帶可控裝置的蝸輪蝸杆傳動單元的製作方法

2023-04-25 07:29:56 2

專利名稱：帶可控裝置的蝸輪蝸杆傳動單元的製作方法
技術領域：
本發明屬於轉動機構技術領域，主要涉及的是一種蝸輪蝸杆傳動單元旋轉位置的測控裝置。廣泛適用於加工中心轉臺、工具機轉臺、發射塔旋轉臺、雷達天線轉臺、木工機械等領域。
背景技術：
蝸輪蝸杆傳動單元是實現大傳動比的裝置，用在空間交錯的兩軸間傳遞運動和動力。主要用於傳遞運動和動力的設備中，尤其是對旋轉過程需要控制運動位置的設備或裝置上，如加工中心轉臺、工具機轉臺、發射塔旋轉臺、雷達天線轉臺、木工機械等。現有的蝸輪蝸杆傳動單元主要包括主軸承/蝸輪4 (與軸承一體或帶齒軸承)、底座或殼體5、左端蓋6、 蝸杆或蝸杆軸7、輔軸承8、輔軸承座或殼體9、右端蓋10和動力源11 (也有不配置動力源使用者自行配置動力源的)，由於這類設備的傳動機構所用部件多，傳動結構複雜，一般蝸輪上面會安裝軸承和平臺或需要轉動的工件，因此，佔用空間大，傳動過程中不能準確控制蝸輪所在位置，致使加工的工件精度不高，誤差大。目前採取的措施是過使用電機編碼器，由編碼器發出信號反饋給控制器，控制蝸杆轉動的位置，間接控制蝸輪的轉動位置。由於蝸輪蝸杆傳動過程中有誤差，因而這種方式不能精確控制蝸輪的精準位置。

發明內容
本發明的目的由此產生，提出一種帶可控裝置的蝸輪蝸杆傳動單元。通過控制蝸輪的旋轉位置來確定或控制轉動單元的運轉角度或轉動弧度，實現對轉動機構迴轉位置的高精度測控，最大旋轉角度誤差可測控到三角秒。本發明實現上述目的採取的技術方案是在蝸輪蝸杆傳動裝置的主軸承/渦輪上設置有檢測元件，相對檢測元件的外圓周面上至少設置有一個以上傳感器，由固定架固定支撐。本發明所述的檢測元件為磁柵、光柵、鋼柵、時柵。本發明所述的檢測元件安裝在主軸承/渦輪下面固定圈外徑上；或安裝在主軸承 /渦輪上部外內徑上；或安裝在主軸承/渦輪下面固定圈內徑上；或安裝在主軸承/渦輪上面固定圈內徑上；或安裝在主軸承/渦輪上面固定圈外徑上；或安裝在雙蝸杆傳動主軸承/ 渦輪下面固定圈外徑上；或安裝在雙蝸杆傳動主軸承/渦輪上部外內徑上；或安裝在雙蝸杆傳動主軸承/渦輪下面固定圈內徑上；或安裝在雙蝸杆傳動主軸承/渦輪上面固定圈內徑上；或安裝在雙蝸杆傳動主軸承/渦輪上面固定圈外徑上。本發明所述的固定圈可以是單獨一個圈，也可以和主軸承/渦輪加工為一體，即在主軸承/渦輪上加工出一個圓形環，檢測元件安裝在該圓形環上。本發明由動力源帶動蝸杆轉動，蝸杆帶動蝸輪旋轉，檢測元件隨主軸承/渦輪一起旋轉，通過檢測元件與傳感器的配合使用，時實監測轉動單元的運轉位置(角度或轉動弧度)，並把監測的信號時實傳遞到控制系統，控制系統通過反饋值與給定值進行比較後，控
3制驅動單元對產生的偏差量進行補償。由此，實現對旋轉機構的高精度測控。不僅結構簡單，使用方便，而且相對於傳統轉臺機構減少了蝸輪上面連接的固定圈和轉臺軸承，節省空間，並降低了生產成本。


