CN220485137U - 一种可调节的回转绝对值编码器定位装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及起重机绝对值编码器定位技术领域，尤其涉及一种可调节的回转绝对值编码器定位装置，包括：回转绝对值编码器装置和校准开关，小齿轮固定连接在转轴中部，连接座为放倒的门形结构，转轴上下两侧分别贯穿并转动连接门形的连接座的两腹部，转轴上端通过钢制弹簧联轴器固定连接多圈绝对值编码器，多圈绝对值编码器与连接座保持同步运动，门形的连接座的端部可拆卸式固定连接在支架的左端下部并能够沿其宽度方向调节位置，支架顶端固定连接在转台下平面上，小齿轮啮合起重机上的回转支承外齿圈，两组校准开关分别设置在起重机不同位置用于对多圈绝对值编码器进行校准，本实用新型提供了一种定位精确的回转绝对值编码器定位装置。

Description

一种可调节的回转绝对值编码器定位装置

技术领域

本实用新型涉及起重机绝对值编码器定位技术领域，尤其涉及一种可调节的回转绝对值编码器定位装置。

背景技术

随着技术的进步，越来越多的港口码头设备向着绿色、环保、安全的理念发展，自动化、无人化是未来的发展趋势，设备的精度取决于机构定位的准确度。目前，起重机设备回转机构的定位是通过绝对值编码器装置实现的，如下图1所示：回转运动是通过电机驱动转台上的驱动小齿轮在回转支承外齿圈上运动，回转支承外齿圈固定在门架上不动。编码器装置固定在转台上，随着转台的旋转，编码器装置上的小齿轮也在回转支承外齿圈上滚动，小齿轮通过联轴器带动绝对值编码器岀轴的旋转，绝对值编码器内部记录位置并输出给设备PLC，最终通过PLC实现设备的定位。

由于在安装时编码器装置的小齿轮和回转支承的外齿圈之间齿和齿啮合存在间隙，运行一段时间后就会累积误差，造成定位不准；同时整个装置安装不正，齿轮啮合时会发生齿面磨损，缩短编码器装置的小齿轮和回转支承的外齿圈的寿命。

中国专利申请号为CN202220417872.8公开了一种门座式起重机回转定位检测装置，具体包括：设置在起重机回转支承的外齿圈外侧的轴承座，该轴承座的位置与回转支承的内圈保持相对固定，轴承座上转动连接有一根平行于外齿圈轴向设置的传动轴，传动轴的一端固定连接有与外齿圈啮合的小齿轮、另一端连接有编码器，编码器与控制器通讯连接并向控制器发送小齿轮的转动角度信息；利用小齿轮与回转支承的外齿圈啮合传动，然后采用编码器检测小齿轮的转动角度并输出，通过控制器对编码器输出的数据进行计算处理，结合小齿轮与外齿圈的传动比，便可以精确计算回转支承的回转角度；

上述专利公开的回转绝对值编码器装置原理已经能满足回转角度的检测从而达到自动化定位的目的。但是该种回转绝对值编码器装置的型式在安装空间上并不是所有设备都适用，实际过程中回转支承和转台下平面的空间L很小，如下图2所示。上述专利中的支架根本无法固定在转台筒壁上，且起重机设备运行过程中震动较大，支架结构过于单薄，会因为绝对值编码器装置的重力而产生较大的下挠度，从而影响齿轮间的啮合传动精度。同时，该种回转绝对值编码器装置型式现场灵活机动性较差，一旦制作装配固定后就无法调整齿和齿之间的间隙，若后续再调整需对现场修割支架的长度来调整。

