一種旋轉編碼器的零位調整裝置及其使用方法制造方法及圖紙

本發明專利技術涉及一種旋轉編碼器的零位調整裝置及其使用方法。該裝置包括:用于連接一自動控制機構的旋轉編碼器的信號輸出端的編碼器采集卡、與該編碼器采集卡相連的計算機、電子手輪，與該電子手輪輸出信號相連的步進電機驅動器、與該步進電機驅動器相連的步進電機、圓柱蝸桿、斜齒輪和萬向磁力表座組件。工作時，轉動電子手輪使步進電機轉動并通過驅動圓柱蝸桿帶動斜齒輪旋轉，進而驅動所述空心轉軸，同時計算機通過所述編碼器采集卡讀取所述旋轉編碼器的輸出并顯示該旋轉編碼器是否到達零位；當該旋轉編碼器到達零位時，用戶停止轉動電子手輪，步進電機停止轉動。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及機械自動化控制的領域，特別涉及一種自動控制機構的旋轉編碼器的零位調整裝置及其使用方法。
技術介紹
一般帶轉軸的自動控制機構在使用過程中需利用旋轉編碼器檢測轉軸的角度，當轉軸角度為特殊值時(通常為零位置)自動控制機構某ー零件運動到某一特殊位置，即機構運動到該位置時，與轉軸同軸旋轉的旋轉編碼器正好輸出零位信號；自動控制機構上的旋轉編碼器的安裝方式所述旋轉編碼器的空心轉軸與被測自動控制機構的轉軸傳動相連；旋轉編碼器的殼體通過ー彈性支架設于所述被測自動控制機構的安裝板上。 為了使旋轉編碼器的輸出信號與自動控制機構的轉軸協同，帶轉軸的自動控制機構在工作前一般需要把旋轉編碼器先回到零點，作為工作起點。由于旋轉編碼器在安裝過程中可能停在圓周方向任意位置，通常為了使旋轉編碼器能停靠在零位，一般需要斷開編碼器轉軸與機構轉軸的連接(編碼器轉軸可旋轉，而機構轉軸不動)，手工轉動編碼器轉軸直到輸出零位信號為止，由于同時需要將所述旋轉編碼器的空心轉軸與被測自動控制機構的轉軸固定相連，因此不易控制其精度。即傳統的手工調整方法很難把編碼器轉軸快速、準確、可靠地停在零位。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題是提供安裝和拆卸簡便、調整精度較高的旋轉編碼器的零位調整裝置及其使用方法。為解決上述技術問題，本專利技術提供了一種旋轉編碼器的零位調整裝置，其包括用于連接一自動控制機構的旋轉編碼器的信號輸出端的編碼器采集卡、與該編碼器采集卡相連的計算機、電子手輪，與該電子手輪輸出信號相連的步進電機驅動器、與該步進電機驅動器相連的步進電機、圓柱蝸桿、斜齒輪和萬向磁力表座組件。斜齒輪用于固定套設于所述旋轉編碼器的空心轉軸上，該斜齒輪由上下對稱設置的上、下半斜齒輪彼此連接而成。所述萬向磁力表座組件的表座用于固定在所述被測自動控制機構上，所述圓柱蝸桿活動套設于ー軸套中，該軸套的前段部緊配合于所述萬向磁力表座組件的弾性孔夾頭中；彈性孔夾頭通過萬向支撐臂與所述表座固定連接；所述彈性孔夾頭的位置適于使所述圓柱蝸桿的前端與斜齒輪相嚙合。所述軸套的后段部延伸出所述彈性孔夾頭，且該后段部的直徑大于所述前段部的直徑。為了使上述所述圓柱蝸桿在軸套內不發生徑向和軸向竄動，在圓柱蝸桿上并于所述彈性孔夾頭的前端外側設有第一限位軸承，在所述圓柱蝸桿上并于所述第一限位軸承的前側具有一環形的限位臺階，該限位臺階的外徑大于第一限位軸承的內圈的內徑，并小于第一限位軸承的外圈的內徑；在所述軸套的后段部內的圓柱蝸桿上前后設有第一擋圈和第ニ限位軸承；在所述軸套上并于第二限位軸承的后側依次設有第二擋圈和鎖緊螺母。