CN102506786B

CN102506786B - 拉线位移测量器

Info

Publication number: CN102506786B
Application number: CN201110319465.XA
Authority: CN
Inventors: 张田; 邝昊; 罗俊焱; 曹雷焕; 曾娟
Original assignee: Zoomlion Heavy Industry Science and Technology Co Ltd
Current assignee: Zoomlion Heavy Industry Science and Technology Co Ltd
Priority date: 2011-10-19
Filing date: 2011-10-19
Publication date: 2014-04-02
Anticipated expiration: 2031-10-19
Also published as: CN102506786A

Abstract

本发明提供了一种拉线位移测量器。该拉线位移测量器包括拉线(52)和拉线双向导向装置，拉线双向导向装置包括固定设置的第一导向机构(20)和第二导向机构(30)，第一导向机构(20)的弧形导向面和第二导向机构(30)的弧形导向面相对，并形成安装间隙(40)，拉线(52)穿过安装间隙(40)设置在第一导向机构(20)或第二导向机构(30)上。根据本发明的拉线双向导向装置，能够扩展拉线位移测量器的测试量程，减少拉线长度，结构简单，使用方便，有效降低了成本。

Description

拉线位移测量器

技术领域

本发明具体涉及测量装置领域，具体而言，涉及一种拉线位移测量器。

背景技术

常用的拉线式传感器进行测试时是将传感器本身固定在被测物的移动方向上。如图1所示，拉线传感器10’沿物体运动方向固定设置，拉线端固定连接在被测物体20’上，被测物体20’的移动方向为A到B。进行测试时，通过计算拉线传感器10’的拉线端伸出的长度差来得到被测物体20’的移动距离。图1中的测试距离为10m，为保证测试中的准确性，一般选择量程为12-15m的传感器。

在进行长距离测量时(≥10m)，很多时候需要用到大量程的拉线式传感器。大量程拉线式传感器(≥10m)一般需要进行定制，且体积较大，便携性差，成本较高。以国产拉线传感器为例，一般10m的拉线位移传感器价位在5000元以上，而进口传感器则高达上万元，在一定程度上限制了该测试方式的应用。

发明内容

本发明旨在提供一种拉线位移测量器，能够扩展拉线位移测量器的测试量程，减少拉线长度，结构简单，使用方便，有效降低了成本。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种拉线位移测量器，包括：拉线和拉线双向导向装置，拉线双向导向装置包括固定设置的第一导向机构和第二导向机构，第一导向机构的弧形导向面和第二导向机构的弧形导向面相对，并形成安装间隙，拉线穿过安装间隙设置在第一导向机构或第二导向机构上。

进一步地，拉线位移测量器还包括拉线位移传感器，拉线位移传感器包括拉线盒和设置在拉线盒上的拉线出口端，拉线可伸缩地设置在拉线盒内。

进一步地，拉线双向导向装置还包括：固定支座，底部包括有安装空间，顶部包括有顶部支撑板，顶部支撑板上设置有连接至安装空间的穿线孔；第一导向机构和第二导向机构设置在固定支座的顶部支撑板上，安装间隙对应于穿线孔；拉线位移传感器设置在拉线双向导向装置的安装空间内，拉线出口端朝向拉线双向导向装置的安装间隙。

进一步地，安装间隙、穿线孔和拉线出口端同轴设置。

进一步地，第一导向机构包括第一导向轮和第一支撑杆，第一导向轮通过第一支撑杆设置在顶部支撑板上；第二导向机构包括第二导向轮和第二支撑杆，第二导向轮通过第二支撑杆设置在顶部支撑板上。

