测长传感装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种测长传感装置，包括卷筒、卷筒轴、测长线和信号转换器，所述卷筒围绕所述卷筒轴的轴线可转动地设置，所述测长线缠绕于所述卷筒上且所述测长线的第一端与所述卷筒相对固定，所述信号转换器包括固定部和相对于所述固定部转动的转动轴，所述测长传感装置还包括传动装置，所述信号转换器的转动轴通过所述传动装置与所述卷筒驱动连接并在所述卷筒的驱动下转动，所述信号转换器位于所述卷筒的径向外侧。本实用新型可以有效减少测长传感装置外形的整体轴向长度，利于在宽度较窄的空间内安装测长传感装置。
【专利说明】
测长传感装置
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及测量设备技术领域，特别涉及一种测长传感装置。
【背景技术】
[0002]现有技术中，测长传感装置的一种常见形式是采用如电位器或编码器等信号转换器与卷筒及缠绕在卷筒上的测长线配合实现长度的测量。
[0003]图1和图2示出了现有技术中的测长传感装置的结构。
[0004]如图1和图2所示，该测长传感装置包括固定板10’、卷筒轴20’、卷筒30’、电位器40 ’、安装板50 ’、钢丝60 ’、防尘壳70 ’和卷簧80 ’。
[0005]电位器通常由电阻体和可移动的电刷组成，当电刷沿电阻体移动时，在电位器的输出端即获得与位移量成一定关系的电阻值、电流、电压、CAN或其它电信号。在该测长传感装置中，电位器40 ’包括固定部和转动轴，电刷位于转动轴上随转动轴转动，电阻体则位于电位器40’的固定部上。其中电位器40’可以由编码器替代。编码器是将信号或数据进行编制、转换为可用以通讯、传输和存储的信号形式的设备。
[0006]钢丝60，是测长传感装置的测长线。钢丝60，缠绕在卷筒30，上，卷筒30，上设计有防止钢丝60’转动脱落的结构使钢丝60’的第一端相对于卷筒30’固定，第二端作为伸出端随外部运动部件伸出和缩回，钢丝60，的伸出能带动卷筒30，转动。
[0007]卷簧80’与卷筒30’直接或间接的相连。卷簧80’是卷筒30’和钢丝60’的复位机构。钢丝60 ’随外部运动部件的运动伸出时卷簧80 ’储能，外部运动部件动缩使钢丝60 ’的第二端所受的拉力减小至一定程度或消失时，卷簧80’释放存储的能量以使卷筒30’作使钢丝60’收回并缠绕于卷筒30’上的转动。
[0008]测长传感装置的卷筒轴20’、卷筒30’和电位器40’均安装于固定板10’上。测长传感装置一般通过固定板10固定于其它基体上。防尘壳70’安装于固定板10’上，防尘壳70’与固定板10’形成容纳卷筒轴20’、卷筒30’和电位器40’的容纳空间。安装板50’是使电位器40’的固定部固定至固定板10’上的部件。
[0009]卷筒30’与卷筒轴20’直接或间接的连接，且卷筒30’与卷筒轴20’一起转动。电位器40 ’的转动轴与卷筒轴20 ’同轴连接，电位器40 ’的固定部通过安装板50 ’与防尘壳70 ’固定连接。
[0010]如图2所示，在防尘壳70’上设置了出线口71’，电位器40’的输出端的接线从该出线口 71’伸出。
[0011]该现有技术的测长传感装置的工作原理如下:钢丝60’的第二端连接外部运动部件，钢丝60’随该外部运动部件的运动能够伸出和缩回，当钢丝60’随外部运动部件的运动伸出时，卷簧80 ’被拉伸储存能量，卷筒轴20 ’随卷筒30 ’ 一起旋转，卷筒轴20 ’的旋转带动电位器40’的转动轴旋转，通过采集电位器40’的输出端的电信号的变化实现测量外部运动部件的位移变化。当钢丝60’随外部运动部件的运动缩回时，卷簧80’的弹簧力使卷筒30’相对钢丝60，伸出时逆向旋转，卷筒30，的旋转使钢丝60，缠绕于卷筒30，上实现钢丝60 ’的缩回，卷筒轴20’随卷筒30’一起旋转，则电位器40’实现旋转，通过采集电位器40’的输出端的电信号的变化实现测量外部运动部件的位移变化。
