阅读说明：本技术 角度测量装置及具有其的设备 (Angle measuring device and equipment with same ) 是由 周铁梁 王晓斌 王凤 张溧栗 陶明 陈凤香 王耀 于 2019-12-10 设计创作，主要内容包括：本发明涉及角度测量技术领域,具体涉及一种角度测量装置及具有其的设备。一种角度测量装置包括：第一支座；主动齿轮适于与待检测设备的转动部件固定连接；从动齿轮与主动齿轮啮合连接；编码器包括编码器本体和编码器转轴,编码器转轴与从动齿轮固定连接,适于在待检测设备的带动下,主动齿轮转动带动从动齿轮转动,进而带动编码器转轴相对编码器本体转动；至少一个弹性件一端与编码器本体连接,另一端与第一支座连接。通过设置弹性件,当主动齿轮与从动齿轮发生磨损,轴心发生偏移时,弹性件会带着编码器进而带动从动齿轮自动调整至从动齿轮与主动齿轮匹配的啮合状态,防止两个齿轮啮合过紧或啮合不严,保证了角度测量装置的正常使用。(The invention relates to the technical field of angle measurement, in particular to an angle measuring device and equipment with the same. An angle measuring device includes: a first support; the driving gear is suitable for being fixedly connected with a rotating part of the equipment to be detected; the driven gear is meshed with the driving gear; the encoder comprises an encoder body and an encoder rotating shaft, the encoder rotating shaft is fixedly connected with the driven gear, and the encoder rotating shaft is suitable for driving the driving gear to rotate to drive the driven gear to rotate under the driving of the equipment to be detected so as to drive the encoder rotating shaft to rotate relative to the encoder body; one end of at least one elastic part is connected with the encoder body, and the other end is connected with the first support. Through setting up the elastic component, take place wearing and tearing when driving gear and driven gear, when the axle center takes place the skew, the elastic component can take the encoder and then drive driven gear automatic adjustment to the engaged state that driven gear and driving gear matched, prevents that two gear engagement from being too tight or meshing not tight, has guaranteed angle measuring device's normal use.)

角度测量装置及具有其的设备

技术领域

本发明涉及角度测量技术领域，具体涉及一种角度测量装置及具有其的设备。

背景技术

在工业企业生产过程中，料场的管理是企业物料进出、存储的重要环节，在这个环节中，主要包括了对原料的接收、存储和运输等工艺过程。在料场中堆放各种原料，每种原料之间均有一定的间隔区，以防止原料的混质。目前，对原料场在堆料和取料的过程中，多数企业是使用堆取料机进行操作，堆取料机是一种重型料场移动设备，其主要由走行机构、悬臂机构、斗轮机构、尾车及输送皮带组成。

堆取料机的悬臂机构的俯仰角度通常是采用编码器测量，现有技术中公开了一种堆取料机的悬臂俯仰角度的测量装置，在堆取料机的悬臂转盘的齿轮外侧设置随其旋转的从动轮，在从动轮上设置旋转编码器，在堆取料机的悬臂转盘旋转时，与其齿轮相合的从动轮也随之转动，从而带动旋转编码器旋转，由旋转编码器对从动轮进行旋转计数，产生带有方向的脉冲信号，再由控制器接收脉冲信号，控制器接收该脉冲信号后进行信号转换进而得出从动轮的旋转角度或旋转角度编码，由于从动轮的齿轮与悬臂转盘的齿轮相啮合，所以可以进一步得到作为主动轮的悬臂转盘的旋转角度或旋转角度编码，即堆取料机悬臂角度或悬臂角度编码。但是该角度测量装置的主动轮由于要与悬臂转盘相配合，体积较大，而从动轮的体积较小，悬臂转盘、主动轮和从动轮均为刚性结构，主动轮和从动轮转动过程中易发生磨损变形，使得两个齿轮的轴心发生偏移，齿轮啮合不匹配，进而使得角度测量装置无法正常使用。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的角度测量装置的主动轮和从动轮转动过程中齿轮轴心发生偏移、导致角度测量装置无法正常使用的缺陷，从而提供一种能够保证正常使用的角度测量装置及具有其的设备。

