一种用于检测传动轴周向转动弧长的装置的制作方法

本实用新型涉及传动轴检测技术领域，特别是涉及一种用于检测传动轴周向转动弧长的装置。

背景技术：

目前，转轴作为常规零部件已经被广泛应用于机械设备及相关产品领域，具体的，转轴一般是作为传动部件驱动两个或几个相关联的机械组件进行联动，因此，转轴自身的转动圈数或者转动弧长距离也能够直接反映出这些机械组件的相对移动距离等参数数据。

而在现有的机械装置移动检测方面，大多都是针对某一部件直接进行监控测量，为了得到具体的测算数据，需要将测量装置安装在该部件位置处，往往会干扰到其正常的工作运行，也不便于测量过程的长期进行。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种用于检测传动轴周向转动弧长的装置，可以将被测传动轴的周向转动长度转换为模拟量信号，以实现对转动轴的转动弧长的检测。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是：

本实用新型提供了一种用于检测传动轴轴向转动弧长的装置，装置包括：传动组件，包括传动部和转动部，传动部与传动轴连接，且驱动转动部随传动轴同步转动；反射件，设置于转动部上，且沿转动部的周向延伸成型，反射件的外周为反射面；光电传感器组件，包括多个具有发射端和接收端的光电传感器，多个光电传感器沿转动部的周向排布，且每个光电传感器的发射端和接收端朝向反射件的周向移动路径；处理器，处理器与光电传感器组件电连接。

进一步的，传动部包括：第一传动轮，设置于传动轴上；第二传动轮，通过第一转轴固定于装置上，第一传动轮和第二传动轮通过传动带连接；第一齿轮，第一齿轮设置于第一转轴上。

进一步的，转动部包括第二齿轮，第二齿轮通过第二转轴设置于装置内，第二齿轮与第一齿轮啮合，反射件设于第二齿轮的一侧面上。

进一步的，第一齿轮和第二齿轮的齿轮比为1:4～1：8，第一齿轮与传动轴的半径比为1:1，第一传动轮与第二传动轮的半径比为1:2～2:1。

进一步的，第二齿轮的圆心与反射件之间设置有环形挡片，环形挡片沿第二齿轮的周向延伸成型。

进一步的，装置包括主箱体，第一齿轮、第二齿轮、反射件和光电传感器组件设置于主箱体内。

进一步的，主箱体上还设置有第一轴座和第二轴座，第一齿轮可转动地设置于第一轴座上，第二齿轮可转动地设置于第二轴座上。

进一步的，反射件为反射板，反射板沿第二齿轮的周向延伸成型，反射板的宽度与光电传感器的发射端和接收端的端口位置相适应。

进一步的，装置包括用于固定多个光电传感器的传感器支座，传感器支座设置于转动部周侧。

本实用新型采用上述技术方案所具有的有益效果是：

本实用新型利用传动组件将被检测的传动轴轴向转动弧长转换为反射件的周向移动距离，并在其周向移动过程中触发对应的光电传感器的反射信号感应，从而可以利用处理器计算得到传动轴在其周向上的实际转动弧长数据。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图一；

图2为本实用新型的局部结构示意图二；

图3为本实用新型的局部结构示意图三；

图4为本实用新型一实施例中传动轮的结构示意图一；

图5为本实用新型一实施例中传动轮的结构示意图二；

图6为本实用新型一实施例中传动轮的结构示意图三；

其中，1、传动轴；2、光电传感器；

301、第一传动轮；302、第二传动轮；303、传动带；

401、第一转轴；402、第二转轴；

501、第一齿轮；502、第二齿轮；

6、环形挡片；7、主箱体；8、反射板。

具体实施方式

为清楚的说明本实用新型中的方案，下面给出优选的实施例并结合附图详细说明。以下的说明本质上仅仅是示例性的而并不是为了限制本公开的应用或用途。应当理解的是，在全部的附图中，对应的附图标记表示相同或对应的部件和特征。

