CN207395679U - 角度测量机构 - Google Patents
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Abstract
一种角度测量机构，其特征在于，该角度测量机构包括待测量转轴、编码盘、光电接收器、光发射管和齿轮组，其中编码盘、光电接收器以及光发射管有两套，第一编码盘与待测量转轴同轴设置，而第二编码盘与第一编码盘之间相隔了设置在其间的齿轮组，与齿轮组中最末端的齿轮同轴设置。本实用新型采用光电角度测量编码盘进行角度的测定，克服了现有自动控制行业靠马达转动步数推测、估计角度不准确的问题，克服了空回和失步等影响精度因素。从而大大提高了角度测量的精度。本实用新型所涉及的角度测量机构能够精密快速测量转动角度，首创了绝对值角度编码器高精度测量角度的方案。
Description
【技术领域】
本实用新型涉及测绘测量技术，尤其涉及一种精密角度测量机构。
【背景技术】
当前的自动化控制系统，在测量转动角度时，只能凭借电机的转动圈数估测。由于电机有失步现象和齿轮空回的弊端，往往导致系统获取的角度数据误差较大，不能满足使用要求。现有估计测量角度技术已经不能很好的满足高精度角度测量要求。
【发明内容】
本实用新型针对以上问题提出了一种高精度的能够保证测量时精度要求的角度测量机构，该角度测量机构用于实时测量转动机构的角度，保证待测量时设备的精度要求。
本实用新型所涉及的角度测量机构，包括待测量转轴、编码盘、光电接收器、光发射管和齿轮组，其中编码盘、光电接收器以及光发射管有两套，第一编码盘与待测量转轴同轴设置，而第二编码盘与第一编码盘之间相隔了设置在其间的齿轮组，与齿轮组中最末端的齿轮同轴设置。
该齿轮组包括第一传动齿轮、第二传动齿轮、第三传动齿轮和第四传动齿轮，其中第一传动齿轮与待测量转轴同轴设置，即与待测量转轴同步同轴转动，第二传动齿轮与第一传动齿轮啮合，第三传动齿轮与第二传动齿轮同轴设置，即第三传动齿轮与第二传动齿轮同步同轴转动，第四传动齿轮与第三传动齿轮啮合。
在每一套编码盘、光电接收器和光发射管中，其中编码盘为圆片状，是设置在转轴上，与转轴保持同步同轴转动，而光发射管的位置对应编码盘的编码区，而光电接收器则与光发射管的位置间隔着编码盘呈镜面对称的形式。
其中第一编码盘设置在待测量转轴上，而第二编码盘与第四传动齿轮设置在同一个轴上。
其中第一传动齿轮和第三传动齿轮为单片齿轮，而第二传动齿轮和第四传动齿轮为双片齿轮，第二传动齿轮和第四传动齿轮由两片大小一致、齿数相同的齿轮片相叠、轮齿均匀交错设置在一起。
在第二传动齿轮和第四传动齿轮的齿轮片中间设有两只或多只弹簧，卡紧两片齿轮片保持齿轮的均匀交错，消除空回误差。
齿轮组根据测量精度要求选择合适的模数、齿数及传动比。第一编码盘的最大值取决于传动齿轮的传动比。
本实用新型采用光电角度测量编码盘进行角度的测定，克服了现有自动控制行业靠马达转动步数推测、估计角度不准确的问题，克服了空回和失步等影响精度因素。从而大大提高了角度测量的精度。本实用新型所涉及的角度测量机构能够精密快速测量转动角度，首创了绝对值角度编码器高精度测量角度的方案。
【附图说明】
图1是本实用新型角度测量机构的整体结构示意图；
图2是本实用新型角度测量机构的整体结构示意图；
其中： 10、待测量转轴；20、齿轮组；21、第一传动齿轮；22、第二传动齿轮；23、第三传动齿轮；24、第四传动齿轮；31、第一编码盘；32、第一光电接收器；33、第一光发射管；41、第二编码盘；42、第二光电接收器；43、第二光发射管；50、弹簧；
【具体实施方式】
下面将结合附图及实施例对本实用新型角度测量机构进行详细说明，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、 “上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
请参考附图1，其中示出了角度测量机构，包括待测量转轴10、编码盘31/41、光电接收器32/42、光发射管33/43和齿轮组20，其中编码盘31/41、光电接收器32/42以及光发射管33/43有两套，分别为第一编码盘31、第一光电接收器32和第一光发射管33、以及第二编码盘41、第二光电接收器42以及第二光发射管43。
第一编码盘与待测量转轴10同轴设置，即第一编码盘31与待测量转轴10保持同步同轴转动，而第二编码盘与第一编码盘之间相隔了设置在其间的齿轮组20，与齿轮组20中最末端的齿轮同轴设置。
