CN108757780A - 一种激光测距的电磁制动器通断时间仪 - Google Patents

一种激光测距的电磁制动器通断时间仪 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种激光测距的电磁制动器通断时间仪，包括电机、激光测距传感器、旋转编码器以及控制器，所述电机的电机壳体末端安装有用于检测电机的转轴转速的旋转编码器，电机壳体内部安装有用于制动转轴的电磁制动器，电机壳体内部安装有用于检测电磁制动器中衔铁盘移动距离的激光测距传感器，所述激光测距传感器和旋转编码器的信号端均与控制器连接。本发明能够准确地检测电磁制动器工作的接通时间和断开时间，能够更好地对电磁制动器作出准确的性能评价。

Description

一种激光测距的电磁制动器通断时间仪
技术领域
本发明涉及电磁制动器技术领域，具体为一种激光测距的电磁制动器通断时间仪。
背景技术
电磁制动器是一种将主动侧扭力传达给被动侧的连接器，可以据需要自由的结合、切离或制动。是使机械中的运动件停止或减速的机械零件。俗称刹车、闸。制动器主要由制动架、制动件和操纵装置等组成。有些制动器还装有制动件间隙的自动调整装置。为了减小制动力矩和结构尺寸，制动器通常装在设备的高速轴上，但对安全性要求较高的大型设备(如矿井提升机、电梯等)则应装在靠近设备工作部分的低速轴上。
电磁制动器具有响应速度快，结构简单等优点。因此，电磁制动器广泛应用于冶金、建筑、化工、食品、机床、舞台、电梯、轮船、包装等机械中，及在断电时(防险)制动等场合。现有的电磁制动器大多采用单面摩擦制动，制动时间较长；另外，如何准确地检测电磁制动器工作的接通时间和断开时间，成为亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种激光测距的电磁制动器通断时间仪，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种激光测距的电磁制动器通断时间仪，包括电机、激光测距传感器、旋转编码器以及控制器，所述电机的电机壳体末端安装有用于检测电机的转轴转速的旋转编码器，电机壳体内部安装有用于制动转轴的电磁制动器，电机壳体内部安装有用于检测电磁制动器中衔铁盘移动距离的激光测距传感器，所述激光测距传感器和旋转编码器的信号端均与控制器连接。
作为本发明进一步的方案：所述控制器采用PLC控制器，控制器上连接有用于显示的显示屏。
作为本发明进一步的方案：所述控制器采用计算机主机，计算机主机上连接有计算机显示屏。
作为本发明进一步的方案：所述电磁制动器包括安装在转轴上的转轴连接盘、安装在电机壳体内的制动器本体以及摩擦板，所述制动器本体包括制动器壳体，制动器壳体的前端面设置有衔铁盘，制动器壳体内部安装有多组用于吸附衔铁盘的电磁线圈，制动器壳体内部还安装有多组压缩弹簧，压缩弹簧的外侧端与衔铁盘的端面固定连接，转轴连接盘位于衔铁盘与摩擦板之间，所述激光测距传感器安装在摩擦板上，所述制动器壳体通过固定螺栓固定在摩擦板的右侧端面上。
作为本发明进一步的方案：所述转轴连接盘包括圆盘体以及通过平键固定套装在转轴上的固定套筒，圆盘体中心延伸有圆盘套筒，所述固定套筒的圆周外壁上分布设置有花键筋条，所述圆盘套筒的圆周内壁分布设置有与花键筋条滑动配合的花键键槽。
作为本发明进一步的方案：所述圆盘体的后端面固定有用于与衔铁盘端面摩擦接触的第一摩擦垫片，圆盘体的前端面固定有用于与摩擦板端面摩擦接触的第二摩擦垫片。
作为本发明进一步的方案：所述制动器壳体内部开设有线圈安装槽，线圈安装槽内安装有用于吸附衔铁盘的电磁线圈；所述制动器壳体内部开设有弹簧安装槽，弹簧安装槽内固定有压缩弹簧，压缩弹簧的外侧端与衔铁盘的端面固定连接。
作为本发明进一步的方案：所述激光测距传感器包括用于发射激光的激光发射器、用于反射激光的棱镜、数据处理器以及用于接收反射激光的激光接收器，所述棱镜安装在衔铁盘对应的端面上。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：当通电时，利用激光测距传感器对衔铁盘的位置进行监测，衔铁盘在电磁线圈的吸附下向右移动，衔铁盘由闭合状态的位置到打开状态的位置所经历的时间，即为衔铁盘打开动作时间；利用旋转编码器对转轴的转速进行监测，转轴的转速由零变为正常转速所经历的时间，即为电机启动时间，衔铁盘打开动作时间和电机启动时间相加即为接通时间；