鎖緊螺母鎖緊時，第一限位軸承的內圈與所述限位臺階貼緊，第一限位軸承的外圈與所述彈性孔夾頭的前端面貼緊；第一擋圈的前側面與所述軸套的前、后段部的連接部貼緊，第二限位軸承的內、外圈分別與所述第二、第一擋圈貼紫。所述圓柱蝸桿的后端通過ー聯軸器 與一步進電機傳動連接，步進電機固定在所述軸套上；電子手輪輸出的A相、B相信號分別接入步進電機驅動器脈沖信號輸入端、方向信號輸入端。工作吋，轉動電子手輪使步進電機轉動并通過驅動圓柱蝸桿帶動斜齒輪旋轉，進而驅動所述空心轉軸，同時計算機通過所述編碼器采集卡讀取所述旋轉編碼器的輸出并顯示該旋轉編碼器是否到達零位；當該旋轉編碼器到達零位時，用戶停止轉動電子手輪，步進電機停止轉動。上述旋轉編碼器的零位調整裝置的使用方法，包括以下步驟 (a)、確定旋轉編碼器零點大致位置將所述旋轉編碼器的信號輸出端與所述編碼器采集卡相連，用戶緩慢轉動旋轉編碼器的空心轉軸，計算機實時通過所述編碼器采集卡讀取所述旋轉編碼器的輸出并顯示，當計算機顯示旋轉編碼器在零位時用戶停止轉動旋轉編碼器的空心轉軸，旋轉編碼器停在零位附近； (b)、將旋轉編碼器的空心轉軸插入用于連接被測自動控制機構的轉軸，用螺釘把弾性支架固定在安裝板，并將上、下半斜齒輪上下對稱緊配合設于所述空心轉軸上； (C)、將所述萬向磁力表座組件的表座固定在所述被測自動控制機構上，并調節萬向支撐臂的方位，使該萬向支撐臂末端的所述彈性孔夾頭與斜齒輪相鄰，進一歩微調該萬向支撐臂并使所述圓柱蝸桿的前端部與上半斜齒輪的齒面中央部彼此嚙合； (d)、計算機實時通過所述編碼器采集卡讀取所述旋轉編碼器的輸出并顯示；當顯示該旋轉編碼器不在零位時，用戶轉動電子手輪，進而驅動所述圓柱蝸桿朝相應方向旋轉，直至計算機顯示該旋轉編碼器到達零位時，用戶停止轉動電子手輪，步進電機停止； (e)、擰緊所述空心轉軸上的緊定螺釘，以連接固定該空心轉軸和被測自動控制機構的轉軸；然后依次移除所述萬向磁力表座組件和斜齒輪，并斷開所述編碼器采集卡與旋轉編碼器的連接線。本專利技術具有如下優點 1、本專利技術的調整裝置，采用圓柱蝸桿斜齒輪機構調整旋轉編碼器到零點并固定旋轉編碼器的空心轉軸，由于圓柱蝸桿斜齒輪機構的穩定性較高，因此適于把編碼器轉軸快速、準確、可靠地停在零位，以便于連接固定所述空心轉軸與轉軸。對于不同規格的旋轉編碼器只需根據其空心轉軸外徑(或實心軸外徑)提供與之配套的斜齒輪即可正常工作，并且調整過程中可以通過步進電機驅動所述圓柱蝸桿傳動裝置，通用性較強； 2、本專利技術的調整裝置，利用了圓柱蝸桿斜齒輪傳動系統傳動平穩、精度高的優點，使調整過程精度高且易于控制； 3、本專利技術的調整裝置各部件結構緊湊，并且把易于拆裝的萬向磁力表座組件作為圓柱蝸桿位置和姿態調整部件使得該裝置安裝簡便，拆卸方便； 4、通過調整，圓柱蝸桿與斜齒輪可實現無間隙傳動，通過萬向磁力表座組件鎖緊作用，可使編碼器空心轉軸鎖緊在零位，在擰緊定螺釘時不發生變動； 5、采用電子手輪輸出信號控制步進電機的旋轉方向和旋轉角度，操控方便，零位調整效率較高； 6、圓柱蝸桿可采用阿基米德蝸桿，加工方法與加工普通梯形螺線相同，即用梯形直刃車刀加工，加工成本低；斜齒輪也很容易加工。電子手輪、步進電機及驅動器都為大批量制造的產品，價格便宜。因此，整套裝置成本低。