CN103884361A

CN103884361A - 一种具有安全采样范围调节功能的受信仪

Info

Publication number: CN103884361A
Application number: CN201410041126.3A
Authority: CN
Inventors: 刘威; 黄景峰; 董楠; 张静; 姚涛
Original assignee: 710th Research Institute of CSIC
Current assignee: 710th Research Institute of CSIC
Priority date: 2014-01-27
Filing date: 2014-01-27
Publication date: 2014-06-25
Anticipated expiration: 2034-01-27
Also published as: CN103884361B

Abstract

本发明涉及转动运动角度信息采集功能的受信仪，尤其是一种具有安全采样范围调节功能的受信仪，属于机械技术领域。包括箱体、安装座Ⅰ、安全开关Ⅰ、凸轮条、凸轮盘、安装座Ⅱ、安全开关Ⅱ、光电编码器、轴Ⅳ、直齿轮Ⅰ、轴Ⅰ、轴承Ⅰ、直齿轮Ⅱ、轴Ⅱ、轴承座Ⅱ、直齿轮Ⅲ、轴承Ⅱ、轴Ⅲ、大锥齿轮、小锥齿轮、轴承Ⅲ、直齿轮Ⅳ；本发明通过齿轮传递实现转动运动与光电编码器1：1同步采样和转动运动与凸轮盘1：1同步运动，通过安全开关Ⅱ与安装于凸轮盘的凸轮条相对运动，实现对转动运动1：1同步运行范围采样。

Description

一种具有安全采样范围调节功能的受信仪

技术领域

本发明涉及转动运动角度信息采集功能的受信仪，尤其是一种具有安全采样范围调节功能的受信仪，属于机械技术领域。

背景技术

一般的受信仪通常是直接将光电编码器与输出轴直接连接，两者同步运动，当转动运动与输出轴不同步时，光电编码器采样角度与转动运动不同步，需要进行系数修正成1：1。一般情况下，机械系统仅需要在安全区域角度范围内转动，为保证转动不超出安全范围，设置安全开关：当安全开关处于压缩状态时，接通控制电路，实现转动运动；安全开关处于自由状态时，断开控制电路，停止转动运动。安全采样开关布置在转动运动外的固定体上，调节范围窄，有些不具备调节功能。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，设计一种具有安全采样范围调节功能的受信仪，该受信仪能够实现转动运动与光电编码器1：1同步传动，集成安全采样功能，可实现360°范围调节，调节操作简便，使用安全可靠。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是设计一种具有安全采样范围调节功能的受信仪，包括箱体、安装座Ⅰ、安全开关Ⅰ、凸轮条、凸轮盘、安装座Ⅱ、安全开关Ⅱ、光电编码器、轴Ⅳ、直齿轮Ⅰ、轴Ⅰ、轴承Ⅰ、直齿轮Ⅱ、轴Ⅱ、轴承座Ⅱ、直齿轮Ⅲ、轴承Ⅱ、轴Ⅲ、大锥齿轮、小锥齿轮、轴承Ⅲ、直齿轮Ⅳ；

在所述凸轮盘沿周向开有环形安装槽；

其连接关系在于：所述轴Ⅰ、轴Ⅱ、轴Ⅲ分别通过轴承Ⅰ、轴承座Ⅱ、轴承Ⅱ安装在所述箱体内，所述直齿轮Ⅰ套接在所述轴Ⅰ，所述直齿轮Ⅱ套接在所述轴Ⅱ，所述直齿轮Ⅲ和大锥齿轮套接在所述轴Ⅲ上，所述凸轮盘固定安装在所述轴Ⅰ的伸出端，所述凸轮条安装在所述凸轮盘的安装槽内，所述光电编码器固定安装在所述轴Ⅲ的伸出端，所述安装座Ⅰ和安装座Ⅱ固定安装在所述箱体上，所述安全开关Ⅰ和安全开关Ⅱ分别安装在所述安装座Ⅰ和安装座Ⅱ上；所述安全开关Ⅰ和安全开关Ⅱ用于传递凸轮盘的位置信号；所述轴Ⅳ通过轴承Ⅲ安装在所述箱体上，所述直齿轮Ⅳ和小锥齿轮固定安装在所述轴Ⅳ的两端，所述直齿轮Ⅳ与传动机构相连，所述小锥齿轮与大锥齿轮啮合，所述直齿轮Ⅰ和直齿轮Ⅱ啮合，所述直齿轮Ⅱ与直齿轮Ⅲ啮合。

