CN107144308B - 一种位移和速度检测装置及其检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种位移和速度检测装置及其检测方法，属于机械技术领域。它解决了现有的检测装置检测精度低的问题。本位移和速度检测装置及其检测方法包括：支架；移动平台，其设置于支架上；驱动件，其设置于支架上，在驱动件上设有与移动平台相连的驱动轴，所述驱动轴能带动移动平台沿着支架同步移动；检测件，其设置于移动平台上，所述检测件能随着移动平台同步移动，并且所述检测件能检测移动平台的位移和移动速度。本位移和速度检测装置及其检测方法具有结构简单、检测精度高的优点。

Description

一种位移和速度检测装置及其检测方法

技术领域

本发明属于机械技术领域，涉及一种位移和速度检测装置及其检测方法。

背景技术

叉车是指用于成件托盘货物进行装卸、堆垛和短距离运输作用的搬运车辆，其广泛应用于港口、车站、机场、货场、工厂车间、仓库、流通中心和配送中心等，在船舱、车厢和集装箱内进行托盘货物的装卸、搬运作业，是托盘运输、集装箱运输中必不可少的搬运设备。现有技术中，在叉车上用于检测叉车位移和速度的检测装置的检测精度低，导致驾驶者对叉车位移速度的判断造成误差，容易出现碰撞事故，影响叉车的行驶安全。综上所述，为解决现有用于叉车位移和速度检测装置结构上的不足，需要设计一种结构简单、检测精度高的位移和速度检测装置及其检测方法。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种结构简单、检测精度高的位移和速度检测装置及其检测方法。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种位移和速度检测装置，包括：

支架；

移动平台，其设置于支架上；

驱动件，其设置于支架上，在驱动件上设有与移动平台相连的驱动轴，所述驱动轴能带动移动平台沿着支架同步移动；

检测件，其设置于移动平台上，所述检测件能随着移动平台同步移动，并且所述检测件能检测移动平台的位移和移动速度。

在上述的一种位移和速度检测装置中，在驱动轴上设有传动件，所述传动件的两端分别与驱动轴和移动平台相连，所述驱动轴周向转动能通过传动件带动移动平台沿着支架同步移动。

在上述的一种位移和速度检测装置中，所述传动件的数量设置为至少两组，两组传动件均包括齿条和齿轮，两齿条平行且呈直线状设置于支架上，两齿轮均套设于驱动轴上且两齿轮分别与对应的齿条啮合。

在上述的一种位移和速度检测装置中，所述驱动件还包括上安装板、下安装板以及电机，所述驱动轴的上端与电机相连，驱动轴的下端穿过上安装板并抵靠于下安装板上，所述两齿轮均套设于驱动轴上且两齿轮均位于上安装板和下安装板两者之间。

在上述的一种位移和速度检测装置中，在驱动轴上套设有导向件，所述导向件的外圆周抵靠于支架上，当支架相对驱动轴移动时，支架能带动导向件周向转动。

在上述的一种位移和速度检测装置中，所述导向件包括第一导轮和第二导轮，第一导轮和第二导轮均套设于驱动轴上且第一导轮和第二导轮的外圆周均抵靠于支架上。

在上述的一种位移和速度检测装置中，在上安装板的下表面上设有两平行设置的滚轮，在两滚轮上均设置有安装螺钉，安装螺钉的上端穿过滚轮并螺纹连接于安装板上，两滚轮的外圆周均抵靠于齿条的内侧壁上。

在上述的一种位移和速度检测装置中，所述检测件包括控制器和与控制器电连接的编码器，所述编码器设置于移动平台上，所述编码器能对齿轮的轮齿进行计数并将该数值产生电信号传递至控制器上。

在上述的一种位移和速度检测装置中，所述检测件还包括感应块和接近开关，所述感应块设置于支架上，所述接近开关设置于移动平台上，当感应块靠近接近开关能产生电信号并传递至控制器上，使得编码器重新进行计数。

一种位移和速度检测装置的检测方法，其步骤如下：

1、电机通过驱动轴带动齿轮周向转动，齿轮能相对齿条在横向方向上移动，使得移动平台相对支架横向移动；

2、编码器记录齿轮转动的齿数并将该数值产生电信号传递至控制器上，控制器能通过电信号计算出移动平台的位移和移动速度；

3、当感应块靠近接近开关时能产生电信号并传递至控制器上，使得编码器重新计数。

与现有技术相比，本发明包括支架和移动平台，在支架上设有驱动件，在移动平台上设有检测件，当驱动件带动移动平台同步移动，并使检测件检测移动平台的位移和移动速度，结构简单，提高了本发明的检测精度高。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1中A处的放大结构示意图。