如图1-图3所示，本实用新型公开了一种用于检测传动轴周向转动弧长的装置，该装置具体应用的机械装置以通风橱为例，通风橱包括橱窗、配重件和配重传动件等联动，橱窗通过配重传动件与配重件连接，配重传动件包括拉索、转轴等部件，由于橱窗和配重件分别位于通风柜的不同位置，因此拉索需要经由多个传动轴1分别与橱窗和配重件连接；具体的，本实用新型的装置包括：传动组件，包括传动部和转动部，传动部与传动轴1连接，且驱动转动部随传动轴1同步转动；反射件，设置于转动部上，且沿转动部的周向延伸成型，反射件的外周为反射面；光电传感器组件，包括多个具有发射端和接收端的光电传感器2，多个光电传感器2沿转动部的周向排布，且每个光电传感器2的发射端和接收端朝向反射件的周向移动路径；处理器，处理器与光电传感器组件电连接。本实用新型将橱窗的上下或左右移动距离转换为反射件与光电传感器组件之间的相对移动，从而可以间接检测处橱窗的位移距离，便于计算橱窗开启所形成的窗口的窗口面积。

本实用新型的工作原理是：以上拉式的通风柜为例，安装于其上的两个传动轮半径相同，传动轴1和第一齿轮501的半径相同，具体为：在通风柜的橱窗向上推拉时，与该橱窗通过拉索连接的配重块同步下降，拉索移动的距离与通风柜上拉移动的距离相同，拉索移动过程中会带动传动轴1旋转，选择传动轴1的周长上的某一点为第一参考点，该第一参考点随传动轴1旋转的总圈数的长度与拉索移动的距离相同；传动轴1同时带动传动件的两个传动轮同步旋转，其中，第一传动轮301与传动轴1同轴转动，第二传动轮302与第一齿轮501同轴转动，两个传动轮通过传动带303连接，由于第一齿轮501与传动轴1的径长相同，因此第一齿轮501的转动角速度和线速度与该传动轴1相同，即选择第一齿轮501的周长上的某一点为第二参考点，该第二参考点随第一齿轮501旋转的总圈数的长度与第一参考点旋转的总圈数的长度相同；第一齿轮501驱动与其啮合的第二齿轮502转动，以使反射件沿自身的周向移动路径逐步进入由多个光电传感器2组成的光幕中，反射件在已进入的光幕区域内将光电传感器2的发射端发出光电信号反射至接收端，从而使对应位置的光电传感器2向处理器输出电信号，具体的，反射件移动的弧长距离与第二参考点旋转的总圈数的长度相对应，在橱窗上拉停止在某一位置后，反射件也停止在其周向移动路径的某一位置，处理器通过获取该发射件的前端部对应位置的光电传感器2的电信号，即可计算确定橱窗的实际移动距离。

在上述工作原理的说明中，处理器可采用具有光幕计算功能的芯片来实现，本实用新型的光电传感器2组件形成的光幕与现有的光幕技术的区别在于，现有的反射式光幕的光电传感器2和反射部件是预先固定，其测量的是经由该光幕的其它物品的尺寸或距离，而本实用新型的光电传感器2组件和反射件是可以相对移动的，反射件在其路径上移动过程中依次对每个光电传感器2进行光电信号反射，使处理器依次获得对应位置的光电传感器2与反射件即时形成的光幕所输出的电信号，根据不同位置的光电传感器2所输出的电信号可以得到反射件的实时移动位置，从而计算得到橱窗的移动距离。

本实用新型中所采用的光电传感器2为反射式红外线传感器，其感应距离稍大于反射件和光电传感器组件所在的两个同心圆之间的间距，同时，感应距离要小于光电传感器组件和环形挡片6所在的两个同心圆之间的间距，从而使得光电传感器2所接收到的反射信号是仅有反射件反射形成，提高光电信号接收的准确性和反射件移动距离测量的精确性。

具体的，本实用新型的传动部包括：第一传动轮301，设置于传动轴1上；第二传动轮302，通过第一转轴401固定于装置上，第一传动轮301和第二传动轮302通过传动带303连接。在本实用新型的一个实施例中，第一传动轮301和第二传动轮302采用链轮结构，并通过链条连接，两个链轮的半径相同，可以保证转动过程中两者的传动比相同。

本实用新型中的第一齿轮501设置于第一转轴401上，与第二传动轮302同轴转动，优选的，该第一齿轮501与传动轴1的半径比为1:1，从而方便传动距离的比例换算。

在本实用新型的实施例中，转动部包括第二齿轮502，第二齿轮502通过第二转轴402设置于装置内，第二齿轮502与第一齿轮501啮合，第二齿轮502驱动第一齿轮501绕第二转轴402转动，反射件设于第二齿轮502上靠近光电传感器组件的侧面上。

