CN205175378U - 拉线式位移传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种拉线式位移传感器，包括：一拉头，所述拉头固定拉绳的始端；一编码器，所述编码器的输出端连接有一带U形槽的滑轮，所述槽内缠绕有拉绳；一具有U形槽的弹簧轮组件，所述U形槽内也缠绕有拉绳，拉绳的末端固定在所述弹簧轮组件内；以及一实现拉绳按照滑轮-转向轮-弹簧轮组件的顺序进行缠绕的转向轮装置。本实用新型采用增量式编码器，提高了位移传感器的测量精度；使用了可以转动的转向轮、滑轮、弹簧轮，改变了传统的绕绳方式，降低了拉绳在工作过程中的磨损；本实用新型利用了转向轮、滑轮、弹簧轮上的U形槽实现了拉绳在拉出与收线过程中能够整齐的排线，降低了使用时的噪音。

Description

拉线式位移传感器

技术领域

本实用新型涉及一种测量物体位移的位移传感器，尤其涉及一种拉线式位移传感器。

背景技术

随着世界工业的发展，人们对位移测量和定位的精度提出越来越高的要求，各国工业研究部门和计量测试部门纷纷投入大量的资金和人力，致力于更高精度的仪器产品的研究，其中研究非接触、大量程、高精度的位移传感器是其主流发展方向之一。

传统的拉线式位移传感器大多采用电位器式位移传感器，它通过电位器元件将机械位移转换成与之成线性或任意函数关系的电阻或电压输出。电位器式位移传感器的可动电刷与被测物体相连，物体的位移引起电位器移动端的电阻变化。阻值的变化量反映了位移的量值，阻值的增加还是减小则表明了位移的方向。由于其电刷移动时电阻以匝电阻为阶梯变化，其输出特性亦呈阶梯形。如果这种位移传感器在伺服系统中用作位移反馈元件的时，则过大的阶跃电压会引起系统振荡，同时，电位器式传感器的另一个主要缺点是磨损严重、分辨力差，从而导致测量精度的下降，此外，现有的这种传感器还存在导出口易磨损、排线过程已发生错排、乱排等现象，并在使用过程中发出较大的嗓音。

发明内容

本实用新型的目的在于，针对上述缺陷，提供一种排线整齐、不易磨损且测量精确的拉线式位移传感器。

为了达到上述实用新型的目的，采取以下的技术方案：

一种拉线式位移传感器，包括：一拉头，所述拉头固定拉绳的始端；一编码器，所述编码器的输出端连接有一带U形槽的滑轮，所述槽内缠绕有拉绳；一具有U形槽的弹簧轮组件，所述U形槽内也缠绕有拉绳，拉绳的末端固定在所述弹簧轮组件内；以及一实现拉绳按照滑轮-转向轮-弹簧轮组件的顺序进行缠绕的转向轮装置。

进一步的，所述拉绳缠绕时，导入与导出所述滑轮及转向轮装置的拉绳方向均为水平切向方向。

进一步的，所述弹簧轮组件包括支座、恒力弹簧、弹簧轮、转向轴和弹簧轮盖，所述弹簧轮与弹簧轮盖构成一个封闭的腔体，腔内设有恒力弹簧，所述恒力弹簧的一端固定在转向轴上，另一端伸出弹簧轮外固定，所述转向轴穿过弹簧轮的中心与压扣在弹簧轮盖上的支座通过螺钉固定。

进一步的，所述转向轮装置包括转向轮与定距管，所述转向轮设置在定距管上，该定距管固定在位移传感器的壳体上。

进一步的，所述拉头具有一圆柱部和一与所述圆柱部连接的圆锥部，所述圆柱部与圆锥部之间的连接部分设有沉槽，用于方便的对拉头限位，所述拉绳水平贯穿圆锥部并固定在所述圆柱部内部。

进一步的，所述编码器为增量式编码器。

本实用新型的有益效果：本实用新型采用增量式编码器，提高了位移传感器的测量精度；使用了可以转动的转向轮、滑轮、弹簧轮，改变了传统的绕绳方式，降低了拉绳在工作过程中的磨损；本实用新型利用了转向轮、滑轮、弹簧轮上的U形槽实现了拉绳在拉出与收线过程中能够整齐的排线，降低了使用时的噪音。

附图说明

图1为本实用新型一种拉线式位移传感器的三维状态结构图；

图2为图1所示结构的A-A剖视图；

图3为本实用新型一种拉线式位移传感器去掉底壳后剩余结构的三维状态结构图；

图4为图3所示结构的B向视图；

图5为本实用新型一种拉线式位移传感器中所涉及的弹簧轮组件的三维结构示意图；

图6为图5所示结构的C-C剖视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案作进一步的详细描述。

实施例1：

参见图1-4所示，一种拉线式位移传感器，包括：拉头1、定位块2、增量式编码器3、弹簧轮组件4、壳体5、堵头6、滑轮7和转向轮装置。

壳体5的上端固定有增量式编码器3，壳体5的两侧分别安装有一利于传感器固定的堵头6，在壳体5的其中一侧设置有拉头1，壳体5内部固定有弹簧轮组件4、滑轮和7转向轮装置。

