[实用新型]一种直线运动监测反馈模块、监测系统及天车系统

说明书

本实用新型公开了一种监测反馈模块，包括：传动齿轮组、反馈传动机构、丝杆、滑块和位移传感器；其中，传动齿轮组包括主动齿轮和被动齿轮，主动齿轮设置在直线运动装置的驱动组件的传动轴上，被动齿轮与反馈传动机构的一端连接并以一定齿轮比与主动齿轮啮合；反馈传动机构的另一端连接丝杆，丝杆上设置有滑块，滑块在丝杆的驱动下直线运动；位移传感器与丝杆平行设置，并监测滑块的位移数据。本实用新型监测反馈模块和监测系统实现了对直线运动装置尤其是天车系统的位置闭环反馈。

技术领域

本实用新型涉及一种运动监测反馈模块，具体涉及一种用于直线运动的反馈模块、监测系统以及具有应用该反馈模块的天车系统。

背景技术

在现有技术中经常需要用到一些通过直线运动进行运输、生产等工作的装置，例如天车、桁架等，在这些直线运动时有时可以直接监测其实际运动位置，直接监测经常会造成布线紊乱等情况。另外，在一些特殊场景，例如热室，用于直接监测的传感器等经常会因辐射而受影响，无法保持其监测的准确性，更不用说有些辐射会造成传感器的损毁、失效，因而，热室内现有直线运动天车系统一般采用带旋转编码器的耐辐射伺服电机进行驱动，断电后天车位置无法保存，每次通电时必须重新回零，因此就需要在各运动轴的极限位置安装耐辐射限位开关作为运动检测原点。为了确保天车定位准确，系统还需进行位置闭环检测，即在各运动轴上设置多个位置检测点，安装耐辐射位移传感器实现位置闭环检测。对于密封性和屏蔽性等级要求较高的热室，不允许热室内部存在任何电气元件及线路时，则天车系统的驱动电机将必须被置于热室外部，各直线运动轴无法安装任何位置传感器。现有天车系统直线运动的驱动、限位归零和位置反馈的方法存在下列弊端：1)会使热室内部存在大量供电线缆和通信线缆，导致热室墙壁上贯穿件和电气插接件的数量增多，严重增加热室密封性、屏蔽性的设计难度和制造成本。2)天车的驱动电机及传感器置于热室内部，一旦出现故障需要维护检修时，由于人员不能进入放射性环境，所有操作都需通过主从机械手等远程操作装置实现；而主从机械手的末端操作器只可完成夹紧、张开动作，对于失效电机和位置传感器的拆卸、安装、电气接插件插拔等精细操作，基本难以顺利完成，大大降低了设备的维修性。3)若不安装传感器，天车系统则只能通过在各运动轴的极限位置设置挡块以进行机械限位，这样天车系统的各运动轴运动归零的原点并不明确，容易在极限位置出现撞击导致损伤，安全性很难保证，而且也无法实现闭环位置控制，严重影响天车系统的定位精度和重复定位精度。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种可实时监测直线运动状态的直线运动监测反馈模块，无需在原直线运动轴上添加任何传感器等电气元件，就能使天车各运动轴具有明确的归零原点，运动至极限位置时自动限位停止，并对天车运动进行位置闭环反馈，提高运行精度。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。

根据本实用新型实施例的第一方面，提供了一种监测反馈模块，包括：传动齿轮组、反馈传动机构、丝杆、滑块和位移传感器；

其中，所述传动齿轮组包括主动齿轮和被动齿轮，所述主动齿轮设置在直线运动装置的驱动组件的传动轴上，所述被动齿轮与反馈传动机构的一端连接并以一定齿轮比与主动齿轮啮合；所述反馈传动机构的另一端连接丝杆，所述丝杆上设置有滑块，所述滑块在丝杆的驱动下直线运动；所述位移传感器与所述丝杆平行设置，并监测滑块的位移数据。

优选地，i₁×i₂＝l₁/l₂，其中，i₁为传动齿轮组的速比，i₂为反馈传动机构的速比，l₁为直线运动轴的行程，l₂为滑块的行程。