进一步地，第一导向轮和第二导向轮的导向面上设置有导向凹槽。

进一步地，导向凹槽为内凹圆弧槽。

进一步地，第一导向轮和第二导向轮为大小相等的定滑轮，第一导向轮和第二导向轮具有相同的设置高度。

进一步地，第一导向轮和第二导向轮的导向凹槽两侧的导向轮缘相切。

进一步地，第一导向轮和第二导向轮的导向凹槽两侧的导向轮缘为齿轮啮合。

进一步地，第一导向机构和第二导向机构可拆卸地设置在固定支座上。

进一步地，顶部支撑板上设置有移动卡槽，第一导向机构和/或第二导向机构沿移动卡槽距离可调地固定设置在移动卡槽上。

进一步地，第一导向机构和第二导向机构固定设置在拉线位移传感器的拉线盒上，拉线出口端朝向第一导向机构和第二导向机构之间的安装间隙。

根据本发明的实施例，拉线位移测量器包括拉线和拉线双向导向装置，拉线双向导向装置包括固定设置的第一导向机构和第二导向机构，第一导向机构的弧形导向面和第二导向机构的弧形导向面相对，并形成安装间隙，拉线穿过安装间隙设置在第一导向机构或第二导向机构上。将拉线双向导向装置设置在待测量移动物体的移动路径中间，拉线位移传感器设置在拉线双向导向装置内，通过第一导向机构的弧形导向面和第二导向机构的弧形导向面进行拉线方向的转换，有效缩短了测量中所需的拉线长度，扩展了拉线位移测量器的测试量程，降低了测试成本，结构简单，使用方便。第一导向轮和第二导向轮为定滑轮，定滑轮的导向面上设置有导向凹槽，第一导向轮和第二导向轮的定滑轮导向凹槽两端的导向轮缘为齿轮啮合，能够对设置在中间的拉线形成有效限定，防止在拉线换向过程中从导向轮中脱线，保证测量过程准确安全地进行。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了现有技术中的拉线位移测量器的测量结构示意图；

图2示出了根据本发明的实施例的拉线双向导向装置的结构示意图；

图3示出了根据图2的仰视结构示意图；以及

图4示出了根据本发明的拉线位移测量器的测量结构示意图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

图中箭头方向为待测量物体的运动方向。

如图2和图3所示，根据本发明的实施例，拉线位移测量器包括拉线52、拉线双向导向装置、以及拉线位移传感器。拉线52从拉线位移传感器中伸出，并绕设在拉线双向导向装置的其中一侧导向结构上。拉线位移传感器感应拉线52的长度变化，从而测量运动物体的位移。

拉线双向导向装置包括固定支座10和设置在固定支座10上的第一导向机构20和第二导向机构30。

固定支座10包括设置在底部的安装空间，固定支座10的顶部包括有顶部支撑板11，顶部支撑板11上设置有穿线孔12，该穿线孔12连接至安装空间，用于将拉线从安装空间内引出，并通过穿线孔12伸出固定支座10外。穿线孔12可以设置在顶部支撑板11的偏向中间部分的任意位置，优选地，穿线孔12设置在顶部支撑板11的中心位置处。在本实施例中，固定支座10的顶部支撑板11为长方形板。固定支座10还包括有设置在长方形板两端的支腿13。支腿13为杆状支撑结构，在两个支腿13的底部均固定设置有安装支脚14，两个安装支脚14上均开设有安装孔15。固定支座10通过安装孔15固定设置。固定支座10的顶部支撑板11、支腿13和安装支脚14可以相互焊接而成，也可以一体制成。

第一导向机构20和第二导向机构30均设置在固定支座10的顶部支撑板11上。第一导向机构20和第二导向机构30均包括弧形导向面，且第一导向机构20和第二导向机构30的弧形导向面相对设置。在第一导向机构20和第二导向机构30之间设置有安装间隙40，安装间隙40沿垂直于顶部支撑板11的方向延伸，并对应于穿线孔12设置。

第一导向机构20和第二导向机构30可以焊接在顶部支撑板11上。本实施例的第一导向机构20和第二导向机构30是可拆卸地设置在固定支座10上的。优选地，可以在顶部支撑板11上设置长方形的移动卡槽，第一导向机构20和第二导向机构30至少其中之一通过螺栓固定设置在移动卡槽上。当第一导向机构20和第二导向机构30的相对距离需要进行调整时，拧松固定螺栓，调整第一导向机构20或第二导向机构30的位置，然后拧紧螺栓进行固定。这种结构能够有效减少双螺栓紧固的工作量，而且便于在安装过程中对第一导向机构20和第二导向机构30的安装位置进行调整，使拉线带接头的一端可以顺利的通过滑轮的凹槽，保证第一导向机构20和第二导向机构30形成良好的导向位置关系。当第一导向机构20和第二导向机构30在使用时发现问题的，还可以及时地进行更换，使用方便快捷。

第一导向机构20包括第一导向轮21、第一支撑杆22和第一支撑杆安装座，第二导向机构30包括第二导向轮31、第二支撑杆32和第二支撑杆安装座。第一导向轮21通过第一支撑杆22设置在第一支撑杆安装座上，并通过螺栓将第一支撑杆安装座固定在顶部支撑板11上。第二导向轮31通过第二支撑杆32设置在第二支撑杆安装座上，并通过螺栓将第二支撑杆安装座固定在顶部支撑杆11上。

在第一导向轮21的导向面上设置有导向凹槽23，在第二导向轮31的导向面上相对于第一导向轮21的导向凹槽23位置处也相应设置有导向凹槽23。优选地，导向凹槽23为内凹圆弧槽。导向凹槽23可以对位于第一导向轮21和第二导向轮31之间的拉线等形成限位作用，防止在工作过程中拉线拖出导向轮的导向作用面，起到良好的导向作用。在这里，导向轮可以为滚轮、滚筒或者其它的滚动机构等。第一导向轮21和第二导向轮31也可以通过第一支撑杆22和第二支撑杆32直接焊接在顶部支撑杆11上，而不设置支撑杆安装座。

