专利名称：旋转角度测量装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及机械测量领域，具体而言，涉及一种旋转角度测量装置。
背景技术：
目前，带回转机构的工程设备，其回转角度的测量大部分借助的是一体化的回转编码器。根据编码器原理，利用性能可靠的位置传感器，与码盘配合，以足够的安装精度保障该测量装置的检测精度，将可靠的信号发给ECU(电子控制单元)，经处理计算出被测单元的回转角度。更进一步的，可以通过提高机械精度或增加机械机构的方式来定制检测装置，以符合实际工况和检测要求。但由于工程机械工作环境相对恶劣，一体化的回转编码器往往不能适用于振动很大的场合，在器件本身选型、安装及精度上不能协调。为满足工程机械的需要，应设计适应性更好的测量装置。
实用新型内容本实用新型旨在提供一种旋转角度测量装置，以解决现有技术中一体化的回转编码器不能适用于振动很大的场合的问题。为了实现上述目的，本实用新型提供了一种旋转角度测量装置，包括主轴，与待测物同轴转动；码盘，固定设置在主轴上，并以主轴为旋转轴；传感器安装部，位于码盘上方；传感器，设置在传感器安装部上，并与电子控制单元连接；定位支撑件，与参照性物件固定连接，传感器安装部可沿轴向方向活动地设置在主轴上，定位支撑件通过弹性部件与传感器安装部连接，使传感器安装部抵接在码盘上。进一步地，弹性部件为弹簧。进一步地，弹簧为多个，并以主轴为中心均勻分布在传感器安装部上。进一步地，传感器安装部与码盘之间设有间隙控制机构。进一步地，间隙控制机构为凸起或滚珠。进一步地，传感器至少有两个，并相对于码盘边缘安装在传感器安装部上。进一步地，传感器为两个，并分别设置在以主轴为中心相互垂直的两个径向方向上。进一步地，码盘的齿数为如士1，其中η为自然数。进一步地，在传感器安装部上围绕主轴设置有凸起结构。由于本实用新型的回转角度测量装置采用弹性部件将传感器安装部压在码盘上， 使得传感器受到外部振动干扰的影响下降到最小，这样就最大限度的保障了传感器的测量精度，因此，采用本实用新型的技术方案的回转角度测量装置抗振动的能力强，测量精度高。在传感器安装部与码盘之间设置有间隙控制机构，能够保证传感器安装部与码盘之间的距离，降低传感器安装部和码盘之间的摩擦，提高测量精度。另外该设计结构简单，调试方便。
说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中图1示出了本实用新型具体实施例的剖视结构示意图；以及图2示出了图1所示实施例的俯视结构示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。如图1所示，本实用新型提供的旋转角度测量装置，其主轴10用于与待测物同轴连接，并同步转动，码盘20固定设置在主轴10上，可随主轴10同步旋转，传感器安装部30 位于码盘20上方，并可沿轴向方向活动地设置在主轴10上，且传感器安装部30不随主轴 10—起旋转。由于主轴10的限制作用，使得传感器安装部30只能有轴向方向的运动，而不会有径向方向的运动，保证了传感器安装部30相对于码盘20的径向位置的稳定性。传感器40设置在传感器安装部30上，并与电子控制单元连接，将从码盘20上获得的差相信号传递给电子控制单元，并由电子控制单元进行处理；定位支撑件50通过弹性部件与传感器安装部30连接在一起，并通过弹性部件的弹性作用使传感器安装部30抵压在码盘20上。 在本实施例中，传感器安装部30为与码盘20具有相同直径的圆形板状结构。由于传感器安装部30与码盘20之间直接接触，当回转角度测量装置受到振动的影响时，在弹性部件的弹力作用下，不管码盘20如何运动，传感器安装部30都能够跟随着码盘20的振动而振动，使得传感器40相对于码盘20上的测量位置能够生成稳定的测量信号，从而保证传感器40对码盘20的测量的准确性。