[0012]在实现本实用新型的过程中，设计人员发现，以上现有技术的测长传感装置中，电位器40’的转动轴的轴线与卷筒轴20’的轴线重合，电位器40’和卷筒轴20’沿轴向布置且电位器40，的转动轴与卷筒轴20，一起转动，这使得该测长传感装置的外形整体呈圆柱状，其轴向长度比较大，在宽度较窄的空间内不易实现安装。
【实用新型内容】
[0013]本实用新型的目的在于提供一种测长传感装置，旨在减少测长传感装置外形的轴向长度，以利于在宽度较窄的空间内安装测长传感装置。
[0014]本实用新型提供一种测长传感装置，包括卷筒、卷筒轴、测长线和信号转换器，所述卷筒围绕所述卷筒轴的轴线可转动地设置，所述测长线缠绕于所述卷筒上且所述测长线的第一端与所述卷筒相对固定，所述信号转换器包括固定部和相对于所述固定部转动的转动轴，所述测长传感装置还包括传动装置，所述信号转换器的转动轴通过所述传动装置与所述卷筒驱动连接并在所述卷筒的驱动下转动，所述信号转换器位于所述卷筒的径向外侧。
[0015]优选地，所述信号转换器的转动轴垂直于所述卷筒轴;或者，所述信号转换器的转动轴平行于所述卷筒轴。
[0016]优选地，所述传动装置包括齿轮传动机构、蜗轮蜗杆传动机构、带传动机构和链传动机构中的至少一种。
[0017]优选地，所述传动装置包括所述齿轮传动机构和所述蜗轮蜗杆传动机构，所述齿轮传动机构包括主动齿轮和从动齿轮，所述蜗轮蜗杆传动机构包括蜗轮和蜗杆，所述主动齿轮与所述卷筒同轴设置并同步转动，所述从动齿轮在所述主动齿轮的带动下转动，所述蜗轮和蜗杆中的一个与所述从动齿轮同轴设置并同步转动，所述蜗轮和蜗杆中的另一个与所述信号转换器的转动轴同轴设置并同步转动。
[0018]优选地，所述齿轮传动机构还包括至少一个过渡齿轮，所述过渡齿轮设置于所述主动齿轮与所述从动齿轮之间以将所述主动齿轮的转动传递至所述从动齿轮。
[0019]优选地，所述测长传感装置还包括复位机构，所述复位机构在所述卷筒作放出所述测长线的转动时储能，并在储能后对所述卷筒施加使所述卷筒作收回所述测长线的转动的复位力。
[0020]优选地，所述测长传感装置还包括固定板，所述卷筒轴、所述传动装置和所述信号转换器均安装于所述固定板上。
[0021 ]优选地，所述测长传感装置还包括安装板，所述安装板固定连接于所述固定板上，所述信号转换器的所述固定部安装于所述固定板上。
[0022]优选地，所述测长传感装置还包括防尘壳，所述防尘壳安装于所述固定板上并与所述固定板合围成容纳空间，所述卷筒轴、所述卷筒、所述传动装置和所述信号转换器均位于所述容纳空间内。
[0023]优选地，所述信号转换器为电位器或编码器。
[0024]基于本实用新型提供的测长传感装置，包括传动装置，信号转换器的转动轴通过传动装置与卷筒驱动连接并在卷筒的驱动下转动，信号转换器位于卷筒的径向外侧。该测长传感装置中，轴向长度只需满足卷筒的设置即可，无需进一步考虑信号转换器的轴向长度，因此，可以有效减少测长传感装置外形的整体轴向长度，利于在宽度较窄的空间内安装测长传感装置。
[0025]通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。
【附图说明】
[0026]此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
[0027]图1为现有技术的测长传感装置的剖视结构示意图。