图3是本发明另一视角的结构示意图。

图中，100、支架；110、齿轮；120、齿条；130、上安装板；131、下安装板；132、电机；133、驱动轴；140、第一导轮；141、第二导轮；150、滚轮；151、安装螺钉；160、导向轮；

200、移动平台；210、编码器；220、感应块；230、接近开关。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1至图3所示，本位移和速度检测装置包括支架100，在支架100上设有驱动件、移动平台200以及检测件，驱动件能带动移动平台200直线移动，并且检测件能检测移动平台200的位移和移动速度。

本发明应用于叉车技术领域内，上述驱动件能带动移动平台200移动并实现了叉车与移动平台200同步移动，同时上述检测件能通过检测移动平台200的位移和速度而得知叉车的位移和速度，方便了使用者的使用，并提高了叉车使用的安全性。

在驱动件上设置有传动件，传动件的两端分别与驱动件和移动平台200相连，从而上述驱动件周向转动能通过传动件带动移动平台200沿着支架100呈直线状移动。

优选地，上述传动件的数量至少为两组且两组传动件平行设置于驱动件上，驱动件能通过两传动件的共同作用使得移动平台200相对支架100移动。

两传动件分别设置于驱动件的上下两端，驱动件带动移动平台200所产生的反作用力能分摊至两传动件上，从而保证了传动件的使用寿命。

进一步地，两传动件均包括齿条120和齿轮110，两齿条120平行且呈直线状设置于支架100上，两齿轮110均套设于驱动件上且两齿轮110分别与对应的齿条120啮合，驱动件能带动齿轮110周向转动，并且由于齿轮110与齿条120两者啮合，从而驱动件能带动移动平台200沿着齿条120直线移动。

本发明的传动方式采用齿轮110和齿条120啮合，保证了本发明的传动精度，同时也提高了本发明的使用寿命。

上述驱动件包括电机132和驱动轴133，其中，驱动轴133竖直设置且驱动轴133的上端与电机132相连，驱动轴133的下端穿过两齿轮110，电机132能通过驱动轴133带动两齿轮110同步转动，从而实现了两齿轮110齿条120传动的同步性，提高了本发明的传动精度。

优选地，驱动件还包括平行设置的上安装板130和下安装板131，电机132设置于上安装板130的上方且驱动轴133的下端穿过上安装板130并抵靠于下安装板131上，保证了驱动轴133转动的平稳性。

进一步地，上述齿轮110和齿条120均位于上安装板130和下安装板131两者之间，提高驱动轴133带动齿轮110转动的平稳性，避免驱动轴133在转动过程中出现晃动而影响齿轮110齿条120两者传动精度现象的产生。

在驱动轴133上还套设有导向件，导向件的外圆周抵靠于支架100上，当驱动轴133相对支架100在横向方向上移动的过程中，支架100能带动导向件绕着驱动轴133周向转动，导向件设置保证驱动轴133和支架100两者之间隔开一定间距，使得齿轮110和齿条120两者正常工作；同时，导向件能将驱动轴133与支架100两者之间的滑动摩擦转变为滚动摩擦，减少了驱动轴133和支架100两者之间的摩擦力。

优选地，上述导向件包括第一导轮140和第二导轮141，并且第一导轮140和第二导轮141分别设置于两齿轮110的下方，在第一导轮140、第二导轮141两者与驱动轴133之间均设有轴承，使得第一导轮140和第二导轮141能通过轴承绕着驱动轴133周向转动。

在支架100上设有分别与第一导轮140和第二导轮141对应的抵靠部，第一导轮140和第二导轮141的外圆周均抵靠于对应的抵靠部上，并且抵靠部为柔性材料，从而减小了碰撞力，提高了使用寿命。

在上安装板130的下表面上设有两平行且横向设置的滚轮150，并且在两滚轮150上均设置有安装螺钉151，滚轮150能绕着安装螺钉151周向转动，具体地，安装螺钉151的上端均穿过滚轮150并螺纹连接于上安装板130上，安装螺钉151的下端抵靠于滚轮150上。

上述滚轮150的外圆周抵靠于齿条120的内侧壁上，并且齿轮110、齿条120以及滚轮150三者处于同一水平面上，齿条120设置于齿轮110和滚轮150两者之间，滚轮150的设置保证了齿轮110和齿条120两者啮合始终保持啮合状态，避免在工作过程中出现齿轮110和齿条120脱开而影响本发明正常工作现象的产生。

在上安装板130上开设有安装槽，在安装槽内纵向铰接设置有导向轮160，并且导向轮160的外圆周抵靠于齿条120的侧壁上，当齿条120在横向方向上移动的过程中，齿条120能带动导向轮160绕着铰接轴周向转动。

