專利名稱：帶可控裝置的蝸輪蝸桿傳動(dòng)單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，主要涉及的是一種蝸輪蝸桿傳動(dòng)單元旋轉(zhuǎn)位置的測(cè)控裝置。廣泛適用于加工中心轉(zhuǎn)臺(tái)、機(jī)床轉(zhuǎn)臺(tái)、發(fā)射塔旋轉(zhuǎn)臺(tái)、雷達(dá)天線轉(zhuǎn)臺(tái)、木工機(jī)械等領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
蝸輪蝸桿傳動(dòng)單元是實(shí)現(xiàn)大傳動(dòng)比的裝置，用在空間交錯(cuò)的兩軸間傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。主要用于傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的設(shè)備中，尤其是對(duì)旋轉(zhuǎn)過(guò)程需要控制運(yùn)動(dòng)位置的設(shè)備或裝置上，如加工中心轉(zhuǎn)臺(tái)、機(jī)床轉(zhuǎn)臺(tái)、發(fā)射塔旋轉(zhuǎn)臺(tái)、雷達(dá)天線轉(zhuǎn)臺(tái)、木工機(jī)械等。現(xiàn)有的蝸輪蝸桿傳動(dòng)單元主要包括主軸承/蝸輪4 (與軸承一體或帶齒軸承)、底座或殼體5、左端蓋6、 蝸桿或蝸桿軸7、輔軸承8、輔軸承座或殼體9、右端蓋10和動(dòng)力源11 (也有不配置動(dòng)力源使用者自行配置動(dòng)力源的)，由于這類設(shè)備的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)所用部件多，傳動(dòng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，一般蝸輪上面會(huì)安裝軸承和平臺(tái)或需要轉(zhuǎn)動(dòng)的工件，因此，占用空間大，傳動(dòng)過(guò)程中不能準(zhǔn)確控制蝸輪所在位置，致使加工的工件精度不高，誤差大。目前采取的措施是過(guò)使用電機(jī)編碼器，由編碼器發(fā)出信號(hào)反饋給控制器，控制蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)的位置，間接控制蝸輪的轉(zhuǎn)動(dòng)位置。由于蝸輪蝸桿傳動(dòng)過(guò)程中有誤差，因而這種方式不能精確控制蝸輪的精準(zhǔn)位置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的由此產(chǎn)生，提出一種帶可控裝置的蝸輪蝸桿傳動(dòng)單元。通過(guò)控制蝸輪的旋轉(zhuǎn)位置來(lái)確定或控制轉(zhuǎn)動(dòng)單元的運(yùn)轉(zhuǎn)角度或轉(zhuǎn)動(dòng)弧度，實(shí)現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)回轉(zhuǎn)位置的高精度測(cè)控，最大旋轉(zhuǎn)角度誤差可測(cè)控到三角秒。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)上述目的采取的技術(shù)方案是在蝸輪蝸桿傳動(dòng)裝置的主軸承/渦輪上設(shè)置有檢測(cè)元件，相對(duì)檢測(cè)元件的外圓周面上至少設(shè)置有一個(gè)以上傳感器，由固定架固定支撐。本發(fā)明所述的檢測(cè)元件為磁柵、光柵、鋼柵、時(shí)柵。本發(fā)明所述的檢測(cè)元件安裝在主軸承/渦輪下面固定圈外徑上；或安裝在主軸承 /渦輪上部外內(nèi)徑上；或安裝在主軸承/渦輪下面固定圈內(nèi)徑上；或安裝在主軸承/渦輪上面固定圈內(nèi)徑上；或安裝在主軸承/渦輪上面固定圈外徑上；或安裝在雙蝸桿傳動(dòng)主軸承/ 渦輪下面固定圈外徑上；或安裝在雙蝸桿傳動(dòng)主軸承/渦輪上部外內(nèi)徑上；或安裝在雙蝸桿傳動(dòng)主軸承/渦輪下面固定圈內(nèi)徑上；或安裝在雙蝸桿傳動(dòng)主軸承/渦輪上面固定圈內(nèi)徑上；或安裝在雙蝸桿傳動(dòng)主軸承/渦輪上面固定圈外徑上。本發(fā)明所述的固定圈可以是單獨(dú)一個(gè)圈，也可以和主軸承/渦輪加工為一體，即在主軸承/渦輪上加工出一個(gè)圓形環(huán)，檢測(cè)元件安裝在該圓形環(huán)上。本發(fā)明由動(dòng)力源帶動(dòng)蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)，蝸桿帶動(dòng)蝸輪旋轉(zhuǎn)，檢測(cè)元件隨主軸承/渦輪一起旋轉(zhuǎn)，通過(guò)檢測(cè)元件與傳感器的配合使用，時(shí)實(shí)監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)單元的運(yùn)轉(zhuǎn)位置(角度或轉(zhuǎn)動(dòng)弧度)，并把監(jiān)測(cè)的信號(hào)時(shí)實(shí)傳遞到控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)通過(guò)反饋值與給定值進(jìn)行比較后，控