自动化定位时，绝对值编码器的初始位置会计入PLC，当控制设备旋转一定角度后，绝对值编码器会将停止的位置计入PLC，PLC通过计算两个位置的差算出角度，但是由于安装误差、编码器传动打滑等原因绝对值编码器会产生误差，最终导致PLC给操作者的角度位置并非设备实际角度位置，随着绝对值编码器长时间的运转这个偏差不断积累，越来越大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种可调节的回转绝对值编码器定位装置，以解决上述背景技术中存在的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种可调节的回转绝对值编码器定位装置，包括：回转绝对值编码器装置和校准开关，所述回转绝对值编码器装置包括：多圈绝对值编码器、钢制弹簧联轴器、连接座、小齿轮、转轴和支架，所述小齿轮为尼龙材质，所述小齿轮固定连接在转轴中部，所述连接座为放倒的门形结构，所述转轴上下两侧分别贯穿并转动连接门形的连接座的两腹部，所述转轴上端通过钢制弹簧联轴器固定连接多圈绝对值编码器的出轴，所述多圈绝对值编码器的固定端与连接座保持同步运动，所述支架为倒L形，门形的连接座的端部可拆卸式固定连接在支架的左端下部并能够沿其宽度方向调节位置，所述支架顶端固定连接在转台下平面上，且所述支架的宽度方向与转台的纵向中轴线平行，所述小齿轮啮合起重机上的回转支承外齿圈，所述校准开关设置有两组，两组校准开关分别设置在起重机不同位置用于对多圈绝对值编码器进行校准。

进一步的，所述回转绝对值编码器装置还包括：键，所述小齿轮通过键固定连接在转轴中部。

进一步的，所述连接座由两个腹板和一个端板组成，两个腹板横向平行设置并分别固定连接在端板的左端，两个腹板左侧同轴线开设有两个轴承套装配孔。

进一步的，所述回转绝对值编码器装置还包括：紧固件一，所述紧固件一设置有若干个，所述连接座的端板上下两侧对称开设有若干个腰型孔，所述连接座通过若干个腰型孔利用若干个紧固件一可拆卸式固定连接在支架左端下部。

进一步的，所述回转绝对值编码器装置还包括：调心滚子轴承、卡板、轴承套一、轴承套二、紧固件三和紧固件四，所述转轴上下两侧分别通过两个调心滚子轴承转动连接在轴承套一和轴承套二的内壁中，所述轴承套一和轴承套二外壁分别滑动连接上下两个腹板上的轴承套装配孔，所述紧固件三设置有若干个，所述轴承套二通过若干个紧固件固定连接在下侧的腹板上，所述轴承套一外壁上部一侧开设有卡槽，所述卡板卡接在该卡槽内，所述卡板通过若干个紧固件四固定连接在上侧的腹板上。

进一步的，所述回转绝对值编码器装置还包括：定位套，所述定位套套接在转轴上，且所述定位套上下两端分别压紧接触上部的调心滚子轴承内圈外壁和小齿轮的上端面，所述小齿轮的下端面压紧接触转轴下部侧壁上设置有的挡圈的顶端面。

进一步的，所述回转绝对值编码器装置还包括：透盖一、闷盖一、紧固件五、透盖二、闷盖二和紧固件六，所述紧固件五和紧固件六分别设置有若干个，所述透盖一和闷盖一通过若干个紧固件五分别固定安装在轴承套一的上下两端并分别压紧接触上部的调心滚子轴承外圈上下两侧壁，所述透盖二和闷盖二通过若干个紧固件六分别固定安装在轴承套二的上下两端并分别压紧接触下部的调心滚子轴承外圈上下两侧壁。

进一步的，所述回转绝对值编码器装置还包括：密封圈一、密封圈二和油嘴，所述油嘴密封安装在闷盖二的底端中部，所述转轴内部开设有由下至上的注油通道，所述油嘴的输出端口与注油通道相连通，在注油通道的上下两侧分别开设有一个或多个出油孔，上侧的一个或多个出油孔与轴承套一内腔相连通，下侧的一个或多个出油孔与轴承套二内腔相连通，所述密封圈一设置在透盖一上端与转轴之间的间隙处，所述密封圈二设置有两个，两个密封圈二分别设置在闷盖一下端与转轴之间的间隙处和透盖二的上端与转轴之间的间隙处。

进一步的，所述回转绝对值编码器装置还包括：编码器支座、紧固件七和紧固件八，所述紧固件七和紧固件八分别设置有若干个，所述编码器支座下端通过若干个紧固件七固定安装在透盖一顶端，所述多圈绝对值编码器的固定端通过若干个紧固件八固定安装在编码器支座顶端。