在回转角度测量装置的工作过程中，主轴10及码盘20随被测物转动，而传感器安装部30及传感器40在弹性部件的扭矩作用下并不旋转。可以理解地是，弹性部件只要能够起到将定位支撑件50与传感器安装部30弹性连接，又有一定的强度能将传感器安装部30抵压在码盘20上即在本实用新型的保护范围之内。弹性部件可以是弹簧60，使用弹簧60进行连接时，弹簧60应该为一根或者多根。当弹簧60为多根时，其以主轴10为中心分布在传感器安装部30上，其上端固定连接在定位支撑件50上，下端固定连接在传感器安装部30上，一方面在轴向上将传感器安装部30紧压在码盘20上；另一方面，在水平方向限定传感器安装部30的旋转，保证传感器40的测量结构稳定。当弹簧60只有一根时，应该以主轴10为中心套设在主轴10外，并将定位支撑件 50与传感器安装部30连接在一起。当弹簧60有多根时，应该分布设置在传感器安装部30 的中部圆周位置上，优选地，弹簧60沿周向均布在传感器安装部30的中部圆周位置。定位支撑件50的形状根据弹簧的数量而定。由于采用弹簧60将传感器安装部30压在码盘20 上，使得传感器40受到外部振动干扰的影响下降到最小，这样就最大限度的保障了传感器 40的测量精度，因此，采用本实用新型的回转角度测量装置抗振动的能力强，能够满足恶劣环境下的测量要求，测量精度高。[0022]在本实施例中，传感器安装部30与码盘20之间的间隙控制机构可以是简单的凸起31，也可以是其它结构，如滚珠，其作用是使传感器安装部30与码盘20之间的距离固定， 同时可以减少由于传感器安装部30与码盘20的直接接触所带来的摩擦力对测量装置的影响。间隙控制机构可以设置在传感器安装部30上，也可以设置在码盘20上，可以根据测量装置的结构选择合适的设置位置。当在恶劣的环境下工作时，设备受到的振动较大，在对待测物的回转角度进行测量时，由于振动的作用会严重的影响传感器40相对于码盘20的位置，造成测量位置的变动，进而使得测量的信号不稳定。弹性装置的弹性作用，能够从一定程度上缓解由于振动的影响带来的测量不稳的问题，使得传感器40获得比较稳定的测量信号。但是由于传感器安装部30与码盘20之间的摩擦较大，而且随着振动力的变动，摩擦力也会发生变化，并且会对传感器安装部30的稳定性带来不利的影响，也使得传感器40的测量精度受到影响。而间隙控制机构使得各传感器40与码盘20之间具有均勻的间隙，能够保证传感器40进行准确的测量，同时由于间隙控制机构的存在，使得传感器安装部30与码盘20之间变为点接触，所受到的摩擦作用大幅度降低，振动作用对于传感器40和码盘20 上的测量位置之间的关系影响大幅减小，有效提高传感器40的测量精度。如图2所示，并结合参见图1，传感器40可以设置多个，优选地，传感器40为两个或者三个，安装在传感器安装部30上，并相对于码盘边缘设置，各个传感器40的安装位置要保证传感器40之间能够形成稳定清晰的差相信号。优选地，在本实施例中，传感器40的数目为两个，并分别设置在与主轴10为中心相互垂直的两个径向方向上，且码盘20的齿数为如士1，其中η为自然数。这样，通过每个传感器所获得的齿差就能够通过齿间错位来获得，并根据齿间差得到两个传感器40的相位差，从而获得差相信号，这个差相信号根据齿间差确定。因此，在两个传感器40沿两个径向方向相互垂直设置的情况下，可以很方便地通过设定η的数值来确定测量数据的精度，从而可以根据测量精度的要求来选择合适的码盘齿数，使得测量装置的测量精度可以控制，以满足实际测量的要求。可以理解地是，码盘 20的齿数也可以根据实际需要采用其它的设置方式。另外，本实用新型传感器的选型灵活， 可以根据实际需要而定。优选地，在传感器安装部30上主轴10的周围部分设置有凸起结构。