CN220583307U - 一种多圈绝对值拉线位移传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种多圈绝对值拉线位移传感器，包括拉线盒和编码器。编码器为多圈绝对值式，可以实现绝对式测量。拉线盒包括钢丝线、卷线轮、导向轮固定柱、导向轮、拉线盒下盖；拉线盒下盖同侧设有导向轮固定柱，导向轮固定上套设有可沿导向轮固定柱旋转和上下移动的导向轮，导向轮的外壁沿圆周方向设有凹槽；钢丝线的一段缠绕并固定在卷线轮的外壁上，另一段脱离卷线轮并缠绕在导向轮的外壁凹槽内。通过导向轮调整钢丝线的角度，避免了在拉线伸出与收缩的过程中排线不规律、叠线等情况的发生，提高了传感器的测量精度。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种拉线位移传感器，尤其涉及一种多圈绝对值拉线位移传感器。
背景技术
拉线位移传感器是工业测量系统中的重要组成部分，其原理简单,并在工业测量中具有广泛的应用。但传统的拉线式位移传感器只能实现位移的增量式测量，当测量过程中发生突然断电等突发情况时会丢失起点数据，需要重新回到起始点测量，增加了测量过程的成本。并且在拉线伸出与收缩的过程中会出现排线不规律，叠线等情况，从而导致拉线位移传感器的测量误差增大。
实用新型内容
为了解决上述技术所存在的不足之处，本实用新型提供了一种多圈绝对值拉线位移传感器。
为了解决以上技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种多圈绝对值拉线位移传感器，包括拉线盒；
拉线盒包括钢丝线、卷线轮、导向轮固定柱、导向轮、拉线盒下盖；
拉线盒下盖同侧设有导向轮固定柱，导向轮固定柱上套设有可沿导向轮固定柱旋转和上下移动的导向轮，导向轮的外壁沿圆周方向设有凹槽；
钢丝线的一段缠绕并固定在卷线轮的外壁上，另一段脱离卷线轮并缠绕在导向轮的外壁凹槽内。
进一步地，拉线盒还包括拉线盒中盖、拉头、出线帽，拉线盒中盖的外壁开设有出线口，出线口和出线帽固定，钢丝线在导向轮上的一段穿过出线孔和出线帽后与拉头连接。
进一步地，钢丝线在卷线轮上的一段穿过卷线轮的外壁开孔，进入卷线轮的内部，并通过线体打结与卷线轮固定。
进一步地，拉线盒还包括芯轴，芯轴的内部设为连通其上下表面的圆柱状空腔，其顶部开设有芯轴卡槽，其底部为芯轴底盘。
进一步地，芯轴穿过卷线轮底面圆心开孔，通过芯轴底盘与卷线轮装配。
进一步地，拉线盒还包括拉线盒上盖和涡轮弹簧，涡轮弹簧安装于拉线盒上盖的凹槽内，其内圈的一端通过芯轴卡槽与芯轴装配。
进一步地，多圈绝对值拉线位移传感器还包括编码器，编码器与拉线盒装配。
进一步地，编码器包括编码器主轴和编码器主体，编码器主体的顶部设有编码器上盖，编码器主轴与芯轴装配，编码器上盖与拉线盒下盖装配。
本实用新型公开了一种多圈绝对值拉线位移传感器，包括拉线盒和编码器。编码器为多圈绝对值式，可以实现绝对式测量。拉线盒包括钢丝线、卷线轮、导向轮固定柱、导向轮、拉线盒下盖；拉线盒下盖同侧设有导向轮固定柱，导向轮固定上套设有可沿导向轮固定柱旋转和上下移动的导向轮，导向轮的外壁沿圆周方向设有凹槽；钢丝线的一段缠绕并固定在卷线轮的外壁上，另一段脱离卷线轮并缠绕在导向轮的外壁凹槽内。通过导向轮调整钢丝线的角度，避免了在拉线伸出与收缩的过程中排线不规律、叠线等情况的发生，提高了传感器的测量精度。
附图说明
图1为本实用新型的爆炸结构示意图。
图2为本实用新型的剖面结构示意图。
图3为本实用新型的主视结构示意图。
