CN113685170B - 一种新型编码器装置、铺网锚杆钻车及安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型编码器装置、铺网锚杆钻车及安装方法，属于铺网锚杆钻车技术领域，包括编码器；编码器罩，编码器罩包括第一安装板，第一安装板的端部通过第一螺钉连接有沿第一安装板的板厚方向延伸的第二安装板，第一安装板于背离第二安装板的一面设有沿第一安装板厚度方向延伸的筒体，第一安装板设有第一通孔，筒体内设有用于与编码器的外周面相配的第二通孔，第一通孔与第二通孔同轴布置，第二安装板与筒体的最小间距大于用于配作机械臂和第一安装板的最小距离；底座，底座第三安装板，第三安装板设有沿第三安装板厚度方向延伸的凸台，凸台上方设有联轴器。本发明能避免因编码器的转轴与精调机构的不同轴而造成编码器损坏。

Description

一种新型编码器装置、铺网锚杆钻车及安装方法

技术领域

本发明涉及铺网锚杆钻车技术领域，具体涉及一种新型编码器安装装置。

背景技术

编码器可测量铺网锚杆钻车的机械臂和精调机构之间的回转角度，并实时将检测的角度反馈控制系统，以实现锚杆钻车钻架的精确定位。目前精调机构在向编码器的转轴传递转动角度时，编码器的转轴与精调机构的连接处经常出现不同轴而造成编码器损坏，编码器经常损坏不仅造成更换编码器成本较大，而且严重影响锚杆钻车的作业进度。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明提出一种新型编码器装置，该新型编码器装置能够将精调机构的转动角度传递给新型编码器装置中的编码器，同时能避免因编码器的转轴与精调机构的不同轴而造成编码器损坏。

根据本发明实施例的新型编码器装置，包括编码器；编码器罩，所述编码器罩包括第一安装板，所述第一安装板的端部通过第一螺钉连接有沿第一安装板的板厚方向延伸的第二安装板，以形成安装槽，所述第一安装板于背离第二安装板的一面设有沿所述第一安装板厚度方向延伸的筒体，所述第一安装板设有连通凹槽的第一通孔，所述筒体内设有用于与所述编码器的外周面相配的第二通孔，所述第一通孔与所述第二通孔同轴布置，所述第二安装板与所述筒体的最小间距大于用于配作机械臂和所述第一安装板的最小距离；底座，所述底座包括第三安装板，所述第三安装板于靠近所述筒体的一侧设有沿所述第三安装板厚度方向延伸的凸台，所述凸台上方设有用于将所述编码器的转轴与所述凸台连接的联轴器。

有益效果：该新型编码器装置能够将精调机构的转动角度传递给新型编码器装置中的编码器，同时能避免因编码器的转轴与精调机构的不同轴而造成编码器损坏。

在一些实施例中，所述联轴器为8字联轴器。

在一些实施例中，所述筒体于远离所述第一安装板的一端的外周面开设有连通所述筒体腔体的开口，所述开口用于将编码器的电缆线伸出。

在一些实施例中，所述第二安装板于远离所述第一安装板一端设有台阶，台阶的表面设有螺钉孔，所述台阶有两个，两个所述台阶对称布置于所述凹槽两侧。

在一些实施例中，所述第三安装板为圆柱形凸台，所述凸台与所述圆柱形凸台同轴心布置，所述圆柱形凸台的下表面设有轴向间隔布置的螺钉安装孔，所述螺钉安装孔用于与精调机构连接。

在一些实施例中，所述编码器转轴的周面设有第一平面，所述凸台的周面设有第二平面，所述第一平面和第二平面适于配合在联轴器内，以通过第四螺钉将所述联轴器与所述编码器转轴和所述凸台预紧。

在一些实施例中，所述第一安装板于靠近所述筒体一侧设有圆凹槽，所述圆凹槽与所述第一通孔同心，且所述圆凹槽的直径大于所述第一通孔的直径。

在一些实施例中，所述第一安装板设有第三通孔，所述第三通孔与所述第一通孔同轴心布置，且所述第三通孔的直径介于所述编码器的转轴直径与所述第一通孔直径之间，所述第三通孔的外周设有轴向间隔布置的螺钉安装孔。

