[實用新型]一種回轉臺的角位移測控裝置

有效

• 申請號: 201020168622.2
• 申請日: 2010-03-12
• 公開（公告）號: CN201812183U
• 公開（公告）日: 2011-04-27
• 發明（設計）人: 王迪;梅建洛;陳紹剛;李培培
• 申請（專利權）人: 洛陽世必愛特種軸承有限公司
• 主分類號: G05B19/401
• 分類號: G05B19/401
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種精密回轉臺，具體地說是一種回轉臺的角位移測控裝置。

背景技術

目前，精密回轉臺主要用于高精度旋轉和控制的領域，例如；數控機床及數控加工中心轉臺、坦克炮塔、雷達旋轉臺、手術旋轉臺、電子元部件焊接轉臺等，這些類型的設備均要求較高的傳動精度，并配合高精度的軸承來完成每一個動作，因此，在實際操作中，由于傳動部件因疲勞磨損后，其精度將會逐漸降低，操作誤差逐漸加大，由此帶來嚴重后果，為此，人們所想到的采用傳感器之類的元件與該設備中受力的旋轉部件結合在一起，檢測其上的震動、轉速、溫度等參數，來分析內部傳動件的工作狀態(例如：磨損程度)，例如中國專利：一種傳感器軸承，申請號為200910100833.4，其介紹了一種利用霍爾傳感器和多極磁環來檢測軸承轉速和轉動方向的傳感器軸承結構，此種方法解決的僅是單項問題，僅能檢測分析得知部件是否處于正常工作狀態，無法從根本上解決其旋轉角位移精度不高的問題，如何設計一個閉環控制角位移測量系統，在保證傳動件工作精度的同時，并對其實時測量監控、并反饋則是一直有待解決的難題。

實用新型內容

本實用新型的目的旨在解決上述技術問題的不足，提供一種回轉臺的角位移測控裝置，其旋轉精度高，安裝靈活方便，并且在旋轉工作過程中可實時測量，并將角位移信號反饋給控制系統，實現了閉環控制。

本實用新型為解決上述技術問題，所采用的技術方案是：一種回轉臺的角位移測控裝置，包括回轉臺的臺板、回轉臺的支承座、軸承單元、控制系統、驅動裝置和固定架，驅動裝置的動作通過控制系統的信號控制，在臺板與支承座之間設有軸承單元，固定架繞軸承單元的外壁或內壁設置在支承座上，在軸承單元的動圈的內壁或外壁上設有磁柵尺，相對磁柵尺的固定架上至少設有一個傳感器，傳感器的信號輸出端接入控制系統。

所述的磁柵尺為一個圓周體，由固定圈、磁性材料和金屬保護面層組成，固定圈設置在軸承單元中動圈的內壁或外壁表面，磁性材料設置在固定圈與金屬保護面層之間。

所述的磁性材料，具有N、S極交替設置的磁化表面。

所述的傳感器與磁柵尺之間的間隙為0.1mm-1mm。根據要求精度的變化及工作場合的不同，間隙還可以放大，最大可以到10mm。

所述的傳感器包括一個高度集成的霍爾芯片及一個外殼，霍爾芯片封裝在外殼內，該霍爾芯片內集成有霍爾元件及信號處理電路。

本實用新型的有益效果是：

1、在回轉臺上設置測量裝置，并結合控制系統形成一個全新的帶角度控制與測量的高精度回轉軸承單元，通過在軸承本體上設置磁柵尺，并結合傳感器對軸承實時測量監控，并將角位移信號反饋給控制系統，從而提高了精密回轉臺的工作精度。

2、當采用兩個或兩個以上的傳感器分布在軸承圓周時，可有效防止由于加工力使得軸承滾道系統產生撓度對測量產生的影響，傳感器實時測量將信號傳輸給外部控制系統，有效提高測量精度。

3、本實用新型中所述的磁柵尺采用三層結構，其基體為鋼質固定層，在其鋼質基體上面涂敷一層的磁性材料層，在其最外層還粘結一層不銹鋼覆蓋條，從而對磁性表面進行保護，使得本實用新型對環境要求不高(灰塵、鐵屑和濕度都要求不敏感)、非接觸的讀磁方式(間隙0.1～1mm以上)保證了其永不磨損的長壽命：其次鋼制固定層直接與軸承表面相配合，安裝方便，無需輔助結構，靈活方便。

4、在傳感器內置加信號處理電路，在旋轉過程中，由磁通量產生變化在霍爾元件內產生電壓信號，電壓信號傳輸給信號處理電路，根據整個磁柵尺上所設置的磁極對數，經信號處理電路計算成帶有角位移的數字信號反饋給控制系統，控制系統通過反饋值與給定值進行比較，對產生的偏差量通過驅動裝置進行補償，形成閉環控制，從而達到了精密角位移測量、控制的目的。而且該傳感器輸出的角位移信號可選擇正余弦信號或TTL脈沖信號，可與國內外各種數控系統相配。

附圖說明

圖1是本實用新型結構示意圖。

圖2是本實用新型中軸承單元與測量裝置結合的第一種實施方式的剖視圖。

圖3是本實用新型中軸承單元與測量裝置結合的第二種實施方式的剖視圖。

圖中標記：1、臺板，2、支承座，3、軸承單元，4、控制系統，5、驅動裝置，6、測量裝置，7、磁柵尺，8、傳感器，9、動圈，10、靜圈，11、滾動體，12、固定架。

具體實施方式