专利名称：旋转编码器工作起点位置的调整装置及其工作方法
技术领域：
本发明涉及机械自动化控制的领域，特别涉及一种自动控制机构的旋转编码器工作起点位置的调整装置及其工作方法。
背景技术：
一般带转轴的自动控制机构在使用过程中需利用旋转编码器检测转轴的角度，当转轴角度为特殊值时(通常为零位置)自动控制机构某一零件运动到某一特殊位置，即机构运动到该位置时，与转轴同轴旋转的旋转编码器正好输出零位信号；自动控制机构上的旋转编码器的安装方式所述旋转编码器的空心转轴与被测自动控制机构的转轴传动相连； 旋转编码器的壳体通过一弹性支架设于所述被测自动控制机构的安装板上。
为了使旋转编码器的输出信号与自动控制机构的转轴协同，带转轴的自动控制机构在工作前一般需要把旋转编码器先回到零点，作为工作起点。
由于旋转编码器在安装过程中可能停在圆周方向任意位置，通常为了使旋转编码器能停靠在零位，一般需要断开编码器转轴与机构转轴的连接(编码器转轴可旋转，而机构转轴不动)，手工转动编码器转轴直到输出零位信号为止，由于同时需要将所述旋转编码器的空心转轴与被测自动控制机构的转轴固定相连，因此不易控制其精度。即传统的手工调整方法很难把编码器转轴快速、准确、可靠地停在零位。发明内容
本发明要解决的技术问题是提供安装和拆卸简便、调整精度较高的旋转编码器工作起点位置的调整装置及其工作方法。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种旋转编码器工作起点位置的调整装置， 其包括编码器读数器、蜗轮5、蜗杆6和万向磁力表座组件11 ；蜗轮5用于固定套设于一自动控制机构的旋转编码器4的空心转轴4-1上，该蜗轮5由对称的下、上半蜗轮5-1、5-2 彼此连接而成；所述万向磁力表座组件11的表座11-1用于固定在所述被测自动控制机构上，所述蜗杆6活动套设于一轴套7中，该轴套7紧配合于所述万向磁力表座组件11的弹性孔夹头11-8中；弹性孔夹头11-8通过万向支撑臂11-3与所述表座11-1固定连接；所述弹性孔夹头11-8的位置适于使所述蜗杆6的前端6-1与蜗轮5相啮合，以在蜗杆6发生转动时驱动蜗轮5，进而驱动所述空心转轴4-1，同时通过所述编码器读数器判断所述旋转编码器4是否到达工作起点位置。
所述轴套7整体设于所述弹性孔夹头11-8中，蜗杆6的两端延伸出所述弹性孔夹头 11-8。
进一步，为了使上述所述蜗杆6在轴套7内不发生轴向窜动，在所述蜗杆6上并于所述第一限位轴承12的前侧设有一限位台阶6-2，该限位台阶6-2的外径大于第一限位轴承12的内圈的内径，并小于第一限位轴承12的外圈的内径。
进一步，为了使上述所述蜗杆6在轴套7内不发生径向和轴向窜动的同时可以灵活旋转，在蜗杆6上并于所述弹性孔夹头11-8的前后两端的外侧分别设有第一、第二限位轴承12、8，第一、第二限位轴承12、8的外轮与所述弹性孔夹头11-8的两端面贴紧；所述蜗杆6上并于所述第二限位轴承8的后侧依次设有挡圈9和锁紧螺母10。
上述旋转编码器工作起点位置的调整装置的工作方法，包括以下步骤(a)、将旋转编码器4的空心转轴4-1上的用于连接被测自动控制机构的转轴1的紧定螺钉4-4松开，并将下、上半蜗轮5-1、5-2对称紧配合设于所述空心转轴4-1上；(b)、将所述万向磁力表座组件11的表座11-1固定在所述被测自动控制机构上，并调节万向支撑臂11-3的方位，使该万向支撑臂11-3末端的所述弹性孔夹头11-8与蜗轮5相邻，进一步微调该万向支撑臂11-3并使所述蜗杆6的前端6-1与蜗轮5彼此啮合；(c)、将所述旋转编码器4的信号输出端与编码器读数器相连；(d)、通过手轮或伺服电机驱动机构或步进电机驱动机构旋转所述蜗杆6，直至编码器读数器显示旋转编码器4是达工作起点位置时停止；(e)、拧紧所述空心转轴4-1上的紧定螺钉4-4，依次移除所述万向磁力表座组件11和蜗轮5。