圖1為本發明檢測元件位於軸承下面固定圈外側的結構示意圖。圖2為圖1的側視圖。圖3為本發明檢測元件位於軸承上部外內徑處，無固定圈的結構示意圖。圖4為圖3的側視圖。圖5為本發明檢測元件位於軸承下面固定圈內側的結構示意圖。圖6為圖5的側視圖。圖7為本發明檢測元件位於軸承上面固定圈內側的結構示意圖。圖8為圖7的側視圖。圖9為本發明檢測元件位於安裝在主軸承/渦輪上面固定圈外側結構示意圖。圖10為圖9的側視圖。圖11為本發明檢測元件安裝在雙蝸杆傳動主軸承/渦輪上部外內徑上結構示意圖。圖12為圖11的側視圖。圖13為本發明檢測元件安裝在雙蝸杆傳動主軸承/渦輪下部固定圈內側的結構示意圖。圖14為圖13的側視圖。圖中1、傳感器，2、固定架，3、檢測元件，4、主軸承/渦輪，5、底座或殼體，6、 左端蓋，7、蝸杆或蝸杆軸，8、輔軸承，9、輔軸承座或殼體，10、右端蓋，11、動力源。
具體實施例方式結合附圖，對本發明實施例進行詳細說明。但本發明不局限以下實施例。如圖1-14所示本實施例所屬的帶可控裝置的蝸輪蝸杆傳動單元包括蝸輪蝸杆傳動裝置、檢測元件3、感應器1及固定架2，蝸輪蝸杆傳動裝置採用的是公知技術。主要有兩種結構，一種是單蝸杆傳動裝置，如圖1-10所示單蝸杆傳動裝置包括主軸承/渦輪4、 底座或殼體5、左端蓋6、蝸杆7、輔軸承8、輔軸承座或殼體9、右端蓋10及動力源11或不帶動力源。主軸承/渦輪4可以帶齒或是蝸輪與軸承配合一體，蝸杆7帶一個蝸杆或蝸杆軸，兩端安裝有輔軸承8，輔軸承安裝在輔軸承座9裡面，蝸輪齒圈內孔配置有軸承(或蝸輪和軸承為一體結構)。另一種是雙蝸杆傳動傳動裝置。如圖11-14所示雙蝸杆傳動傳動裝置包括主軸承/渦輪4、底座或殼體5、左端蓋6、蝸杆7、輔軸承8、輔軸承座或殼體9、右端蓋10及動力源11或不帶動力源。主軸承/渦輪4可以帶齒或是蝸輪與軸承配合一體，蝸杆7帶兩個蝸杆或蝸杆軸，兩端安裝有輔軸承8，輔軸承安裝在輔軸承座9裡面，蝸輪齒圈內孔配置有軸承(或蝸輪和軸承為一體結構)。所述檢測元件3採用的是公知磁柵尺環，鋼柵尺環，光柵尺或時柵技術，採用套裝設置的方式安裝在主軸承/渦輪4下面固定圈外徑上(如圖1-2所示);或安裝在主軸承/渦輪4上部外內徑上(如圖3-4所示)；或安裝在主軸承/渦輪4下面固定圈內徑上(如圖5-6 所示)；或安裝在主軸承/渦輪4上面固定圈內側上(如圖7-8所示)；或安裝在主軸承/渦輪4上面固定圈外側上(如圖9-10所示);或安裝在雙蝸杆傳動主軸承/渦輪4上部外內徑上(如圖11-12所示);或安裝在雙蝸杆傳動主軸承/渦輪4下部固定圈內側(如圖13-14所示)；或安裝在雙蝸杆傳動主軸承/渦輪4下面固定圈外側；或安裝在雙蝸杆傳動主軸承/ 渦輪4上面固定圈內側；或安裝在雙蝸杆傳動主軸承/渦輪4上面固定圈外側。相對檢測元件3的外圓周面附近至少設置有一個以上傳感器，由固定架固定支撐在距離檢測元件0. Imm 0.2mm的位置，通過數據線與控制單元連接。使用時，在動力源11的帶動下，蝸輪轉動即主軸承/渦輪在旋轉的同時，檢測元件 3隨著主軸承/渦輪一起旋轉，傳感器1通過對檢測元件的監測把監測的信號時實傳遞到控制系統，控制系統通過反饋值與給定值進行比較後，對產生的偏差量由驅動單元進行補償， 實現對旋轉的精度控制。
權利要求
1.一種帶可控裝置的蝸輪蝸杆傳動單元，包括蝸輪蝸杆傳動裝置，其特徵是在所述蝸輪蝸杆傳動裝置的蝸輪或軸承上設置有檢測元件(3)，相對檢測元件的外圓周面上至少設置有一個以上傳感器(1 )，由固定架(2)固定支撐。
2.根據權利要求1所述帶可控裝置的蝸輪蝸杆傳動單元，其特徵是所述的蝸輪蝸杆傳動裝置為單蝸杆蝸輪結構或雙蝸杆蝸輪結構。
3.根據權利要求1所述帶可控裝置的蝸輪蝸杆傳動單元，其特徵是所述的檢測元件(3)為磁柵或光柵或鋼柵或時柵。
4.根據權利要求1或2或3所述帶可控裝置的蝸輪蝸杆傳動單元，其特徵是所述的檢測元件(3)安裝在主軸承/渦輪(4)下面固定圈外徑上；或安裝在主軸承/渦輪(4)上部外內徑上；或安裝在主軸承/渦輪(4)下面固定圈內徑上；或安裝在主軸承/渦輪(4)上面固定圈內徑上；或安裝在主軸承/渦輪(4)上面固定圈外徑上；或安裝在雙蝸杆傳動主軸承 /渦輪(4)上部外內徑上；或安裝在雙蝸杆傳動主軸承/渦輪(4)下部固定圈內徑上；或安裝在雙蝸杆傳動主軸承/渦輪(4)下面固定圈外徑上；或安裝在雙蝸杆傳動主軸承/渦輪(4)上面固定圈內徑上；或安裝在雙蝸杆傳動主軸承/渦輪(4)上面固定圈外徑上。
5.根據權利要求1或2或3所述帶可控裝置的蝸輪蝸杆傳動單元，其特徵是所述的固定圈可以是單獨一個圈，也可以和主軸承/渦輪(4)加工為一體，即在主軸承/渦輪上加工出一個圓形環，檢測元件(3)安裝在該圓形環上。
全文摘要
本發明公開的一種帶可控裝置的蝸輪蝸杆傳動單元，包括蝸輪蝸杆傳動單元，在所述蝸輪蝸杆傳動裝置的蝸輪或軸承上設置有檢測元件(3)，相對檢測元件的外圓周面上至少設置有一個以上傳感器(1)，由固定架(2)固定支撐。所述的檢測元件(3)為磁柵或光柵或鋼柵或時柵。通過檢測元件與傳感器的配合使用，時實監測轉動單元的運轉位置(角度或轉動弧度)，並把監測的信號時實傳遞到控制系統，控制系統通過反饋值與給定值進行比較後，控制驅動單元對產生的偏差量進行補償。由此，實現對旋轉機構的高精度測控。具有結構簡單，使用方便，節省空間、降低成本的特點。
文檔編號F16H57/00GK102252055SQ20111017896
公開日2011年11月23日 申請日期2011年6月29日 優先權日2011年6月29日
發明者劉雪, 左秀玲, 李培培, 李巖, 李靜, 梅建洛, 王迪, 趙嵩昌 申請人:洛陽世必愛特種軸承有限公司