增量式编码器3的输出端连接有带U形槽的滑轮7，U形槽内缠绕有拉绳，拉绳的始端固定在拉1头内，拉头1与壳体5之间设有定位块2，可确保拉绳水平方向进入到壳体5内部并缠绕在滑轮7的U形槽上，拉绳水平绕出滑轮7之后，随后水平方向进入位于滑轮7左下方的转向轮装置，对转向轮装置内的转向轮8进行缠绕，转向轮8设置在定距管9上，定距管9固定在位移传感器的壳体5上，拉绳缠绕完转向轮之8后，水平方向进入位于滑轮7右侧的弹簧轮组件4的U形槽内，对弹簧轮组件4进行缠绕，拉绳的末端固定在弹簧轮组件4内部。

滑轮7、转向轮装置以及弹簧轮组件4都可以随着拉绳在拉出与收线的过程中自由转动，降低了拉绳在工作过程中的磨损；同时，转向轮装置、滑轮7以及弹簧轮组件4上的U形槽还实现了拉绳在拉出与收线过程中能够整齐的排线。

参见图5、6所示，弹簧轮组件4包括支座41、恒力弹簧42、弹簧轮43、转向轴44和弹簧轮盖45，弹簧轮43与弹簧轮盖45构成一个封闭的腔体，腔内设有恒力弹簧42，恒力弹簧42的一端固定在转向轴44上，另一端伸出弹簧轮43外进行固定，转向轴44的一端穿过弹簧轮43的中心与压扣在弹簧轮盖45上的支座41通过螺钉固定，另一端伸出壳体5外侧用盖形螺母紧固。

拉线式位移传感器(也叫拉绳式位移传感器)的功能是把机械运动转换成可以计量，记录或传送的电信号。传感器由可拉伸的不锈钢拉绳缠绕在一个滑轮上，此滑轮与一个精密旋转编码器连接在一起，感应器可以是增量编码器，绝对(独立)编码器，混合或导电塑料旋转电位计，同步器或解析器。操作上，拉绳式位移传感器安装在固定位置上，拉头缚在移动物体上。拉绳直线运动和移动物体运动轴线对准。运动发生时，被测物体产生位移，拉动与其相连接的拉伸绳，拉绳带动传感器传动机构与传感元件同步转动；当位移反向移动时，传感器内部的回旋装置将自动收回拉绳，在拉绳伸收过程中内部弹簧保持其张力不变，从而输出一个与被测物体移动量成正比例的电信号。测量输出信号可以得出运动物体的位移、方向或速率。

实施例2

本实施例1的基础上，对拉头进行改进，参见图2所示，拉头1为具有圆柱部和一与圆柱部连接的圆锥部，圆锥部的两侧边夹角为90度，圆柱部与圆锥部之间的连接部分设有沉槽，用于方便的对拉头进行限位，同时，还可以在圆柱部的前端开设通孔，也方便对拉头进行限位。拉头1与定位块2完全对准后，拉绳水平贯穿过圆锥部与定位块后固定在圆柱部内部。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同范围限定。

Claims (6)

1.一种拉线式位移传感器，包括：

一拉头，所述拉头固定拉绳的始端；

一编码器，所述编码器的输出端连接有一带U形槽的滑轮，所述槽内缠绕有拉绳；

一具有U形槽的弹簧轮组件，所述U形槽内也缠绕有拉绳，拉绳的末端固定在所述弹簧轮组件内；以及

一实现拉绳按照滑轮-转向轮-弹簧轮组件的顺序进行缠绕的转向轮装置。

2.根据权利要求1中所述的一种拉线式位移传感器，其特征在于，所述拉绳缠绕时，导入与导出所述滑轮及转向轮装置的拉绳方向均为水平切向方向。

3.根据权利要求2所述的一种拉线式位移传感器，其特征在于，所述弹簧轮组件包括支座、恒力弹簧、弹簧轮、转向轴和弹簧轮盖，所述弹簧轮与弹簧轮盖构成一个封闭的腔体，腔内设有恒力弹簧，所述恒力弹簧的一端固定在转向轴上，另一端伸出弹簧轮外固定，所述转向轴穿过弹簧轮的中心与压扣在弹簧轮盖上的支座通过螺钉固定。

4.根据权利要求2所述的一种拉线式位移传感器，其特征在于，所述转向轮装置包括转向轮与定距管，所述转向轮设置在定距管上，该定距管固定在位移传感器的壳体上。

5.根据权利要求1-4中所述的任意一项拉线式位移传感器，其特征在于，所述拉头具有一圆柱部和一与所述圆柱部连接的圆锥部，所述圆柱部与圆锥部之间的连接部分设有沉槽，用于方便的对拉头限位，所述拉绳水平贯穿圆锥部并固定在所述圆柱部内部。

6.根据权利要求1所述的一种拉线式位移传感器，其特征在于，所述编码器为增量式编码器。