专利名称：一种卷筒速度和相对角度测量装置及卷扬机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及卷扬机构的数据采集领域，尤其是一种卷筒速度和相对角度测量装置及卷扬机构 。
背景技术：
现有的卷扬机构速度和角度的检测主要通过编码器的方式、减速机自带速度传感器的方式或者在卷筒上加装计数挡块和采用接近开关的方式实现。采用编码器的方式常常会因编码器内部的码盘和光栅受到机械振动损坏而无法工作且价格比较贵。采用减速机自带速度传感器的方式受到减速机品牌和型号的限制应用面较窄。采用在卷筒上加装计数挡块和采用接近开关的方式会因卷扬轴向窜动出现“丢数”现象造成测量不准确，或者出现钢丝绳跳到缝隙中打坏接近开关，卷筒计数块安装板变形撞坏接近开关，接近开关检测距离不好调节等问题。
发明内容
针对现有的卷扬机构速度和角度检测中存在的上述问题，现提供一种结构可靠、通用性强的卷筒速度和相对角度测量装置及卷扬机构。具体技术方案如下
一种卷筒速度和相对角度测量装置，其中，包括输入端与卷筒连接的第一增速装置I ; 输入端与所述第一增速装置的输出端连接的第二增速装置；
输入端与所述第二增速装置的输出端连接的计数装置；
所述第一增速装置和/或所述第二增速装置主要由行星齿轮机构形成。优选的，所述计数装置主要由壳体、与所述第二增速装置的输出端连接的第一计数转盘以及与所述第一计数转盘连接的第一接近开关形成；
所述第一计数转盘及第一接近开关置于所述壳体内；
所述第一计数转盘均布有径向凸起的计数齿，所述计数齿随所述第一计数转盘转动触发所述第一接近开关。优选的，还包括第二计数转盘，所述第二计数转盘与所述第二增速装置的输出端连接且平行于所述第一计数转盘；
还包括与所述第二计数转盘连接的第二接近开关；
两个所述第二计数转盘及第二接近开关置于所述壳体内；
所述第二计数转盘均布有与所述第一计数转盘数量相等的径向凸起的计数齿，所述第二计数转盘上的计数齿随所述第二计数转盘转动触发所述第二接近开关；
所述第二计数转盘与所述第一计数转盘的安装角度之间相差所述计数齿的1/2齿弧所对应圆心角的奇数倍。优选的，还包括第二接近开关，所述第二接近开关置于所述壳体内；
所述第一计数转盘上的计数齿，触发所述第二接近开关；所述第二接近开关与所述第一接近开关的安装角度之间相差所述计数齿的1/2齿弧所对应圆心角的奇数倍。优选的，所述第一接近开关和所述第二接近开关均产生脉冲信号，所述第一接近开关和所述第二接近开关共同产生正交信号。优选的，所述第一增速装置包括密闭的齿圈座、行星架、与所述行星架连接并与所述齿圈座哨合的第一行星齿轮、与所述第一行星齿轮哨合的第一太阳轮以及与所述第一太阳轮哨合的级联输出轴；
所述第一增速装置的输入端主要由所述行星架的输入轴形成，所述第一增速装置的输出端主要由所述级联输出轴形成。
优选的，所述第二增速装置包括密闭的齿圈座、级联行星架、与所述级联行星架连接并与所述齿圈座啮合的第二行星齿轮、与所述第二行星齿轮啮合的第二太阳轮以及与所述第二太阳轮哨合的输出轴；
所述第二增速装置的输入端主要由所述级联行星架的输入轴形成，所述第二增速装置的输出端主要由所述输出轴形成。优选的，所述第一计数转盘上的计数齿数为1-15个。优选的，所述齿圈座、所述齿圈座和所述壳体一体成形。一种卷扬机构，其中，包括上述的卷筒速度和相对角度测量装置。一种卷扬机构，其中，包括上述的卷筒速度和相对角度测量装置。上述技术方案的有益效果是
I、行星齿轮增速机构和计数装置技术成熟，价格低。2、计数装置安装在齿圈座壳体内，不会因异物撞击或者卷筒窜动而损坏。3、安装方便，输入轴直接安装在卷筒转轴上或者啮合在卷筒外沿上均可，不受减速机类型限制。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图I为本发明一种卷筒速度和相对角度测量装置采用两个计数转盘的实施例的剖面结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。如图I所示，本发明的实施例一种卷筒速度和相对角度测量装置，其中，包括输入端与卷筒连接的第一增速装置I ;输入端与第一增速装置I的输出端连接的第二增速装置