上述滚轮150的设置限制了齿条120在横向方向上的位移，导向轮160的设置限制了齿条120在竖直方向的位移，通过滚轮150和导向轮160保证齿条120的安装精度，避免了齿轮110和齿条120工作过程中出现位置偏移而影响本发明正常工作现象的产生。

上述检测件包括控制器和和与控制器电连接的编码器210，其中编码器210设置于移动平台200上且编码器210的前端对准齿轮110，编码器210能以编码器210为起点而相对齿轮110所转过的齿数进行计数，并且该编码器210能将该数值产生相应的电信号传递至控制器上。

优选地，上述编码器210在计数过程中，编码器210以方形波的形式形成电信号传递至控制器上，同时，控制器能根据方形波进行齿轮110转动方向的判断，从而得知齿轮110为正向转动或者逆向转动。

进一步地，上述检测件还包括感应块220和接近开关230，其中，感应块220设置于支架100上，接近开关230设置于移动平台200上且接近开关230与控制器电连接，在工作过程中，当感应块220靠近接近开关230时，接近开关230能产生对应的电信号并将该电信号传递至控制器上，使得控制器控制编码器210进行清零，从而编码重新计数，提高了编码器210的计数的准确性。

本位移和速度检测装置的检测方法，其步骤如下：

1、电机132通过驱动轴133带动齿轮110周向转动，齿轮110能相对齿条120在横向方向上移动，使得移动平台200相对支架100横向移动；

2、编码器210记录齿轮110转动的齿数并将该数值产生电信号传递至控制器上，控制器能通过电信号计算出移动平台200的位移和移动速度；

3、当感应块220靠近接近开关230时能产生电信号并传递至控制器上，使得编码器210重新计数；

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (6)

1.一种位移和速度检测装置，其特征在于，包括：

支架；

移动平台，其设置于支架上；

驱动件，其设置于支架上，在驱动件上设有与移动平台相连的驱动轴，所述驱动轴能带动移动平台沿着支架移动并使得叉车与所述移动平台同步移动；

检测件，其设置于移动平台上，所述检测件能随着移动平台同步移动，并且所述检测件能检测移动平台的位移和移动速度；

在驱动轴上设有传动件，所述传动件的两端分别与驱动轴和移动平台相连，所述驱动轴周向转动能通过传动件带动移动平台沿着支架同步移动；

所述传动件的数量设置为至少两组，两组传动件均包括齿条和齿轮，两齿条平行且呈直线状设置于支架上，两齿轮均套设于驱动轴上且两齿轮分别与对应的齿条啮合；

所述检测件包括控制器和与控制器电连接的编码器，所述编码器设置于移动平台上，所述编码器能对齿轮的轮齿进行计数并将该数值产生电信号传递至控制器上；

所述检测件还包括感应块和接近开关，所述感应块设置于支架上，所述接近开关设置于移动平台上，当感应块靠近接近开关能产生电信号并传递至控制器上，使得编码器重新进行计数；

所述编码器在计数过程中以方形波的形式形成电信号传递至所述控制器上，所述控制器根据方形波判断所述齿轮为正向转动或逆向转动。

2.根据权利要求1所述的一种位移和速度检测装置，其特征在于，所述驱动件还包括上安装板、下安装板以及电机，所述驱动轴的上端与电机相连，驱动轴的下端穿过上安装板并抵靠于下安装板上，所述两齿轮均套设于驱动轴上且两齿轮均位于上安装板和下安装板两者之间。

3.根据权利要求2所述的一种位移和速度检测装置，其特征在于，在驱动轴上套设有导向件，所述导向件的外圆周抵靠于支架上，当支架相对驱动轴移动时，支架能带动导向件周向转动。

4.根据权利要求3所述的一种位移和速度检测装置，其特征在于，所述导向件包括第一导轮和第二导轮，第一导轮和第二导轮均套设于驱动轴上且第一导轮和第二导轮的外圆周均抵靠于支架上。

5.根据权利要求2所述的一种位移和速度检测装置，其特征在于，在上安装板的下表面上设有两平行设置的滚轮，在两滚轮上均设置有安装螺钉，安装螺钉的上端穿过滚轮并螺纹连接于安装板上，两滚轮的外圆周均抵靠于齿条的内侧壁上。

6.一种位移和速度检测装置的检测方法，采用如上述权利要求1-5任意一项所述的位移和速度检测装置，其特征在于，包括如下步骤：

一、电机通过驱动轴带动齿轮周向转动，齿轮能相对齿条在横向方向上移动，使得移动平台相对支架横向移动；

二、编码器记录齿轮转动的齿数并将该数值产生电信号传递至控制器上，控制器能通过电信号计算出移动平台的位移和移动速度；

三、当感应块靠近接近开关时能产生电信号并传递至控制器上，使得编码器重新计数。