一種級聯混合式拉線位移傳感器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于測量精度高冗余性拉線位移傳感器領域，尤其涉及一種級聯混合式拉線位移傳感器。
【背景技術】
[0002]機械加工和制造中應用測量長度和位移采用的拉線式位移傳感器可將機械位移量轉換成可計量的、成線性比的電信號。增量式拉線位移傳感器是傳感器其中的一種類型，其精度受編碼盤平面度，光柵線的刻蝕技術，旋轉時的圓心度，整體剛度，振動和溫度的影響很大，如何提高角度傳感器的測量精度是一個綜合技術問題。在增量式拉線位移傳感器機械結構的設計以及信號電路都相當成熟的前提條件下，提高傳感器的刻蝕技術是至關重要的。當在給定編碼盤半徑的條件下，光柵線刻蝕的條數越多，則其能測量的精度則越高。由于光柵的刻蝕技術有限，愈增加光柵線數，只有增大編碼盤的半徑。然而隨著產品尺寸要求微型化，編碼盤的半徑不僅不可增大，反而要減小，這將必然使得拉線式位移傳感器去提高測量精度。
[0003]當傳統的增量式拉線位移傳感器編碼盤的半徑已經確定時，只有通過提高光柵的刻蝕精度，即只能將光柵刻蝕的更細，才能增加光柵的條數。然而刻蝕技術有限，給定半徑的編碼盤，這將迫切需要尋求其他方法以提高角度傳感器的精度。
【實用新型內容】
[0004]為了克服傳統增量式拉線位移傳感器編碼盤在半徑給定情況下，需通過提高光柵刻蝕精度及增加光柵數量以提高其測量精度的問題，本實用新型提出一種級聯混合式拉線位移傳感器，提高位移傳感器的測量精度。
[0005]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:提供一種級聯混合式拉線位移傳感器，包括光電編碼盤、格雷碼編碼盤、主動齒輪、從動齒輪、連光電編碼盤轉軸、連格雷碼編碼盤轉軸、第一行星齒輪、行星齒輪連接軸、第二行星齒輪、行星架，其中，光電編碼盤以過盈配合方式安裝在連光電編碼盤轉軸的一端，格雷碼編碼盤以過盈配合方式安裝在連格雷碼編碼盤轉軸的一端，連光電編碼盤轉軸的一端與繞線輪連接，主動齒輪以過盈配合方式安裝在連光電編碼盤轉軸的另一端，從動齒輪以過盈配合方式安裝在行星架上，行星架套接在行星齒輪連接軸外部，連格雷碼編碼盤轉軸套接在行星架的外部，第一行星齒輪與第二行星齒輪以過盈配合方式安裝在行星齒輪連接軸的兩端，主動齒輪與第一行星齒輪相嚙合，從動齒輪與第二行星齒輪相嚙合，連光電編碼盤轉軸安裝在級聯混合式拉線位移傳感器基座的軸承上，連格雷碼編碼盤轉軸固定在傳感器基座上。
[0006]按上述技術方案，主動齒輪與第一行星齒輪為外嚙合，從動齒輪與第二行星齒輪為外嚙合，且需保證裝配精度和傳動精度。
[0007]按上述技術方案，光電編碼盤、格雷碼編碼盤之間的傳動比i=l/ (2*N)，即光電編碼盤每轉過I個光柵，格雷碼編碼盤轉動一圈，其中N為光電編碼盤光柵數。
[0008]按上述技術方案，格雷碼編碼盤將光電編碼盤每個光柵細分為2。份，其中η為格雷碼編碼盤碼道數。
[0009]按上述技術方案，格雷碼編碼盤碼道數范圍為5?13。可通過選用不同碼道數的格雷碼編碼盤得到不同的測量精度等級。
[0010]本實用新型產生的有益效果是:本實用新型級聯混合式拉線位移傳感器的齒輪傳動系統為行星輪系傳動系統，用兩個碼盤進行位移測量，兩個碼盤分別為光電編碼盤和格雷碼編碼盤。本實用新型在拉線式位移傳感器基礎上通過增加大增速比行星輪傳動系統，實現對光電編碼盤上每個光柵的進一步細分，在不增加光電編碼盤光柵數的情況下，大大提高了增量式拉線位移傳感器的測量精度。相對于同測量精度的增量式拉線位移傳感器制造成本低，結構簡單、易于加工制造。
【附圖說明】
[0011]下面將結合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明，附圖中:
[0012]圖1是本實用新型實施例級聯混合式拉線位移傳感器的結構裝配示意圖；
[0013]圖2是本實用新型實施例級聯混合式拉線位移傳感器的結構簡圖；
[0014]圖3是本實用新型實施例級聯混合式拉線位移傳感器的左視圖；
[0015]圖4是本實用新型實施例級聯混合式拉線位移傳感器的右視圖；
[0016]附圖中，1-光電編碼盤、2_格雷碼編碼盤、3_主動齒輪、4_第一行星齒輪、5_第二行星齒輪、6-從動齒輪、7-連光電編碼盤轉軸、8-行星齒輪連接軸、9-連格雷碼編碼盤轉軸、10-行星架。
【具體實施方式】