本发明具有如下优点1、本发明所涉及的调整装置与工作方法，采用蜗轮蜗杆机构调整旋转编码器到零点并固定旋转编码器4的空心转轴4-1，由于蜗轮蜗杆机构的稳定性较高，因此适于把编码器转轴快速、准确、可靠地停在零位，以便于连接固定所述空心转轴与转轴。对于不同规格的旋转编码器只需根据其空心转轴外径提供与之配套的蜗轮即可正常工作，并且调整过程中可以通过手轮或伺服电机驱动机构或步进电机驱动机构旋转所述蜗杆传动装置，通用性较强；2、本发明所涉及的调整装置与工作方法，利用了蜗杆传动系统传动平稳、精度高的优点，使调整过程精度高且易于控制；3、本发明所涉及的调整装置各部件结构紧凑，并且把易于拆装的万向磁力表座组件作为蜗杆位置和姿态调整部件使得该装置安装简便，拆卸方便。
图1为本发明的旋转编码器工作起点位置的调整装置的结构示意图； 图2为图1的B-B剖面图，具体涉及蜗轮、蜗杆的装配结构示意图；图3为本发明涉及的蜗轮的主视图；图4为图1的A-A剖面图，具体涉及旋转编码器的装配结构示意图； 图5为图3的C-C剖面图。
具体实施方式
为了使本发明的内容更容易的被理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明实施例1自动控制机构上的旋转编码器的安装方式所述旋转编码器的空心转轴4-1与被测自动控制机构的转轴1传动相连；旋转编码器4的壳体4-3通过一弹性支架4-2设于所述被测自动控制机构的安装板2上。
如图1-5，本发明旋转编码器工作起点位置的调整装置包括编码器读数器、蜗轮 5、蜗杆6和万向磁力表座组件11 ；蜗轮5用于固定套设于一自动控制机构的旋转编码器4 的空心转轴4-1上，该蜗轮5由对称的下、上半蜗轮5-1、5-2彼此连接而成；所述万向磁力表座组件11的表座11-1用于固定在所述被测自动控制机构上，所述蜗杆6活动套设于一轴套7中，该轴套7紧配合于所述万向磁力表座组件11的弹性孔夹头11-8中；弹性孔夹头 11-8通过万向支撑臂11-3与所述表座11-1固定连接；所述弹性孔夹头11-8的位置适于使所述蜗杆6的前端6-1与蜗轮5相啮合，以在蜗杆6发生转动时驱动蜗轮5，进而驱动所述空心转轴4-1，同时通过所述编码器读数器判断所述旋转编码器4是否到达工作起点位置。
下、上半蜗轮5-1、5_2上设有彼此对称的凸台，该凸台上设有一对螺栓孔，以使下、上半蜗轮5-1、5-2通过一对螺栓5-3连接固定。在其他实施方式中，下、上半蜗轮5-1、 5-2彼此适于通过磁性连接或用夹具加持连接的方式固定。
所述轴套7整体设于所述弹性孔夹头11-8中，蜗杆6的两端延伸出所述弹性孔夹头11-8 ；在蜗杆6上并于所述弹性孔夹头11-8的前后两端的外侧分别设有第一、第二限位轴承12、8，第一、第二限位轴承12、8的外圈与所述弹性孔夹头11-8的两端面贴紧。
在所述蜗杆6上并于所述第一限位轴承12的前侧设有一限位台阶6-2，该限位台阶6-2的外径大于第一限位轴承12的内圈的内径，并小于第一限位轴承12的外圈的外径；在所述蜗杆6上并于所述第二限位轴承8的后侧依次设有挡圈9和锁紧螺母10。
实施例2上述旋转编码器工作起点位置的调整装置的工作方法，包括 将旋转编码器4的空心转轴4-1上的用于连接被测自动控制机构的转轴1的紧定螺钉 4-4松开，并将下、上半蜗轮5-1、5-2对称紧配合设于所述空心转轴4-1上，使所述空心转轴 4-1可以与所述蜗轮5同步旋转。
拧紧旋钮11-9，将所述轴套7紧配合于所述万向磁力表座组件11的弹性孔夹头 11-8中，在蜗杆6上并于所述弹性孔夹头11-8的前后两端分别套设有第一、第二限位轴承 12、8 ；在所述蜗杆6上并于所述第二限位轴承8的后侧依次套设挡圈9和锁紧螺母10，调节所述锁紧螺母10直至所述蜗杆6在所述轴套7中消除窜动；转动手柄11-2至“0N”，使万向磁力表座组件11的表座11-1固定在所述被测自动控制机构上；调节磁力表座组件11的万向支撑臂11-3的方位，使该万向支撑臂11-3末端的所述弹性孔夹头11-8与蜗轮5相邻，进一步微调该万向支撑臂11-3并使所述蜗杆6的前端6-1 与蜗轮5彼此啮合；将所述旋转编码器4的信号输出端与编码器读数器相连；通过手轮或伺服电机驱动机构或步进电机驱动机构旋转所述蜗杆6，直至编码器读数器显示旋转编码器4到达工作起点位置时停止；拧紧所述空心转轴4-1上的紧定螺钉4-4，依次移除所述万向磁力表座组件11和蜗轮5。
