CN109556575A - 一种用于伺服电机的运行监测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种用于伺服电机的运行监测系统，第一圆环绕着一直径方向的转轴来回摆动，伺服电机设置在所述第一圆环的运动轨迹的内侧空间，所述第一圆环的摆动角度不小于150°；第二圆环沿着所述第一圆环内周壁自由转动；工业相机固定在所述第二圆环上，所述工业相机的镜头朝向所述伺服电机，所述工业相机的转动直径和摆动直径都不小于所述伺服电机的最大长度，所述工业相机对所述伺服电机拍摄成像。通过工业相机对伺服电机运行状态进行监测，从而能更好的保障伺服电机准确运行。
Description
技术领域
本发明涉及电机技术领域，具体涉及一种用于伺服电机的运行监测系统。
背景技术
由于伺服电机具有体积小、重量轻、大转矩输出、低惯量和良好的控制性等优点，因此已被广泛应用于自动控制系统和自动检测系统中，在自动控制系统中，伺服电机的作用是把控制电压信号转换为机械移动，也就是把接收到的电压信号转变成该电机的一定转速或角位移，因此可以用中央处理器实现对伺服电机的控制。
目前，对伺服电机的控制仅采用中央处理器输出伺服电机的运行参数控制伺服电机运行，不能监测电机运行参数是否和输入参数一致，因此容易造成伺服电机的误运行，在伺服电机运行的过程中，容易遇到各种干扰，从而导致伺服电机运行有误，因此，也需要监测在伺服电机运行时是否存在干扰，以便工作人员及时排除故障。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
本发明的目的是提供一种用于伺服电机的运行监测系统，通过工业相机对伺服电机运行状态进行监测，从而能更好的保障伺服电机准确运行。
为了实现根据本发明的这些目的和其他优点，提供了一种用于伺服电机的运行监测系统，包括：
第一圆环，其绕着一直径方向的转轴来回摆动，伺服电机设置在所述第一圆环的运动轨迹的内侧空间，所述第一圆环的摆动角度不小于150°；
第二圆环，其沿着所述第一圆环内周壁自由转动；
工业相机，其固定在所述第二圆环上，所述工业相机的镜头朝向所述伺服电机，所述工业相机的转动直径和摆动直径都不小于所述伺服电机的最大长度，所述工业相机对所述伺服电机拍摄成像。
优选的，所述第一圆环的某一直径方向两端外侧设置有一对转轴，所述第一圆环绕着所述转轴来回摆动，所述转轴的轴向与所述伺服电机驱动轴的轴向垂直。
优选的，所述转轴通过支撑座架设在地面上，所述第一圆环通过所述转轴悬空架设在地面上，所述伺服电机的驱动轴输出端设置一连接座，所述伺服电机通过所述连接座固定在目标基座上，且所述伺服电机位于所述第一圆环的内侧。
优选的，第一个所述转轴外侧端通过一联轴器与第一驱动机构连接，所述第一驱动机构驱动所述转轴转动在所述支撑座上，所述转轴带动所述第一圆环摆动。
优选的，所述第一圆环内周壁的轴向两侧分别开设一环形导槽，所述第二圆环外周壁的轴向两侧分别凸出设置一环形导轨，所述环形导轨对应滑动设置在所述环形导槽中。
优选的，所述环形导轨的凸出距离大于所述环形导槽的深度，使得两侧所述环形导轨之间的所述第二圆环外周壁与所述第一圆环内周壁间隔设置，且两侧所述环形导轨之间的所述第二圆环外周壁上设置成外齿圈结构。
优选的，第二个所述转轴一侧的所述第一圆环上贯穿开设一开口，所述开口与所述外齿圈对准；
第二个所述转轴上设置一安装座，所述安装座上安装一第二驱动机构，所述第二驱动机构的轴向与所述第二圆环的轴向平行，且所述第二驱动机构与所述转轴同步转动；所述第二驱动机构的输出轴端头上设置一齿轮，所述齿轮与所述第二圆环处于同一平面上，所述齿轮贯穿所述开口与所述外齿圈啮合联动。
优选的，所述工业相机外壳上开设一与所述第一圆环和第二圆环匹配的套口，所述工业相机通过所述套口套设在所述第一圆环和第二圆环上；
其中，所述套口底部两侧的外壳通过螺栓固定在所述第二圆环上，使得所述工业相机与所述第二圆环连接。
优选的，所述套口上端中间向外敞开形成一贯穿口，所述贯穿口的宽度小于所述第一圆环的宽度，使得所述第一圆环和第二圆环被限制在所述套口中；且所述贯穿口的宽度大于所述转轴的直径，使得所述第二圆环在转动过程中所述转轴可以经过所述贯穿口。
优选的，所述套口的宽度与所述第一圆环和第二圆环的宽度一致，所述套口的高度与所述第一圆环和第二圆环的叠加高度一致。
与现有技术相比，本发明包含的有益效果在于：
1、本发明通过工业相机可以对伺服电机进行远程的监测，提高对伺服电机远程控制的精确性；
2、对伺服电机进行全空间的拍摄成像，覆盖面广，且可提高对伺服电机运行状态的图像信息的辨识精度，有效地保障伺服电机准确运行。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1是本发明监测系统的结构示意图；
图2是运动环体的安装结构侧视图；
