一種消隙測量裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于機械設計與機械傳動技術領域，具體地說，涉及一種消隙測量裝置。
【背景技術】
[0002]絕對式編碼器廣泛用于旋轉(zhuǎn)角度、直線位移、轉(zhuǎn)速的測量。絕對式編碼器是一種直接編碼的檢測元件，通過讀取碼盤上的圖案來表示軸的絕對位置，沒有累積誤差，電源切除后，信號不丟失。通常裝在被測軸上，隨被測軸一起轉(zhuǎn)動，可將被測軸的角位移轉(zhuǎn)換成絕對式的數(shù)字代碼。在數(shù)控機床上它通常與驅(qū)動電動機同軸聯(lián)接，屬于間接測量。由于在旋轉(zhuǎn)軸到最終運動部件的傳動過程中，有齒側(cè)間隙的存在，因此，通過這種方法通常不能很精確的得出最終運動部件的位置。在工程上，使用光柵、磁柵，可以很精確的測量出直線運動部件的位移量，但光柵、磁柵只能得到增量信號，不能得到絕對位置信號，一旦掉電，信號就會丟失。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了避免現(xiàn)有技術存在的不足，本實用新型提出一種消隙測量裝置，測量裝置可精確的測量出機床運動部件的位置，消除齒側(cè)間隙的影響，且掉電時信號不丟失。
[0004]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:包括編碼器支座、絕對式編碼器、緊定螺釘、轉(zhuǎn)軸、軸承、主齒輪、從齒輪、扭簧、軸端擋圈、定位螺釘，編碼器支座與機床運動部件固連，絕對式編碼器固定在編碼器支座上，轉(zhuǎn)軸位于編碼器支座內(nèi)，兩軸承分別位于轉(zhuǎn)軸軸肩端部，且與編碼器支座內(nèi)壁配合，轉(zhuǎn)軸一端與絕對式編碼器輸入軸固連，主齒輪與轉(zhuǎn)軸另一端通過平鍵固連，從齒輪套裝在轉(zhuǎn)軸上位于主齒輪端部，且與轉(zhuǎn)軸通過定位螺釘定位，主齒輪與從齒輪之間連接有扭簧，軸端擋圈固定在轉(zhuǎn)軸端部，用來保證從齒輪不會被扭簧彈出與轉(zhuǎn)軸脫離；
[0005]所述轉(zhuǎn)軸為臺階軸，轉(zhuǎn)軸兩端軸向有螺紋盲孔，轉(zhuǎn)軸兩端部徑向分別有與緊定螺釘配合的螺孔和定位螺釘配合的螺孔。
[0006]絕對式編碼器、主齒輪、從齒輪和轉(zhuǎn)軸同軸安裝。
[0007]有益效果
[0008]本實用新型提出的一種消隙測量裝置，是基于扭簧和兩個錯齒齒輪的使用絕對式編碼器的消隙測量裝置，特別適用于測量機床運動部件的直線位移。齒條固定在機床的底座上，編碼器支座與機床運動部件固連；絕對式編碼器固定在編碼器支座上，轉(zhuǎn)軸位于編碼器支座內(nèi)，兩軸承分別位于軸肩端部，轉(zhuǎn)軸一端與絕對式編碼器輸入軸固連，主齒輪與轉(zhuǎn)軸另一端通過平鍵固連，從齒輪位于主齒輪端部，且與轉(zhuǎn)軸通過定位螺釘定位，主齒輪與從齒輪之間連接有扭簧，軸端擋圈固定在轉(zhuǎn)軸端部，軸端擋圈用來保證從齒輪不會被扭簧彈出與轉(zhuǎn)軸脫離。本實用新型測量裝置可精確測出機床運動部件的直線位移，無反向回程誤差，沒有累積誤差，并且掉電時信號不丟失。本實用新型測量裝置結(jié)構簡單、安裝方便、精度高、成本低，可移植性強，應用范圍廣，還可用于對齒輪軸回轉(zhuǎn)角度的測量。
【附圖說明】
[0009]下面結(jié)合附圖和實施方式對本實用新型一種消隙測量裝置作進一步詳細說明。
[0010]圖1為本實用新型消隙測量裝置結(jié)構示意圖。
[0011]圖2為本實用新型消隙測量裝置進行直線位移測量示意圖。
[0012]圖3為本實用新型消隙測量裝置進行回轉(zhuǎn)角度測量示意圖。