在其它的未示出的实施例中，第一导向机构20也可以包括具有90度导向范围的弧形导向面的第一导向块，第二导向机构30也可以包括具有90度导向范围的弧形导向面的第二导向块。第一导向块和第二导向块的弧形导向面相对设置，拉线等通过弧形导向面实现180度范围内的换向操作功能。或者第一导向机构20也可以包括具有90度导向范围的弧形导向面的第一导向块，第二导向机构30包括第二导向轮，第一导向块与第二导向轮配合，实现拉线双向导向装置的双向导向作用。

在本实施例中，第一导向轮21和第二导向轮31为大小相同的定滑轮，第一导向轮21和第二导向轮31具有相同的设置高度。第一导向轮21和第二导向轮31的导向凹槽23两端的导向轮缘之间为齿轮啮合，使第一导向轮21和第二导向轮31的配合位置所形成的安装间隙40只有进口和出口，形成周边封闭的导向空间，防止穿过安装间隙40的拉线等在换向过程中或者急速运动过程中发生偏摆，导致脱线现象发生，影响工作的顺利进行。具体地，这里的齿轮啮合采用的直齿轮啮合。

第一导向轮21和第二导向轮31的导向凹槽23两端的导向轮缘之间也可以为弧面相切配合，导向凹槽23两端的导向轮缘围成只有进口和出口且周边封闭的导向空间，对拉线等的运动形成良好限制。

第一导向轮21和第二导向轮31也可以为直径大小不相同的定滑轮。这种结构的定滑轮的导向凹槽23两端的导向轮缘可以相切设置，以此来保证对拉线等的位置限制。

拉线位移传感器包括拉线盒50和设置在拉线盒50上的拉线出口端51，拉线52可伸缩地设置在拉线盒50内。拉线位移传感器设置在拉线双向导向装置的安装空间内，拉线出口端51朝向拉线双向导向装置的安装间隙40。优选地，安装间隙40、穿线孔12和拉线出口端51是同轴设置的。拉线52从拉线出口端51伸出后，绕设在第一导向轮21和第二导向轮31其中之一上，连接端连接在待测量移动物体(即被测物60)上，然后根据待测量移动物体的移动获得拉线52的长度变化，最后获取待测量移动物体的位移。

在其它的实施方式中，也可以将第一导向机构20和第二导向机构30直接设置在拉线位移传感器的拉线盒50上，而不设置固定支座10等第一导向机构20和第二导向机构30的辅助支撑件。第一导向机构20和第二导向机构30的结构形式以及与拉线位移传感器的配合可以参考上述的实施例中，第一导向机构20和第二导向机构30与固定支座的配合方式。

此外，也可以使拉线位移测量器仅仅包括固定支座10、第一导向机构20、第二导向机构30和拉线52，然后通过人工进行操作和测量，而不通过拉线位移传感器实施测量。

拉线位移测量器最好是设置在待测量移动物体(即被测物60)的位移起点和终点的中间位置，并偏离待测量移动物体的移动路径的一侧，以防止待测量移动物体在移动过程中与拉线位移测量器发生干涉。

在进行测量时，将拉线盒50的拉线出口端51垂直于被测物60的移动方向安装，将拉线双向导向装置套设在拉线位移测量器的拉线盒50外，拉线52通过拉线双向导向装置上的定滑轮连接到被测物60上。在从起始位置A到中点过程中，拉线52通过左侧滑轮来保证运动方向，被测物60通过拉线位移测量器正上方后，拉线52转换到右侧定滑轮上，通过左右两侧滑轮来保证拉线52能在左右两侧运动，最终运动到终点B处，从而达到扩展量程的效果。

在测量中，理论测量值会大于实际值，如图4所示，运动过程中的测量值x₁、实际值y₁以及滚轮中心到运动轨迹的垂直距离x₂三者构成直角三角形关系，根据测量值x₁和垂直距离x₂可由得到实际值y₁，同理可得到右侧的实际值y₂，相加即为位移值。这种测量有效地减小了误差，提高了测量精度。

使用拉线双向导向装置可以有效地扩大拉线传感器的测量量程范围，可以把拉线式传感器的所需量程范围缩小为原来要求的一半，对于采用拉线式传感器进行长距离(≥10m)的测量效果尤为明显。以进口传感器为例，采用拉线式传感器进行10m量程的位移测试，采用该工装每个可节约费用5000元以上，因此较大地降低了测量成本，提高了经济效益。