图3是第一圆环的结构示意图；
图4是第二圆环的结构示意图；
图5是工业相机的侧视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明文字能够据以实施。
如图1-5所示，本发明提供了一种用于伺服电机的运行监测系统，包括运动环体200和安装在运动环体200上的工业相机300，运动环体200带动工业相机300绕转在伺服电机100的整个外周空间，通过工业相机300对伺服电机100的整个外周拍摄成像，便于远程监控。
运动环体200包括第一圆环210和第二圆环220，第一圆环210绕着一直径方向的转轴来回摆动，具体的，如图1-2所示，所述第一圆环210的某一直径方向两端外侧设置有一对转轴410。
所述转轴410通过支撑座420架设在地面上，所述第一圆环210通过所述转轴410悬空架设在地面上，使得第一圆环210可以绕着两侧的转轴410来回摆动。
所述伺服电机100设置在第一圆环210的内侧空间，所述伺服电机100的驱动轴输出端设置一连接座110，所述伺服电机100通过所述连接座110固定在目标基座上，通过驱动轴驱动目标装置运转。
第一个所述转轴410外侧端通过一联轴器430与第一驱动机构连接，其中所述转轴410的轴向与所述伺服电机100驱动轴的轴向垂直。所述第一驱动机构驱动所述转轴410转动在所述支撑座420上，所述转轴410带动所述第一圆环210摆动。由于输出驱动轴的限制，第一驱动机构只能驱动第一圆环210在单侧平面内摆动。
也就是说，所述第一圆环210外侧绕着所述转轴410在单侧平面内来回摆动，本实施例中，所述第一圆环210的摆动角度为160°，伺服电机100设置在所述第一圆环210的运动轨迹的内侧空间，驱动轴向外输出。
第二圆环220沿着所述第一圆环210内周壁自由转动；具体的，所述第一圆环210内周壁213的轴向两侧分别开设一环形导槽212，所述第二圆环220外周壁的轴向两侧分别凸出设置一环形导轨221，所述环形导轨221对应滑动设置在所述环形导槽212中，从而使得所述第二圆环220限制转动在第一圆环210的内周壁213上。
同时，所述环形导轨221的凸出距离大于所述环形导槽212的深度，使得两侧所述环形导轨221之间的所述第二圆环220外周壁与所述第一圆环210内周壁间隔设置，且两侧所述环形导轨221之间的所述第二圆环220外周壁上设置成外齿圈222结构。
为了驱动第二圆环220在第一圆环210内周壁上转动，第二个所述转轴410一侧的所述第一圆环210上贯穿开设一开口211，所述开口211与所述外齿圈222对准。
第二个所述转轴410上设置一安装座440，安装座440设置在转轴410的径向一侧，且安装座440与转轴410同步转动。所述安装座440上安装一第二驱动机构500，所述第二驱动机构500的轴向与所述第二圆环220的轴向平行，且所述第二驱动机构500与所述转轴410同步转动。
所述第二驱动机构500的输出轴端头上设置一齿轮510，所述齿轮510与所述第二圆环220处于同一平面上，所述齿轮510贯穿所述开口211与所述外齿圈222啮合联动，从而通过第二驱动机构500来带动第二圆环220转动在第一圆环210内周壁上。
工业相机300固定在所述第二圆环220上，所述工业相机300的镜头朝向所述伺服电机100，对伺服电机100进行拍摄成像。所述工业相机300的转动直径和摆动直径都不小于所述伺服电机100的最大长度，保证工业相机300可以转动在伺服电机100的整个外周空间，便于所述工业相机300对所述伺服电机100拍摄成完整的图，避免有拍摄死角，造成对伺服电机100的运行状态监控不全面。
为了实现工业相机300对伺服电机100的全空间转动拍摄，在所述工业相机300外壳上开设一与所述第一圆环210和第二圆环220匹配的套口310，所述工业相机300通过所述套口310套设在所述第一圆环210和第二圆环220上，也就是运动环体200贯穿在套口310中。
其中，本实施例中，所述第一圆环210和第二圆环220的宽度一致且叠加设置，所述套口310的宽度与运动环体200的宽度一致，所述套口310的高度与所述第一圆环210和第二圆环220的叠加高度一致，避免套口310与运动环体200之间相对晃动。
所述套口310底部两侧的外壳通过螺栓320固定在所述第二圆环220上，具体的，螺栓320从轴向贯穿工业相机300的外壳，并拧紧在第二圆环220的轴向两侧壁上，使得工业相机300与第二圆环220连接固定。
通过第二驱动机构500驱动第二圆环220三百六十度转动在第一圆环210内周壁上，第二圆环220带动第二驱动机构500同步转动，并伴随着第一圆环210和第二圆环220的同步摆动，同时，工业相机300始终对准着伺服电机300，从而实现工业相机300对伺服电机300全空间的拍摄成像，监测伺服电机的运行状态，保证伺服电机正常运行。
