专利名称：传动信号采集装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及冷拔工艺中的自动控制设备，更具体地说，涉及一种 传动信号采集装置，该采集装置能够釆集拉拔机的主传动轴旋转圈数，并 转换成脉冲信号输出。
背棄技术
冶金行业中的金属棒材、丝材的加工工艺基本相同， 一般分为热轧和
冷拔二种。冷拔金属棒材的生产工艺为先采用拉拔机将金属坯料冷拔成 符合尺寸规格的半成品金属棒材；然后采用矫直碾光机(即矫碾机)对半 成品金属棒材进行矫直和表面碾光处理，使金属棒材平直且表面光洁；再 使用定尺剪切机根据工艺要求和设定值对金属棒材进行自动定尺剪切，使 金属棒的长度符合规定要求；最后通过超声波检测仪对金属棒材进行表面 探伤，生产出合格的成品金属棒材。在金属棒材的被拉拔过程，通过二台 拉拔小车先后夹紧被拉拔的金属棒材作水平往复运动，从而形成连续拉拔。 而二台拉拔小车的往复运动，是通过传动信号采集装置来采集拉拔机的主 传动轴旋转圈数后，转换成脉冲信号，并输送到控制系统进行处理后进行 拉拔小车运动的自动控制。
目前，传动信号采集装置的采集信号方式为直接接触式，请参阅图l 所示，该传动信号釆集装置IO包括编码器ll和过渡轴12，过渡轴12左 端与编码器11的转子出轴13连接固定，右端与拉拔机的主传动轴l连接 固定，使编码器的转子与拉拔机的主传动轴同步转动，从而采集拉拔机的 主传动轴的旋转圏数，并通过编码器的定子换成脉冲信号.但是，由于拉 拔机的主传动轴长达2米，在高速旋转情况下会产生径向和轴向中心位置 的颤动和偏移，颤动和偏移的幅度受多种因素的影响， 一旦超过了过渡轴 的摆动极限，会造成过渡轴或编码器的转子出轴折断，严重影响了正常生 产；而且由于颤动和偏移，会使传递给编码器的信号发生偏差，导致脉冲
信号缺损，最终影响金属棒材的正常拉拔；编码器的价格很高，编码器的 转子出轴折断大大增加了生产和维修成本。
因此，需要一种新的传动信号釆集装置来克服现有技术中的过渡轴和 编码器容易损坏、采集信号容易发生偏差以及生产和维修成本高的缺点。
实用新型内容
针对现有技术中存在的上述缺点，本实用新型的目的是提供一种传动 信号采集装置，该采集装置结构简单，使用方便，不但能够避免编码器信 号失真，而且还能防止编码器受损。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案
该传动信号采集装置一端与拉拔机的主传动轴连接，包括底座、连接 轴、弹簧联轴器、同步传动部件、过渡轴和编码器，底座上设有轴承座， 连接轴固定在轴承座上，连接轴的一端设有弹簧联轴器，并与弹簧联轴器 的一端连接固定，连接轴的另一端与同步传动部件的一端连接；弹簧联轴 器的另一端与编码器的转子出轴连接固定；同步传动部件的另一端与过渡 轴的一端连接，过渡轴的另一端与拉拔机的主传动轴连接固定。
所述的同步传动部件包括同步齿轮和同步皮带，同步齿轮分别设置在 连接轴的一端和过渡轴的一端，并与连接轴、过渡轴连接；同步皮带套在 同步齿轮上，并与同步齿轮相配合。
所述的连接轴上设有滚珠轴承，滚珠轴承固定在所述的轴承座上。
所述的底座侧视为"i"型，底座的水平面上开有圆孔，所述的轴承 座底部设有螺栓，螺栓穿过圆孔并与底座连接固定；底座的垂直面上设有 横向的长腰型孔，长腰型孔内设有螺栓，螺栓穿过长腰型孔与拉拔机的机 身固定。
所述的底座的水平面上还设有保持架，所述的编码器固定在保持架上。 在上述技术方案中，本实用新型的传动信号采集装置一端与拉拔机的 主传动轴连接，包括底座、连接轴、弹簧联轴器、同步传动部件、过渡轴 和编码器，底座上设有轴承座，连接轴固定在轴承座上，连接轴的一端设 有弹簧联轴器，并与弹簧联轴器的一端连接固定，连接轴的另一端与同步 传动部件的一端连接；弹簧联轴器的另一端与编码器的转子出轴连接固定; 同步传动部件的另一端与过渡轴的一端连接，过渡轴的另一端与拉拔机的 主传动轴连接固定。该采集装置结构简单、使用方便，通过同步齿轮、同 步皮带和连接轴将拉拔机的主传动轴的旋转信号传递至编码器进行转换和 输出，通过同步皮带的张力，消除拉拔机的主传动轴中心位置的颤动和偏 移而导致编码器信号的失真，保证了信号采集的正确，同时还避免了拉拔 机的主传动轴与编码器的转子出轴直接接触而导致的编码器损坏，从而减 少损失，节省了生产成本和维修成本。