一种角度测量装置，包括：

第一支座；

主动齿轮，适于与所述待检测设备的转动部件固定连接；

从动齿轮，与所述主动齿轮啮合连接；

编码器，包括编码器本体和编码器转轴，所述编码器转轴与所述从动齿轮固定连接，适于在所述待检测设备的带动下，所述主动齿轮转动带动所述从动齿轮转动，进而带动所述编码器转轴相对所述编码器本体转动；

至少一个弹性件，一端与所述编码器本体连接，另一端与所述第一支座连接。

还包括调节螺钉，所述弹性件的另一端通过所述调节螺钉与所述第一支座固定连接。

还包括第二支座，其上固定设有所述编码器本体，所述第二支座上固定连接有所述弹性件的一端。

所述第二支座设于所述第一支座内，所述第一支座和所述第二支座的端壁上设有所述弹性件，所述第一支座和所述第二支座的其中之一的周壁上设有腰行孔；

还包括固定销，固定在所述第一支座和所述第二支座的其中另一上，并穿设于所述腰行孔内，适于在所述弹性件的弹力下沿所述腰行孔移动。

所述弹性件为多个。

还包括第三支座，适于与所述待检测设备的转动部件固定连接，所述第三支座上设有所述主动齿轮。

所述第三支座呈扇形，所述扇形的圆弧上设有与所述从动齿轮啮合的齿，且所述扇形的圆心角与所述待检测设备的最大转动角度相同。

所述编码器为绝对值编码器。

还包括控制器，与所述编码器连接，适于获取所述编码器的编码并计算所述待检测设备的转动部件的转动角度。

一种具有角度测量装置的设备，包括转动部件和固定部件，还包括如上述的角度测量装置。

还包括护罩，固定连接在所述固定部件上，所述护罩的内侧设有所述角度测量装置。

所述具有角度测量装置的设备为堆取料机。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的角度测量装置，通过设置弹性件，弹性件的一端与编码器本体连接，另一端与第一支座连接，使得在主动齿轮与从动齿轮啮合转动过程中，当主动齿轮与从动齿轮发生磨损，轴心发生偏移时，弹性件的弹力会带着编码器进而带动从动齿轮自动调整至从动齿轮与主动齿轮匹配的啮合状态，防止了由于磨损导致的主动齿轮与从动齿轮啮合过紧或啮合不严，使得不管在什么情况下均能保证主动齿轮与从动齿轮合适的啮合状态，进而保证了角度测量装置的正常使用。

2.本发明提供的角度测量装置，通过将弹性件的另一端与第一支座设置调节螺钉连接，可以通过调节螺钉调节弹性件的预紧力，在角度测量装置开始使用之前，可根据实际需要将弹性件的弹力调节至需求的力，使得弹性件更好的保证角度测量装置的精度。

3.本发明提供的角度测量装置，通过设置第二支座，使得编码器便于安装，且在不改变编码器的整体结构的情况下，保证与弹性件的方便装配。

4.本发明提供的角度测量装置，通过将第二支座设于第一支座内，使得角度测量装置的整体结构更加紧凑，并通过固定销配合腰行孔的形式将第一支座与第二支座固定连接，且在弹性件的弹力下可以使第二支座与第一支座发生相对运动，保证主动齿轮与从动齿轮的啮合度。

5.本发明提供的角度测量装置，通过将弹性件设为多个，使得弹性件的弹力能够更好的作用于编码器，更好的保证主动齿轮与从动齿轮的啮合，同时，当一个弹性件发生损坏时，其他的弹性件也能够提供足够的弹力，保证了角度测量装置的正常使用，提高了使用寿命。

6.本发明提供的角度测量装置，通过设置第三支座，便于将主动齿轮与待检测设备的转动部件固定连接，方便装配。

7.本发明提供的角度测量装置，通过将第三支座设置为扇形，且在扇形的圆弧设置于从动齿轮啮合的齿，且扇形的圆心角与待检测设备的最大转动角度相同，使得第三支座可以不必像待检测设备的体积那么庞大，只要匹配待检测设备的最大转动角度即可，且方便装配。

8.本发明提供的角度测量装置，通过将编码器设置为绝对值编码器，提高了编码器的控制精度，抗干扰性较强，使得角度测量装置的角度测量更加精确。

9.本发明提供的角度测量装置，通过在角度测量装置上设置与编码器连接的控制器，能够对角度实时读取，数据可靠性高，同时防止了还要外接控制器，保证了整体结构的紧凑性。

10.本发明提供的具有角度测量装置的设备，通过设置护罩，将角度测量装置设于护罩的内侧，避免了设备使用过程中，现场有大颗粒物掉落，损坏装置，影响测量，保证了角度测量装置的正常使用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明