正常状态下，工业相机300在运动环体200上的转动受两侧转轴410的限制而只能转过180度，本发明者中，为了实现第二圆环220三百六十度转动在第一圆环210内周壁上，在所述套口310上端中间向外敞开形成一贯穿口，所述贯穿口的宽度小于所述第一圆环210的宽度，使得在贯穿口与套口310交界处形成一限位台阶330，使得所述第一圆环210和第二圆环220形成的运动环体200被限制在所述套口310中，避免工业相机300晃动。同时，所述贯穿口的宽度大于所述转轴410的直径，使得所述第二圆环在转动过程中所述转轴410可以经过所述贯穿口，解决了工业相机300在运动环体200上的转动受两侧转轴410限制的影响，实现了第二圆环220三百六十度转动在第一圆环210内周壁上。
同时，整个运动环体200受第一驱动机构的驱动，在伺服电机100的外侧空间160°来回摆动，配合第二圆环220三百六十度转动在第一圆环210内周壁上，使得工业相机100对伺服电机300在全空间拍摄成像，用于在远程监测伺服电机300的运行状态，提高伺服电机的运行可靠性。
由上所述，本发明通过工业相机可以对伺服电机进行远程的监测，提高对伺服电机远程控制的精确性；对伺服电机进行全空间的拍摄成像，覆盖面广，且可提高对伺服电机运行状态的图像信息的辨识精度，有效地保障伺服电机准确运行。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易的实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (10)
1.一种用于伺服电机的运行监测系统，其特征在于，包括：
第一圆环，其绕着一直径方向的转轴来回摆动，伺服电机设置在所述第一圆环的运动轨迹的内侧空间，所述第一圆环的摆动角度不小于150°；
第二圆环，其沿着所述第一圆环内周壁自由转动；
工业相机，其固定在所述第二圆环上，所述工业相机的镜头朝向所述伺服电机，所述工业相机的转动直径和摆动直径都不小于所述伺服电机的最大长度，所述工业相机对所述伺服电机拍摄成像。
2.如权利要求1所述的用于伺服电机的运行监测系统，其特征在于，所述第一圆环的某一直径方向两端外侧设置有一对转轴，所述第一圆环绕着所述转轴来回摆动，所述转轴的轴向与所述伺服电机驱动轴的轴向垂直。
3.如权利要求2所述的用于伺服电机的运行监测系统，其特征在于，所述转轴通过支撑座架设在地面上，所述第一圆环通过所述转轴悬空架设在地面上，所述伺服电机的驱动轴输出端设置一连接座，所述伺服电机通过所述连接座固定在目标基座上，且所述伺服电机位于所述第一圆环的内侧。
4.如权利要求3所述的用于伺服电机的运行监测系统，其特征在于，第一个所述转轴外侧端通过一联轴器与第一驱动机构连接，所述第一驱动机构驱动所述转轴转动在所述支撑座上，所述转轴带动所述第一圆环摆动。
5.如权利要求4所述的用于伺服电机的运行监测系统，其特征在于，所述第一圆环内周壁的轴向两侧分别开设一环形导槽，所述第二圆环外周壁的轴向两侧分别凸出设置一环形导轨，所述环形导轨对应滑动设置在所述环形导槽中。
6.如权利要求5所述的用于伺服电机的运行监测系统，其特征在于，所述环形导轨的凸出距离大于所述环形导槽的深度，使得两侧所述环形导轨之间的所述第二圆环外周壁与所述第一圆环内周壁间隔设置，且两侧所述环形导轨之间的所述第二圆环外周壁上设置成外齿圈结构。
7.如权利要求6所述的用于伺服电机的运行监测系统，其特征在于，第二个所述转轴一侧的所述第一圆环上贯穿开设一开口，所述开口与所述外齿圈对准；
第二个所述转轴上设置一安装座，所述安装座上安装一第二驱动机构，所述第二驱动机构的轴向与所述第二圆环的轴向平行，且所述第二驱动机构与所述转轴同步转动；所述第二驱动机构的输出轴端头上设置一齿轮，所述齿轮与所述第二圆环处于同一平面上，所述齿轮贯穿所述开口与所述外齿圈啮合联动。
8.如权利要求7所述的用于伺服电机的运行监测系统，其特征在于，所述工业相机外壳上开设一与所述第一圆环和第二圆环匹配的套口，所述工业相机通过所述套口套设在所述第一圆环和第二圆环上；
其中，所述套口底部两侧的外壳通过螺栓固定在所述第二圆环上，使得所述工业相机与所述第二圆环连接。
9.如权利要求8所述的用于伺服电机的运行监测系统，其特征在于，所述套口上端中间向外敞开形成一贯穿口，所述贯穿口的宽度小于所述第一圆环的宽度，使得所述第一圆环和第二圆环被限制在所述套口中；且所述贯穿口的宽度大于所述转轴的直径，使得所述第二圆环在转动过程中所述转轴可以经过所述贯穿口。
10.如权利要求9所述的用于伺服电机的运行监测系统，其特征在于，所述套口的宽度与所述第一圆环和第二圆环的宽度一致，所述套口的高度与所述第一圆环和第二圆环的叠加高度一致。
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