CN106989715B - 一种回转角度测量控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种回转角度测量控制装置，包含支架及固定安装于支架上的旋转角度传感器，或还包含控制单元、位置调整机构与伺服电机；所述旋转角度传感器轴连接有旋转轴；旋转轴上设有从传动机构，用于实现旋转轴与外部设备的动能传递；旋转角度传感器的输出与外部和/或控制单元对应电连接；控制单元的输出与伺服电机电性相连；伺服电机的输出轴连接有主传动机构；所述位置调整机构固定于支架上，用于实现主传动机构与从传动机构的啮合相接与分离。本发明的有益效果在于：既可实现角度测量也可实现设定角度后的自动调整，使用方便且精确可靠。

Description

一种回转角度测量控制装置
技术领域
本发明涉及测量控制领域，具体涉及一种回转角度测量控制装置。
背景技术
在很多设计场合中都需要测量设备的旋转角度，来定位设备的指向、方位。现有定位设备指向的设计方案多采用电子罗盘，通过地球磁场来进行角度检测。但这种检测方法有很大的弊端，因地球本身磁场很弱，而且周期性变化极大地增加了检测的难度，外部磁场和电磁环境又容易对其造成干扰；另外一方面，外部设备在定向安装会间距安装时多采用手动调整方式实现，不仅误差较大，而且效率较低；为了解决这些问题，有必要对其进行深入研究。
发明内容
针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了一种回转角度测量控制装置，其目的在于方便实现设备的角度测量、定向与校正。
为实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：
一种回转角度测量控制装置，包含支架及固定安装于支架上的旋转角度传感器，或还包含控制单元、位置调整机构与伺服电机；所述旋转角度传感器轴连接有旋转轴；旋转轴上设有从传动机构，用于实现旋转轴与外部设备的动能传递；旋转角度传感器的输出与外部和/或控制单元对应电连接；控制单元的输出与伺服电机电性相连；伺服电机的输出轴连接有主传动机构；所述位置调整机构固定于支架上，用于实现主传动机构与从传动机构的啮合相接与分离。
进一步的，所述从传动机构包含传动齿轮和/或往复丝杠。
本发明通过从传动机构可方便的与外部设备传动连接，在传动过程中，从传动机构被带动，并使旋转轴及旋转角度传感器的传感输入部分对应旋转；外部设备可利用旋转角度传感器的输出实现相应的调整处理；另一方面，控制单元可控制伺服电机及主传动机构实现设定角度的旋转与传动，从而通过从传动机构带动外部设备实现精确的角度调整。
相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：
⑴、既可实现角度测量也可实现设定角度后的自动调整，使用方便且精确可靠；
⑵、通过对从传动机构中传动齿轮的传感监测与旋转角度传感器的对应值大小比对，可及时发现装置本身是否存在超限误差，以方便维护。
附图说明
图1为实施例中的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明中的技术方案进一步说明。
如图1所示，一种回转角度测量控制装置，包含支架1、固定安装于支架1上的旋转角度传感器2、位置调整机构与伺服电机4；所述旋转角度传感器2包含绝对值编码器，所述旋转角度传感器2轴连接有旋转轴3；旋转轴3的另一端分别设有同心固定连接的小齿轮6与大齿轮5；在支架1上还设有半包围的包覆式保护壳体7，将旋转角度传感器2、旋转轴3、小齿轮6及大齿轮5的大部分包围其内；在旋转轴3于大齿轮5、小齿轮6到旋转角度传感器2之间的外表面设有往复式丝杠的传导螺纹8与匹配的传导螺母9；传导螺母9在其周向上的外壁设有若干连接螺孔10，用于固定连接带有螺栓结构的支杆或定位块，以方便在竖直方向上实现间距测量或辅助校正；在小齿轮6上方的保护壳体内壁设有电机滑轨11，用于支撑伺服电机4，伺