3制驅(qū)動(dòng)單元對(duì)產(chǎn)生的偏差量進(jìn)行補(bǔ)償。由此，實(shí)現(xiàn)對(duì)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的高精度測(cè)控。不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，而且相對(duì)于傳統(tǒng)轉(zhuǎn)臺(tái)機(jī)構(gòu)減少了蝸輪上面連接的固定圈和轉(zhuǎn)臺(tái)軸承，節(jié)省空間，并降低了生產(chǎn)成本。


圖1為本發(fā)明檢測(cè)元件位于軸承下面固定圈外側(cè)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1的側(cè)視圖。圖3為本發(fā)明檢測(cè)元件位于軸承上部外內(nèi)徑處，無(wú)固定圈的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為圖3的側(cè)視圖。圖5為本發(fā)明檢測(cè)元件位于軸承下面固定圈內(nèi)側(cè)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為圖5的側(cè)視圖。圖7為本發(fā)明檢測(cè)元件位于軸承上面固定圈內(nèi)側(cè)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖8為圖7的側(cè)視圖。圖9為本發(fā)明檢測(cè)元件位于安裝在主軸承/渦輪上面固定圈外側(cè)結(jié)構(gòu)示意圖。圖10為圖9的側(cè)視圖。圖11為本發(fā)明檢測(cè)元件安裝在雙蝸桿傳動(dòng)主軸承/渦輪上部外內(nèi)徑上結(jié)構(gòu)示意圖。圖12為圖11的側(cè)視圖。圖13為本發(fā)明檢測(cè)元件安裝在雙蝸桿傳動(dòng)主軸承/渦輪下部固定圈內(nèi)側(cè)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖14為圖13的側(cè)視圖。圖中1、傳感器，2、固定架，3、檢測(cè)元件，4、主軸承/渦輪，5、底座或殼體，6、 左端蓋，7、蝸桿或蝸桿軸，8、輔軸承，9、輔軸承座或殼體，10、右端蓋，11、動(dòng)力源。
具體實(shí)施例方式結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。但本發(fā)明不局限以下實(shí)施例。如圖1-14所示本實(shí)施例所屬的帶可控裝置的蝸輪蝸桿傳動(dòng)單元包括蝸輪蝸桿傳動(dòng)裝置、檢測(cè)元件3、感應(yīng)器1及固定架2，蝸輪蝸桿傳動(dòng)裝置采用的是公知技術(shù)。主要有兩種結(jié)構(gòu)，一種是單蝸桿傳動(dòng)裝置，如圖1-10所示單蝸桿傳動(dòng)裝置包括主軸承/渦輪4、 底座或殼體5、左端蓋6、蝸桿7、輔軸承8、輔軸承座或殼體9、右端蓋10及動(dòng)力源11或不帶動(dòng)力源。主軸承/渦輪4可以帶齒或是蝸輪與軸承配合一體，蝸桿7帶一個(gè)蝸桿或蝸桿軸，兩端安裝有輔軸承8，輔軸承安裝在輔軸承座9里面，蝸輪齒圈內(nèi)孔配置有軸承(或蝸輪和軸承為一體結(jié)構(gòu))。另一種是雙蝸桿傳動(dòng)傳動(dòng)裝置。如圖11-14所示雙蝸桿傳動(dòng)傳動(dòng)裝置包括主軸承/渦輪4、底座或殼體5、左端蓋6、蝸桿7、輔軸承8、輔軸承座或殼體9、右端蓋10及動(dòng)力源11或不帶動(dòng)力源。主軸承/渦輪4可以帶齒或是蝸輪與軸承配合一體，蝸桿7帶兩個(gè)蝸桿或蝸桿軸，兩端安裝有輔軸承8，輔軸承安裝在輔軸承座9里面，蝸輪齒圈內(nèi)孔配置有軸承(或蝸輪和軸承為一體結(jié)構(gòu))。所述檢測(cè)元件3采用的是公知磁柵尺環(huán)，鋼柵尺環(huán)，光柵尺或時(shí)柵技術(shù)，采用套裝設(shè)置的方式安裝在主軸承/渦輪4下面固定圈外徑上(如圖1-2所示);或安裝在主軸承/渦輪4上部外內(nèi)徑上(如圖3-4所示)；或安裝在主軸承/渦輪4下面固定圈內(nèi)徑上(如圖5-6 所示)；或安裝在主軸承/渦輪4上面固定圈內(nèi)側(cè)上(如圖7-8所示)；或安裝在主軸承/渦輪4上面固定圈外側(cè)上(如圖9-10所示);或安裝在雙蝸桿傳動(dòng)主軸承/渦輪4上部外內(nèi)徑上(如圖11-12所示);或安裝在雙蝸桿傳動(dòng)主軸承/渦輪4下部固定圈內(nèi)側(cè)(如圖13-14所示)；或安裝在雙蝸桿傳動(dòng)主軸承/渦輪4下面固定圈外側(cè)；或安裝在雙蝸桿傳動(dòng)主軸承/ 渦輪4上面固定圈內(nèi)側(cè)；或安裝在雙蝸桿傳動(dòng)主軸承/渦輪4上面固定圈外側(cè)。相對(duì)檢測(cè)元件3的外圓周面附近至少設(shè)置有一個(gè)以上傳感器，由固定架固定支撐在距離檢測(cè)元件0. Imm 0.2mm的位置，通過(guò)數(shù)據(jù)線與控制單元連接。