进一步的，所述校准开关包括：固定架、L型安装板、紧固件二、接近开关传感器和下感应板，所述紧固件二设置有若干个，所述固定架竖向安装在起重机转台底端，所述固定架下部一侧通过若干个紧固件二固定连接有L型安装板竖向部，所述L型安装板的横向部固定安装有接近开关传感器，所述下感应板固定安装在起重机门架上并位于接近开关传感器的正下方，所述多圈绝对值编码器和接近开关传感器分别电性连接有PLC。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、在回转支承和转台下平面的空间L很小的时候，通过将连接座翻转180°安装在支架上，使多圈绝对值编码器位于连接座下方，即可方便安装整个装置。

2、通过采用尼龙材质的小齿轮，保证强度的同时大大减少了装置的重量，不会对连接座产生下挠度。

3、由于门形的连接座的端部可拆卸式固定连接在支架的左端下部并能够沿其宽度方向调节位置，能够很好的调节小齿轮与回转支承外齿圈之间的间隙，后续再调整无需修割支架的长度。

4、通过设置的两个校准开关，当起重机设备不动时，将两个固定架成一定角度安装在起重机转台底部，同时在两个接近开关传感器正下方安装两个下感应板并固定在起重机门架上，此时多圈绝对值编码器记录该初始位置；当起重机转台旋转运动时，起重机转台带动固定在底端的回转绝对值编码器装置一起旋转，小齿轮在回转支承外齿圈上滚动啮合，回转支承外齿圈固定在起重机门架上本不动，小齿轮的旋转通过刚制弹簧联轴器带动多圈绝对值编码器一起旋转，多圈绝对值编码器输出数据给PLC，PLC计算出旋转角度；当起重机转台再次旋转到两个接近开关传感器同时感应到起重机门架上的两个下感应板时，接近开关传感器向PLC发指令，PLC强制对多圈绝对值编码器进行置位；这样多圈绝对值编码器传动不会因为安装误差、打滑等原因积累误差，大大提高了定位精度。

附图说明

图1是现有技术的起重机回转机构示意图；

图2是现有技术的起重机回转绝对值编码器组成示意图；

图3是本实用新型的结构视图；

图4是本实用新型中回转绝对值编码器装置的结构示意图；

图5是本实用新型中回转绝对值编码器装置的爆炸视图；

图6是本实用新型中回转绝对值编码器装置在安装空间不足情况下的安装示意图；

图7是本实用新型中校准开关的结构示意图；

图8是本实用新型中回转绝对值编码器装置及校准开关布置示意图。

附图中的标号为：1-多圈绝对值编码器，2-编码器支座，3-钢制弹簧联轴器，4-透盖一，5-连接座，6-密封圈一，7-调心滚子轴承，8-卡板，9-轴承套一，10-密封圈二，11-闷盖一，12-定位套，13-小齿轮，14-键，15-透盖二，16-轴承套二，17-闷盖二，18-油嘴，19-转轴，20-紧固件一，21-支架，22-固定架，23-L型安装板，24-紧固件二，25-接近开关传感器，26-下感应板。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型作进一步详细说明。

参见图1～8所示，一种可调节的回转绝对值编码器定位装置，包括：回转绝对值编码器装置和校准开关，回转绝对值编码器装置包括：多圈绝对值编码器1、钢制弹簧联轴器3、连接座5、小齿轮13、转轴19和支架21，小齿轮13为尼龙材质，小齿轮13固定连接在转轴19中部，连接座5为放倒的门形结构，转轴19上下两侧分别贯穿并转动连接门形的连接座5的两腹部，转轴19上端通过钢制弹簧联轴器3固定连接多圈绝对值编码器1的出轴，多圈绝对值编码器1的固定端与连接座5保持同步运动，支架21为倒L形，门形的连接座5的端部可拆卸式固定连接在支架21的左端下部并能够沿其宽度方向调节位置，支架21顶端固定连接在转台下平面上，且支架21的宽度方向与转台的纵向中轴线平行，小齿轮13啮合起重机上的回转支承外齿圈，校准开关设置有两组，两组校准开关分别设置在起重机不同位置用于对多圈绝对值编码器1进行校准。

