專利名稱：旋轉環轉角測量機械裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及ー種測量旋轉環轉角的機械裝置，尤其適用于安裝有對接旋轉環的大型薄壁柱形箱體旋轉角度的測量。
背景技術：
目前，檢測旋轉物體的轉角通常采取中心軸安裝轉角傳感器(例如増量編碼器、絕對位置編碼器)方式，直接或間接測量旋轉物體轉過的角度。對于ー種薄壁柱形箱體，幾何尺寸較大(直徑5m以上，長度20m以上)エ件， 基體為金屬殼體，表面有一定厚度的塑料涂層，對外殼涂層材料要求車銑加工，加工過程中需要實時檢測其轉角。由于不能采取中心軸驅動箱體旋轉，無法采取常規方式檢測旋轉角度，至今，還未見解決此問題的報導。

發明內容
本發明所要解決其技術問題是，解決薄壁柱形箱體加工過程中旋轉角實時檢測的問題，提供一種旋轉環轉角測量機械裝置。本發明解決其技術問題的技術方案旋轉環轉角測量機械裝置，該轉角測量機械裝置包括位置感應器、位置感應器支架、左支撐軸承、左側套筒、左軸承端蓋、轉動軸、支座、安裝基座、彈簧壓カ調節座、壓カ彈簧、導向套、固定螺釘、左止擋座、右止擋座、右側套筒、右支撐軸承、弾性聯軸器、編碼器、編碼器安裝支座、右軸承端蓋、橡膠滾輪。構成該轉角測量機械裝置的零部件之間的連接所述的彈簧壓カ調節座的螺紋端與安裝基座一端的螺紋連接，彈簧壓力調節座的沉孔端在安裝基座空腔內；所述的壓力彈簧的一端置于彈簧壓カ調節座的沉孔中。所述的導向套套在支座的套筒端的外圓上，通過螺釘與支座套筒端外圓上的螺紋孔連接將導向套固定在支座的套筒端的外圓上。將裝配后的導向套安裝在安裝基座的內孔中，其間為滑動配合；并將壓力彈簧置干支座的內孔中，壓カ彈簧、安裝基座和彈簧壓カ調節座同軸；壓力彈簧另一端與支座內孔的內腔底接觸。所述的左止擋座、右止擋座的通孔端通過螺釘與安裝基座法蘭上的螺紋孔連接固定在一起；左止擋座、右止擋座的另一端的下表面與支座的法蘭上表面接觸。將橡膠滾輪放置支座上部槽之間。將連接鍵安裝于轉動軸的鍵槽內，將左側套筒安裝于轉動軸的第一階梯軸上，并使其一個端面緊靠軸肩。將帶連接鍵和左側套筒的轉動軸從轉動軸的第四階梯軸端穿過支座左邊軸承座的通孔、橡膠滾輪的中心孔、右側套筒和支座右邊軸承座的通孔，右側套筒的法蘭凸緣的端面與橡膠滾輪的右端面接觸。將左支撐軸承安裝于轉動軸的第一階梯軸的左端，左支撐軸承的內圈與轉動軸的第一階梯軸配合，其外圈與支座左邊軸承座的通孔配合，左支撐軸承內圈的右端面與左側套筒的另ー個端面接觸；將左軸承端蓋安裝在支座左邊軸承座的左側端面。將右支撐軸承安裝于轉動軸的第三階梯軸的右端，右支撐軸承的內圈與轉動軸的第三階梯軸配合，其外圈與支座右邊軸承座的通孔配合，右支撐軸承內圈的右端面與右側套筒的另ー個端面接觸；將右軸承端蓋安裝在支座右邊軸承座的右側端面。弾性聯軸器的一端與轉動軸的第四階梯軸連接，通過緊定螺釘與轉動軸第四階梯軸外圓緊固；編碼器固定在編碼器安裝支座上。編碼器安裝支座與右軸承端蓋螺紋連接固定，同時實現編碼器的軸與彈性聯軸器另一端的連接。位置感應器固定在位置感應器支架的一端，位置感應器支架的另一端固定在支座外側。 轉動軸為階梯軸，分為轉動軸的第一至第四階梯軸。使用旋轉環轉角測量機械裝置時，橡膠滾輪的外圓與安裝在大型薄壁箱體ー個端面上的旋轉對接圓環的外圓接觸。