根据本发明实施例的铺网锚杆钻车，包括机械臂、编码装置和可与所述机械臂相对转动的精调机构，所述编码装置为上述任一实施例中所述的新型编码装置，所述机械臂与所述编码装置的第二安装板固定连接，所述精调机构与所述编码装置的凸台同轴布置并固定连接。

本发明为解决上述问题，还提供了一种采用上述实施例的安装方法，包括以下步骤：将所述编码器装进所述筒体内并固定；将所述第二安装板与所述第一安装板分离，同时将所述编码器的转轴与所述精调机构同轴对准，以确定第一安装板的位置；在所述第一安装板和所述机械臂上配作打孔，得到定位孔；在所述定位孔上安装销轴；将所述第一安装板沿销轴提起，并在所述第一安装板于靠近所述精调机构一侧安装第二安装板；将所述底座安装到所述精调机构上；将所述联轴器与所述编码器转轴连接；将所述第二安装板固定在所述机械臂上。

在一些实施例中，所述将所述第二安装板固定在所述机械臂上之后，还包括：将所述销轴拔除。

附图说明

图1是根据本发明实施例的新型编码器装置的结构示意图；

图2是图1中联轴器的结构示意图；

图3是根据本发明实施例的新型编码器装置的主视图；

图4是根据本发明实施例的新型编码器装置的过筒体的中心轴线且垂直于第一安装板和第二安装板端面的剖视图；

图5是根据本发明实施例的新型编码器装置的过第二安装板板厚中心线的剖视图；

图6是第三安装板和凸台连接时的剖视图。

附图标记：

新型编码器装置0；

编码器100；编码器罩200；底座300；

筒体201；第一安装板202；第二安装板203；圆凹槽204；第一通孔205；第三通孔206；台阶207；第一螺钉208；第二通孔209；销轴210；第一平面211；联轴器301；凸台302；第三安装板303；第二平面304。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1所示，根据本发明实施例的新型编码器装置0，包括编码器100；编码器罩200，编码器罩200包括第一安装板202，第一安装板202的端部通过第一螺钉208连接有沿第一安装板202的板厚方向延伸的第二安装板203，以形成安装槽，第一安装板202于背离第二安装板203的一面设有沿第一安装板202厚度方向延伸的筒体201，第一安装板202设有连通凹槽的第一通孔205，筒体201内设有用于与编码器100的外周面相配的第二通孔209，筒体可在一定程度上防止煤尘和水雾对编码器进行腐蚀，第一通孔205与第二通孔209同轴布置，第二安装板202与筒体201的最小间距大于用于配作机械臂和第一安装板202的最小距离；底座300，底座300包括第三安装板303，第三安装板303于靠近筒体201的一侧设有沿第三安装板303厚度方向延伸的凸台302，凸台302上方设有用于将编码器100的转轴与凸台302连接的联轴器301，这样当第二安装板203固定在机械臂上，第三安装板303固定在精调机构上时，精调机构可通过第三安装板303经凸台302、联轴器301将转动角度传递给编码器100。

在一些实施例中，联轴器301为8字联轴器，由于联轴器301具有柔性好、容差能力强的特点，所以当凸台302与编码器100的转轴之间同轴度较差的情况下，精调机构也能将角度传递给编码器100，同时，编码器100不易受到凸台302对编码器100转轴的径向拉力而发生损坏。

可以理解的是，联轴器也可为其它类型，比如梅花形联轴器、凸缘联轴器、弹性套柱销联轴器。

在一些实施例中，筒体201于远离第一安装板202的一端的外周面开设有用于连通筒体201腔体的开口，开口用于将编码器100的电缆线伸出。

需要说明的是，本发明中对于开口的大小不做限定，开口大小可根据编码器100的电缆安装情况进行适配，举例而言，设计时当电缆与编码器100的连接处可能曲率过小，连接处的应力超过安全阈值时，可将开口增大，这样编码器100可相对筒体201转动一定角度进行固定，以消除编码器100与电缆连接处的应力集中。

在一些实施例中，第二安装板203于远离第一安装板202一端设有台阶207，台阶207的水平表面设有螺钉孔，台阶207有两个，两个台阶207对称布置于凹槽两侧，这样可通过第二螺钉将第二安装板203固定在机械臂上。

