液压缸，其特征在于所述缸体右端盖的外端面与激光反射面板面对且平行。

4.如权利要求1所述的一种带有激光测量活塞杆行程的液压缸，其特征在于所述激光测距仪的激光发射器与所述激光反射面板之间的距离≥0.05m。

Images