[0013]圖中:
[0014]1.緊定螺釘2.編碼器支座3.軸承4.主齒輪5.平鍵6.扭簧7.從齒輪8.軸端擋圈9.定位螺釘10.轉(zhuǎn)軸11.絕對式編碼器12.齒條13.齒輪軸
【具體實施方式】
[0015]本實施例是一種消隙測量裝置。
[0016]實施例1
[0017]參閱圖1?圖3，本實施例測量裝置由緊定螺釘1、編碼器支座2、軸承3、主齒輪4、平鍵5、扭簧6、從齒輪7、軸端擋圈8、定位螺釘9、轉(zhuǎn)軸10、絕對式編碼器11和齒條12組成；絕對式編碼器11與編碼器支座2固定連接，轉(zhuǎn)軸10安裝在編碼器支座2內(nèi)部，絕對式編碼器11的輸入軸與轉(zhuǎn)軸10的一端通過緊定螺釘I固定連接，絕對式編碼器11的輸入軸與轉(zhuǎn)軸10同步轉(zhuǎn)動，在轉(zhuǎn)軸10的另一端安裝有主齒輪4和從齒輪7，主齒輪4與轉(zhuǎn)軸10通過平鍵5固定連接，從齒輪7直接套裝在轉(zhuǎn)軸10上，并且可繞轉(zhuǎn)軸10旋轉(zhuǎn)，從齒輪7的端面靠近轉(zhuǎn)軸10的端部；主齒輪4與從齒輪7的軸向開有小孔，扭簧的兩端分別伸入小孔固定，主齒輪4與從齒輪7之間通過扭簧連接，轉(zhuǎn)軸10上的從齒輪7通過定位螺釘9保證從齒輪7的軸向位置，轉(zhuǎn)軸10的端面安裝有軸端擋圈8。
[0018]本實施例中，消隙測量裝置安裝在機床運動部件上。齒條12安裝在機床的底座上，編碼器支座2與機床運動部件固連。安裝時，主齒輪4安裝在轉(zhuǎn)軸10上通過平鍵固定連接，從齒輪7套裝在轉(zhuǎn)軸10上，主齒輪4與從齒輪7通過扭簧連接，上緊軸端擋圈。此時，轉(zhuǎn)動從齒輪7，因為扭簧的作用，主齒輪4與從齒輪7之間具有扭矩，轉(zhuǎn)動到使得扭矩的大小合適，并且主齒輪4的一個齒和從齒輪7的一個齒分別與齒條12的一個齒槽的兩個側(cè)面嚙合；上緊定位螺釘9，使主齒輪4和從齒輪7的相對位置保持固定，然后將裝置置于機床運動部件上相應的安裝位置，使主齒輪4的一個齒和從齒輪7的一個齒分別與齒條12的一個齒槽的兩個側(cè)面嚙合，松開定位螺釘9，固定好裝置。此時，隨著機床運動部件的運動，主齒輪4和從齒輪7轉(zhuǎn)動，并且始終分別有一個齒與齒條12的一個齒槽的兩個側(cè)面嚙合，通過轉(zhuǎn)軸10帶動絕對式編碼器11輸入軸同步轉(zhuǎn)動，通過簡單的換算即可得到機床運動部件的直線位移，在機床運動部件反向運動時，由于主齒輪4和從齒輪7與齒條12的同一齒槽的兩個側(cè)面嚙合，因此沒有齒側(cè)間隙，測量不會出現(xiàn)反向回程誤差，沒有累積誤差，掉電時信號不丟失。
[0019]實施例2
[0020]參閱圖1?圖3，本實施例消隙測量裝置由緊定螺釘1、編碼器支座2、軸承3、主齒輪4、平鍵5、扭簧6、從齒輪7、軸端擋圈8、螺釘9、轉(zhuǎn)軸10、絕對式編碼器11和齒輪軸13組成。絕對式編碼器11與編碼器支座2固定連接，轉(zhuǎn)軸10安裝在編碼器支座2內(nèi)部，絕對式編碼器11的輸入軸伸入到轉(zhuǎn)軸10的一端，在轉(zhuǎn)軸10的徑向上通過緊定螺釘和絕對式編碼器11的輸入軸固連，使得絕對式編碼器11輸入軸與轉(zhuǎn)軸10同步轉(zhuǎn)動；在轉(zhuǎn)軸10的另一端安裝有主齒輪4和從齒輪7，主齒輪4與轉(zhuǎn)軸10通過平鍵5連接，從齒輪7套裝在轉(zhuǎn)軸10上，且可繞轉(zhuǎn)軸10旋轉(zhuǎn)。從齒輪7的端面靠近轉(zhuǎn)軸10的端面，主齒輪4與從齒輪7的軸向開有小孔，扭簧的兩端分別伸入小孔固定，主齒輪4與從齒輪7之間通過扭簧連接，轉(zhuǎn)軸10上的從齒輪7通過定位螺釘9保證從齒輪7在轉(zhuǎn)軸10上的軸向位置，轉(zhuǎn)軸10端面安裝有軸端擋圈8。
