CN116896231A - 位置测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种位置测量装置，所述位置测量装置包括：用于容纳扫描装置的壳体，其中扫描装置包括定子和转子，以及设有连接轴的旋转法兰，其中借助于轴承，连接轴可围绕旋转轴线旋转地支承在旋转法兰中，其中壳体具有贯通的栓孔和容纳开口，其中壳体能够通过将旋转法兰容纳到容纳开口中并且通过将栓孔与旋转法兰对准而设定在围绕旋转法兰的旋转轴线的角位置中，并且其中壳体能够在设定的角位置中借助于穿过栓孔并且抵靠旋转法兰的选定部段止挡的栓紧固在旋转法兰上。

Description

位置测量装置

技术领域

本发明涉及一种位置测量装置。

背景技术

开始提及的类型的测量装置用于检测驱动装置中的信息。一种类型的驱动装置是同步马达，所述同步马达通常包括极轮。因此，例如需要关于极轮位置的信息以用于借助于变频器操控同步马达。为此，位置测量装置连接在同步马达上，以便检测位置信息并且输出所述位置信息。

另一种类型的驱动装置是伺服马达。所述伺服马达需要用于位置测量装置的容纳定心、夹紧装置、以及使相对于位置测量装置的相对位置旋转的可行性。

现有技术中的一个缺点在于，必须拆卸已知的位置测量装置的多个部件，以便能够实现所述位置测量装置相对于驱动装置以特定角位置的旋转。

发明内容

因此，本发明所基于的目的在于，创建一种位置测量装置，所述位置测量装置能够以简单的方式和方法围绕待测量的对象旋转，而不必为此拆卸所述位置测量装置。

根据本发明，所述目的通过根据本发明的位置测量装置实现。

位置测量装置包括扫描装置和用于容纳扫描装置的壳体。例如，扫描装置可以包括容纳在壳体中的定子和转子。

此外，位置测量装置包括旋转法兰，所述旋转法兰设有连接轴，其中借助于轴承，所述连接轴可围绕旋转轴线旋转地支承在旋转法兰中。连接轴用于将位置测量装置连接在待测量的对象上，如例如连接在驱动装置上。驱动装置可以涉及同步马达、伺服马达或电动马达。

壳体具有至少一个贯通的栓孔和容纳开口。壳体能够通过将旋转法兰容纳到容纳开口中并且通过将栓孔与旋转法兰对准而设定在围绕旋转法兰的旋转轴线的角位置中。所述角位置是围绕旋转轴线的旋转位置。

在设定的角位置中，壳体能够借助于穿过栓孔并且抵靠旋转法兰的选定部段止挡的栓紧固在旋转法兰上。

因此，根据本发明的位置测量装置的壳体可以旋转，而不必为此打开。仅需要松开栓，以便能够实现位置偏移。这简化了位置测量装置的使用，并且在即将进行的维护过程中提高效率，在所述维护过程中，需要将位置测量装置的壳体以特定角位置旋转。

根据本发明的解决方案可以通过分别本身有利的并且可任意彼此组合的不同的设计方案进一步改进。下面讨论所述设计方式和与其相关的优点。

根据第一可行的设计方式，旋转法兰具有至少一个定位槽，其中壳体能够通过将旋转法兰在定位槽的区域内容纳到容纳开口中以及通过将栓孔与定位槽的可选部段对准而设定在围绕旋转法兰的旋转轴线的角位置中，并且其中壳体能够在设定的角位置中借助于穿过栓孔并且抵靠定位槽的选定部段止挡的栓紧固在旋转法兰上。旋转法兰中的定位槽可以设计为用于特定位置的至少一个留空部，设计为长孔，设计为环周槽或设计为环形槽。利用在旋转法兰中构成定位槽，提高壳体紧固在旋转法兰上的可靠性。

有利地，壳体具有定位法兰和盖，所述盖用于覆盖设置在盖与定位法兰之间的扫描装置，其中定位法兰连同盖能够设定在围绕旋转法兰的旋转轴线的角位置中。这能够实现在通过盖完全覆盖的情况下可靠地紧固扫描装置。

在一个有利的设计方案中，定位法兰具有栓孔。这能够在不拆卸壳体的情况下实现位置测量装置的简单的可旋转性。

根据另一可行的设计方式，扫描装置借助于偏心盘紧固在定位法兰中，其中定位法兰具有螺纹盲孔，其用于借助于引入在螺纹盲孔中的螺钉来锁定偏心盘。借此确保，在壳体旋转时，扫描装置同样相对于旋转法兰精确地一起旋转。

有利地，扫描装置具有转子和定子，所述定子具有用于部分地容纳偏心盘的定子槽。借此可以引起，在壳体旋转时，仅扫描装置的定子偏移。由此可行的是，使定子相对于转子旋转，并且根据待测量的驱动装置设定位置测量装置的极轮位置，这一般称为换向。这对于构成为解算器(Resolver)或磁旋转编码器(magnetische Drehgeber)的扫描装置以及对于构成为伺服驱动装置的驱动装置特别有利。