当断电时，利用激光测距传感器对衔铁盘的位置进行监测，电磁线圈的吸附停止，衔铁盘在压缩弹簧的作用下向左移动，衔铁盘由打开状态的位置到闭合状态的位置所经历的时间，即为衔铁盘闭合动作时间；利用旋转编码器对转轴的转速进行监测，转轴的转速由正常转速变为零所经历的时间，即为电机关闭时间，衔铁盘闭合动作时间和电机关闭时间相加即为断开时间；
本发明能够准确地检测电磁制动器工作的接通时间和断开时间，能够更好地对电磁制动器作出准确的性能评价。
当电磁线圈断电时，压缩弹簧将衔铁盘推出，衔铁盘与圆盘体后端面的第一摩擦垫片摩擦接触，同时，衔铁盘会推动圆盘体移动，使得圆盘体前端面的第二摩擦垫片与摩擦板摩擦接触，实现了双面摩擦，增大了刹车扭矩，有效减少了制动时间，刹车更加稳定可靠。
附图说明
图1为一种激光测距的电磁制动器通断时间仪的结构示意图；
图2为一种激光测距的电磁制动器通断时间仪中电磁制动器的结构示意图。
图中：1-电机，11-电机壳体，12-转轴，13-摩擦板，2-电磁制动器，21-制动器壳体，22-电磁线圈，23-压缩弹簧，24-衔铁盘，25-转轴连接盘，251-圆盘套筒，252-第二摩擦垫片，253-第一摩擦垫片，26-固定套筒，27-固定螺栓，28-线圈安装槽，29-弹簧安装槽，3-激光测距传感器，4-旋转编码器，5-控制器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1～2，本发明提供一种技术方案：一种激光测距的电磁制动器通断时间仪，包括电机1、激光测距传感器3、旋转编码器4以及控制器5，所述电机1的电机壳体11末端安装有用于检测电机1的转轴12转速的旋转编码器4，电机壳体11内部安装有用于制动转轴12的电磁制动器2，电机壳体11内部安装有用于检测电磁制动器2中衔铁盘24移动距离的激光测距传感器3，所述激光测距传感器3和旋转编码器4的信号端均与控制器5连接。
可优选地，所述控制器5采用PLC控制器，控制器5上连接有用于显示的显示屏。
可优选地，所述控制器5采用计算机主机，计算机主机上连接有计算机显示屏。通过计算机主机内的I/O读取器，捡拾信号，然后转换为数字信号；接着，用Windows平台下著名的快速应用程序开发工具Delphi编制显示界面，显示所有信号组合，画出相应的性能测试曲线。
可优选地，所述电磁制动器2包括安装在转轴12上的转轴连接盘25、安装在电机壳体11内的制动器本体以及摩擦板13，所述制动器本体包括制动器壳体21，制动器壳体21的前端面设置有衔铁盘24，制动器壳体21内部安装有多组用于吸附衔铁盘24的电磁线圈22，制动器壳体21内部还安装有多组压缩弹簧23，压缩弹簧23的外侧端与衔铁盘24的端面固定连接，转轴连接盘25位于衔铁盘24与摩擦板13之间，所述激光测距传感器3安装在摩擦板13上，所述制动器壳体21通过固定螺栓27固定在摩擦板13的右侧端面上。
所述转轴连接盘25包括圆盘体以及通过平键固定套装在转轴12上的固定套筒26，圆盘体中心延伸有圆盘套筒251，所述固定套筒26的圆周外壁上分布设置有花键筋条，所述圆盘套筒251的圆周内壁分布设置有与花键筋条滑动配合的花键键槽。如此结构布置，使得圆盘体能够相对转轴12做出短距离的轴向移动。
所述圆盘体的后端面固定有用于与衔铁盘24端面摩擦接触的第一摩擦垫片253，圆盘体的前端面固定有用于与摩擦板13端面摩擦接触的第二摩擦垫片252。
可优选地，所述制动器壳体21内部开设有线圈安装槽28，线圈安装槽28内安装有用于吸附衔铁盘24的电磁线圈22；所述制动器壳体21内部开设有弹簧安装槽29，弹簧安装槽29内固定有压缩弹簧23，压缩弹簧23的外侧端与衔铁盘24的端面固定连接。
其中，所述激光测距传感器3包括用于发射激光的激光发射器、用于反射激光的棱镜、数据处理器以及用于接收反射激光的激光接收器，所述棱镜安装在衔铁盘24对应的端面上。激光发射器发出激光信号，激光接收器接收经过棱镜发射的激光信号，数据处理器进行数据处理，计算出衔铁盘24的距离。
