CN108188837A - 一种双重挡光式绳槽旋转角定位装置 - Google Patents

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孙义婷
李文萱
朱庆云
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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q17/00—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools
    • B23Q17/24—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools using optics or electromagnetic waves
    • B23Q17/2428—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools using optics or electromagnetic waves for measuring existing positions of tools or workpieces

Abstract

本发明公开了一种双重挡光式绳槽旋转角定位装置在工作状态下，第一转盘和第二转盘均是实时转动的，通过控制第一转盘和第二转盘的转速，便可以控制第一透光结构和第二透光结构重合的频率，从而控制各光电元件产生光电信号的频率。

Description

一种双重挡光式绳槽旋转角定位装置
技术领域
本发明涉及机床加工技术领域，尤其涉及一种双重挡光式绳槽旋转角定位装置。
背景技术
拆线绳槽的结构近似于螺纹，需要旋转加工。拆线绳槽在起重领域应用非常广泛，绳槽上纹理结构的精细对于起重过程中钢丝绳的收放效率和控制非常重要，故而，绳槽的加工精度非常重要。
目前绳槽多是采用机床加工，但是，机床加工中对于绳槽旋转的定位和测量还是难以做到足够精细，从而影响绳槽品质。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种双重挡光式绳槽旋转角定位装置。
本发明提出的一种双重挡光式绳槽旋转角定位装置，包括：第一转盘、第二转盘、束光板、发光件和多个光电元件；
第一转盘和第二转盘转动安装在相互平行的平面上，且第一转盘的中心轴和第二转盘的中心轴重合；第一转盘上安装有一圈沿其圆周方向均匀分布的第一透光结构，第二转盘上安装有一圈沿其圆周方向均匀分布的第二透光结构；第一透光结构随着第一转盘转动，第二透光结构随着第二转盘转动，第一透光结构在第二转盘上的转动轨迹与第二透光结构的转动轨迹重合；
发光件安装在第一转盘远离第二转盘的一侧，束光板安装在发光件和第一转盘之间并位于发光件发射光线的方向上；束光板上设有多个通孔，多个光电元件安装在第二转盘远离第一转盘的一侧并与多个通孔一一对应；
当任意一个第一透光结构和任意一个第二透光结构在束光板上的投影均覆盖束光板上的所有通孔的状态下，各光电元件分别接收发光件通过与各光电元件对应的通孔投射的光线束。
优选地，第二转盘上第二透光结构的分布密度大于第一转盘上第一透光结构分布的密度；且，第二转盘的转速大于第一转盘的转速。
优选地，第一透光结构和/或第二透光结构为通孔结构。
优选地，第一透光结构和/或第二透光结构为透光膜或透光镜。
优选地，发光件为发射平行光的光源。
优选地，发光件由安装在同一个平面上的多个LED组成。
优选地，第一转盘和第二转盘分别连接有第一驱动机构和第二驱动机构；光电元件通过信号采集模块连接微处理器，微处理器还连接第一驱动机构和第二驱动机构，微处理器用于根据第一转盘和第二转盘的转速以及信号采集模块的采集信号计算转角。
本发明提供的双重挡光式绳槽旋转角定位装置在工作状态下，第一转盘和第二转盘均是实时转动的，通过控制第一转盘和第二转盘的转速，便可以控制第一透光结构和第二透光结构重合的频率，从而控制各光电元件产生光电信号的频率。
本发明中，设有一个分别连接各光电元件的光电信号采集模块，只有在各光电元件均产生光电信号的情况下，光电信号采集模块才采集信号，从而，可通过光电信号采集模块采集信号的情况反推第一转盘和第二转盘的转动情况，计算转角。
附图说明
图1为本发明提出的一种双重挡光式绳槽旋转角定位装置结构图；
图2为第一转盘结构图；
图3为第二转盘结构图。
具体实施方式
参照图1，本发明提出的一种双重挡光式绳槽旋转角定位装置，包括：第一转盘1、第二转盘2、束光板3、发光件4和多个光电元件5。
第一转盘1和第二转盘2转动安装在相互平行的平面上，且第一转盘1的中心轴和第二转盘2的中心轴重合，以保证第一转盘1和第二转盘2绕同一根虚拟的旋转轴转动。第一转盘1上安装有一圈沿其圆周方向均匀分布的第一透光结构11，第二转盘2上安装有一圈沿其圆周方向均匀分布的第二透光结构22。第一透光结构11随着第一转盘1转动，第二透光结构22随着第二转盘2转动，第一透光结构11在第二转盘2上的转动轨迹与第二透光结构22的转动轨迹重合。
本实施方式中，第一透光结构11为通孔结构、透光膜或透光镜；第二透光结构22为通孔结构、透光膜或透光镜。