使用時(shí)，在動(dòng)力源11的帶動(dòng)下，蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)即主軸承/渦輪在旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，檢測(cè)元件 3隨著主軸承/渦輪一起旋轉(zhuǎn)，傳感器1通過(guò)對(duì)檢測(cè)元件的監(jiān)測(cè)把監(jiān)測(cè)的信號(hào)時(shí)實(shí)傳遞到控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)通過(guò)反饋值與給定值進(jìn)行比較后，對(duì)產(chǎn)生的偏差量由驅(qū)動(dòng)單元進(jìn)行補(bǔ)償， 實(shí)現(xiàn)對(duì)旋轉(zhuǎn)的精度控制。
權(quán)利要求
1.一種帶可控裝置的蝸輪蝸桿傳動(dòng)單元，包括蝸輪蝸桿傳動(dòng)裝置，其特征是在所述蝸輪蝸桿傳動(dòng)裝置的蝸輪或軸承上設(shè)置有檢測(cè)元件(3)，相對(duì)檢測(cè)元件的外圓周面上至少設(shè)置有一個(gè)以上傳感器(1 )，由固定架(2)固定支撐。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述帶可控裝置的蝸輪蝸桿傳動(dòng)單元，其特征是所述的蝸輪蝸桿傳動(dòng)裝置為單蝸桿蝸輪結(jié)構(gòu)或雙蝸桿蝸輪結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述帶可控裝置的蝸輪蝸桿傳動(dòng)單元，其特征是所述的檢測(cè)元件(3)為磁柵或光柵或鋼柵或時(shí)柵。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述帶可控裝置的蝸輪蝸桿傳動(dòng)單元，其特征是所述的檢測(cè)元件(3)安裝在主軸承/渦輪(4)下面固定圈外徑上；或安裝在主軸承/渦輪(4)上部外內(nèi)徑上；或安裝在主軸承/渦輪(4)下面固定圈內(nèi)徑上；或安裝在主軸承/渦輪(4)上面固定圈內(nèi)徑上；或安裝在主軸承/渦輪(4)上面固定圈外徑上；或安裝在雙蝸桿傳動(dòng)主軸承 /渦輪(4)上部外內(nèi)徑上；或安裝在雙蝸桿傳動(dòng)主軸承/渦輪(4)下部固定圈內(nèi)徑上；或安裝在雙蝸桿傳動(dòng)主軸承/渦輪(4)下面固定圈外徑上；或安裝在雙蝸桿傳動(dòng)主軸承/渦輪(4)上面固定圈內(nèi)徑上；或安裝在雙蝸桿傳動(dòng)主軸承/渦輪(4)上面固定圈外徑上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述帶可控裝置的蝸輪蝸桿傳動(dòng)單元，其特征是所述的固定圈可以是單獨(dú)一個(gè)圈，也可以和主軸承/渦輪(4)加工為一體，即在主軸承/渦輪上加工出一個(gè)圓形環(huán)，檢測(cè)元件(3)安裝在該圓形環(huán)上。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)的一種帶可控裝置的蝸輪蝸桿傳動(dòng)單元，包括蝸輪蝸桿傳動(dòng)單元，在所述蝸輪蝸桿傳動(dòng)裝置的蝸輪或軸承上設(shè)置有檢測(cè)元件(3)，相對(duì)檢測(cè)元件的外圓周面上至少設(shè)置有一個(gè)以上傳感器(1)，由固定架(2)固定支撐。所述的檢測(cè)元件(3)為磁柵或光柵或鋼柵或時(shí)柵。通過(guò)檢測(cè)元件與傳感器的配合使用，時(shí)實(shí)監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)單元的運(yùn)轉(zhuǎn)位置(角度或轉(zhuǎn)動(dòng)弧度)，并把監(jiān)測(cè)的信號(hào)時(shí)實(shí)傳遞到控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)通過(guò)反饋值與給定值進(jìn)行比較后，控制驅(qū)動(dòng)單元對(duì)產(chǎn)生的偏差量進(jìn)行補(bǔ)償。由此，實(shí)現(xiàn)對(duì)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的高精度測(cè)控。具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，節(jié)省空間、降低成本的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)F16H57/00GK102252055SQ20111017896
公開(kāi)日2011年11月23日 申請(qǐng)日期2011年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月29日
發(fā)明者劉雪, 左秀玲, 李培培, 李巖, 李靜, 梅建洛, 王迪, 趙嵩昌 申請(qǐng)人:洛陽(yáng)世必愛(ài)特種軸承有限公司