回转绝对值编码器装置还包括：键14，小齿轮13通过键14固定连接在转轴19中部。

连接座5由两个腹板和一个端板组成，两个腹板横向平行设置并分别固定连接在端板的左端，两个腹板左侧同轴线开设有两个轴承套装配孔，保证连接座5的强度；两腹板上的轴承套装配孔均通过机加工整体加工，保证了同轴度。

回转绝对值编码器装置还包括：紧固件一20，紧固件一20设置有若干个，连接座5的端板上下两侧对称开设有若干个腰型孔，连接座5通过若干个腰型孔利用若干个紧固件一20可拆卸式固定连接在支架21左端下部，腰型孔的设计用与调节小齿轮13和回转支承外齿圈之间的间隙。

回转绝对值编码器装置还包括：调心滚子轴承7、卡板8、轴承套一9、轴承套二16、紧固件三和紧固件四，转轴19上下两侧分别通过两个调心滚子轴承7转动连接在轴承套一9和轴承套二16的内壁中，轴承套一9和轴承套二16外壁分别滑动连接上下两个腹板上的轴承套装配孔，紧固件三设置有若干个，轴承套二16通过若干个紧固件固定连接在下侧的腹板上，轴承套一9外壁上部一侧开设有卡槽，卡板8卡接在该卡槽内，卡板8通过若干个紧固件四固定连接在上侧的腹板上。

回转绝对值编码器装置还包括：定位套12，定位套12套接在转轴19上，且定位套12上下两端分别压紧接触上部的调心滚子轴承7内圈外壁和小齿轮13的上端面，小齿轮13的下端面压紧接触转轴19下部侧壁上设置有的挡圈的顶端面，设置的定位套12限制小齿轮13的轴向移动。

回转绝对值编码器装置还包括：透盖一4、闷盖一11、紧固件五、透盖二15、闷盖二17和紧固件六，紧固件五和紧固件六分别设置有若干个，透盖一4和闷盖一11通过若干个紧固件五分别固定安装在轴承套一9的上下两端并分别压紧接触上部的调心滚子轴承7外圈上下两侧壁，透盖二15和闷盖二17通过若干个紧固件六分别固定安装在轴承套二16的上下两端并分别压紧接触下部的调心滚子轴承7外圈上下两侧壁，通过设置的透盖一4、闷盖一11和紧固件五限制上部的调心滚子轴承7的轴向移动，通过设置的透盖二15、闷盖二17和紧固件六限制下部的调心滚子轴承7的轴向移动。

回转绝对值编码器装置还包括：密封圈一6、密封圈二10和油嘴18，油嘴18密封安装在闷盖二17的底端中部，转轴19内部开设有由下至上的注油通道，油嘴18的输出端口与注油通道相连通，在注油通道的上下两侧分别开设有一个或多个出油孔，上侧的一个或多个出油孔与轴承套一9内腔相连通，下侧的一个或多个出油孔与轴承套二16内腔相连通，密封圈一6设置在透盖一4上端与转轴19之间的间隙处，密封圈二10设置有两个，两个密封圈二10分别设置在闷盖一11下端与转轴19之间的间隙处和透盖二15的上端与转轴19之间的间隙处，密封圈一6和密封圈二10均为羊毛毡材质，通过密封圈一6和密封圈二10的设置能够防止轴承套一9和轴承套二16内的润滑脂漏出。

回转绝对值编码器装置还包括：编码器支座2、紧固件七和紧固件八，紧固件七和紧固件八分别设置有若干个，编码器支座2下端通过若干个紧固件七固定安装在透盖一4顶端，多圈绝对值编码器1的固定端通过若干个紧固件八固定安装在编码器支座2顶端。