具体实施方式

或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的角度测量装置的剖视图；

图2为本发明的堆取料机的部分结构剖视图；

附图标记说明：

1－第一支座；2－主动齿轮；3－从动齿轮；4－编码器本体；5－弹簧；6－调节螺钉；7－第二支座；8－腰行孔；9－第三支座；10－螺栓；11－悬臂俯仰机构；12－固定座；13－护罩；14－支架；15－角度测量装置。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如图1－图2所示，本实施例中提供了一种角度测量装置，包括：第一支座1、主动齿轮2、从动齿轮3、编码器和至少一个弹性件。

主动齿轮2适于与待检测设备的转动部件固定连接；从动齿轮3与主动齿轮2啮合连接；编码器包括编码器本体4和编码器转轴，编码器转轴与从动齿轮3固定连接，适于在待检测设备的带动下，主动齿轮2转动带动从动齿轮3转动，进而带动编码器转轴相对编码器本体4转动；至少一个弹性件，一端与编码器本体4连接，另一端与第一支座1连接。

通过设置弹性件，弹性件的一端与编码器本体4连接，另一端与第一支座1连接，使得在主动齿轮2与从动齿轮3啮合转动过程中，当主动齿轮2与从动齿轮3发生磨损，轴心发生偏移时，弹性件的弹力会带着编码器进而带动从动齿轮3自动调整至从动齿轮3与主动齿轮2匹配的啮合状态，防止了由于磨损导致的主动齿轮2与从动齿轮3啮合过紧或啮合不严，使得不管在什么情况下均能保证主动齿轮2与从动齿轮3合适的啮合状态，进而保证了角度测量装置15的正常使用。

本实施例中的角度测量装置15还包括第二支座7，其上固定设有编码器，第二支座7上固定连接有弹性件的一端。通过设置第二支座7，使得编码器便于安装，且在不改变编码器的整体结构的情况下，保证与弹性件的方便装配。作为可变换的实施方式，也可以是，不设置第二支座7，而是在编码器本体4上固定连接弹性件的一端。

本实施例中的弹性件为多个，具体地，弹性件为两个，间隔设置在第二支座7上。通过将弹性件设为多个，使得弹性件的弹力能够更好的作用于编码器，更好的保证主动齿轮2与从动齿轮3的啮合，同时，当一个弹性件发生损坏时，其他的弹性件也能够提供足够的弹力，保证了角度测量装置15的正常使用，提高了使用寿命。作为可变换的实施方式，也可以是，弹性件为一个，或者是三个，或者是更多个。

本实施例中的角度测量装置15还包括调节螺钉6，调节螺钉6包括一个螺钉套设于另一个螺钉内，并配合螺母的形式进行调节，弹性件的另一端通过调节螺钉6与第一支座1固定连接。通过将弹性件的另一端与第一支座1设置调节螺钉6连接，可以通过调节螺钉6调节弹性件的预紧力，在角度测量装置15开始使用之前，可根据实际需要将弹性件的弹力调节至需求的力，使得弹性件更好的保证角度测量装置15的精度。作为可变换的实施方式，也可以是，弹性件的另一端通过普通的螺钉固定在第一支座1上。

本实施例中的第二支座7设于第一支座1内，第一支座1和第二支座7的端壁上设有弹性件，第一支座1的周壁上设有腰行孔8；还包括固定销，固定在第二支座7上，并穿设于腰行孔8，适于在弹性件的弹力下沿腰行孔8移动。通过将第二支座7设于第一支座1内，使得角度测量装置15的整体结构更加紧凑，并通过固定销配合腰行孔8的形式将第一支座1与第二支座7固定连接，且在弹性件的弹力下可以使第二支座7与第一支座1发生相对运动，保证主动齿轮2与从动齿轮3的啮合度。作为可变换的实施方式，也可以是，第二支座的周壁上设有腰行孔，固定销固定在第一支座上，并穿设于腰行孔内，在弹性件的弹力下沿腰行孔移动。

