拉線式位移傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本實用新型涉及一種測量物體位移的位移傳感器，尤其涉及一種拉線式位移傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著世界工業(yè)的發(fā)展，人們對位移測量和定位的精度提出越來越高的要求，各國工業(yè)研究部門和計量測試部門紛紛投入大量的資金和人力，致力于更高精度的儀器產(chǎn)品的研究，其中研究非接觸、大量程、高精度的位移傳感器是其主流發(fā)展方向之一。
[0003]傳統(tǒng)的拉線式位移傳感器大多采用電位器式位移傳感器，它通過電位器元件將機(jī)械位移轉(zhuǎn)換成與之成線性或任意函數(shù)關(guān)系的電阻或電壓輸出。電位器式位移傳感器的可動電刷與被測物體相連，物體的位移引起電位器移動端的電阻變化。阻值的變化量反映了位移的量值，阻值的增加還是減小則表明了位移的方向。由于其電刷移動時電阻以匝電阻為階梯變化，其輸出特性亦呈階梯形。如果這種位移傳感器在伺服系統(tǒng)中用作位移反饋元件的時，則過大的階躍電壓會引起系統(tǒng)振蕩，同時，電位器式傳感器的另一個主要缺點是磨損嚴(yán)重、分辨力差，從而導(dǎo)致測量精度的下降，此外，現(xiàn)有的這種傳感器還存在導(dǎo)出口易磨損、排線過程已發(fā)生錯排、亂排等現(xiàn)象，并在使用過程中發(fā)出較大的嗓音。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型的目的在于，針對上述缺陷，提供一種排線整齊、不易磨損且測量精確的拉線式位移傳感器。
[0005]為了達(dá)到上述實用新型的目的，采取以下的技術(shù)方案:
[0006]—種拉線式位移傳感器，包括:一拉頭，所述拉頭固定拉繩的始端;一編碼器，所述編碼器的輸出端連接有一帶U形槽的滑輪，所述槽內(nèi)纏繞有拉繩;一具有U形槽的彈簧輪組件，所述U形槽內(nèi)也纏繞有拉繩，拉繩的末端固定在所述彈簧輪組件內(nèi)；以及一實現(xiàn)拉繩按照滑輪-轉(zhuǎn)向輪-彈簧輪組件的順序進(jìn)行纏繞的轉(zhuǎn)向輪裝置。
[0007]進(jìn)一步的，所述拉繩纏繞時，導(dǎo)入與導(dǎo)出所述滑輪及轉(zhuǎn)向輪裝置的拉繩方向均為水平切向方向。
[0008]進(jìn)一步的，所述彈簧輪組件包括支座、恒力彈簧、彈簧輪、轉(zhuǎn)向軸和彈簧輪蓋，所述彈簧輪與彈簧輪蓋構(gòu)成一個封閉的腔體，腔內(nèi)設(shè)有恒力彈簧，所述恒力彈簧的一端固定在轉(zhuǎn)向軸上，另一端伸出彈簧輪外固定，所述轉(zhuǎn)向軸穿過彈簧輪的中心與壓扣在彈簧輪蓋上的支座通過螺釘固定。
[0009]進(jìn)一步的，所述轉(zhuǎn)向輪裝置包括轉(zhuǎn)向輪與定距管，所述轉(zhuǎn)向輪設(shè)置在定距管上，該定距管固定在位移傳感器的殼體上。
[0010]進(jìn)一步的，所述拉頭具有一圓柱部和一與所述圓柱部連接的圓錐部，所述圓柱部與圓錐部之間的連接部分設(shè)有沉槽，用于方便的對拉頭限位，所述拉繩水平貫穿圓錐部并固定在所述圓柱部內(nèi)部。[0011 ]進(jìn)一步的，所述編碼器為增量式編碼器。
[0012]本實用新型的有益效果:本實用新型采用增量式編碼器，提高了位移傳感器的測量精度;使用了可以轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)向輪、滑輪、彈簧輪，改變了傳統(tǒng)的繞繩方式，降低了拉繩在工作過程中的磨損;本實用新型利用了轉(zhuǎn)向輪、滑輪、彈簧輪上的U形槽實現(xiàn)了拉繩在拉出與收線過程中能夠整齊的排線，降低了使用時的噪音。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型一種拉線式位移傳感器的三維狀態(tài)結(jié)構(gòu)圖；
[0014]圖2為圖1所示結(jié)構(gòu)的A-A剖視圖；