[0021]本實施例中，消隙測量裝置固定安裝在機床運動部件上；在測量齒輪軸13的旋轉(zhuǎn)角度時，主齒輪4與轉(zhuǎn)軸10通過平鍵5固連，從齒輪7套裝在轉(zhuǎn)軸10上，主齒輪4與從齒輪7通過扭簧6連接，上緊軸端擋圈；此時，轉(zhuǎn)動從齒輪7，在扭簧的作用，主齒輪4與從齒輪7之間具有扭矩，轉(zhuǎn)動使扭矩的大小合適，并且主齒輪4的一個齒和從齒輪7的一個齒分別與齒輪軸13上齒輪的一個齒槽的兩個側(cè)面嚙合，上緊定位螺釘9，使主齒輪4和從齒輪7的相對位置保持固定。測量裝置置于機架上相應的安裝位置，使主齒輪4的一個齒和從齒輪7的一個齒分別與齒輪軸13上齒輪的一個齒槽的兩個側(cè)面嚙合；松開定位螺釘9，隨著被測的齒輪軸13的轉(zhuǎn)動，主齒輪4和從齒輪7隨之轉(zhuǎn)動，并且始終分別有一個齒與齒輪軸13上齒輪的一個齒槽的兩個側(cè)面嚙合，通過轉(zhuǎn)軸10帶動絕對式編碼器11輸入軸同步轉(zhuǎn)動，通過換算可得到齒輪軸的旋轉(zhuǎn)角度。在齒輪軸13反向轉(zhuǎn)動時，由于主齒輪4和從齒輪7始終與齒輪軸13上齒輪的同一齒槽的兩個側(cè)面嚙合，因此沒有齒側(cè)間隙，測量不會出現(xiàn)反向回程誤差；測量裝置采用絕對式編碼器，沒有累積誤差，掉電時信號不丟失。
【主權項】
1.一種消隙測量裝置，其特征在于:包括編碼器支座、絕對式編碼器、緊定螺釘、轉(zhuǎn)軸、軸承、主齒輪、從齒輪、扭簧、軸端擋圈、定位螺釘，編碼器支座與機床運動部件固連，絕對式編碼器固定在編碼器支座上，轉(zhuǎn)軸位于編碼器支座內(nèi)，兩軸承分別位于轉(zhuǎn)軸軸肩端部，且與編碼器支座內(nèi)壁配合，轉(zhuǎn)軸一端與絕對式編碼器輸入軸固連，主齒輪與轉(zhuǎn)軸另一端通過平鍵固連，從齒輪套裝在轉(zhuǎn)軸上位于主齒輪端部，且與轉(zhuǎn)軸通過定位螺釘定位，主齒輪與從齒輪之間連接有扭簧，軸端擋圈固定在轉(zhuǎn)軸端部，用來保證從齒輪不會被扭簧彈出與轉(zhuǎn)軸脫離； 所述轉(zhuǎn)軸為臺階軸，轉(zhuǎn)軸兩端軸向有螺紋盲孔，轉(zhuǎn)軸兩端部徑向分別有與緊定螺釘配合的螺孔和定位螺釘配合的螺孔。2.根據(jù)權利要求1所述的消隙測量裝置，其特征在于:絕對式編碼器、主齒輪、從齒輪和轉(zhuǎn)軸同軸安裝。
【專利摘要】本實用新型公開了一種消隙測量裝置，屬于機械設計與機械傳動技術領域。齒條固定在機床的底座上，編碼器支座與機床運動部件固連；絕對式編碼器固定在編碼器支座上，轉(zhuǎn)軸位于編碼器支座內(nèi),兩軸承分別位于軸肩端部；轉(zhuǎn)軸一端與絕對式編碼器輸入軸固連,主齒輪與轉(zhuǎn)軸另一端通過平鍵固連，從齒輪位于主齒輪端部,且與轉(zhuǎn)軸通過定位螺釘固連,主齒輪與從齒輪之間連接有扭簧，軸端擋圈固定在轉(zhuǎn)軸端部,軸端擋圈用來保證從齒輪不會被扭簧彈出與轉(zhuǎn)軸脫離。測量裝置可精確測出機床運動部件的直線位移，無反向回程誤差，沒有累積誤差，并且掉電時信號不丟失。測量裝置可移植性強，應用范圍廣，還可用于對齒輪軸回轉(zhuǎn)角度的測量。
【IPC分類】G01B21/16
【公開號】CN204788318
【申請?zhí)枴緾N201520394523
【發(fā)明人】谷文韜, 丑欣欣, 陳琳, 王新升, 趙權年
【申請人】西北工業(yè)大學
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2015年6月10日