[发明专利]一种同转轴多角度测量范围可变的转动角度测量装置

说明书

本发明公开了一种同转轴多角度测量范围可变的转动角度测量装置，包括转轴，转轴的一端与被测转轴连接口刚性连接，转轴上设有旋转触碰片，旋转触碰片与转轴同步转动，旋转触碰片上设有N个触碰区域，N为≥2的正整数；还包括M个与触碰区域适配的微动开关，M个微动开关沿转轴为中心的圆周处依次分布，且M≥N；在沿转轴的转动方向上，通过调整各触碰区域的周向长度，实现不同转动角度测量。本发明结构简单可靠，易于实现，且加工成本低廉，可满足同一转轴多角度独立测量或关联性测量需求。

技术领域

本发明涉及测量技术领域，具体涉及一种同转轴多角度测量范围可变的转动角度测量装置。

背景技术

转角测量装置用于测量物体的转动角度，具有很多工程实际应用场景，一般通过采集测量装置内部编码器或旋转变压器的读数实现转动角度的测量。

实际使用中转角测量装置具有多种结构形式，一般采用通过与转动轴直接相连，或使用同步装置与被测物体连接的结构形式，能够可靠、准确地反映被测物体的转动角度。

当需要对多个角度进行测量时，一般采用多个转角测量装置分别进行测量，尤其是当多个被测物体的转动角度位于同一转动轴上时，往往因为结构上不便于设计的原因而难以实现。比如对同一转轴，一般只能在转轴两端增加转角测量装置，意味着同一转轴只能测量两个转动角度；如果需要测量两个以上的转动角度(不包括两个)，则需要增加同步装置进行连接，这样就增加了结构设计的难度，且增加了整个系统的装置数量，使得系统变得庞大臃肿。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：现有的转动角度测量装置测量两个以上的转动角度时，需要增加整个系统的测量装置数量，使得系统变得庞大臃肿，结构复杂，本发明提供了解决上述问题的一种同转轴多角度测量范围可变的转动角度测量装置。

本发明通过下述技术方案实现：

一种同转轴多角度测量范围可变的转动角度测量装置，包括转轴，所述转轴的一端与被测转轴连接口刚性连接、同步转动，所述转轴上设有旋转触碰片，所述旋转触碰片与转轴同步转动，旋转触碰片上设有N个触碰区域，N为≥2的正整数；还包括M个与触碰区域适配的微动开关，M个微动开关沿转轴为中心的圆周处依次分布，且M≥N；在沿转轴的转动方向上，通过调整各触碰区域的周向长度，实现不同转动角度测量。

本发明工作原理为：可先设置旋转触碰片在测量初始位置归零(事先调好位置，通过软件置零)，其机械限位内的角度范围能够满足被测物体角度测量范围的要求；驱动被测物体开始逆时针或顺时针转动，通过被测转轴连接口带动转轴同步转动，转轴带动旋转触碰片同步转动，而所有微动开关具均静止不同；此时，旋转触碰片上的各个触碰区域会先后与相应的微动开关接触，可设置不同的触碰区域有不同的周向长度，对应触碰区域与微动开关接触面的弧长不同，因此对应的微动开关测量获得的转动角度不同。

进一步地，在沿转轴的转动方向上，通过调整各触碰区域分布的前后位置和距离关系和/或调整相关微动开关之间距离关系以实现对应测量角度之间的相互关联。

通过设置各个触碰区域在周向方向上的前后位置关系、前后位置关系的距离大小以及相应调整微动开关之间的距离关系，可实现对应测量角度之间的相互关联，如相邻触碰区域在周向上可重叠设置，由于长度不同，因此，在其中一个触碰区域与对应微动开关接触期间的某一时段内，另一重叠的触碰区域与对应的微动开关接触并反馈测量信号。

进一步地，各触碰区域为平面或曲面，所述触碰区域在旋转触碰片上分布位置包括旋转触碰片的底面、侧壁、顶面、底面与侧壁过渡面、顶面与侧壁过度面。

触碰区域的形状包括但不限于平面或曲面结构，触碰区域可位于旋转触碰片的底面、侧壁、顶面、底面与侧壁过渡面、顶面与侧壁过度面等任意位置，可相应改变微动开关外部以及固定微动开关的支架的结构，以使微动开关能与对应的触碰区域接触。

进一步地，所述微动开关的数量M与触碰区域的数量N相等，且一一对应。