从上述描述中可以得知，拉线位移测量器包括拉线和拉线双向导向装置，拉线双向导向装置包括固定设置的第一导向机构和第二导向机构，第一导向机构的弧形导向面和第二导向机构的弧形导向面相对，并形成安装间隙，拉线穿过安装间隙设置在第一导向机构或第二导向机构上。将拉线双向导向装置设置在待测量移动物体的移动路径中间，拉线位移传感器设置在拉线双向导向装置内，通过第一导向机构的弧形导向面和第二导向机构的弧形导向面进行拉线方向的转换，有效缩短了测量中所需的拉线长度，扩展了拉线位移测量器的测试量程，降低了测试成本，结构简单，使用方便。第一导向轮和第二导向轮为定滑轮，定滑轮的导向面上设置有导向凹槽，第一导向轮和第二导向轮的定滑轮导向凹槽两端的导向轮缘为齿轮啮合，能够对设置在中间的拉线形成有效限定，防止在拉线换向过程中从导向轮中脱线，保证测量过程准确安全地进行。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种拉线位移测量器，其特征在于，包括拉线（52）和拉线双向导向装置，所述拉线双向导向装置包括固定设置的第一导向机构（20）和第二导向机构（30），所述第一导向机构（20）的弧形导向面和所述第二导向机构（30）的弧形导向面相对，并形成安装间隙（40），所述拉线（52）穿过所述安装间隙（40）设置在所述第一导向机构（20）或所述第二导向机构（30）上，通过所述第一导向机构（20）的弧形导向面和所述第二导向机构（30）的弧形导向面进行拉线方向的转换。

2.根据权利要求1所述的拉线位移测量器，其特征在于，所述拉线位移测量器还包括拉线位移传感器，所述拉线位移传感器包括拉线盒（50）和设置在所述拉线盒（50）上的拉线出口端（51），所述拉线（52）可伸缩地设置在所述拉线盒（50）内。

3.根据权利要求2所述的拉线位移测量器，其特征在于，所述拉线双向导向装置还包括：

固定支座（10），底部包括有安装空间，顶部包括有顶部支撑板（11），所述顶部支撑板（11）上设置有连接至所述安装空间的穿线孔（12）；

所述第一导向机构（20）和所述第二导向机构（30）设置在所述固定支座（10）的顶部支撑板（11）上，所述安装间隙（40）对应于所述穿线孔（12）；

所述拉线位移传感器设置在所述拉线双向导向装置的安装空间内，所述拉线出口端（51）朝向所述拉线双向导向装置的安装间隙（40）。

4.根据权利要求3所述的拉线位移测量器，其特征在于，所述安装间隙（40）、所述穿线孔（12）和所述拉线出口端（51）同轴设置。

5.根据权利要求3所述的拉线位移测量器，其特征在于，

所述第一导向机构（20）包括第一导向轮（21）和第一支撑杆（22），所述第一导向轮（21）通过所述第一支撑杆（22）设置在所述顶部支撑板（11）上；

所述第二导向机构（30）包括第二导向轮（31）和第二支撑杆（32），所述第二导向轮（31）通过所述第二支撑杆（32）设置在所述顶部支撑板（11）上。

6.根据权利要求5所述的拉线位移测量器，其特征在于，所述第一导向轮（21）和所述第二导向轮（31）的导向面上设置有导向凹槽（23）。

7.根据权利要求6所述的拉线位移测量器，其特征在于，所述导向凹槽（23）为内凹圆弧槽。

8.根据权利要求7所述的拉线位移测量器，其特征在于，

所述第一导向轮（21）和所述第二导向轮（31）为大小相等的定滑轮，所述第一导向轮（21）和所述第二导向轮（31）具有相同的设置高度。

9.根据权利要求8所述的拉线位移测量器，其特征在于，所述第一导向轮（21）和所述第二导向轮（31）的所述导向凹槽（23）两侧的导向轮缘相切。

10.根据权利要求9所述的拉线位移测量器，其特征在于，所述第一导向轮（21）和所述第二导向轮（31）的所述导向凹槽（23）两侧的导向轮缘为齿轮啮合。

11.根据权利要求3至10中任一项所述的拉线位移测量器，其特征在于，所述第一导向机构（20）和所述第二导向机构（30）可拆卸地设置在所述固定支座（10）上。

12.根据权利要求11所述的拉线位移测量器，其特征在于，所述顶部支撑板（11）上设置有移动卡槽，所述第一导向机构（20）和/或所述第二导向机构（30）沿所述移动卡槽距离可调地固定设置在所述移动卡槽上。

13.根据权利要求2所述的拉线位移测量器，其特征在于，所述第一导向机构（20）和所述第二导向机构（30）固定设置在所述拉线位移传感器的所述拉线盒（50）上，所述拉线出口端（51）朝向所述第一导向机构（20）和所述第二导向机构（30）之间的所述安装间隙（40）。