在旋轉對接圓環的端面圓周位置制作標記靶點，在旋轉對接圓環轉動過程中，靶點也隨之轉動，當靶點轉到與位置感應器相對應時，位置感應器將輸出位置信號，為消除轉角積累誤差提供保證條件。本發明的有益效果提供了一種旋轉環轉角測量機械裝置，本發明中的橡膠滾輪與エ件端部旋轉對接環圓外圓之間保持恒定接觸力，成為純滾動關系，有效地解決了大型旋轉件的轉角實時測量的精度要求。該裝置結構簡單、安裝與維護方便，經實際使用證明具有很好的性價比。


圖I旋轉體與旋轉對接圓環連接示意圖該圖主要顯示薄壁柱形旋轉體兩端與旋轉對接環連接。圖2旋轉對接圓環與橡膠滾輪作用關系示意圖表示旋轉對接環與橡膠滾輪接觸關系，二者純滾動關系。圖3旋轉環轉角測量機械裝置結構示意圖。圖4轉動軸結構示意圖。圖5圖3的A處局部放大示意圖。圖中位置感應器I、位置感應器支架2、左支撐軸承3、左側套筒4、左軸承端蓋5、轉動軸6、支座9、安裝基座10、彈簧壓力調節座12、壓カ彈簧13、導向套14、左止擋座16-1、右止擋座16-2、右側套筒17、右支撐軸承18、彈性聯軸器19、編碼器20、金屬輪芯22、橡膠層23編碼器安裝支座24、右軸承端蓋25、旋轉對接環26、橡膠滾輪32。
具體實施例方式結合附圖對本發明作進ー步說明。旋轉環轉角測量機械裝置，如圖1、2、3所示，該轉角測量機械裝置包括位置感應器I、位置感應器支架2、左支撐軸承3、左側套筒4、左軸承端蓋5、轉動軸6、支座9、安裝基座10、彈簧壓力調節座12、壓カ彈簧13、導向套14、左止擋座16-1、右止擋座16-2、右側套筒17、右支撐軸承18、弾性聯軸器19、編碼器20、編碼器安裝支座24、右軸承端蓋25、橡膠滾輪32。構成該轉角測量機械裝置的零部件之間的連接所述的彈簧壓カ調節座12的螺紋端與安裝基座10 —端的螺紋連接，彈簧壓カ調節座12的沉孔端在安裝基座10空腔內；所述的壓カ彈簧13的一端置于彈簧壓カ調節座12的沉孔中。所述的導向套14套在支座9的套筒端的外圓上，通過螺釘與支座9套筒端外圓上的螺紋孔連接將導向套14固定在支座9的套筒端的外圓上。
將裝配后的導向套14安裝在安裝基座10的內孔中，其間為滑動配合；并將壓カ彈簧13置干支座9的內孔中，壓カ彈簧13、安裝基座10和彈簧壓力調節座12同軸；壓カ彈黃13另一端與支座9內孔的內腔底接觸。所述的左止擋座16-1、右止擋座16-2的通孔端通過螺釘與安裝基座10法蘭上的螺紋孔連接固定在一起；左止擋座16-1、右止擋座16-2的另一端的下表面與支座9的法蘭上表面接觸。將橡膠滾輪32放置支座9上部槽之間。將連接鍵21安裝于轉動軸6的鍵槽內，將左側套筒4安裝于轉動軸6的第一階梯軸41上,并使其一個端面緊靠軸肩。將帶連接鍵21和左側套筒4的轉動軸6從轉動軸6的第四階梯軸44端穿過支座9左邊軸承座的通孔、橡膠滾輪32的中心孔、右側套筒17和支座9右邊軸承座的通孔，右側套筒17的法蘭凸緣的端面與橡膠滾輪32的右端面接觸。將左支撐軸承3安裝于轉動軸6的第一階梯軸41的左端，左支撐軸承3的內圈與轉動軸6的第一階梯軸41配合，其外圈與支座9左邊軸承座的通孔配合，左支撐軸承3內圈的右端面與左側套筒4的另ー個端面接觸；將左軸承端蓋5安裝在支座9左邊軸承座的左側端面。