由于传感器安装部30为板状结构，在使用过程中会因为环境的恶劣造成传感器安装部30的偏摆，增加其与主轴10之间的磨损，进而影响传感器安装部30在主轴上的稳定性，降低设置在传感器安装部30上的传感器40的测量精度。而围绕主轴10设置在传感器安装部30上的凸起结构，能够保证传感器安装部30与主轴10之间的连接强度，减少传感器安装部30的轴孔磨损，提高整个测量装置的精度，提高测量装置的使用寿命。本实用新型的回转角度测量装置采用弹性部件将传感器安装部压在码盘上，使得传感器受到外部振动干扰的影响下降到最小，这样就最大限度的保障了传感器的测量精度，因此，根据本实用新型的回转角度测量装置抗振动的能力强。在传感器安装部与码盘之间设置有间隙控制机构，能够保证传感器安装部与码盘之间的距离，降低传感器安装部和码盘之间的摩擦，提高测量精度。另外，该装置结构紧凑，安装尺寸小，调试方便。以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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。
权利要求1.一种旋转角度测量装置，包括主轴(10)，与待测物同轴转动；码盘(20)，固定设置在所述主轴(10)上，并以所述主轴(10)为旋转轴；传感器安装部(30)，位于所述码盘00)上方；传感器(40)，设置在所述传感器安装部(30)上，并与电子控制单元连接，其特征在于，还包括定位支撑件(50)，与参照性物件固定连接，所述传感器安装部(30)，可沿轴向方向活动地设置在所述主轴(10)上，所述定位支撑件(50)通过弹性部件与所述传感器安装部(30)连接，使所述传感器安装部(30)抵压在所述码盘00)上。
2.根据权利要求1所述的旋转角度测量装置，其特征在于，所述弹性部件为弹簧(60)。
3.根据权利要求2所述的旋转角度测量装置，其特征在于，所述弹簧(60)为多个，并以所述主轴(10)为中心均勻分布在所述传感器安装部(30)上。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的旋转角度测量装置，其特征在于，所述传感器安装部(30)与所述码盘00)之间设有间隙控制机构。
5.根据权利要求4所述的旋转角度测量装置，其特征在于，所述间隙控制机构为凸起 (31)或滚珠。
6.根据权利要求1所述的旋转角度测量装置，其特征在于，所述传感器GO)至少有两个，并相对于码盘边缘安装在所述传感器安装部(30)上。
7.根据权利要求6所述的旋转角度测量装置，其特征在于，所述传感器00)为两个，并分别设置在以所述主轴(10)为中心相互垂直的两个径向方向上。
8.根据权利要求7所述的旋转角度测量装置，其特征在于，所述码盘O0)的齿数为如士 1，其中η为自然数。
9.根据权利要求1所述的旋转角度测量装置，其特征在于，在所述传感器安装部(30) 上围绕所述主轴(10)设置有凸起结构。
专利摘要本实用新型公开了一种旋转角度测量装置。该旋转角度测量装置包括主轴(10)，与待测物同轴转动；码盘(20)，固定设置在主轴(10)上；传感器安装部(30)，位于码盘(20)上方，可沿轴向方向活动地设置在主轴(10)上；传感器(40)，设置在传感器安装部(30)上；定位支撑件(50)，与参照性物件固定；定位支撑件(50)通过弹性部件与传感器安装部(30)连接，使传感器安装部(30)抵压在码盘(20)上。本实用新型的回转角度测量装置采用弹性部件将传感器安装部压在码盘上，使得传感器受到外部振动干扰的影响下降到最小，因此，抗振动的能力强，测量精度高。
文档编号G01D3/028GK202033045SQ201120144728
公开日2011年11月9日 申请日期2011年5月9日 优先权日2011年5月9日
发明者曾中炜, 曾鑫 申请人:长沙中联重工科技发展股份有限公司