由于常规通风柜的橱窗的移动范围远远大于第二齿轮502的周长，为了使反射件在第二齿轮502的单圈转动过程中能够对应橱窗移动范围的上下限，需要对第一传动轮301和第二传动轮302进行进行一定比例的尺寸转换，优选的，第一传动轮301与第二传动轮302的半径比为1:2～2:1，下面结合一些实施例对本发明的传动轮的比例转换进行说明：

实施例一：如图4所示，第一传动轮301和第二传动轮302的半径比为1:2，传动轴1和第一齿轮501的半径比为1:1，在传动轴1带动第一传动轮301旋转一整圈时，第二传动轮302恰好带动第一齿轮501旋转了半圈，从而使第一齿轮501的转动圈数所对应总长度缩短为传动轴1的一半，因此在通风柜的橱窗移动距离为10cm时，反射件随第二齿轮502的转动弧长仅为5cm，实现了橱窗移动距离的比例压缩，可以减少光电传感器组件所形成的光幕的弧形长度，适用于橱窗移动范围较大的实验设备。

实施例二：如图5所示，第一传动轮301和第二传动轮302的半径比为1:1，传动轴1和第一齿轮501的半径比为1:1，在传动轴1带动第一传动轮301旋转一整圈时，第二传动轮302恰好带动第一齿轮501旋转了一整圈，从而使第一齿轮501的转动圈数所对应总长度与传动轴1的转动圈数长度相同，因此在通风柜的橱窗移动距离为10cm时，反射件随第二齿轮502的转动弧长也为10cm，实现了橱窗移动距离的等比例检测，适用于橱窗中等移动范围的实验设备。

实施例三：如图6所示，第一传动轮301和第二传动轮302的半径比为2:1，传动轴1和第一齿轮501的半径比为1:1，在传动轴1带动第一传动轮301旋转一整圈时，第二传动轮302恰好带动第一齿轮501旋转了两圈，从而使第一齿轮501的转动圈数所对应总长度为传动轴1的转动圈数长度的2倍，因此在通风柜的橱窗移动距离为10cm时，反射件随第二齿轮502的转动弧长为20cm，适用于橱窗移动范围较小的实验设备。

需要说明的是，上述实施例中所涉及的两个传动轮的半径比、传动轴1及第一齿轮501的半径比仅为示例性说明，本实用新型对其具体比例数值不作限定。

在本实用新型的一个实施例中，第二齿轮502的圆心与反射件之间设置有环形挡片6，环形挡片6沿第二齿轮502的周向延伸成型，如图3所示。

装置包括主箱体7，第一齿轮501、第二齿轮502、反射件和光电传感器组件设置于主箱体7内，两个传动轮和传动带303设置于主箱体7的外部，第一转轴401部分伸出主箱体7，以与第二转动轮配合。

为了便于第一齿轮501和第二齿轮502的啮合配合，在主箱体7上还设置有第一轴座和第二轴座，第一齿轮501可转动地设置于第一轴座上，第二齿轮502可转动地设置于第二轴座上，两个轴座的间距根据两个齿轮的半径确定。

在本实用新型的一个实施例中，反射件为弧形的发射板8，发射板8沿第二齿轮502的周向延伸成型，发射板8的宽度与光电传感器2的发射端和接收端的端口位置相适应，能够将光电传感器2的发射端所发射的光电信号反射至接收端，接收到反射信号的光电传感器2会生成相应的电信号并发送至处理器。

装置包括用于固定多个光电传感器2的传感器支座，传感器支座设置于转动部的周侧，具体的，多个光电传感器2通过该传感器支座呈弧形围绕在第二齿轮502外侧，与反射件的弧形移动路径相适应。

需要说明的是，上述所公开的应用于通风橱的实例仅作为实例性说明，该装置同样可以应用于其他机械产品中的转轴检测。机械产品的其它结构由于不涉及本实用新型的创新点，本实用新型不作赘述。

综上所述，以上所述内容仅为本实用新型的实施例，仅用于说明本实用新型的原理，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。