还包括箱盖，所述箱盖固定安装在所述箱体上，并通过O型密封圈进行密封。

所述轴承座Ⅱ与所述箱体之间设有滑轨。

在所述凸轮盘上开有四个安装槽，分别为第一安装槽、第二安装槽、第三安装槽和第四安装槽，所述安全开关Ⅰ对应所述第一安装槽和第二安装槽，所述安全开关Ⅱ对应第三安装槽和第四安装槽，所述凸轮条彼此交错安装在所述凸轮盘的第一安装槽和第二安装槽、第三安装槽和第四安装槽内。

本发明的优点和有益效果在于：

一、本发明通过齿轮传递实现转动运动与光电编码器1：1同步采样和转动运动与凸轮盘1：1同步运动，通过安全开关Ⅱ与安装于凸轮盘的凸轮条相对运动，实现对转动运动1：1同步运行范围采样。

二、由于还包括箱盖，所述箱盖固定安装在所述箱体上，并通过O型密封圈进行密封；可以对箱盖内部的电器进行防尘和防水保护。

三、由于所述轴承座Ⅱ与所述箱体之间设有滑轨使其产生滑动配合；可以便于安全开关与所述凸轮条的对齐。

由于在所述凸轮盘上开有四个安装槽，分别为第一安装槽、第二安装槽、第三安装槽和第四安装槽，所述安全开关Ⅰ对应所述第一安装槽和第二安装槽，所述安全开关Ⅱ对应第三安装槽和第四安装槽，所述凸轮条彼此交错安装在所述凸轮盘的第一安装槽和第二安装槽、第三安装槽和第四安装槽内，保证运行范围可调整，具有使用操作方便、安全可靠、运行范围状态采样可调性强等优点。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的齿轮传动链结构示意图；

图3为本发明的安全开关压缩状态示意图；

图4为本发明的安全开关自由状态示意图；

图5为本发明的安全范围调节示意图。

其中，1-箱体；2-箱盖；3-O型密封圈；4-安装座Ⅰ；5-安全开关Ⅰ；6-凸轮条；7-螺钉；8-平垫；9-弹垫；10-螺母；11-凸轮盘；12-安装座Ⅱ；13-安全开关Ⅱ；14-光电编码器；15-轴Ⅳ；16-直齿轮Ⅰ；17-轴Ⅰ；18-轴承Ⅰ；19-直齿轮Ⅱ；20-轴Ⅱ；21-轴承座Ⅱ；22-直齿轮Ⅲ；23-轴承Ⅱ；24-轴Ⅲ；25-大锥齿轮；26-小锥齿轮；27-轴承Ⅲ；28-直齿轮Ⅳ。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的具体实施方式作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1所示，本发明具体实施的技术方案是：一种具有安全采样范围调节功能的受信仪，包括箱体1、安装座Ⅰ4、安全开关Ⅰ5、凸轮条6、凸轮盘11、安装座Ⅱ12、安全开关Ⅱ13、光电编码器14、轴Ⅳ15、直齿轮Ⅰ16、轴Ⅰ17、轴承Ⅰ18、直齿轮Ⅱ19、轴Ⅱ20、轴承座Ⅱ21、直齿轮Ⅲ22、轴承Ⅱ23、轴Ⅲ24、大锥齿轮25、小锥齿轮26、轴承Ⅲ27、直齿轮Ⅳ28；