[0017]為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0018]本實用新型實施例中，提供一種級聯混合式拉線位移傳感器，如圖1-圖4所示，包括光電編碼盤1、格雷碼編碼盤2、主動齒輪3、從動齒輪6、連光電編碼盤轉軸7、連格雷碼編碼盤轉軸9、第一行星齒輪4、行星齒輪連接軸8、第二行星齒輪5、行星架10，其中，光電編碼盤以過盈配合方式安裝在連光電編碼盤轉軸的一端，格雷碼編碼盤以過盈配合方式安裝在連格雷碼編碼盤轉軸的一端，連光電編碼盤轉軸的一端與繞線輪連接，主動齒輪以過盈配合方式安裝在連光電編碼盤轉軸的另一端，從動齒輪以過盈配合方式安裝在行星架上，行星架套接在行星齒輪連接軸外部，連格雷碼編碼盤轉軸套接在行星架的外部，第一行星齒輪與第二行星齒輪以過盈配合方式安裝在行星齒輪連接軸的兩端，主動齒輪與第一行星齒輪相嚙合，從動齒輪與第二行星齒輪相嚙合，連光電編碼盤轉軸安裝在級聯混合式拉線位移傳感器基座的軸承上，連格雷碼編碼盤轉軸固定在傳感器基座上。
[0019]進一步地，主動齒輪與第一行星齒輪為外嚙合，從動齒輪與第二行星齒輪為外嚙合，且需保證裝配精度和傳動精度。
[0020]進一步地，本實施例級聯混合式拉線位移傳感器中，光電編碼盤、格雷碼編碼盤傳動系統可以選擇一階或多階，其中光電編碼盤、格雷碼編碼盤之間的傳動比i=l/ (2*N)，即光電編碼盤每轉過I個光柵，格雷碼編碼盤轉動一圈，其中N為光電編碼盤光柵數。
[0021]進一步地，格雷碼編碼盤將光電編碼盤每個光柵細分為2。份，其中η為格雷碼編碼盤碼道數。其中，格雷碼編碼盤碼道數范圍為5?13。可通過選用不同碼道數的格雷碼編碼盤得到不同的測量精度等級。
[0022]本實施例的具體實施過程中，需保證主動齒輪3與從動齒輪6的安裝精度及傳動精度，以確保級聯混合式拉線位移傳感器的精度。
[0023]應當理解的是，對本領域普通技術人員來說，可以根據上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應屬于本實用新型所附權利要求的保護范圍。
【主權項】
1.一種級聯混合式拉線位移傳感器，其特征在于，包括光電編碼盤、格雷碼編碼盤、主動齒輪、從動齒輪、連光電編碼盤轉軸、連格雷碼編碼盤轉軸、第一行星齒輪、行星齒輪連接軸、第二行星齒輪、行星架，其中，光電編碼盤以過盈配合方式安裝在連光電編碼盤轉軸的一端，格雷碼編碼盤以過盈配合方式安裝在連格雷碼編碼盤轉軸的一端，連光電編碼盤轉軸的一端與繞線輪連接，主動齒輪以過盈配合方式安裝在連光電編碼盤轉軸的另一端，從動齒輪以過盈配合方式安裝在行星架上，行星架套接在行星齒輪連接軸外部，連格雷碼編碼盤轉軸套接在行星架的外部，第一行星齒輪與第二行星齒輪以過盈配合方式安裝在行星齒輪連接軸的兩端，主動齒輪與第一行星齒輪相嚙合，從動齒輪與第二行星齒輪相嚙合，連光電編碼盤轉軸安裝在級聯混合式拉線位移傳感器基座的軸承上，連格雷碼編碼盤轉軸固定在傳感器基座上。2.根據權利要求1所述的級聯混合式拉線位移傳感器，其特征在于，主動齒輪與第一行星齒輪為外嚙合，從動齒輪與第二行星齒輪為外嚙合。3.根據權利要求1或2所述的級聯混合式拉線位移傳感器，其特征在于，光電編碼盤、格雷碼編碼盤之間的傳動比i = 1/(2*N)，其中N為光電編碼盤光柵數。4.根據權利要求1或2所述的級聯混合式拉線位移傳感器，其特征在于，格雷碼編碼盤將光電編碼盤每個光柵細分為2。份，其中η為格雷碼編碼盤碼道數。5.根據權利要求4所述的級聯混合式拉線位移傳感器，其特征在于，格雷碼編碼盤碼道數范圍為5?13。
【專利摘要】本實用新型公開了一種級聯混合式拉線位移傳感器，光電編碼盤以過盈配合方式安裝在連光電編碼盤轉軸的一端，格雷碼編碼盤以過盈配合方式安裝在連格雷碼編碼盤轉軸的一端，連光電編碼盤轉軸的一端與繞線輪連接，主動齒輪以過盈配合方式安裝在連光電編碼盤轉軸的另一端，從動齒輪以過盈配合方式安裝在行星架上，行星架套接在行星齒輪連接軸外部，連格雷碼編碼盤轉軸套接在行星架的外部，第一行星齒輪與第二行星齒輪以過盈配合方式安裝在行星齒輪連接軸的兩端，主動齒輪與第一行星齒輪相嚙合，從動齒輪與第二行星齒輪相嚙合。本實用新型在不增加光電編碼盤光柵數的情況下，大大提高了增量式拉線位移傳感器的測量精度。
【IPC分類】G01B11/02
【公開號】CN204831201
【申請號】CN201520437608
【發明人】肖峻, 武攀, 魯振東, 李鑫, 趙孟坤
【申請人】武漢理工大學
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年6月24日