需要说明的是，本发明中对于螺钉孔的大小和数量不做限定，螺钉孔的数量可根据第二螺钉连接处的弯矩大小及第二安装板203的刚度确定，举例而言，当第二螺钉连接处弯矩超过选用第二螺钉的许用范围或刚度交底时，可以适当增大第二螺钉型号和第二螺钉数量。

在安装时为保证第三安装板303与精调机构之间的同轴度，在一些实施例中，第三安装板303为圆柱形凸台，凸台302与圆柱形凸台同轴心布置，圆柱形凸台的下表面设有轴向间隔布置的螺钉安装孔，螺钉安装孔用于与精调机构连接。

为防止联轴器301在连接编码器100转轴和凸台302时发生滑动现象，进而影响编码器100对精调机构的角度记录，在一些实施例中，编码器100转轴的周面设有第一平面211，凸台302的周面设有第二平面304，第一平面211和第二平面304适于配合在联轴器301内，以通过第四螺钉将联轴器301与编码器100转轴和凸台302预紧。

为保证编码器100的端面与第一安装板202的配合精度，同时减少第一安装板202的加工量，在一些实施例中，第一安装板202于靠近筒体201一侧设有圆凹槽204，圆凹槽204与第一通孔205同心，且圆凹槽204的直径大于第一通孔205的直径。

在一些实施例中，第一安装板202设有第三通孔206，第三通孔206与第一通孔205同轴心布置，且第三通孔206的直径介于编码器100的转轴直径与第一通孔205直径之间，第三通孔206的外周设有轴向间隔布置的螺钉安装孔，这样可通过第五螺钉将第一安装板202与编码器100固定连接，同时避免第五螺钉与编码器100的端部发生干涉。

本发明的一种铺网锚杆钻车的具体实施例，铺网锚杆钻车包括机械臂、编码装置和可与机械臂相对转动的精调机构，编码装置与上述一种新型编码装置的具体实施例所述的新型编码装置0结构功能相同，机械臂与编码装置的第二安装板202固定连接，精调机构与编码装置的凸台302同轴布置并固定连接，这样机械臂在转动时，编码器100可实时检测机械臂的转动角度，编码器100将检测的转角反馈给机械臂的控制机构，控制机构可比较目标数值与编码器的反馈数值来调整机械臂的动作角度，来达到精确动作的目的。

本发明还提供了一种采用上述实施例的安装方法，该安装方法包括以下步骤：

S1:将编码器100装进筒体201内并固定。

需要说明的是，本发明中，对于编码器100与筒体201的固定方式不做限定，举例而言，编码器100的周面与筒体201的内壁可通过紧配合的方式进行固定，也可通过第三通孔206外周的螺钉安装孔用第五螺钉固定，当固定时，可先确定编码器100的电缆与筒体201的安装角度，再将编码器100固定在筒体201内。

S2:将第二安装板203与第一安装板202分离，同时将编码器100的转轴与精调机构同轴对准，以确定第一安装板202的位置。例如，将第二安装板203从第一安装板202拆除后，编码器100的转轴可插入精调机构的回转孔内，这样可精确地确定第一安装板202的位置，为第一安装板202在机械臂上配作打孔提供精度基础。

S3:在第一安装板202和机械臂上配作打孔，得到定位孔。

需要说明的是，本发明中，对于定位孔的数量不做限定，优选地，定位孔为两个，且两个定位孔与精调机构的回转轴不在同一条直线上。

S4:在定位孔上安装销轴210。

S5:将第一安装板202沿销轴210提起，并在第一安装板202于靠近精调机构一侧安装第二安装板203。这样，第一安装板202与第二安装板203之间形成安装槽，安装槽内可安装将编码器100与精调机构连接的底座300。

S6:将底座300安装到精调机构上。

例如，可在圆柱形凸台的螺钉安装孔上安装第三螺钉以将精调机构与底座300连接，用第三螺钉连接时，可两次将第三螺钉预紧，这样可防止因第三螺钉受力不均匀而发生底座300与精调机构的接合面翘曲的现象，进而影响编码器100的转轴与底座300的连接。