在所述凸轮盘11沿周向开有环形安装槽；

其连接关系在于：如图2所示，所述轴Ⅰ17、轴Ⅱ20、轴Ⅲ24分别通过轴承Ⅰ18、轴承座Ⅱ21、轴承Ⅱ23安装在所述箱体1内，所述直齿轮Ⅰ16套接在所述轴Ⅰ17，所述直齿轮Ⅱ19套接在所述轴Ⅱ20，所述直齿轮Ⅲ22和大锥齿轮25套接在所述轴Ⅲ24上，所述凸轮盘11固定安装在所述轴Ⅰ17的伸出端，如图5所示，所述凸轮条6安装在所述凸轮盘11的安装槽内，所述光电编码器14固定安装在所述轴Ⅲ24的伸出端，所述安装座Ⅰ4和安装座Ⅱ12固定安装在所述箱体1上，所述安全开关Ⅰ5和安全开关Ⅱ13分别安装在所述安装座Ⅰ4和安装座Ⅱ12上；所述安全开关Ⅰ5和安全开关Ⅱ13用于传递凸轮盘11的位置信号；所述轴Ⅳ15通过轴承Ⅲ27安装在所述箱体1上，所述直齿轮Ⅳ28和小锥齿轮26固定安装在所述轴Ⅳ15的两端，所述直齿轮Ⅳ28与传动机构相连，所述小锥齿轮26与大锥齿轮25啮合，所述直齿轮Ⅰ16和直齿轮Ⅱ19啮合，所述直齿轮Ⅱ19与直齿轮Ⅲ22啮合。

还包括箱盖2，所述箱盖2固定安装在所述箱体1上，并通过O型密封圈3进行密封。

所述轴承座Ⅱ21与所述箱体1之间设有滑轨使所述轴承座Ⅱ21与所述箱体1产生滑动配合。

所述凸轮条6是具有一定角度的弧状环结构，两端留有倒角斜面，便于压缩安全开关时安全开关滑轮的滚动顺畅。

在所述凸轮盘11上开有四个安装槽，分别为第一安装槽、第二安装槽、第三安装槽和第四安装槽，所述安全开关Ⅰ5对应所述第一安装槽和第二安装槽，所述安全开关Ⅱ13对应第三安装槽和第四安装槽，所述凸轮条6彼此交错安装在所述凸轮盘11的第一安装槽和第二安装槽、第三安装槽和第四安装槽内。

工作方式为：光电编码器14转轴转动与传动机构转动运动1：1同步，光电编码器14提供角度信号与转动运动角度相一致。轴承座Ⅱ21安装于箱体1上，留有调整空间，使直齿轮Ⅱ19可以同时靠近直齿轮Ⅰ16、直齿轮Ⅲ22，消除齿间侧隙。凸轮盘11与传动机构转动运动1：1同步，如图3、图4所示，所述安全开关Ⅱ13的滑轮同时跨在所述凸轮盘11第三安装槽和第四安装槽的凸轮条6上，多片凸轮条6在所述第三安装槽和第四安装槽交错布置安装，消除中间几片凸轮条6两端留有倒角斜面的空隙，形成连续压缩开关的弧状区域，该区域角度范围与规定的角度范围保持一致。当转动运动运行在规定的角度范围内，所述凸轮条6压缩所述安全开关Ⅱ13，所述安装开关Ⅱ13提供接通信号。反之，当转动运动运行在非规定范围内，所述安全开关Ⅱ13与所述凸轮条6未接触，处于自由状态，所述安全开关Ⅱ13提供非接通采样信号。所述安全开关Ⅰ5的工作原理相同。

通过多片所述凸轮条6在所述凸轮盘11的两条环形安装槽内交错布置的片数和两两间距，形成各种角度可连续压缩开关弧状区域，满足多种安全运行角度范围要求。所述凸轮盘11可以布置偶数个环形安装槽，每两个环形安装槽交错布置所述凸轮条6并对应于一个开关；根据采样范围需要来布置所述凸轮条6的个数，所述凸轮条6的布置在所述凸轮盘11外圆周面的范围实现采样范围控制。

所述箱体1是受信仪的支撑结构件。所述直齿轮Ⅳ28与转动运动同步齿圈或齿弧相互啮合。同步齿圈或齿弧、直齿轮Ⅳ28、2个轴承Ⅲ27、小锥齿轮轴26、大锥齿轮25、2个轴承Ⅱ23、轴Ⅱ24通过运动传递将光电编码器14转轴与转动运动1：1同步。z_{同步齿圈或齿弧}表示同步齿圈或齿弧的齿数，Z_直齿轮表示直齿轮28的齿数，Z_{小锥齿轮轴}表示小锥齿轮轴26的齿数，Z_{大锥齿轮轴}表示大锥齿轮25的齿数，满足