2;输入端与第二增速装置2的输出端连接的计数装置3 ;第一增速装置I和/或第二增速装置2主要由行星齿轮机构形成。上述技术方案的工作原理是通过第一增速装置I和第二增速装置2的增速，使卷筒旋转圈速被放大，再通过计数装置3记录卷筒的旋转圈数并配合旋转经过的时间从而获得卷筒的旋转速度。并且，通过采用行星齿轮机构可以使第一增速装置I和/或第二增速装置2机构紧凑，节省安装空间。于上述技术方案基础上，进一步的，第一增速装置I包括密闭的齿圈座10、行星架
11、与行星架11连接并与齿圈座10啮合的第一行星齿轮12、与第一行星齿轮12啮合的第一太阳轮13以及与第一太阳轮13啮合的级联输出轴14 ;第一增速装置I的输入端可主要由行星架11的输入轴形成，第一增速装置I的输出端主要由级联输出轴14形成。第一增速装置I也可以由啮合的齿轮或者其他传动形式形成。
于上述技术方案基础上，进一步的，第二增速装置2包括密闭的齿圈座10、级联行星架21、与级联行星架21连接并与齿圈座10啮合的第二行星齿轮22、与第二行星齿轮22啮合的第二太阳轮23以及与第二太阳轮23啮合的输出轴24 ;第二增速装置2的输入端主要由级联行星架21的输入轴形成，第二增速装置2的输出端主要由输出轴24形成。第二速装置2也可以由啮合的齿轮或者其他传动形式形成。于上述技术方案基础上，进一步的，计数装置3可主要由壳体30、与第二增速装置2的输出端连接的第一计数转盘31以及第一计数转盘31连接的第一接近开关33 ;第一计数转盘31及第一接近开关33置于壳体30内；第一计数转盘31均布有径向凸起的计数齿，计数齿随计第一数转盘31转动触发第一接近开关33，计数装置3的工作原理是通过第一接近开关33和第一计数转盘31上的计数齿配合记录由第一增速装置I和第二增速装置2放大后的卷筒旋转的圈数。计数装置3还可以包括第二计数转盘32，第二计数转盘32与第二增速装置2的输出端连接且平行于第一计数转盘31 ;还包括与第二计数转盘32连接的第二接近开关34 ;两个第二计数转盘32及第二接近开关33置于壳体30内；第二计数转盘32均布有与第一计数转盘31数量相等的径向凸起的计数齿，第二计数转盘32上的计数齿随第二计数转盘31转动触发第二接近开关33 ;第二计数转盘32与第一计数转盘31的安装角度之间相差计数齿的1/2齿弧所对应圆心角的奇数倍。设置两个计数转盘并通过两个接近开关进行计数，同时两个计数转盘安装角度之间相差计数齿的1/2齿弧所对应圆心角的奇数倍再配合接近开关产生脉冲信号的实施方式下可产生一组正交信号，通过正交信号可判断卷筒的旋转方向，同时通过两个计数转盘上计数齿的间隔角度以及接近开关被触发的次数还可有效计算出卷筒旋转的角度。同时设置两个计数转盘还可以方便一对接近开关安装，使接近开关的布置位置更从容。当然也可以采用仅设置第一计数转盘31，并设置第二接近开关34，第一计数转盘31上的计数齿触发第一接近开关33和第二接近开关34 ；第二接近开关34与第一接近开关33的安装角度之间相差计数齿的1/2齿弧所对应圆心角的奇数倍的方式实施，一个计数转盘触发两个接近开关同样可以产生正交信号，但是两个接近开关的布置会较局促。于上述技术方案基础上，进一步的，齿圈座10、齿圈座20和壳体30 —体成形。一体成形的齿圈座10、齿圈座20和壳体30使整个结构更紧凑，安装更方便。同时一体成形的结构便于制造得更坚固，使整个结构具备一定的抗外力冲击性能，从而提闻上述技术方案的使用寿命。于上述技术方案基础上，进一步的，每个计数转盘31上的计数齿数为1-15个。设置一定数量的计数齿可对接近开关计数获得的卷筒旋转圈数作进一步细分，有利于卷筒转速极慢时获得卷筒的旋转状态，同时也便于获得卷筒的旋转角度数据。本发明的实施例中还包括一种卷扬机构，其中，包括上述的卷筒速度和相对角度测量装置。一种卷扬机构，其中，包括上述的卷筒速度和相对角度测量装置。以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的申请专利范围，所以凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等效结构变化，或者本领域技术人员惯用的技术手段进行替换，均包含在本 发明的保护范围内。
权利要求
1.一种卷筒速度和相对角度测量装置，其特征在于，包括输入端与卷筒连接的第一增速装置(I); 输入端与所述第一增速装置(I)的输出端连接的第二增速装置(2)； 输入端与所述第二增速装置(2)的输出端连接的计数装置(3)； 所述第一增速装置(I)和/或所述第二增速装置(2)主要由行星齿轮机构形成。