根据另一可行的设计方式，定位槽构成为环周槽或构成为环形槽。这能够实现沿着旋转法兰环周在任意角位置中的可靠且无级的壳体定位。

根据一个有利的设计方式，栓孔构成为贯通的钻孔。借此可以实现精确的孔几何形状，栓特别精确地配合到所述孔几何形状中，由此能够提高在壳体旋转时的设定和紧固质量。

在一个有利的设计方式中，栓构成为螺栓。螺栓典型具有径向间隙，因此可以可靠地插入到栓孔中或贯通的钻孔中，但是出于壳体角度设定的目的，可容易拆卸。

有利地，连接轴借助于轴承和附加的轴承可旋转地支承在旋转法兰中。由此可以实现位置测量装置的机械冗余，所述机械冗余提高所述位置测量装置的运行可靠性。

在下文中参照附图示例性地详细阐述本发明。在所示出的实施方式中示例性示出的特征组合可以根据上述实施方案对应于根据本发明的测量装置的对于特定应用情况必要的特性通过其他特征来补充。同样根据上述实施方案，如果所述特征的作用在具体的应用情况中不重要，则也可以省去所描述的实施方式中的个别特征。在附图中，相同的附图标记始终用于相同功能和/或相同构造的元件。

附图说明

附图示出：

图1以组装的形式示出根据本发明的位置测量装置的剖面图。

具体实施方式

下面参照图1描述根据本发明的位置测量装置1。

图1示出位置测量装置1的示例性实施方式的剖面图。位置测量装置1设置用于关于待测量的对象的位置、速度或加速度的信息的检测和输出，尤其设置用于驱动装置如例如电动马达、伺服马达或同步马达的位置检测。因此，位置测量装置1可以例如但是不仅设置为驱动系统的一部分或驱动系统的调节系统的一部分(未示出)。

位置测量装置1包括用于容纳扫描装置3的壳体2，其中扫描装置包括定子3a、转子3b和线缆引出部3c。扫描装置3可以是解算器或磁旋转编码器。

位置测量装置1还包括旋转法兰4。旋转法兰4设有连接轴4a并且设有轴承4b。借助于轴承4b，连接轴4a可围绕旋转轴线X旋转地支承在旋转法兰4中。

壳体2具有贯通的栓孔2a和容纳开口2b。壳体2能够通过将旋转法兰4容纳到容纳开口2b中并且通过将栓孔2a与旋转法兰4对准而设定在围绕旋转法兰4的旋转轴线X的角位置P中。在设定的角位置P中，壳体2可以借助于栓5紧固在旋转法兰4上，所述栓穿透栓孔2a并且抵靠旋转法兰4的选定部段止挡。仅需要松开栓5，就能够实现壳体2以角位置P的位置偏移。这简化位置测量装置1的使用，并且一旦需要例如在换向时将壳体2旋转到特定角位置P中，就提高运行效率。

旋转法兰4可以具有至少一个定位槽4c。壳体2可以将旋转法兰4在定位槽4c的区域内容纳到容纳开口2b中。栓孔2a可以与定位槽4c的可选择部段在围绕旋转法兰4的旋转轴线X的角位置P中对准和设定。壳体2能够在设定的角位置P中借助于穿过栓孔2a并且抵靠定位槽4c的选定部段止挡的栓5可靠且精确地紧固在旋转法兰4上。旋转法兰中的定位槽4c可以设计为用于特定位置的至少一个留空部，设计为长孔，设计为环周槽或设计为环形槽。

壳体2可以具有定位法兰2c和盖2d，所述盖用于覆盖设置在盖2d与定位法兰2c之间的扫描装置3，使得借助于栓孔2a和栓5，定位法兰2c连同盖2d能够设定在围绕旋转法兰4的旋转轴线X的角位置P中。

定位法兰2c可以有利地是壳体2的具有栓孔2a的部分。这可以实现简单的可旋转性，而不必为此打开壳体2。

扫描装置3可以借助于偏心盘10紧固在定位法兰2c中。为此，定位法兰2c具有螺纹盲孔11，其用于借助于引入在螺纹盲孔11中的螺钉10a来锁定偏心盘10。

有利地，定子3a具有用于容纳偏心盘10的定子槽12。借此可以引起，根据扫描原理，在壳体2旋转时，定子3a相对于扫描装置的转子3b偏移。由此可行的是，根据待测量的未示出的驱动装置设定位置测量装置1的极轮位置，这一般称为换向。这在如下情况下是特别有利的：扫描装置3构成为解算器或构成为磁旋转编码器，以及待测量的驱动装置(未示出)构成为伺服驱动装置。