校准开关包括：固定架22、L型安装板23、紧固件二24、接近开关传感器25和下感应板26，紧固件二24设置有若干个，固定架22竖向安装在起重机转台底端，固定架22下部一侧通过若干个紧固件二24固定连接有L型安装板23竖向部，L型安装板23的横向部固定安装有接近开关传感器25，下感应板26固定安装在起重机门架上并位于接近开关传感器25的正下方，多圈绝对值编码器1和接近开关传感器25分别电性连接有PLC。

工作原理：当起重机设备不动时，将两个固定架22成一定角度安装在起重机转台底部，同时在两个接近开关传感器25正下方安装两个下感应板26并固定在起重机门架上，此时多圈绝对值编码器1记录该初始位置；当起重机转台旋转运动时，起重机转台带动固定在底端的回转绝对值编码器装置一起旋转，小齿轮13在回转支承外齿圈上滚动啮合，回转支承外齿圈固定在起重机门架上本不动，小齿轮13的旋转通过刚制弹簧联轴器3带动多圈绝对值编码器1一起旋转，多圈绝对值编码器1输出数据给PLC，PLC计算出旋转角度；当起重机转台再次旋转到两个接近开关传感器25同时感应到起重机门架上的两个下感应板26时，接近开关传感器25向PLC发指令，PLC强制对多圈绝对值编码器1进行置位；这样多圈绝对值编码器1传动不会因为安装误差、打滑等原因积累误差，大大提高了定位精度。

在回转支承和转台下平面的空间L很小的时候，通过将连接座5翻转180°安装在支架21上，使多圈绝对值编码器1位于连接座5下方，即可方便安装整个装置。

由于门形的连接座5的端部可拆卸式固定连接在支架21的左端下部并能够沿其宽度方向调节位置，能够很好的调节小齿轮13与回转支承外齿圈之间的间隙，后续再调整无需修割支架的长度。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“顶/底端”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。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何形式上的限制，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，依据本实用新型的技术实质，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可调节的回转绝对值编码器定位装置，其特征在于，包括：回转绝对值编码器装置和校准开关，所述回转绝对值编码器装置包括：多圈绝对值编码器(1)、钢制弹簧联轴器(3)、连接座(5)、小齿轮(13)、转轴(19)和支架(21)，所述小齿轮(13)为尼龙材质，所述小齿轮(13)固定连接在转轴(19)中部，所述连接座(5)为放倒的门形结构，所述转轴(19)上下两侧分别贯穿并转动连接门形的连接座(5)的两腹部，所述转轴(19)上端通过钢制弹簧联轴器(3)固定连接多圈绝对值编码器(1)的出轴，所述多圈绝对值编码器(1)的固定端与连接座(5)保持同步运动，所述支架(21)为倒L形，门形的连接座(5)的端部可拆卸式固定连接在支架(21)的左端下部并能够沿其宽度方向调节位置，所述支架(21)顶端固定连接在转台下平面上，且所述支架(21)的宽度方向与转台的纵向中轴线平行，所述小齿轮(13)啮合起重机上的回转支承外齿圈，所述校准开关设置有两组，两组校准开关分别设置在起重机不同位置用于对多圈绝对值编码器(1)进行校准。

2.根据权利要求1所述的一种可调节的回转绝对值编码器定位装置，其特征在于：所述回转绝对值编码器装置还包括：键(14)，所述小齿轮(13)通过键(14)固定连接在转轴(19)中部。

3.根据权利要求1所述的一种可调节的回转绝对值编码器定位装置，其特征在于：所述连接座(5)由两个腹板和一个端板组成，两个腹板横向平行设置并分别固定连接在端板的左端，两个腹板左侧同轴线开设有两个轴承套装配孔。

4.根据权利要求3所述的一种可调节的回转绝对值编码器定位装置，其特征在于：所述回转绝对值编码器装置还包括：紧固件一(20)，所述紧固件一(20)设置有若干个，所述连接座(5)的端板上下两侧对称开设有若干个腰型孔，所述连接座(5)通过若干个腰型孔利用若干个紧固件一(20)可拆卸式固定连接在支架(21)左端下部。