將右支撐軸承18安裝于轉動軸6的第三階梯軸43的右端，右支撐軸承18的內圈與轉動軸6的第三階梯軸43配合，其外圈與支座9右邊軸承座的通孔配合，右支撐軸承18內圈的右端面與右側套筒17的另ー個端面接觸；將右軸承端蓋25安裝在支座9右邊軸承座的右側端面。弾性聯軸器19的一端與轉動軸6的第四階梯軸44連接，通過緊定螺釘與轉動軸6第四階梯軸44外圓緊固；編碼器20固定在編碼器安裝支座24上。編碼器安裝支座24與右軸承端蓋25螺紋連接固定，同時實現編碼器20的軸與彈性聯軸器19另一端的連接；借助工具在固定聯軸器螺釘エ藝孔52處，將緊定螺釘擰緊，使編碼器軸與彈性聯軸器19固緊，如圖5所示。位置感應器I固定在位置感應器支架2的一端，位置感應器支架2的另一端固定在支座9外側；目的是為消除因轉角累計的誤差。轉動軸6為階梯軸，分為轉動軸6的第一至第四階梯軸41、42、43、44 ;如圖4所示。橡膠滾輪32由金屬輪芯22和橡膠層23組成。在金屬輪芯22上硫化橡膠形成一體的橡膠滾輪32。
使用旋轉環轉角測量機械裝置時，橡膠滾輪32的外圓與安裝在大型薄壁箱體一個端面上的旋轉對接圓環26的外圓接觸。在旋轉對接圓環26的端面圓周位置制作標記靶點，其每個靶點之間相隔36°，其半徑位置與位置感應器I相對應，在旋轉對接圓環轉動過程中，靶點也隨之轉動，當靶點轉到與位置感應器I相對應時，位置感應器I將輸出位置信號，為消除轉角積累誤差提供保證條件。使用旋轉環轉角測量機械裝置時，橡膠滾輪32的外圓與安裝在大型薄壁箱體端面上的對接圓環26的外圓接觸。位置感應器I、弾性聯軸器19、編碼器20為市售產品。在薄壁柱形箱體エ件加工前，在薄壁柱形箱體兩端固定旋轉對接圓環26，旋轉對接圓環26要滿足較高的剛度及綜合機械強度要求，本裝置的橡膠滾輪32與固定在薄壁柱形箱體一端的旋轉對接圓環26接觸，并保持一定的接觸力，接觸カ是通過調節彈簧壓カ調 節座12的位置實現壓カ彈簧13壓カ的改變。由于固定薄壁柱形箱體エ件旋轉對旋轉對接圓環26的轉動帶動橡膠滾輪32轉動，編碼器20輸出相應的轉動信號。
權利要求
1.旋轉環轉角測量機械裝置，其特征在于，該轉角測量機械裝置包括 位置感應器(I)、位置感應器支架(2)、左支撐軸承(3)、左側套筒(4)、左軸承端蓋(5)、轉動軸(6)、支座(9)、安裝基座(10)、彈簧壓力調節座(12)、壓カ彈簧(13)、導向套(14)、左止擋座(16-1)、右止擋座(16-2)、右側套筒(17)、右支撐軸承(18)、彈性聯軸器(19)、編碼器(20)、編碼器安裝支座(24)、右軸承端蓋(25)、橡膠滾輪(32)； 構成該轉角測量機械裝置的零部件之間的連接 所述的彈簧壓カ調節座(12)的螺紋端與安裝基座(10) 一端的螺紋連接，彈簧壓カ調節座(12)的沉孔端在安裝基座(10)空腔內；所述的壓カ彈簧(13)的一端置于彈簧壓カ調節座(12)的沉孔中； 所述的導向套(14)套在支座(9)的套筒端的外圓上，通過螺釘與支座(9)套筒端外圓上的螺紋孔連接將導向套(14)固定在支座(9)的套筒端的外圓上； 將裝配后的導向套(14)安裝在安裝基座(10)的內孔中，其間為滑動配合；并將壓カ彈簧(13)置干支座(9)的內孔中，壓カ彈簧(13)、安裝基座(10)和彈簧壓力調節座(12)同軸；壓カ彈簧(13)另一端與支座(9)內孔的內腔底接觸； 