[0015]圖3為本實用新型一種拉線式位移傳感器去掉底殼后剩余結(jié)構(gòu)的三維狀態(tài)結(jié)構(gòu)圖；
[0016]圖4為圖3所示結(jié)構(gòu)的B向視圖；
[0017]圖5為本實用新型一種拉線式位移傳感器中所涉及的彈簧輪組件的三維結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖6為圖5所示結(jié)構(gòu)的C-C剖視圖。
【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0020]實施例1:
[0021]參見圖1-4所示，一種拉線式位移傳感器，包括:拉頭1、定位塊2、增量式編碼器3、彈簧輪組件4、殼體5、堵頭6、滑輪7和轉(zhuǎn)向輪裝置。
[0022]殼體5的上端固定有增量式編碼器3，殼體5的兩側(cè)分別安裝有一利于傳感器固定的堵頭6，在殼體5的其中一側(cè)設(shè)置有拉頭I，殼體5內(nèi)部固定有彈簧輪組件4、滑輪和7轉(zhuǎn)向輪
目.ο
[0023]增量式編碼器3的輸出端連接有帶U形槽的滑輪7，U形槽內(nèi)纏繞有拉繩，拉繩的始端固定在拉I頭內(nèi)，拉頭I與殼體5之間設(shè)有定位塊2，可確保拉繩水平方向進(jìn)入到殼體5內(nèi)部并纏繞在滑輪7的U形槽上，拉繩水平繞出滑輪7之后，隨后水平方向進(jìn)入位于滑輪7左下方的轉(zhuǎn)向輪裝置，對轉(zhuǎn)向輪裝置內(nèi)的轉(zhuǎn)向輪8進(jìn)行纏繞，轉(zhuǎn)向輪8設(shè)置在定距管9上，定距管9固定在位移傳感器的殼體5上，拉繩纏繞完轉(zhuǎn)向輪之8后，水平方向進(jìn)入位于滑輪7右側(cè)的彈簧輪組件4的U形槽內(nèi)，對彈簧輪組件4進(jìn)行纏繞，拉繩的末端固定在彈簧輪組件4內(nèi)部。
[0024]滑輪7、轉(zhuǎn)向輪裝置以及彈簧輪組件4都可以隨著拉繩在拉出與收線的過程中自由轉(zhuǎn)動，降低了拉繩在工作過程中的磨損；同時，轉(zhuǎn)向輪裝置、滑輪7以及彈簧輪組件4上的U形槽還實現(xiàn)了拉繩在拉出與收線過程中能夠整齊的排線。
[0025]參見圖5、6所示，彈簧輪組件4包括支座41、恒力彈簧42、彈簧輪43、轉(zhuǎn)向軸44和彈簧輪蓋45，彈簧輪43與彈簧輪蓋45構(gòu)成一個封閉的腔體，腔內(nèi)設(shè)有恒力彈簧42，恒力彈簧42的一端固定在轉(zhuǎn)向軸44上，另一端伸出彈簧輪43外進(jìn)行固定，轉(zhuǎn)向軸44的一端穿過彈簧輪43的中心與壓扣在彈簧輪蓋45上的支座41通過螺釘固定，另一端伸出殼體5外側(cè)用蓋形螺母緊固。
[0026]拉線式位移傳感器(也叫拉繩式位移傳感器)的功能是把機(jī)械運(yùn)動轉(zhuǎn)換成可以計量，記錄或傳送的電信號。傳感器由可拉伸的不銹鋼拉繩纏繞在一個滑輪上，此滑輪與一個精密旋轉(zhuǎn)編碼器連接在一起，感應(yīng)器可以是增量編碼器，絕對(獨立)編碼器，混合或?qū)щ娝芰闲D(zhuǎn)電位計，同步器或解析器。操作上，拉繩式位移傳感器安裝在固定位置上，拉頭縛在移動物體上。拉繩直線運(yùn)動和移動物體運(yùn)動軸線對準(zhǔn)。運(yùn)動發(fā)生時，被測物體產(chǎn)生位移，拉動與其相連接的拉伸繩，拉繩帶動傳感器傳動機(jī)構(gòu)與傳感元件同步轉(zhuǎn)動；當(dāng)位移反向移動時，傳感器內(nèi)部的回旋裝置將自動收回拉繩，在拉繩伸收過程中內(nèi)部彈簧保持其張力不變，從而輸出一個與被測物體移動量成正比例的電信號。測量輸出信號可以得出運(yùn)動物體的位移、方向或速率。
[0027]實施例2
[0028]本實施例1的基礎(chǔ)上，對拉頭進(jìn)行改進(jìn)，參見圖2所示，拉頭I為具有圓柱部和一與圓柱部連接的圓錐部，圓錐部的兩側(cè)邊夾角為90度，圓柱部與圓錐部之間的連接部分設(shè)有沉槽，用于方便的對拉頭進(jìn)行限位，同時，還可以在圓柱部的前端開設(shè)通孔，也方便對拉頭進(jìn)行限位。拉頭I與定位塊2完全對準(zhǔn)后，拉繩水平貫穿過圓錐部與定位塊后固定在圓柱部內(nèi)部。