5.根据权利要求3所述的一种可调节的回转绝对值编码器定位装置，其特征在于：所述回转绝对值编码器装置还包括：调心滚子轴承(7)、卡板(8)、轴承套一(9)、轴承套二(16)、紧固件三和紧固件四，所述转轴(19)上下两侧分别通过两个调心滚子轴承(7)转动连接在轴承套一(9)和轴承套二(16)的内壁中，所述轴承套一(9)和轴承套二(16)外壁分别滑动连接上下两个腹板上的轴承套装配孔，所述紧固件三设置有若干个，所述轴承套二(16)通过若干个紧固件固定连接在下侧的腹板上，所述轴承套一(9)外壁上部一侧开设有卡槽，所述卡板(8)卡接在该卡槽内，所述卡板(8)通过若干个紧固件四固定连接在上侧的腹板上。

6.根据权利要求5所述的一种可调节的回转绝对值编码器定位装置，其特征在于：所述回转绝对值编码器装置还包括：定位套(12)，所述定位套(12)套接在转轴(19)上，且所述定位套(12)上下两端分别压紧接触上部的调心滚子轴承(7)内圈外壁和小齿轮(13)的上端面，所述小齿轮(13)的下端面压紧接触转轴(19)下部侧壁上设置有的挡圈的顶端面。

7.根据权利要求5所述的一种可调节的回转绝对值编码器定位装置，其特征在于：所述回转绝对值编码器装置还包括：透盖一(4)、闷盖一(11)、紧固件五、透盖二(15)、闷盖二(17)和紧固件六，所述紧固件五和紧固件六分别设置有若干个，所述透盖一(4)和闷盖一(11)通过若干个紧固件五分别固定安装在轴承套一(9)的上下两端并分别压紧接触上部的调心滚子轴承(7)外圈上下两侧壁，所述透盖二(15)和闷盖二(17)通过若干个紧固件六分别固定安装在轴承套二(16)的上下两端并分别压紧接触下部的调心滚子轴承(7)外圈上下两侧壁。

8.根据权利要求7所述的一种可调节的回转绝对值编码器定位装置，其特征在于：所述回转绝对值编码器装置还包括：密封圈一(6)、密封圈二(10)和油嘴(18)，所述油嘴(18)密封安装在闷盖二(17)的底端中部，所述转轴(19)内部开设有由下至上的注油通道，所述油嘴(18)的输出端口与注油通道相连通，在注油通道的上下两侧分别开设有一个或多个出油孔，上侧的一个或多个出油孔与轴承套一(9)内腔相连通，下侧的一个或多个出油孔与轴承套二(16)内腔相连通，所述密封圈一(6)设置在透盖一(4)上端与转轴(19)之间的间隙处，所述密封圈二(10)设置有两个，两个密封圈二(10)分别设置在闷盖一(11)下端与转轴(19)之间的间隙处和透盖二(15)的上端与转轴(19)之间的间隙处。

9.根据权利要求7所述的一种可调节的回转绝对值编码器定位装置，其特征在于：所述回转绝对值编码器装置还包括：编码器支座(2)、紧固件七和紧固件八，所述紧固件七和紧固件八分别设置有若干个，所述编码器支座(2)下端通过若干个紧固件七固定安装在透盖一(4)顶端，所述多圈绝对值编码器(1)的固定端通过若干个紧固件八固定安装在编码器支座(2)顶端。

10.根据权利要求1所述的一种可调节的回转绝对值编码器定位装置，其特征在于：所述校准开关包括：固定架(22)、L型安装板(23)、紧固件二(24)、接近开关传感器(25)和下感应板(26)，所述紧固件二(24)设置有若干个，所述固定架(22)竖向安装在起重机转台底端，所述固定架(22)下部一侧通过若干个紧固件二(24)固定连接有L型安装板(23)竖向部，所述L型安装板(23)的横向部固定安装有接近开关传感器(25)，所述下感应板(26)固定安装在起重机门架上并位于接近开关传感器(25)的正下方，所述多圈绝对值编码器(1)和接近开关传感器(25)分别电性连接有PLC。