该齿轮组20包括第一传动齿轮21、第二传动齿轮22、第三传动齿轮23和第四传动齿轮24，其中第一传动齿轮21与待测量转轴10同轴设置，即与待测量转轴10同步同轴转动，第二传动齿轮22与第一传动齿轮21啮合，第三传动齿轮23与第二传动齿轮22同轴设置，即第三传动齿轮23与第二传动齿轮22同步同轴转动，第四传动齿轮24与第三传动齿轮23啮合。
该两对啮合的齿轮都是上级齿轮远远小于下级齿轮的直径，则可以明确是对将转动的角度进行放大，而通过两极互相啮合的齿轮则是进行了二级放大。通过对比齿数比，可以计算出每级传动的放大比是多少，以及整体的放大比。
在每一套编码盘31/41、光电接收器32/42和光发射管33/43中，其中编码盘31/41为圆片状，是设置在转轴上，与转轴保持同步同轴转动，而光发射管33/43的位置对应编码盘31/41的编码区，而光电接收器32/42与光发射管33/43的位置间隔着编码盘31/41呈镜面对称的形式。
光电接收、发射器相对着编码盘固定，编码盘随轴转动，与不动的光电部件做相对运动，光电部件读取转轴变化即完成角度测量。
其中第一编码盘31设置在待测量转轴10上，而第二编码盘41与第四传动齿轮24设置在同一个轴上。
其中第一传动齿轮21和第三传动齿轮23为单片齿轮，而第二传动齿轮22和第四传动齿轮24为双片齿轮，第二传动齿轮22和第四传动齿轮24由两片大小一致、齿数相同的齿轮片相叠、轮齿均匀交错设置在一起。
在第二传动齿轮22和第四传动齿轮24的齿轮片中间设有两只或多只弹簧50，卡紧两片齿轮片保持齿轮的均匀交错，消除空回误差。
齿轮组20根据测量精度要求选择合适的模数、齿数及传动比。第一编码盘31的最大值取决于传动齿轮的传动比。
本实用新型采用光电角度测量编码盘进行角度的测定，克服了现有测量转角靠马达转动步数推测、估计角度不准确的问题，克服了空回和失步等影响精度因素。从而大大提高了角度测量的精度。本实用新型所涉及的角度测量机构能够精密快速测量转轴转动角度，首创了绝对值角度编码器高精度测量转角角度的方案。
以上所述，仅是本实用新型较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当利用上述揭示的技术内容作出些许变更或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型技术是指对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的范围内。
Claims (6)
1.一种角度测量机构，其特征在于，该角度测量机构包括待测量转轴、编码盘、光电接收器、光发射管和齿轮组，其中编码盘、光电接收器以及光发射管有两套，第一编码盘与待测量转轴同轴设置，而第二编码盘与第一编码盘之间相隔了设置在其间的齿轮组，与齿轮组中最末端的齿轮同轴设置。
2.根据权利要求1所述角度测量机构，其特征在于，该齿轮组包括第一传动齿轮、第二传动齿轮、第三传动齿轮和第四传动齿轮，其中第一传动齿轮与待测量转轴同轴设置，即与待测量转轴同步同轴转动，第二传动齿轮与第一传动齿轮啮合，第三传动齿轮与第二传动齿轮同轴设置，即第三传动齿轮与第二传动齿轮同步同轴转动，第四传动齿轮与第三传动齿轮啮合。
3.根据权利要求1所述角度测量机构，其特征在于，在每一套编码盘、光电接收器和光发射管中，其中编码盘为圆片状，是设置在转轴上，与转轴保持同步同轴转动，而光发射管的位置对应编码盘的编码区，而光电接收器则与光发射管的位置间隔着编码盘呈镜面对称的形式。
4.根据权利要求1所述角度测量机构，其特征在于，其中第一编码盘设置在待测量转轴上，而第二编码盘与第四传动齿轮设置在同一个轴上。
5.根据权利要求1所述角度测量机构，其特征在于，其中第一传动齿轮和第三传动齿轮为单片齿轮，而第二传动齿轮和第四传动齿轮为双片齿轮，第二传动齿轮和第四传动齿轮由两片大小一致、齿数相同的齿轮片相叠、轮齿均匀交错设置在一起。
6.根据权利要求1所述角度测量机构，其特征在于，在第二传动齿轮和第四传动齿轮的齿轮片中间设有两只或多只弹簧，卡紧两片齿轮片保持齿轮的均匀交错，消除空回误差。
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| CN107727005A (zh) * | 2017-11-13 | 2018-02-23 | 深圳中天云隼科技有限公司 | 角度测量机构 |
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