[0028]图2为图1所示的测长传感装置的仰视结构示意图。
[0029]图3为本实用新型实施例的测长传感装置的剖视结构示意图。
[0030]图4为图3所示的测长传感装置的仰视结构示意图。
【具体实施方式】
[0031]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0032]除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
[0033]图3和图4示出了本实用新型实施例的测长传感装置的结构。
[0034]如图3和图4所示，本实用新型实施例的测长传感装置主要包括卷筒30、卷筒轴20、测长线、信号转换器和传动装置90。卷筒30围绕卷筒轴20的轴线可转动地设置。测长线缠绕于卷筒30上且测长线的第一端与卷筒30固定。。信号转换器包括固定部和相对于固定部转动的转动轴。信号转换器的转动轴通过传动装置90与卷筒30驱动连接并在卷筒30的驱动下转动。信号转换器位于卷筒30的径向外侧。
[0035]由于测长传感装置包括传动装置90，信号转换器的转动轴通过传动装置90与卷筒30驱动连接并在卷筒30的驱动下转动，信号转换器位于卷筒30的径向外侧。从而该测长传感装置的轴向长度只需满足卷筒30的设置即可，而无需考虑信号转换装置的轴向长度，因此，可以有效减少测长传感装置外形的整体轴向长度，利于在宽度较窄的空间内安装测长传感装置。
[0036]如图3和图4所示，本实施例的测长传感装置具体包括固定板10、卷筒轴20、卷筒30、信号转换器、安装板50、测长线、防尘壳70、复位机构和传动装置90。
[0037]本实施例中，信号转换器为电位器40。电位器40包括固定部和相对于固定部转动的转动轴，该转动轴能随作为测长线的伸出端(第二端)的伸出和缩回转动，电位器40根据其转动轴相对于其固定部的转动角度变化发出相应的电信号，根据该电信号即可识别测长线的伸出端的伸出和缩回变化程度，从而得出与测长线连接的外部运动部件的位移变化。
[0038]在其它未示出的实施例中，信号转换器也可以为编码器等其它形式。
[0039]本实施例中，电位器40的转动轴垂直于卷筒轴20。在其它未示出的实施例中，电位器40的转动轴也可以平行于卷筒轴20。电位器40的转动轴无论是垂直于卷筒轴20还是平行于卷筒轴20，都是易于实现的。
[0040]本实施例中，测长传感装置的测长线为钢丝60。钢丝60的第一端与卷筒30相对固定。钢丝60的第一端与卷筒30可以直接或间接地连接。钢丝60的第二端作为伸出端连接外部运动部件并随外部运动部件运动而拉伸或缩回，钢丝60的伸缩运动带动卷筒30转动。
[0041]其中传动装置90可以通过各种不同的方式实现。在一些优选的实施方式中，传动装置90可以包括齿轮传动机构、蜗轮蜗杆传动机构、带传动机构和链传动机构中的至少一种。
[0042]例如，在电位器40的转动轴平行于卷筒轴20时，传动装置90可以仅包括齿轮传动机构、带传动机构和链传动机构中的一种;在电位器40的转动轴垂直于卷筒轴20时，传动装置90可以仅包括一对锥齿轮或仅包括蜗轮蜗杆传动机构，或者一对锥齿轮或蜗轮蜗杆传动机构同时与齿轮传动机构、带传动机构和链传动机构中的至少一种配合使用。
[0043]本实施例中优选地，传动装置90包括齿轮传动机构和蜗轮蜗杆传动机构。如图3和图4所示，齿轮传动机构主要包括主动齿轮91和从动齿轮93。蜗轮蜗杆传动机构主要包括蜗轮95和蜗杆94。其中，主动齿轮91与卷筒30同轴设置并同步转动，从动齿轮93在主动齿轮91的带动下转动。蜗轮95和蜗杆94中的一个与从动齿轮93同轴设置并同步转动，蜗轮95和蜗杆94中的另一个与电位器40的转动轴同轴设置并同步转动。本实施例中具体地，蜗杆94与从动齿轮93同轴设置并同步转动，蜗轮95与电位器40的转动轴同轴设置并同步转动。