服电机4的输出轴由滑轨11间的间隙向下伸出，且轴连接有主传动齿轮12；所述主传动齿轮12在位置调整机构的带动下可与小齿轮匹配6啮合；所述位置调整机构包含推拉式快速夹钳，推拉式快速夹钳固定于支架的保护壳体外侧，其完成推拉动作的工作部与伺服电机4的本体相连，当拉起推拉式快速夹钳时，伺服电机4本体被带动远离小齿轮6，使得主传动齿轮12与小齿轮6脱离啮合；当推进推拉式快速夹钳时，伺服电机4本体被带动靠近小齿轮6，并使得主动齿轮12与小齿轮6完成啮合以实现匹配传动；由此即实现主传动机构与从传动机构的啮合相接与分离。
伺服电机4的控制单元可置于保护壳体7外部或以分离方式置于他处，仅以线缆连接；当控制单元发出信号后，伺服电机4接收信号并旋转对应角度，经主传动齿轮12与小齿轮6，带动旋转轴3旋转，同时大齿轮5与传导螺母9做对应旋转、上下运动，最后带动外部机构实现对应的角度与距离尺寸的准确定量运动。
在保护壳体7的内壁还设有霍尔传感器与光栅式位移传感器，其中霍尔传感器用于感应大齿轮5的齿顶及齿根位置，霍尔传感器连接至控制单元的输入端，通过检测与对比霍尔传感器与旋转角度传感器的对应旋转数据，可以确认带动或跟随外部设备运动的大齿轮或往复式丝杠结构是否运动正常，以及传动精度是否满足要求；所述光栅式位移传感器与传导螺母9的其中一个连接螺孔10对应连接，用于对比旋转角度传感器旋转角度对应的距离尺寸；其中，往复式丝杠传导螺纹的螺距为在4mm～30mm之间整数数值，便于对应换算旋转角度与直线尺寸的对应关系；设置往复式丝杠的目的在于防止传导螺母到达死区位置后与端部机构卡紧而不能运动。
另外，在支架上设有焊接板13，可焊接在外部机构上成为一个整体使用，焊接板13的中部沿长度方向设有若干螺栓连接孔，通过将不同位置的螺栓连接孔与保护壳体上的对应定位孔固定连接，从而达到焊接板13的长度调节作用，以提高装置使用的灵活性。
本装置在做测量使用时，将旋转角度传感器的输出连接到外部装置或专用匹配的角度读取控制器，并通过大齿轮或传导螺母的连接螺孔与外部机构实现传动连接，并在外部机构定向或角度调整过程中，带动其转动，从而实现角度数据的读取。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.一种回转角度测量控制装置，其特征在于：包含支架及固定安装于支架上的旋转角度传感器、控制单元、位置调整机构与伺服电机；所述旋转角度传感器轴连接有旋转轴；旋转轴上设有从传动机构，用于实现旋转轴与外部设备的动能传递；旋转角度传感器的输出与外部和/或控制单元对应电连接；控制单元的输出与伺服电机电性相连；伺服电机的输出轴连接有主传动机构；所述位置调整机构固定于支架上，用于实现主传动机构与从传动机构的啮合相接与分离；
在旋转轴到旋转角度传感器之间的外表面设有往复丝杠的传导螺纹与匹配的传导螺母；传导螺母在其周向上的外壁设有若干连接螺孔，用于固定连接带有螺栓结构的支杆或定位块，以方便在竖直方向上实现间距测量或辅助校正；
所述从传动机构包含传动齿轮和/或往复丝杠；还包含用于感应传动齿轮旋转的霍尔传感器与感应往复丝杠直线运动距离的位移传感器，其输出分别与控制单元相连；霍尔传感器用于感应大齿轮的齿顶及齿根位置；所述位移传感器与传导螺母的其中一个连接螺孔对应连接，用于对比旋转角度传感器旋转角度对应的距离尺寸；所述位置调整机构包含推拉式快速夹钳，其完成推拉动作的工作部与伺服电机的本体相连。
2.如权利要求1所述的一种回转角度测量控制装置，其特征在于：所述支架包含有半包围的保护外壳，所述保护外壳将旋转角度传感器、旋转轴、传动齿轮包围其内。
3.如权利要求1所述的一种回转角度测量控制装置，其特征在于：往复式丝杠传导螺纹的螺距为在4mm～30mm之间的整数数值。
4.如权利要求1所述的一种回转角度测量控制装置，其特征在于：所述角度传感器包含绝对值编码器。
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