2.如权利要求I所述卷筒速度和相对角度测量装置，其特征在于，所述计数装置(3)主要由壳体(30)、与所述第二增速装置(2)的输出端连接的第一计数转盘(31)以及与所述第一计数转盘(31)连接的第一接近开关(33)形成； 所述第一计数转盘(31)及第一接近开关(33)置于所述壳体(30)内； 所述第一计数转盘(31)均布有径向凸起的计数齿，所述计数齿随所述第一计数转盘(31)转动触发所述第一接近开关(33)。
3.如权利要求2所述卷筒速度和相对角度测量装置，其特征在于，还包括第二计数转盘(32)，所述第二计数转盘(32)与所述第二增速装置(2)的输出端连接且平行于所述第一计数转盘(31); 还包括与所述第二计数转盘(32)连接的第二接近开关(34)； 两个所述第二计数转盘(32)及第二接近开关(33)置于所述壳体(30)内； 所述第二计数转盘(32)均布有与所述第一计数转盘(31)数量相等的径向凸起的计数齿，所述第二计数转盘(32)上的计数齿随所述第二计数转盘(31)转动触发所述第二接近开关(33); 所述第二计数转盘(32)与所述第一计数转盘(31)的安装角度之间相差所述计数齿的1/2齿弧所对应圆心角的奇数倍。
4.如权利要求2所述卷筒速度和相对角度测量装置，其特征在于，还包括第二接近开关(34)，所述第二接近开关(34)置于所述壳体(30)内； 所述第一计数转盘(31)上的计数齿，触发所述第二接近开关(34); 所述第二接近开关(34)与所述第一接近开关(33)的安装角度之间相差所述计数齿的1/2齿弧所对应圆心角的奇数倍。
5.如权利要求3或4所述卷筒速度和相对角度测量装置，其特征在于，所述第一接近开关(32)和所述第二接近开关(33)均产生脉冲信号，所述第一接近开关(32)和所述第二接近开关(33)共同产生正交信号。
6.如权利要求5所述卷筒速度和相对角度测量装置，其特征在于，所述第一增速装置(1)包括密闭的齿圈座(10)、行星架(11)、与所述行星架(11)连接并与所述齿圈座(10)啮合的第一行星齿轮(12)、与所述第一行星齿轮(12)啮合的第一太阳轮(13)以及与所述第一太阳轮(13)哨合的级联输出轴(14)； 所述第一增速装置(I)的输入端主要由所述行星架(11)的输入轴形成，所述第一增速装置(I)的输出端主要由所述级联输出轴(14)形成。
7.如权利要求6所述卷筒速度和相对角度测量装置，其特征在于，所述第二增速装置(2)包括密闭的齿圈座(20)、级联行星架(21)、与所述级联行星架(21)连接并与所述齿圈 座(20)啮合的第二行星齿轮(22)、与所述第二行星齿轮(22)啮合的第二太阳轮(23)以及与所述第二太阳轮(23)啮合的输出轴(24)；所述第二增速装置(2)的输入端主要由所述级联行星架(21)的输入轴形成，所述第二增速装置(2 )的输出端主要由所述输出轴(24 )形成。
8.如权利要求7所述卷筒速度和相对角度测量装置，其特征在于，所述第一计数转盘(31)上的计数齿数为1-15个。
9.如权利要求8所述卷筒速度和相对角度测量装置，其特征在于，所述齿圈座(10)、所述齿圈座(20)和所述壳体(30) —体成形。
10.一种卷扬机构，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一所述的卷筒速度和相对角度测量装置。
全文摘要
本发明公开了一种卷筒速度和相对角度测量装置及卷扬机构，其属于卷扬机构的数据采集领域，其中，包括输入端与卷筒连接的第一增速装置；输入端与所述第一增速装置的输出端连接的第二增速装置；输入端与所述第二增速装置的输出端连接的计数装置；所述第一增速装置和/或所述第二增速装置主要由行星齿轮机构形成。其技术方案的有益效果是行星齿轮增速机构和计数装置技术成熟，价格低；计数装置安装在齿圈座壳体内，不会因异物撞击或者卷筒窜动而损坏；安装方便，输入轴直接安装在卷筒转轴上或者啮合在卷筒外沿上均可，不受减速机类型限制。
文档编号B66D1/28GK102718164SQ201210219730
公开日2012年10月10日 申请日期2012年6月29日 优先权日2012年6月29日
发明者张凯 申请人:上海三一科技有限公司