S7:将联轴器301与编码器100转轴连接。

例如，可将编码器100的转轴插入联轴器301的轴孔，然后用第四螺钉插入联轴器301的螺钉孔内，并且将第四螺钉的端平面止抵到第一平面211和第二平面304，这样可使联轴器301在连接编码器100转轴和凸台302时不发生滑动，进而编码器100可精确记录机械臂的转动角度。

S8:将第二安装板203固定在机械臂上。

例如，可通过在第二安装板203的螺钉孔上对机械臂进行配作打孔，并通过第二螺钉将第二安装板203和机械臂进行固定。这样采用第二螺钉与销轴共同定位和固定的方式，可防止编码器罩200松动，进而减小编码器100的测量误差和实现机械臂的精确转动。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体地限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (8)

1.一种铺网锚杆钻车的安装方法，其特征在于，

所述铺网锚杆钻车包括机械臂、新型编码装置和可与所述机械臂相对转动的精调机构；

所述新型编码装置包括：编码器；

编码器罩，所述编码器罩包括第一安装板，所述第一安装板的端部通过第一螺钉连接有沿第一安装板的板厚方向延伸的第二安装板，以形成安装槽，所述第一安装板于背离第二安装板的一面设有沿所述第一安装板厚度方向延伸的筒体，所述第一安装板设有连通安装槽的第一通孔，所述筒体内设有用于与所述编码器的外周面相配的第二通孔，所述第一通孔与所述第二通孔同轴布置，所述第二安装板与所述筒体的最小间距大于用于配作机械臂和所述第一安装板的最小距离；

底座，所述底座包括第三安装板，所述第三安装板于靠近所述筒体的一侧设有沿所述第三安装板厚度方向延伸的凸台，所述凸台上方设有用于将所述编码器的转轴与所述凸台连接的联轴器；

所述机械臂与所述新型编码装置的第二安装板固定连接，所述精调机构与所述新型编码装置的凸台同轴布置并固定连接；

所述安装方法包括：

将所述编码器装进所述筒体内并固定；

将所述第二安装板与所述第一安装板分离，同时将所述编码器的转轴与所述精调机构同轴对准，以确定第一安装板的位置；

在所述第一安装板和所述机械臂上配作打孔，得到定位孔；

在所述定位孔上安装销轴；

将所述第一安装板沿销轴提起，并在所述第一安装板于靠近所述精调机构一侧安装第二安装板；

将所述底座安装到所述精调机构上；

将所述联轴器与所述编码器转轴连接；

将所述第二安装板固定在所述机械臂上。

2.根据权利要求1所述的铺网锚杆钻车的安装方法，其特征在于，所述联轴器为8字联轴器。

3.根据权利要求2所述的铺网锚杆钻车的安装方法，其特征在于，所述筒体于远离所述第一安装板的一端的外周面开设有连通所述筒体腔体的开口，所述开口用于将编码器的电缆线伸出。

4.根据权利要求3所述的铺网锚杆钻车的安装方法，其特征在于，所述第二安装板于远离所述第一安装板一端设有台阶，所述台阶的表面设有螺钉孔，所述台阶有两个，两个所述台阶对称布置于所述安装槽两侧。

5.根据权利要求4所述的铺网锚杆钻车的安装方法，其特征在于，所述第三安装板为圆柱形凸台，所述凸台与所述圆柱形凸台同轴心布置，所述圆柱形凸台的下表面设有轴向间隔布置的螺钉安装孔，所述螺钉安装孔用于与精调机构连接。

6.根据权利要求5所述的铺网锚杆钻车的安装方法，其特征在于，所述编码器转轴的周面设有第一平面，所述凸台的周面设有第二平面，所述第一平面和第二平面适于配合在联轴器内，以通过第四螺钉将所述联轴器与所述编码器转轴和所述凸台预紧。

7.根据权利要求6所述的铺网锚杆钻车的安装方法，其特征在于，所述第一安装板于靠近所述筒体一侧设有圆凹槽，所述圆凹槽与所述第一通孔同心，且所述圆凹槽的直径大于所述第一通孔的直径。

8.根据权利要求7所述的铺网锚杆钻车的安装方法，其特征在于，所述第一安装板设有第三通孔，所述第三通孔与所述第一通孔同轴心布置，且所述第三通孔的直径介于所述编码器的转轴直径与所述第一通孔直径之间，所述第三通孔的外周设有轴向间隔布置的螺钉安装孔。