的关系。2个轴承Ⅱ23、轴Ⅲ24、直齿轮Ⅲ22、轴承座Ⅱ21、轴Ⅱ20、直齿轮Ⅱ19、2个轴承Ⅰ18、直齿轮Ⅰ16、轴Ⅰ17通过运动传递将凸轮盘11与转动运动1：1同步。直齿轮Ⅰ16、直齿轮Ⅱ19和直齿轮Ⅲ22的齿数和模数相等，传动比为1。凸轮条6通过螺钉7、平垫8、弹垫9、螺母10安装于凸轮盘11的环形安装槽内上，凸轮条6突出凸轮盘11外表面。安装座Ⅰ4、安全开关Ⅰ5、安装座Ⅱ12、安全开关Ⅱ13安装于箱体1；安全开关Ⅰ5、安全开关Ⅱ13与凸轮盘11存在相对运动。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种具有安全采样范围调节功能的受信仪，其特征在于：包括箱体（1）、安装座Ⅰ（4）、安全开关Ⅰ（5）、凸轮条（6）、凸轮盘（11）、安装座Ⅱ（12）、安全开关Ⅱ（13）、光电编码器（14）、轴Ⅳ（15）、直齿轮Ⅰ（16）、轴Ⅰ（17）、轴承Ⅰ（18）、直齿轮Ⅱ（19）、轴Ⅱ（20）、轴承座Ⅱ（21）、直齿轮Ⅲ（22）、轴承Ⅱ（23）、轴Ⅲ（24）、大锥齿轮（25）、小锥齿轮（26）、轴承Ⅲ（27）、直齿轮Ⅳ（28）；

在所述凸轮盘（11）沿周向开有环形安装槽；

其连接关系在于：所述轴Ⅰ（17）、轴Ⅱ（20）、轴Ⅲ（24）分别通过轴承Ⅰ（18）、轴承座Ⅱ（21）、轴承Ⅱ（23）安装在所述箱体（1）内，所述直齿轮Ⅰ（16）套接在所述轴Ⅰ（17），所述直齿轮Ⅱ（19）套接在所述轴Ⅱ（20），所述直齿轮Ⅲ（22）和大锥齿轮（25）套接在所述轴Ⅲ（24）上，所述凸轮盘（11）固定安装在所述轴Ⅰ（17）的伸出端，所述凸轮条（6）安装在所述凸轮盘（11）的安装槽内，所述光电编码器（14）固定安装在所述轴Ⅲ（24）的伸出端，所述安装座Ⅰ（4）和安装座Ⅱ（12）固定安装在所述箱体（1）上，所述安全开关Ⅰ（5）和安全开关Ⅱ（13）分别安装在所述安装座Ⅰ（4）和安装座Ⅱ（12）上；所述安全开关Ⅰ（5）和安全开关Ⅱ（13）用于传递凸轮盘（11）的位置信号；所述轴Ⅳ（15）通过轴承Ⅲ（27）安装在所述箱体（1）上，所述直齿轮Ⅳ（28）和小锥齿轮（26）固定安装在所述轴Ⅳ（15）的两端，所述直齿轮Ⅳ（28）与传动机构相连，所述小锥齿轮（26）与大锥齿轮（25）啮合，所述直齿轮Ⅰ（16）和直齿轮Ⅱ（19）啮合，所述直齿轮Ⅱ（19）与直齿轮Ⅲ（22）啮合。

2.根据权利要求1所述的一种具有安全采样范围调节功能的受信仪，其特征在于：还包括箱盖（2），所述箱盖（2）固定安装在所述箱体（1）上，并通过O型密封圈（3）进行密封。

3.根据权利要求1或2所述的一种具有安全采样范围调节功能的受信仪，其特征在于：所述轴承座Ⅱ（21）与所述箱体（1）之间设有滑轨使所述轴承座Ⅱ（21）与所述箱体（1）产生滑动配合。

4.根据权利要求1或2所述的一种具有安全采样范围调节功能的受信仪，其特征在于：在所述凸轮盘（11）上开有四个安装槽，分别为第一安装槽、第二安装槽、第三安装槽和第四安装槽，所述安全开关Ⅰ（5）对应所述第一安装槽和第二安装槽，所述安全开关Ⅱ（13）对应第三安装槽和第四安装槽，所述凸轮条（6）彼此交错安装在所述凸轮盘（11）的第一安装槽和第二安装槽、第三安装槽和第四安装槽内。