[0029]盡管已經(jīng)示出和描述了本實用新型的實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本實用新型的原理和精神的情況下可以對這些實施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本實用新型的范圍由所附權(quán)利要求及其等同范圍限定。
【主權(quán)項】
1.一種拉線式位移傳感器，包括: 一拉頭，所述拉頭固定拉繩的始端； 一編碼器，所述編碼器的輸出端連接有一帶U形槽的滑輪，所述槽內(nèi)纏繞有拉繩； 一具有U形槽的彈簧輪組件，所述U形槽內(nèi)也纏繞有拉繩，拉繩的末端固定在所述彈簧輪組件內(nèi)；以及 一實現(xiàn)拉繩按照滑輪-轉(zhuǎn)向輪-彈簧輪組件的順序進(jìn)行纏繞的轉(zhuǎn)向輪裝置。2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種拉線式位移傳感器，其特征在于，所述拉繩纏繞時，導(dǎo)入與導(dǎo)出所述滑輪及轉(zhuǎn)向輪裝置的拉繩方向均為水平切向方向。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種拉線式位移傳感器，其特征在于，所述彈簧輪組件包括支座、恒力彈簧、彈簧輪、轉(zhuǎn)向軸和彈簧輪蓋，所述彈簧輪與彈簧輪蓋構(gòu)成一個封閉的腔體，腔內(nèi)設(shè)有恒力彈簧，所述恒力彈簧的一端固定在轉(zhuǎn)向軸上，另一端伸出彈簧輪外固定，所述轉(zhuǎn)向軸穿過彈簧輪的中心與壓扣在彈簧輪蓋上的支座通過螺釘固定。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種拉線式位移傳感器，其特征在于，所述轉(zhuǎn)向輪裝置包括轉(zhuǎn)向輪與定距管，所述轉(zhuǎn)向輪設(shè)置在定距管上，該定距管固定在位移傳感器的殼體上。5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中所述的任意一項拉線式位移傳感器，其特征在于，所述拉頭具有一圓柱部和一與所述圓柱部連接的圓錐部，所述圓柱部與圓錐部之間的連接部分設(shè)有沉槽，用于方便的對拉頭限位，所述拉繩水平貫穿圓錐部并固定在所述圓柱部內(nèi)部。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種拉線式位移傳感器，其特征在于，所述編碼器為增量式編碼器。
【專利摘要】本實用新型涉及一種拉線式位移傳感器，包括：一拉頭，所述拉頭固定拉繩的始端；一編碼器，所述編碼器的輸出端連接有一帶U形槽的滑輪，所述槽內(nèi)纏繞有拉繩；一具有U形槽的彈簧輪組件，所述U形槽內(nèi)也纏繞有拉繩，拉繩的末端固定在所述彈簧輪組件內(nèi)；以及一實現(xiàn)拉繩按照滑輪-轉(zhuǎn)向輪-彈簧輪組件的順序進(jìn)行纏繞的轉(zhuǎn)向輪裝置。本實用新型采用增量式編碼器，提高了位移傳感器的測量精度；使用了可以轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)向輪、滑輪、彈簧輪，改變了傳統(tǒng)的繞繩方式，降低了拉繩在工作過程中的磨損；本實用新型利用了轉(zhuǎn)向輪、滑輪、彈簧輪上的U形槽實現(xiàn)了拉繩在拉出與收線過程中能夠整齊的排線，降低了使用時的噪音。
【IPC分類】G01B21/02
【公開號】CN205175378
【申請?zhí)枴緾N201520962313
【發(fā)明人】王興, 白墅潔, 李寶金, 李凱, 楊柳
【申請人】太原科技大學(xué), 太原市同心得科貿(mào)有限公司, 山西瑞諾風(fēng)電子科技有限公司
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2015年11月27日