定位槽4c可以构成为环形槽或者构成为环周槽。栓孔2a可以构成为贯通的钻孔2e，或者构成为螺纹销钉容纳部。栓5可以构成为螺栓或螺纹销钉。

设置在旋转法兰4中的环形槽4c与对应的螺纹销钉容纳部2a和螺纹销钉5得出解算器3换向成未示出的伺服马达的有利可行性。

连接轴4a可以借助于轴承4b和附加的轴承13可旋转地支承在旋转法兰4中。有利地，除了轴承4b和13以外，在旋转法兰4与连接轴4a之间还设置有轴承密封环9。

在一个设计方案中，连接轴4a可以具有螺钉16，所述螺钉简化与待测量的对象(未示出)的连接。螺钉16可以具有自由端17，并且可以设置在连接轴4a中，使得自由端17可以用于将位置测量装置1简单地紧固在待测量的对象上。

为了密封壳体2并且为了保护扫描装置3，定位法兰2c可以在至盖2d的接口处具有容纳在附加的环形槽中的第一O型环7。借此密封盖2d与定位法兰2c之间的交叠区域。

此外，定位法兰2c中的形成容纳开口2b的内壁同样可以具有内环周槽，在所述内环周槽中设置有第二O型圈8，所述第二O型圈密封旋转法兰4与定位法兰2c的容纳开口2b之间的交叠区域。

壳体2可以有利地具有螺钉盖罩15，利用所述螺钉盖罩，连接轴4a和螺钉16在盖2d的区域内被保护和锁定。螺钉盖罩15利用螺钉盖6锁定在壳体2中。借此可以实现，没有湿气或没有污物能够到达驱动轴4a，并且驱动轴4a连同螺钉16相对于待测量的对象的速度变化不敏感。

Claims (10)

1.一种位置测量装置(1)，所述位置测量装置包括：

-用于容纳扫描装置(3)的壳体(2)，以及

-设有连接轴(4a)的旋转法兰(4)，其中借助于轴承(4b)，所述连接轴(4a)可围绕旋转轴线(X)旋转地支承在所述旋转法兰(4)中，

-其中所述壳体(2)具有贯通的栓孔(2a)和容纳开口(2b)，

-其中所述壳体(2)能够通过将所述旋转法兰(4)容纳到所述容纳开口(2b)中并且通过将所述栓孔(2a)与所述旋转法兰(4)对准而设定在围绕所述旋转法兰(4)的旋转轴线(X)的角位置(P)中，

-并且其中所述壳体(2)能够在设定的角位置(P)中借助于穿过所述栓孔(2a)并且抵靠所述旋转法兰(4)的选定部段止挡的栓(5)紧固在所述旋转法兰(4)上。

2.根据权利要求1所述的位置测量装置(1)，其中所述旋转法兰(4)具有至少一个定位槽(4c)，其中所述壳体(2)能够通过将所述旋转法兰(4)在所述定位槽(4c)的区域内容纳到所述容纳开口(2b)中以及通过将所述栓孔(2a)与所述定位槽(4c)的可选部段对准而设定在围绕所述旋转法兰(4)的旋转轴线(X)的角位置(P)中，并且其中所述壳体(2)能够在设定的角位置(P)中借助于穿过所述栓孔(2a)并且抵靠所述定位槽(4c)的选定部段止挡的栓(5)紧固在所述旋转法兰(4)上。

3.根据权利要求1或2所述的位置测量装置(1)，其中所述壳体(2)具有定位法兰(2c)和盖(2d)，所述盖用于覆盖设置在所述盖(2d)与所述定位法兰(2c)之间的扫描装置(3)，其中所述定位法兰(2c)连同所述盖(2d)能够设定在围绕所述旋转法兰(4)的旋转轴线(X)的角位置(P)中。

4.根据权利要求3所述的位置测量装置(1)，其中所述定位法兰(2c)具有所述栓孔(2a)。

5.根据权利要求3或4所述的位置测量装置(1)，其中所述扫描装置(3)借助于偏心盘(10)紧固在所述定位法兰(2c)中，其中所述定位法兰(2c)具有螺纹盲孔(11)，所述螺纹盲孔用于借助于引入在所述螺纹盲孔(11)中的螺钉(10a)来锁定所述偏心盘(10)。

6.根据权利要求5所述的位置测量装置(1)，其中所述扫描装置(3)具有定子(3a)，所述定子具有用于容纳所述偏心盘(10)的定子槽(12)。

7.根据上述权利要求中任一项所述的位置测量装置(1)，其中所述定位槽(4c)构成为环形槽。

8.根据上述权利要求中任一项所述的位置测量装置(1)，其中所述栓孔(2a)构成为贯通的钻孔(2e)。

9.根据上述权利要求中任一项所述的位置测量装置(1)，其中所述栓(5)构成为螺栓。

10.根据上述权利要求中任一项所述的位置测量装置(1)，其中所述连接轴(4)借助于所述轴承(4b)和附加的轴承(13)可旋转地支承在所述旋转法兰(4)中。