所述的左止擋座(16-1 )、右止擋座(16-2)的通孔端通過螺釘與安裝基座(10)法蘭上的螺紋孔連接固定在一起；左止擋座(16-1)、右止擋座(16-2)的另一端的下表面與支座(9)的法蘭上表面接觸； 將橡膠滾輪(32)放置支座(9)上部槽之間； 將連接鍵(21)安裝于轉動軸(6)的鍵槽內，將左側套筒(4)安裝于轉動軸(6)的第一階梯軸(41)上，并使其一個端面緊靠軸肩； 將帶連接鍵(21)和左側套筒(4)的轉動軸(6)從轉動軸(6)的第四階梯軸(44)端穿過支座(9)左邊軸承座的通孔、橡膠滾輪(32)的中心孔、右側套筒(17)和支座(9)右邊軸承座的通孔，右側套筒(17)的法蘭凸緣的端面與橡膠滾輪(32)的右端面接觸； 將左支撐軸承(3)安裝于轉動軸(6)的第一階梯軸(41)的左端，左支撐軸承(3)的內圈與轉動軸(6)的第一階梯軸(41)配合,其外圈與支座(9)左邊軸承座的通孔配合,左支撐軸承(3)內圈的右端面與左側套筒(4)的另ー個端面接觸；將左軸承端蓋(5)安裝在支座(9)左邊軸承座的左側端面； 將右支撐軸承(18)安裝于轉動軸(6)的第三階梯軸(43)的右端，右支撐軸承(18)的內圈與轉動軸(6)的第三階梯軸(43)配合，其外圈與支座(9)右邊軸承座的通孔配合，右支撐軸承(18)內圈的右端面與右側套筒(17)的另ー個端面接觸；將右軸承端蓋(25)安裝在支座(9)右邊軸承座的右側端面； 弾性聯軸器(19)的一端與轉動軸(6)的第四階梯軸(44)連接，通過緊定螺釘與轉動軸(6)第四階梯軸(44)外圓緊固；編碼器(20)固定在編碼器安裝支座(24)上； 編碼器安裝支座(24)與右軸承端蓋(25)螺紋連接固定，同時實現編碼器(20)的軸與弾性聯軸器(19)另一端的連接； 位置感應器(I)固定在位置感應器支架(2)的一端，位置感應器支架(2)的另一端固定在支座(9)外側； 轉動軸(6)為階梯軸，分為轉動軸(6)的第ー至第四階梯軸(41、42、43、44); 使用旋轉環轉角測量機械裝置時，橡膠滾輪(32)的外圓與安裝在大型薄壁箱體ー個端面上的旋轉對接圓環(26)的外圓接觸。·
全文摘要
旋轉環轉角測量機械裝置，涉及大型薄壁柱形箱體旋轉角度的測量裝置。解決了薄壁柱形箱體加工過程中旋轉角實時檢測的問題。該裝置的橡膠滾輪(32)與工件端部旋轉對接環(26)外圓之間保持恒定接觸力和純滾動關系，編碼器(20)通過彈性聯軸器(19)連接在橡膠滾輪(32)的轉動軸(6)上，工件旋轉環(26)轉動帶動橡膠滾輪(32)轉動，通過彈性聯軸器(19)帶動編碼器(20)軸轉動，編碼器(20)輸出轉角信號。位置感應器(1)通過位置感應器支架(2)安裝在支座(9)上。位置感應器(1)固定在位置感應器支架(2)的一端，位置感應器支架(2)的另一端固定在支座(9)外側，當旋轉環靶點轉到與位置傳感器相對應時，位置傳感器將輸出位置信號，為消除轉角積累誤差提供可靠條件。
文檔編號G01B21/22GK102853802SQ20121034809
公開日2013年1月2日 申請日期2012年9月18日 優先權日2012年9月18日
發明者房海蓉, 霍凱, 徐雙滿, 王青溫, 劉玉琳, 孫艷華 申請人:北京交通大學