图4为本实用新型的导向轮导向示意图。
图5为本实用新型的涡轮弹簧安装示意图。
图中：1、拉线盒上盖；2、涡轮弹簧；3、拉线盒中盖；4、拉头；5、出线帽；6、钢丝线；7、卷线轮；8、芯轴卡槽；9、芯轴；10、芯轴底盘；11、导向轮固定柱；12、导向轮；13、拉线盒下盖；14、编码器主轴；15、编码器上盖；16、编码器主体。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
本实用新型公开了一种多圈绝对值拉线位移传感器，如图1-3所示，包括拉线盒和编码器。
如图1所示，拉线盒包括拉线盒上盖1、涡轮弹簧2、拉线盒中盖3、拉头4、出线帽5、钢丝线6、卷线轮7、芯轴卡槽8、芯轴9、芯轴底盘10、导向轮固定柱11、导向轮12、拉线盒下盖13，编码器为多圈绝对值编码器，其包括编码器主轴14和编码器主体16，编码器主轴14的下部与编码器主体16装配，编码器主体16的顶部设有编码器上盖15。
如图5所示，涡轮弹簧2是由金属带在一个平面内绕成螺旋线形状的一种弹性元件，其安装于拉线盒上盖1的凹槽内，其下表面与编码器中盖3顶部的圆形状凸起结构贴合。拉线盒上盖1与编码器中盖3的顶部装配。
如图1所示,拉线盒中盖3顶部的圆形凸起结构的圆心处开设有芯轴开孔，其侧壁开设有出线口。卷线轮7位于拉线盒中盖3的内部，其底面圆心处设有开孔。芯轴9内部设为连通其上下表面的圆柱状空腔，其顶部开设有芯轴卡槽8，其底部为芯轴底盘10，编码器主轴14的上端从其底部开孔插入其空腔，通过螺丝固定。芯轴9的上端先穿过卷线轮7的底面圆心开孔，再穿过拉线盒中盖3顶部的芯轴开孔，最终通过芯轴卡槽8与涡轮弹簧2其内圈的一端装配。随后，芯轴9通过芯轴底盘10和螺丝与卷线轮7装配。
如图1和4所示，导向轮固定柱11位于拉线盒下盖13的同侧，其下端与拉线盒下盖13装配，其上端与拉线盒中盖3的顶部内壁装配。，导向轮固定柱11上套设有可沿导向轮固定柱11旋转和上下移动的导向轮12，导向轮12的外壁沿圆周方向设有给钢丝线6提供缠绕位点的凹槽。钢丝线6的一段穿入卷线轮7外壁开孔，进入卷线轮7的内部，通过线体打结与卷线轮7固定，并缠绕在卷线轮7的外壁上，另一段脱离卷线轮7并缠绕在导向轮12的外壁凹槽内，再穿过出线口和出线帽5后与拉头4连接。将出线口与出线帽5固定，拉头4与钢丝线6连接处设有胶垫，可以减少形变所导致的误差。
如图1所示，拉线盒下盖13与拉线盒中盖3装配，拉线盒下盖13还与编码器上盖15通过螺丝装配。
如图2所示，编码器主体16内部设有主轴齿轮、副轴齿轮和电路板，主轴齿轮和编码器主轴14的下端装配，副轴齿轮通过副轴轴体和副轴轴承与编码器上盖15装配，主轴齿轮与与每个副轴齿轮啮合，形成传动结构。主轴齿轮和副轴齿轮的下部均设有磁铁并套有电磁屏蔽套。电路板位于各个齿轮的下方，其集成有与磁铁相对应的磁场感应芯片。
本实用新型的工作原理如下：当拉头4一端的钢丝线6被外力拉出时,通过导向轮12带动卷线轮7旋转，卷线轮7带动芯轴9旋转，芯轴9可带动涡轮弹簧2和编码器主轴14旋转，编码器主轴14带动主轴齿轮旋转，主轴齿轮进而通过齿轮啮合带动各个副轴齿轮旋转，最终带动每个齿轮所固定的磁铁旋转。电路板中存储有：主轴齿轮和每个副轴齿轮之间的传动比，各个齿轮对应的旋转角度差异值与圈数的关系信息。电路板上的磁场感应芯片能够感应到磁铁的旋转角度。通过磁铁的旋转角度和传动比计算得到各个齿轮的旋转角度差异值，再根据存储的关系信息查询得到对应的圈数，实现关于多圈的计算。在此过程中，导向轮12在导向轮固定柱11上传动，从而控制钢丝线6的角度以避免出现排线不规律、叠线的情况。当外力消失时，涡轮弹簧2的回弹力可驱动芯轴9带动编码器主轴14旋转，同时带动卷线轮7旋转，使钢丝线6收回，并通过导向轮12调整钢丝线6的角度并使其整齐地排列在卷线轮7上。