附圖說明圖I為本專利技術的旋轉編碼器的零位調整裝置的結構示意 圖2為圖I的B-B剖面圖，具體涉及斜齒輪、圓柱蝸桿的裝配結構示意 圖3為本專利技術涉及的斜齒輪主視圖； 圖4為圖I的A-A剖面圖，具體涉及旋轉編碼器的裝配結構示意 圖5為圖3的C-C剖面 圖6為本專利技術的旋轉編碼器的零位調整裝置的電路框圖。具體實施例方式為了使本專利技術的內容更容易的被理解，下面根據具體實施例并結合附圖，對本專利技術作進ー步詳細的說明 實施例I 自動控制機構上的旋轉編碼器的安裝方式所述旋轉編碼器的空心轉軸4-1與被測自動控制機構的轉軸I傳動相連；旋轉編碼器4的殼體4-3通過ー彈性支架4-2設于所述被測自動控制機構的安裝板2上。如圖1-5，旋轉編碼器的零位調整裝置包括用于連接一自動控制機構的旋轉編碼器4的信號輸出端的編碼器采集卡、與該編碼器采集卡相連的計算機、電子手輪、與該電子手輪的信號輸出端相連的步進電機驅動器、與該步進電機驅動器相連的步進電機、斜齒輪5、圓柱蝸桿6和萬向磁力表座組件11。所述步進電機驅動器適于根據電子手輪輸出的方向控制信號和脈沖信號的脈沖個數，驅動所述步進電機向相應方向旋轉相應的角度。斜齒輪5用于固定套設于所述旋轉編碼器4的空心轉軸4-1上，該斜齒本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種旋轉編碼器的零位調整裝置，其包括：用于連接一自動控制機構的旋轉編碼器的信號輸出端的編碼器采集卡、與該編碼器采集卡相連的計算機、電子手輪，與該電子手輪輸出信號相連的步進電機驅動器、與該步進電機驅動器相連的步進電機、圓柱蝸桿、斜齒輪和萬向磁力表座組件；斜齒輪用于固定套設于所述旋轉編碼器的空心轉軸上，該斜齒輪由上下對稱設置的上、下半斜齒輪彼此連接而成；所述萬向磁力表座組件的表座用于固定在所述被測自動控制機構上，所述圓柱蝸桿活動套設于一軸套中，該軸套的前段部緊配合于所述萬向磁力表座組件的彈性孔夾頭中；彈性孔夾頭通過萬向支撐臂與所述表座固定連接；所述彈性孔夾頭的位置適于使所述圓柱蝸桿的前端與斜齒輪相嚙合；所述軸套的后段部延伸出所述彈性孔夾頭，且該后段部的直徑大于所述前段部的直徑；為了使上述所述圓柱蝸桿在軸套內不發生徑向和軸向竄動，在圓柱蝸桿上并于所述彈性孔夾頭的前端外側設有第一限位軸承，在所述圓柱蝸桿上并于所述第一限位軸承的前側具有一環形的限位臺階，該限位臺階的外徑大于第一限位軸承的內圈的內徑，并小于第一限位軸承的外圈的內徑；在所述軸套的后段部內的圓柱蝸桿上前后設有第一擋圈和第二限位軸承；在所述軸套上并于第二限位軸承的后側依次設有第二擋圈和鎖緊螺母；鎖緊螺母鎖緊時，第一限位軸承的內圈與所述限位臺階貼緊，第一限位軸承的外圈與所述彈性孔夾頭的前端面貼緊；第一擋圈的前側面與所述軸套的前、后段部的連接部貼緊，第二限位軸承的內、外圈分別與所述第二、第一擋圈貼緊；所述圓柱蝸桿的后端通過一聯軸器與一步進電機傳動連接，步進電機固定在所述軸套上；電子手輪輸出的A相、B相信號分別接入步進電機驅動器脈沖信號輸入端、方向信號輸入端；工作時，轉動電子手輪使步進電機轉動并通過驅動圓柱蝸桿帶動斜齒輪旋轉，進而驅動所述空心轉軸，同時計算機通過所述編碼器采集卡讀取所述旋轉編碼器的輸出并顯示該旋轉編碼器是否到達零位；當該旋轉編碼器到達零位時，用戶停止轉動電子手輪，步進電機停止轉動。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：丁仕燕，俞慶，楊小斌，金祥曙，
申請(專利權)人：常州工學院，
類型：發明
國別省市：