[0044]为了适应结构空间的变化或为了得到合适的传动比，本实施例的传动装置90的齿轮传动机构中还优选地包括至少一个过渡齿轮92，过渡齿轮92设置于主动齿轮91与从动齿轮93之间以将主动齿轮91的转动传递至从动齿轮93。本实施例中具体地仅包括一个过渡齿轮92。在其它未示出的实施例中，也可以包括两个以上的过渡齿轮。
[0045]复位机构在卷筒30作放出测长线的转动时储能，并在储能后对卷筒30施加使卷筒30作收回测长线的转动的复位力。
[0046]如图3和图4所示，本实施例中，复位机构包括卷簧80。卷簧80与卷筒30可以直接或间接的相连。卷簧80在测长线从卷筒30放出时储能，在测长线上的拉力减少至一定程度或消失时其施加于卷筒30的弹簧力能使卷筒30作收回测长线的转动。
[0047]如图3所示，卷筒轴20、传动装置90和电位器40均安装于固定板10上。本实施例中，主动齿轮91与卷筒30的一端直接连接以与卷筒30同轴设置且同步转动。卷筒轴20、过渡齿轮92的转动轴、从动齿轮93的转动轴相互平行，且均安装于固定板10上。蜗杆94的转动轴与从动齿轮93的转动轴固定连接。蜗轮95的转动轴与电位器40的转动轴固定连接。
[0048]由于卷筒轴20无需直接带动电位器40的转动轴转动，因此，卷筒30只要能围绕卷筒轴20的轴线转动即可，而不要求卷筒30带动卷筒轴20转动，例如，卷筒轴20可以固定安装于固定板10上，而卷筒30相对于卷筒轴20转动。因此，本申请中电位器40与卷筒30之间的位置关系还使固定板10、卷筒轴20和卷筒30之间组装设计的灵活性得以提高。
[0049]安装板50固定连接于固定板10上，电位器40的固定部安装于固定板10上，从而使电位器40通过安装板50安装于固定板10上。
[0050]防尘壳70安装于固定板10上并与固定板10合围成容纳空间，卷筒30、电位器40和传动装置90均位于容纳空间内。在防尘壳70上设置了出线口 71。电位器40的输出端的接线从该出线口 71伸出。
[0051 ]本实施例的测长传感装置的工作过程如下:
[0052]外部运动部件的运动使钢丝60伸出时，卷簧80被拉伸储藏能量。主动齿轮91随卷筒30—起旋转，主动齿轮91带动过渡齿轮92旋转，过渡齿轮92带动从动齿轮93旋转，从动齿轮93带动蜗杆94旋转，蜗杆94带动蜗轮95旋转，蜗轮95与电位器40的转动轴相连从而电位器40的转动轴旋转。根据转动轴相对于固定部的转动角度的变化，电位器40的输出端发出的电信号发生变化，通过采集电信号的变化可以得到钢丝60的伸出长度变化，从而测量外部运动部件的位移变化。
[0053]当外部运动部件的运动使钢丝60放松时，钢丝60伸出时卷簧80储藏的弹簧力使卷筒30作相对于钢丝60伸出时的转动方向相反方向的旋转，卷筒30的旋转使钢丝60被缠绕其上以实现钢丝60的收回，卷筒30的旋转依次通过传动装置90的主动齿轮91、过渡齿轮92、从动齿轮93、蜗杆94和蜗轮95的转动使电位器40的转动轴实现旋转，根据转动轴相对于固定部的转动角度的变化，电位器40的输出端发出的电信号发生变化，通过采集电信号的变化可以得到钢丝60的伸出长度变化，从而测量外部运动部件的位移变化。
[0054]本实施例改变了现有技术的测长传感装置中通过卷筒轴直接驱动电位器的转动轴的形式，设计了传动装置改变电位器与卷筒沿轴向布置的方式，能减少测长传感装置的轴向长度，实现更薄的测长传感装置的外型设计，在安装宽度小的空间里也能够安装。