当通电时，利用激光测距传感器3对衔铁盘24的位置进行监测，衔铁盘24在电磁线圈22的吸附下向右移动，衔铁盘24由闭合状态的位置到打开状态的位置所经历的时间，即为衔铁盘24打开动作时间；利用旋转编码器4对转轴12的转速进行监测，转轴12的转速由零变为正常转速所经历的时间，即为电机1启动时间，衔铁盘24打开动作时间和电机1启动时间相加即为接通时间；
当断电时，利用激光测距传感器3对衔铁盘24的位置进行监测，电磁线圈22的吸附停止，衔铁盘24在压缩弹簧23的作用下向左移动，衔铁盘24由打开状态的位置到闭合状态的位置所经历的时间，即为衔铁盘24闭合动作时间；利用旋转编码器4对转轴12的转速进行监测，转轴12的转速由正常转速变为零所经历的时间，即为电机1关闭时间，衔铁盘24闭合动作时间和电机1关闭时间相加即为断开时间；
因此，本发明能够准确地检测电磁制动器2工作的接通时间和断开时间，能够更好地对电磁制动器2作出准确的性能评价。
当电磁线圈22断电时，压缩弹簧23将衔铁盘24推出，衔铁盘24与圆盘体后端面的第一摩擦垫片253摩擦接触，同时，衔铁盘24会推动圆盘体移动，使得圆盘体前端面的第二摩擦垫片252与摩擦板13摩擦接触，实现了双面摩擦，增大了刹车扭矩，有效减少了制动时间，刹车更加稳定可靠。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种激光测距的电磁制动器通断时间仪，其特征在于：包括电机(1)、激光测距传感器(3)、旋转编码器(4)以及控制器(5)，所述电机(1)的电机壳体(11)末端安装有用于检测电机(1)的转轴转速的旋转编码器(4)，电机壳体(11)内部安装有用于制动转轴(12)的电磁制动器(2)，电机壳体(11)内部安装有用于检测电磁制动器(2)中衔铁盘(24)移动距离的激光测距传感器(3)，所述激光测距传感器(3)和旋转编码器(4)的信号端均与控制器(5)连接。
2.根据权利要求1所述的一种激光测距的电磁制动器通断时间仪，其特征在于：所述控制器(5)采用PLC控制器，控制器(5)上连接有用于显示的显示屏。
3.根据权利要求1所述的一种激光测距的电磁制动器通断时间仪，其特征在于：所述控制器(5)采用计算机主机，计算机主机上连接有计算机显示屏。
4.根据权利要求1所述的一种激光测距的电磁制动器通断时间仪，其特征在于：所述电磁制动器(2)包括安装在转轴(12)上的转轴连接盘(25)、安装在电机壳体(11)内的制动器本体以及摩擦板(13)，所述制动器本体包括制动器壳体(21)，制动器壳体(21)的前端面设置有衔铁盘(24)，制动器壳体(21)内部安装有多组用于吸附衔铁盘(24)的电磁线圈(22)，制动器壳体(21)内部还安装有多组压缩弹簧(23)，压缩弹簧(23)的外侧端与衔铁盘(24)的端面固定连接，转轴连接盘(25)位于衔铁盘(24)与摩擦板(13)之间，所述激光测距传感器(3)安装在摩擦板(13)上，所述制动器壳体(21)通过固定螺栓(27)固定在摩擦板(13)的右侧端面上。
5.根据权利要求4所述的一种激光测距的电磁制动器通断时间仪，其特征在于：所述转轴连接盘(25)包括圆盘体以及通过平键固定套装在转轴(12)上的固定套筒(26)，圆盘体中心延伸有圆盘套筒(251)，所述固定套筒(26)的圆周外壁上分布设置有花键筋条，所述圆盘套筒(251)的圆周内壁分布设置有与花键筋条滑动配合的花键键槽。
6.根据权利要求5所述的一种激光测距的电磁制动器通断时间仪，其特征在于：所述圆盘体的后端面固定有用于与衔铁盘(24)端面摩擦接触的第一摩擦垫片(253)，圆盘体的前端面固定有用于与摩擦板(13)端面摩擦接触的第二摩擦垫片(252)。
7.根据权利要求4所述的一种激光测距的电磁制动器通断时间仪，其特征在于：所述制动器壳体(21)内部开设有线圈安装槽(28)，线圈安装槽(28)内安装有用于吸附衔铁盘(24)的电磁线圈(22)；所述制动器壳体(21)内部开设有弹簧安装槽(29)，弹簧安装槽(29)内固定有压缩弹簧(23)，压缩弹簧(23)的外侧端与衔铁盘(24)的端面固定连接。
8.根据权利要求1所述的一种激光测距的电磁制动器通断时间仪，其特征在于：所述激光测距传感器(3)包括用于发射激光的激光发射器、用于反射激光的棱镜、数据处理器以及用于接收反射激光的激光接收器，所述棱镜安装在衔铁盘(24)对应的端面上。
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