附困说明
图l是现有技术的传动信号采集装置的结构示意图2是本实用新型的传动信号采集装置的结构示意图3是本实用新型的采集装置底座的结构示意图4是本实用新型的采集装置底座的左视结构示意图5是本实用新型的采集装置连接轴的结构示意图6是本实用新型的采集装置过渡轴的结构示意图7是本实用新型的采集装置保持架的结构示意图8是本实用新型的采集装置编码器输出的脉冲信号波形图。
具体实施方式
以下结合附图
和实施例进一步说明本实用新型的技术方案。 请参阅图2所示，本实用新型的传动信号采集装置100—端与拉拔机 的主传动轴l连接固定，该采集装置100包括底座110、连接轴120、弹 簧联轴器130、同步传动部件140、过渡轴150和编码器160，底座110 上设有轴承座lll,连接轴120固定在轴承座1U上，连接轴120的右端 设有弹簧联轴器130，并与弹簧联轴器130的左端连接固定，连接轴120 的左端与同步传动部件140的一端连接；弹簧联轴器130的右端与编码器 160的转子出轴161连接固定；同步传动部件140的另一端与过渡轴的左 端连接，过渡轴的右端与拉拔机的主传动轴1连接固定。同步传动部件140 进一步包括同步齿轮141和同步皮带142，同步齿轮141为相同的两个， 外径为60mm，内径为20mm，厚度为20mm，轮面上设有19个平齿，同 步齿轮141分别设置在连接轴120的左端和过渡轴150的左端，螺栓113 穿过同步齿轮141并分别与连接轴120、过渡轴150连接固定；同步皮带 142套在两个同步齿轮141上，并与同步齿轮141相配合传动。请结合图 3、图4所示，底座110側视为"i"型，底座110的水平面上开有四个 直径-为13mm的圆孔112,使用螺栓113 (见图2)穿过圆孔112将轴承 座111 (见图2)的底部固定在底座110上。底座110的垂直面上设有两 个纵向的长腰型孔114，使用螺栓穿过长腰型孔114将底座IIO固定在拉 拔机的机身上(图中未示出)，并通过改变螺栓在长腰型孔中的位置可以 调节底座与拉拔机的主传动轴之间的距离，从而调节同步皮带的张紧度。 底座110的水平面的右方还设有保持架115,编码器160固定在保持架115 上。请参阅图5所示，连接轴120设计成不等径的五段，图5中从左到右 各段的直径和长度分别为20mmx20mm、 25mmx80mm、 30mm x 125mm、 20mmx60mm、 6mmxi0mm，从左数起连接轴120的第一段 的左端内设有螺栓孔121，通过螺栓113穿过同步齿轮141穿入螺栓孔121 使同步齿轮141与连接轴120连接固定。连接轴120的第三段的两端上分 别设有滚珠轴承122，滚珠轴承122分别固定在轴承座lll上(见图2)。 连接轴120的第五段伸入弹簧联轴器130内(见图2)连接固定，请再参 阅图2所示，弹簧联轴器130为铅合金管状体，外径为20mm，内径为6mm， 弹簧联轴器130中部有交错的切口 ，用于连接轴120与编码器160的转子 出轴161之间的连接，并使连接轴120与编码器160的转子出轴161处在 同一轴心。请参阅图6所示，过渡轴150的右端设有开口 151，外径为 180mm，内径为160mm，深度为20mm,开口 151外壁均匀设有四个圆 型螺紋孔152，开口 151套在拉拔机的主传动轴1 (见图2)上，并采用螺 栓穿过圆型螺紋孔152将开口 151与拉拔机的主传动轴1固定。过渡轴150 的左端为圆柱体153，圆柱体153左端开有螺栓孔(图中未示出)，圆柱体153伸入同步齿轮141 (见图2)内，并通过螺栓113将圆柱体153与 同步齿轮141连接固定。请参阅图7所示，保持架115为L型，垂直面上