本实用新型所采用的的多圈绝对值编码器不限于上述类型。
本实用新型通过导向轮12调整钢丝线6的角度，避免了在拉线伸出与收缩的过程中排线不规律、叠线等情况的发生，提高了本新型的测量精度。
上述实施方式并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本实用新型的技术方案范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也均属于本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.一种多圈绝对值拉线位移传感器，其特征在于：包括拉线盒；
所述拉线盒包括钢丝线(6)、卷线轮(7)、导向轮固定柱(11)、导向轮(12)、拉线盒下盖(13)；
所述拉线盒下盖(13)同侧设有导向轮固定柱(11)，导向轮固定柱(11)上套设有可沿导向轮固定柱(11)旋转和上下移动的导向轮(12)，导向轮(12)的外壁沿圆周方向设有凹槽；
所述钢丝线(6)的一段缠绕并固定在卷线轮(7)的外壁上，另一段脱离卷线轮(7)并缠绕在导向轮(12)的外壁凹槽内。
2.根据权利要求1所述的多圈绝对值拉线位移传感器，其特征在于：所述拉线盒还包括拉线盒中盖(3)、拉头(4)、出线帽(5)，拉线盒中盖(3)的外壁开设有出线口，出线口和出线帽(5)固定，所述钢丝线(6)在导向轮(12)上的一段穿过出线孔和出线帽(5)后与拉头(4)连接。
3.根据权利要求2所述的多圈绝对值拉线位移传感器，其特征在于：所述钢丝线(6)在卷线轮(7)上的一段穿过卷线轮(7)的外壁开孔，进入卷线轮(7)的内部，并通过线体打结与卷线轮(7)固定。
4.根据权利要求3所述的多圈绝对值拉线位移传感器，其特征在于：所述拉线盒还包括芯轴(9)，芯轴(9)的内部设为连通其上下表面的圆柱状空腔，其顶部开设有芯轴卡槽(8)，其底部为芯轴底盘(10)。
5.根据权利要求4所述的多圈绝对值拉线位移传感器，其特征在于：所述芯轴(9)穿过卷线轮(7)底面圆心开孔，通过芯轴底盘(10)与卷线轮(7)装配。
6.根据权利要求5所述的多圈绝对值拉线位移传感器，其特征在于：所述拉线盒还包括拉线盒上盖(1)和涡轮弹簧(2)，涡轮弹簧(2)安装于拉线盒上盖(1)的凹槽内，其内圈的一端通过芯轴卡槽(8)与芯轴(9)装配。
7.根据权利要求6所述的多圈绝对值拉线位移传感器，其特征在于：所述多圈绝对值拉线位移传感器还包括编码器，编码器与拉线盒装配。
8.根据权利要求7所述的多圈绝对值拉线位移传感器，其特征在于：所述编码器包括编码器主轴(14)和编码器主体(16)，编码器主体(16)的顶部设有编码器上盖(15)，所述编码器主轴(14)与芯轴(9)装配，所述编码器上盖(15)与拉线盒下盖(13)装配。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN117968607A (zh) * | 2024-03-28 | 2024-05-03 | 常熟理工学院 | 一种拉绳式位移传感器 |
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