本实施例中的弹性件为弹簧5，弹簧5的一端通过螺钉固定连接在第二支座7上。作为可变换的实施方式，也可以是，弹性件为具有弹性的垫块，或者是其他具有弹性的部件。

为了便于与待检测设备的转动部件连接，本实施例中的角度测量装置15还包括第三支座9，适于与待检测设备的转动部件固定连接，第三支座9上设有主动齿轮2。通过设置第三支座9，便于将主动齿轮2与待检测设备的转动部件固定连接，方便装配。作为可变换的实施方式，也可以是，不设置第三支座9，而是将主动齿轮2直接装配在转动部件上。

具体地，本实施例中的第三支座9适于与待检测设备的转动部件通过多个铰制孔用螺栓10连接，且第三支座9呈扇形，扇形的圆弧上设有与从动齿轮3啮合的齿。通过将第三支座9设置为扇形，且在扇形的圆弧设置于从动齿轮3啮合的齿，且扇形的圆心角与待检测设备的最大转动角度相同，使得第三支座9可以不必像待检测设备的体积那么庞大，只要匹配待检测设备的最大转动角度即可，且方便装配。作为可变换的实施方式，也可以是，第三支座9与转动部件的形状相匹配。

编码器的具体形式有很多种，本实施例中的编码器为绝对值编码器。通过将编码器设置为绝对值编码器，提高了编码器的控制精度，抗干扰性较强，使得角度测量装置15的角度测量更加精确。作为可变换的实施方式，也可以是，编码器为增量式编码器。

本实施例中的角度测量装置15还包括：控制器，与编码器连接，适于获取编码器的编码并计算待检测设备的转动部件的转动角度。具体地，控制器为PLC。通过在角度测量装置15上设置与编码器连接的控制器，能够对角度实时读取，数据可靠性高，同时防止了还要外接控制器，保证了整体结构的紧凑性。作为可变换的实施方式，也可以是，角度测量装置15不包括控制器，而是在使用时，将编码器外接一控制器进行计算角度。

本实施例中还提供了一种具有角度测量装置的设备，包括转动部件和固定部件，还包括如上述的角度测量装置15。

本实施例中的具有角度测量装置的设备还包括护罩13，固定连接在固定部件上，护罩13的内侧设有角度测量装置15。通过设置护罩13，将角度测量装置15设于护罩13的内侧，避免了设备使用过程中，现场有大颗粒物掉落，损坏装置，影响测量，保证了角度测量装置15的正常使用。具体地，护罩13通过支架14与固定部件连接。作为可变换的实施方式，也可以是，护罩13直接与固定部件连接。

如图2所示，本实施例中的具有角度测量装置的设备为堆取料机。作为可变换的实施方式，也可以是，具有角度测量装置的设备为其他需要测量角度的设备。

堆取料机包括悬臂俯仰机构11，可转动地连接在固定座12上，在悬臂俯仰中心轴处安装第三支座9，用铰制孔用螺栓10固定在固定座12的中心轴上，绝对值编码器转轴和从动齿轮3安装在同一中心轴，从动齿轮3和主动齿轮2完全啮合，两组弹簧5通过螺栓10孔与第一支座1和第二支座7连接，第一支座1上固定连接有第二支座7和弹簧5，第二支座7上固定连接有编码器本体4，编码器转轴上设有从动齿轮3，第一支座1通过支架14连接固定在固定座12上，固定座12上还固定连接有护罩13，护罩13设有角度测量装置15的上方，遮盖了整个角度测量装置15，避免现场大颗粒物掉落，影响测量。

当悬臂俯仰机构11运动时，主动齿轮2跟随悬臂架上下运动，同时带动从动齿轮3作圆周运动，从动齿轮3带动绝对值编码器转轴作圆周运动，绝对值编码器的转轴与编码器本体4产生相对运动，绝对值编码器在转动中测量光电码盘各道刻线，以获取唯一的编码，将俯仰位置的变化量即通过编码器获取的编码反馈给控制器PLC，PLC通过计算变换成实际的俯仰角度。

由于测量角度的过程中，悬臂俯仰机构11以及扇形齿轮均是刚性结构，运动时会导致部件磨损变形严重，本实施例中的角度测量装置15通过两组弹簧5可随悬臂俯仰机构11运动调整第二支座7过紧或松弛，保证角度测量过程中第二支座7处于合适的松紧状态，且能够对俯仰机构角度信息实时读取，其抗干扰性强，分辨率高，数据可靠性高。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。