发光件4安装在第一转盘1远离第二转盘2的一侧，束光板3安装在发光件4和第一转盘1之间并位于发光件4发射光线的方向上。束光板3上设有多个通孔30，多个光电元件5安装在第二转盘2远离第一转盘1的一侧并与多个通孔30一一对应。如此，只有当光电元件5与对应的通孔30的连线同时经过一个第一透光结构11和一个第二透光结构22，光电元件5才能接收到发光件4发射的光，从而产生光电信号。
当任意一个第一透光结构11和任意一个第二透光结构22在束光板3上的投影均覆盖束光板3上的所有通孔的状态下，各光电元件5与对应的通孔30连线均经过第一透光结构11和第二透光结构22，各光电元件5才能分别接收发光件4通过与各光电元件5对应的通孔30投射的光线束。
本实施方式提供的双重挡光式绳槽旋转角定位装置在工作状态下，第一转盘1和第二转盘2均是实时转动的，通过控制第一转盘1和第二转盘2的转速，便可以控制第一透光结构11和第二透光结构22重合的频率，从而控制各光电元件5产生光电信号的频率。具体的，本实施方式中，设有一个分别连接各光电元件的光电信号采集模块，只有在各光电元件5均产生光电信号的情况下，光电信号采集模块才采集信号，从而，可通过光电信号采集模块采集信号的情况反推第一转盘1和第二转盘2的转动情况，计算转角。
双重挡光式绳槽旋转角定位装置具体的，本实施方式中，第二转盘2上第二透光结构22的分布密度大于第一转盘1上第一透光结构11分布的密度。且，第二转盘2的转速大于第一转盘1的转速。如此，将待测量旋转角的工件与第二转盘2同轴并固定连接，使得工件随着第二转盘2转动，便可以通过光电信号采集模块采集信号的频率和第一转盘1的转速以及第一透光结构11和第二透光结构22在圆周上的分布密度计算工件的旋转角度。通过第二转盘2与第一转盘1的配合，有利于保证对旋转角度的精确检测和控制。
具体的，本实施方式中，第一转盘1和第二转盘2分别连接有第一驱动机构和第二驱动机构。光电元件5通过信号采集模块连接微处理器，微处理器还连接第一驱动机构和第二驱动机构用于控制第一转盘1和第二转盘2的转速，微处理器用于根据第一转盘1和第二转盘2的转速以及信号采集模块的采集信号计算转角。
本实施方式中，发光件4为发射平行光的光源，以保证经过通孔30、第一透光结构11和第二透光结构22直线投射到光电元件5上的光线强度。具体的，发光件4由安装在同一个平面上的多个LED组成。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种双重挡光式绳槽旋转角定位装置，其特征在于，包括：第一转盘(1)、第二转盘(2)、束光板(3)、发光件(4)和多个光电元件(5)；
第一转盘(1)和第二转盘(2)转动安装在相互平行的平面上，且第一转盘(1)的中心轴和第二转盘(2)的中心轴重合；第一转盘(1)上安装有一圈沿其圆周方向均匀分布的第一透光结构(11)，第二转盘(2)上安装有一圈沿其圆周方向均匀分布的第二透光结构(22)；第一透光结构(11)随着第一转盘(1)转动，第二透光结构(22)随着第二转盘(2)转动，第一透光结构(11)在第二转盘(2)上的转动轨迹与第二透光结构(22)的转动轨迹重合；
发光件(4)安装在第一转盘(1)远离第二转盘(2)的一侧，束光板(3)安装在发光件(4)和第一转盘(1)之间并位于发光件(4)发射光线的方向上；束光板(3)上设有多个通孔(30)，多个光电元件(5)安装在第二转盘(2)远离第一转盘(1)的一侧并与多个通孔(30)一一对应；
当任意一个第一透光结构(11)和任意一个第二透光结构(22)在束光板(3)上的投影均覆盖束光板(3)上的所有通孔的状态下，各光电元件(5)分别接收发光件(4)通过与各光电元件(5)对应的通孔(30)投射的光线束。
2.如权利要求1所述的双重挡光式绳槽旋转角定位装置，其特征在于，第二转盘(2)上第二透光结构(22)的分布密度大于第一转盘(1)上第一透光结构(11)分布的密度；且，第二转盘(2)的转速大于第一转盘(1)的转速。
3.如权利要求1所述的双重挡光式绳槽旋转角定位装置，其特征在于，第一透光结构(11)和/或第二透光结构(22)为通孔结构。
4.如权利要求1所述的双重挡光式绳槽旋转角定位装置，其特征在于，第一透光结构(11)和/或第二透光结构(22)为透光膜或透光镜。
5.如权利要求1所述的双重挡光式绳槽旋转角定位装置，其特征在于，发光件(4)为发射平行光的光源。
6.如权利要求5所述的双重挡光式绳槽旋转角定位装置，其特征在于，发光件(4)由安装在同一个平面上的多个LED组成。
7.如权利要求1至6任一项所述的双重挡光式绳槽旋转角定位装置，其特征在于，第一转盘(1)和第二转盘(2)分别连接有第一驱动机构和第二驱动机构；光电元件(5)通过信号采集模块连接微处理器，微处理器还连接第一驱动机构和第二驱动机构，微处理器用于根据第一转盘(1)和第二转盘(2)的转速以及信号采集模块的采集信号计算转角。
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王西彬: "精密制造工学基础", 北京理工大学出版社 *

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