[发明专利]绳体长度测量装置及测量方法

说明书

本发明涉及工程机械领域，公开了一种绳体长度测量装置及测量方法。所述绳体长度测量装置包括：转线盘，用于缠绕绳体；固定在所述转线盘的圆心处的触发齿轮；与所述触发齿轮啮合的减速齿轮；与所述触发齿轮的圆心轴相固定的第二旋转电位计，用于测量示出所述触发齿轮的旋转角度的第一角度其中所述第二旋转电位计是循环旋转电位计；以及与所述减速齿轮的圆心轴相固定的第一旋转电位计，用于测量示出所述减速齿轮的旋转角度的第二角度本发明采用双电位计来测量绳体长度，可纠正由于触发齿轮与减速齿轮的使用磨损、安装不当等原因而产生的啮合间歇所导致的测量误差。

技术领域

本发明涉及工程机械领域，具体地，涉及一种绳体长度测量装置及测量方法。

背景技术

近年来，随着工程机械领域对自动化程度的要求的提高，能够自动测量臂架长度、支腿伸缩距离等的绳体长度测量装置(也称为长度传感器)也越来越受到重视，其自身的性能在一定程度上影响着整机产品的性能与形象。

图1是现有技术中的单电位计绳体长度测量装置的结构示意图。如图1所示，该单电位计绳体长度测量装置包括转线盘1(绳体，如钢丝绳等，缠绕在该转线盘1上)、固定在该转线盘1(设半径为R)的圆心处的触发齿轮2(设半径为r1)、与所述触发齿轮2啮合的减速齿轮3(半径为r2)以及与所述减速齿轮3的圆心轴相固定的第一旋转电位计4。其中，因为旋转电位计量程有限，不能直接用于测量触发齿轮2的旋转角度，故添加了一个减速齿轮3以增大量程。该单电位计绳体长度测量装置运行过程中，易知转线盘1与触发齿轮2的角速度相同，减速齿轮3与第一旋转电位计4的角速度相同，且减速齿轮3由触发齿轮2驱动，从而触发齿轮2与减速齿轮3的线速度理论上相同。由此，利用该单电位计绳体长度测量装置计算绳体长度主要包括以下几个步骤：

步骤1)，由第一旋转电位计4测量得出减速齿轮3旋转的角度

步骤2)，根据步骤1)确定的角度可确定触发齿轮2的旋转角度为

步骤3)，绳体长度为

该单电位计绳体长度测量装置原理简单，易于应用，但在实际应用过程中，触发齿轮2与减速齿轮3之间会由于使用磨损、安装不当等原因而产生一定的啮合间歇，而在啮合间歇存在的情况下，利用单电位计绳体长度测量装置会导致较为严重的测量误差。

发明内容

本发明的目的是提供一种绳体长度测量装置及测量方法，用于解决现有单电位计绳体长度测量装置易导致测量误差的问题。

为了实现上述目的，本发明提供一种绳体长度测量装置，包括：转线盘，用于缠绕绳体；固定在所述转线盘的圆心处的触发齿轮；与所述触发齿轮啮合的减速齿轮；与所述触发齿轮的圆心轴相固定的第二旋转电位计，用于测量示出所述触发齿轮的旋转角度的第一角度其中所述第二旋转电位计是循环旋转电位计；以及与所述减速齿轮的圆心轴相固定的第一旋转电位计，用于测量示出所述减速齿轮的旋转角度的第二角度

优选地，所述绳体测量装置还包括：控制器，与所述第一旋转电位计及所述第二旋转电位计电性连接，用于根据所述第一角度以及所述第二角度来计算绳体长度。

优选地，所述控制器包括：圈数计算模块，用于利用所述第二角度计算所述第二旋转电位计旋转的圈数n；转线盘角度计算模块，用于判断所述第一角度是否处于所述第二旋转电位计的旋转最大角度的临界范围。并且：若第一角度未处于所述旋转最大角度的临界范围，且所述第一旋转电位计测算的转线盘的转动角度与所述第一角度的差值的绝对值小于等于预设的所述触发齿轮与所述减速齿轮之间的最大啮合误差d时，判定所计算的圈数n正确，并计算转线盘(1)转动的实际角度其中若第一角度处于所述旋转最大角度的临界范围，判定所计算的圈数n存在误差，并对所计算的圈数n进行修正，并根据修正后的圈数n计算所述实际角度以及绳体长度计算模块，用于计算绳体长度L，其中R为转线盘的半径。

优选地，所述圈数计算模块采用下式计算所述第二旋转电位计旋转的圈数n：