[0055]最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制;尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本实用新型的【具体实施方式】进行修改或者对部分技术特征进行等同替换;而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。
【主权项】
1.一种测长传感装置，包括卷筒(30)、卷筒轴(20)、测长线和信号转换器，所述卷筒(30)围绕所述卷筒轴(20)的轴线可转动地设置，所述测长线缠绕于所述卷筒(30)上且所述测长线的第一端与所述卷筒(30)相对固定，所述信号转换器包括固定部和相对于所述固定部转动的转动轴，其特征在于，所述测长传感装置还包括传动装置(90)，所述信号转换器的转动轴通过所述传动装置(90)与所述卷筒(30)驱动连接并在所述卷筒(30)的驱动下转动，所述信号转换器位于所述卷筒(30)的径向外侧。2.根据权利要求1所述的测长传感装置，其特征在于，所述信号转换器的转动轴垂直于所述卷筒轴(20);或者，所述信号转换器的转动轴平行于所述卷筒轴(20)。3.根据权利要求1所述的测长传感装置，其特征在于，所述传动装置(90)包括齿轮传动机构、蜗轮蜗杆传动机构、带传动机构和链传动机构中的至少一种。4.根据权利要求3所述的测长传感装置，其特征在于，所述传动装置(90)包括所述齿轮传动机构和所述蜗轮蜗杆传动机构，所述齿轮传动机构包括主动齿轮(91)和从动齿轮(93)，所述蜗轮蜗杆传动机构包括蜗轮(95)和蜗杆(94)，所述主动齿轮(91)与所述卷筒(30)同轴设置并同步转动，所述从动齿轮(93)在所述主动齿轮(91)的带动下转动，所述蜗轮(95)和蜗杆(94)中的一个与所述从动齿轮(93)同轴设置并同步转动，所述蜗轮(95)和蜗杆(94)中的另一个与所述信号转换器的转动轴同轴设置并同步转动。5.根据权利要求4所述的测长传感装置，其特征在于，所述齿轮传动机构还包括至少一个过渡齿轮(92)，所述过渡齿轮(92)设置于所述主动齿轮(91)与所述从动齿轮(93)之间以将所述主动齿轮(91)的转动传递至所述从动齿轮(93)。6.根据权利要求1所述的测长传感装置，其特征在于，所述测长传感装置还包括复位机构，所述复位机构在所述卷筒(30)作放出所述测长线的转动时储能，并在储能后对所述卷筒(30)施加使所述卷筒(30)作收回所述测长线的转动的复位力。7.根据权利要求1所述的测长传感装置，其特征在于，所述测长传感装置还包括固定板(10)，所述卷筒轴(20)、所述传动装置(90)和所述信号转换器均安装于所述固定板(10)上。8.根据权利要求7所述的测长传感装置，其特征在于，所述测长传感装置还包括安装板(50)，所述安装板(50)固定连接于所述固定板(10)上，所述信号转换器的所述固定部安装于所述固定板(10)上。9.根据权利要求7所述的测长传感装置，其特征在于，所述测长传感装置还包括防尘壳(70)，所述防尘壳(70)安装于所述固定板(10)上并与所述固定板(10)合围成容纳空间，所述卷筒轴(20)、所述卷筒(30)、所述传动装置(90)和所述信号转换器均位于所述容纳空间内。10.根据权利要求1至9中任一项所述的测长传感装置，其特征在于，所述信号转换器为电位器(40)或编码器。
【文档编号】G01B7/02GK205619911SQ201620312233
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2016年4月14日
【发明人】邓永建, 肖成林, 赵瑞学, 周化龙
【申请人】徐州重型机械有限公司