旋转编码器4的零位输出信号可通过数字量输入模块进入计算机，由计算机软件不断读该信号，可检测出零位信号。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
权利要求
1.一种旋转编码器工作起点位置的调整装置，其特征在于包括编码器读数器、蜗轮 (5)、蜗杆(6)和万向磁力表座组件(11)；蜗轮(5)用于固定套设于一自动控制机构的旋转编码器(4)的空心转轴(4-1)上，该蜗轮(5)由对称的下、上半蜗轮(5-1、5-2)彼此连接而成；所述万向磁力表座组件(11)的表座(11-1)用于固定在所述被测自动控制机构上，所述蜗杆(6)活动套设于一轴套(7)中，该轴套(7)紧配合于所述万向磁力表座组件(11)的弹性孔夹头(11-8)中；弹性孔夹头(11-8)通过万向支撑臂(11-3)与所述表座(11-1)固定连接；所述弹性孔夹头(11-8)的位置适于使所述蜗杆(6)的前端(6-1)与蜗轮(5)相啮合，以在蜗杆(6)发生转动时驱动蜗轮(5)，进而驱动所述空心转轴(4-1)，同时通过所述编码器读数器判断所述旋转编码器(4)是否到达工作起点位置。
2.根据权利要求1所述旋转编码器工作起点位置的调整装置，其特征在于所述轴套 (7)整体设于所述弹性孔夹头(11-8)中，蜗杆(6)的两端延伸出所述弹性孔夹头(11-8)；在蜗杆(6)上并于所述弹性孔夹头(11-8)的前后两端的外侧分别设有第一、第二限位轴承(12、8)，第一、第二限位轴承(12、8)的外圈与所述弹性孔夹头(11-8)的两端面贴紧。
3.根据权利要求2所述旋转编码器工作起点位置的调整装置，其特征在于在所述蜗杆(6)上并于所述第一限位轴承(12)的前侧设有一限位台阶(6-2)，该限位台阶(6-2)的外径大于第一限位轴承(12)的内圈的内径，并小于第一限位轴承(12)的外圈的内径；在所述蜗杆(6)上并于所述第二限位轴承(8)的后侧依次设有挡圈(9)和锁紧螺母 (10)。
4.上述权利要求1-3之一所述的旋转编码器工作起点位置的调整装置的工作方法，其特征在于包括以下步骤(a)、将旋转编码器(4)的空心转轴(4-1)上的用于连接被测自动控制机构的转轴(1) 的紧定螺钉(4-4)松开，并将下、上半蜗轮(5-1、5-2)对称紧配合设于所述空心转轴(4-1) 上；(b)、将所述万向磁力表座组件(11)的表座(11-1)固定在所述被测自动控制机构上， 并调节万向支撑臂(11-3)的方位，使该万向支撑臂(11-3)末端的所述弹性孔夹头(11-8) 与蜗轮(5)相邻，进一步微调该万向支撑臂(11-3)并使所述蜗杆(6)的前端(6-1)与蜗轮 (5)彼此啮合;(c)、将所述旋转编码器(4)的信号输出端与编码器读数器相连；(d)、通过手轮或伺服电机驱动机构或步进电机驱动机构旋转所述蜗杆(6)，直至编码器读数器显示旋转编码器(4)到达工作起点位置时停止；(e)、拧紧所述空心转轴(4-1)上的紧定螺钉(4-4)，依次移除所述万向磁力表座组件 (11)和蜗轮(5)。
全文摘要
本发明涉及一种旋转编码器工作起点位置的调整装置及其工作方法。该装置包括:编码器读数器、蜗轮、蜗杆和万向磁力表座组件；蜗轮用于固定套设于一自动控制机构的旋转编码器的空心转轴上，该蜗轮由对称的下、上半蜗轮彼此连接而成；所述万向磁力表座组件的表座用于固定在所述被测自动控制机构上，所述蜗杆活动套设于一轴套中，该轴套紧配合于所述万向磁力表座组件的弹性孔夹头中；弹性孔夹头通过万向支撑臂与所述表座固定连接；所述弹性孔夹头的位置适于使所述蜗杆的前端与蜗轮相啮合，以在蜗杆发生转动时驱动蜗轮，进而驱动所述空心转轴，同时通过所述编码器读数器判断所述旋转编码器是否到达工作起点位置。
文档编号G01D11/00GK102519508SQ201110433198
公开日2012年6月27日 申请日期2011年12月21日 优先权日2011年12月21日
发明者丁仕燕, 夏任波, 干为民, 杨辉 申请人:常州工学院