设有直径为20mm的大圆孔116,用于设置和固定编码器160，保持架115 的水平面上设有两个直径为6mm的小圆孔117，用于将保持架115固定 在底座110(见图2)上。
需要说明的是，采集装置100的编码器160采用增量式编码器，其特 点是输出信号为脉冲信号，脉冲个数与其相对旋转位移有关，而与旋转的 绝对位置无关；精度较高，而且成本相对较低。该编码器160在连接轴120 的带动下，逆时针旋转，输出的脉冲信号波形为图8中对应的从左向右的 波形；当顺时针旋转时，输出的脉冲信号波形为图8中对应的从右到左的 波形。如果编码器顺时针旋转，则A相滞后B相90度；而如果逆时针旋 转，则B相滞后A相90度，根据A、 B相位的相对位置，通过逻辑判断可 知编码器旋转方向，同时根据编码器旋转一周的脉冲个数来计算出相对的 机械位置，编码器的精度决定了旋转一周的脉冲个数，通过从编码器读取 脉冲个数，则可以计算出其相对的角位移量。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说 明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的 实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本实用新型的 权利要求书范围内。
权利要求1.一种传动信号采集装置，该采集装置一端与拉拔机的主传动轴连接，其特征在于该采集装置包括底座、连接轴、弹簧联轴器、同步传动部件、过渡轴和编码器，底座上设有轴承座，连接轴固定在轴承座上，连接轴的一端设有弹簧联轴器，并与弹簧联轴器的一端连接固定，连接轴的另一端与同步传动部件的一端连接；弹簧联轴器的另一端与编码器的转子出轴连接固定；同步传动部件的另一端与过渡轴的一端连接，过渡轴的另一端与拉拔机的主传动轴连接固定。
2. 如权利要求l所述的传动信号采集装置，其特征在于 所述的同步传动部件包括同步齿轮和同步皮带，同步齿轮分别设置在连接轴的一端和过渡轴的一端，并与连接轴、过渡轴连接；.同步皮带套在 同步齿轮上，并与同步齿轮相配合。
3. 如权利要求l所述的传动信号采集装置，其特征在于 所述的连接轴上设有滚珠轴承，滚珠轴承固定在所述的轴承座上。
4. 如权利要求l所述的传动信号采集装置，其特征在于 所述的底座侧视为"n"型，底座的水平面上开有圆孔，所述的轴承座底部设有螺栓，螺栓穿过圆孔并与底座连接固定；底座的垂直面上设有 横向的长腰型孔，长腰型孔内设有螺栓，螺栓穿过长腰型孔与拉拔机的机 身固定。
5. 如权利要求l或4所述的传动信号釆集装置，其特征在于 所述的底座的水平面上还设有保持架，所述的编码器固定在保持架上。
专利摘要本实用新型公开了一种传动信号采集装置，包括底座、连接轴、弹簧联轴器、同步传动部件、过渡轴和编码器，底座上设有轴承座，连接轴固定在轴承座上，连接轴的一端设有弹簧联轴器，并与弹簧联轴器的一端连接固定，连接轴的另一端与同步传动部件的一端连接；弹簧联轴器的另一端与编码器的转子出轴连接固定；同步传动部件的另一端与过渡轴的一端连接，过渡轴的另一端与拉拔机的主传动轴连接固定。该采集装置结构简单、使用方便，通过同步齿轮、通过同步皮带的张力，消除拉拔机的主传动轴中心位置的颤动和偏移而导致编码器信号的失真，保证了信号采集的正确，同时还避免了拉拔机的主传动轴与编码器的转子出轴直接接触而导致编码器的损坏。
文档编号B21C1/12GK201030386SQ20072006911
公开日2008年3月5日 申请日期2007年4月20日 优先权日2007年4月20日
发明者朱运明, 陈建华 申请人:宝山钢铁股份有限公司