基于活塞杆的绝对行程检测结构制造技术

本发明专利技术的基于活塞杆的绝对行程检测结构，相同长度L的活塞杆上的环槽分布，可以满足探测宽度为L或更长的传感器的探测需求，每段活塞杆相互之间至少具有一个环槽中心间距互不相同，使得每段活塞杆上的环槽分布各不相同，从而传感器探测到的每段活塞杆上的波形都是不同的，活塞杆行程无论在何处停止，重新上电后即可读出相应波形所对应的活塞杆位置，从而获得活塞杆的行程，实现了活塞杆行程的绝对位置检测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种基于活塞杆的绝对行程检测结构。
技术介绍
陶瓷活塞杆用增量型内置式行程检测装置是在活塞杆基体上加工沟槽，采用产生序列脉冲信号的传感器对活塞杆进行行程检测，这是一种与陶瓷活塞杆结合使用的内置式行程检测装置，其具体方法是先在活塞杆表面加工等距离、具有一定深度的沟槽，然后在其表面喷涂陶瓷材料，其原理是：由于活塞杆基体是45#钢或合金钢，它具有导磁性，而表面喷涂的陶瓷材料或其他非磁性材料，无导磁性。当传感器通过高低不一的沟槽时，产生的气隙就有大小，气隙的大小就造成磁阻的大小，磁阻的大小就造成磁场的强弱。传感器通过检测出磁场的强弱并转换成电流的强弱，输出脉冲信号，传感器就可以检测出活塞杆基体上沟槽的间距。而活塞杆基体上的沟槽是等距离的，这样就可以转换成活塞杆的行程。这种内置式行程检测装置集成于陶瓷活塞杆上，直接检测出活塞杆的位移，其检测不受行程限制，任意行程均可检测，而且其检测精度可达到1mm。另外由于其结构紧凑、体积小，只需直接安装于液压缸的下端盖上，在液压缸外部不需另外的装置，因此其检修非常方便。但是，这种增量型内置式行程检测装置的缺点在于，其只能获得相对行程，如果系统断电，重新上电后，之前的行程数据没有保存，将无法获得活塞杆当前行程。同时，系统断电后，如果活塞杆滑落，其滑落的行程将被忽略。另外，这种行程检测装置因与之前数据状态相互关联，因此存在累积误差，并且累积误差需要外部措施消除。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：为了克服现有行程检测装置在系统断电后重新上电，将无法获得活塞杆当前行程，并且存在累积误差的不足，本专利技术提供一种基于活塞杆的绝对行程检测结构。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于活塞杆的绝对行程检测结构，通过传感器沿活塞杆轴向检测，所述活塞杆上车加工开设有若干环绕活塞杆周向的环槽，沿活塞杆轴向任意相同长度L的一段活塞杆，每段长度L的活塞杆中至少具有两个环槽，且各段长度L的活塞杆相互之间至少具有一个环槽中心间距互不相同，所述长度L为传感器的探测宽度。传感器的探测宽度是指传感器沿活塞杆轴向所能探测到的最大宽度。相同长度L的活塞杆上的环槽分布，可以满足探测宽度为L或更长的传感器的探测需求，每段活塞杆相互之间至少具有一个环槽中心间距互不相同，使得每段活塞杆上的环槽分布各不相同，环槽中心间距差的最小值≤所有环槽的槽宽≤环槽中心间距差的最小值的两倍。这样，传感器探测到的每段活塞杆上的波形都是不同的，活塞杆行程无论在何处停止，重新上电后即可读出相应波形所对应的活塞杆位置，从而获得活塞杆的行程，实现了活塞杆行程的绝对位置检测。活塞杆上开设有至少两组环槽组，每组环槽组具有若干个环槽，同一组环槽组中的环槽的中心间距相同，各组环槽组的环槽中心间距互不相同，使每段长度L的活塞杆上，环槽的数量均不相同；或者环槽的数量相同，但是各段长度L的活塞杆相互之间至少有一个环槽中心间距相互不同。其中，槽的组数取决于选取的槽中心间距以及活塞杆检测段的长度。为了便于车加工，可以在活塞杆上分组开槽，每组环槽组中为相同槽中心间距的环槽，不同组中的环槽中心间距不同，从而实现在活塞杆上的环槽分布各不相同。同一组环槽组中的环槽的槽宽相等。环槽的槽宽没有具体限制，但是，过小的环槽中心间距将使得环槽特征丢失，并且也无法实现车加工，因此，针对车加工，环槽中心间距选择≥1mm。每组环槽组中为相同槽中心间距，以及相同槽宽的环槽，可以便于车加工。所有环槽的槽宽均相等。每组环槽组中为相同槽中心间距，以及相同槽宽的环槽，并且所有环槽组中的槽宽均相同，在车加工环槽时，可以不换刀实现各组环槽组的加工。为了能够便于车加工上述环槽，具体的实现方案为，活塞杆上开设有n组环槽组，各组环槽组的环槽中心间距分别为D1、D2……Dn，单位均为mm；其中，D1、D2……Dn为正整数，且D1、D2……和Dn的最小公倍数M所表示的长度≥活塞杆用于检测的长度H，M所表示的长度和H的单位均为mm，D1、D2……和Dn均L的单位为mm。传感器的探测宽度L需至少覆盖一个完整的环槽间距，D1、D2……和Dn均这样，在任何情况下传感器都能观测到同一环槽组中的两个环槽，从而能够观测到一个完整的环槽间距。D1、D2……和Dn为质数或为至少两个不同质数的最小公倍数，所述质数均不相同且为以内的质数。所述质数均不相同，其中所述的质数包括直接表示槽中心间距的质数，以及由至少两个不同质数的最小公倍数所表示的槽中心间距中的至少两个不同的质数。采用质数或质数的最小公倍数作为槽中心间距，可以使得环槽在活塞杆上的分布尽可能长地不重复，从而使不同分布的环槽在活塞杆上覆盖最长的区域，满足传感器探测到的每段活塞杆上的波形都是不同的，实现绝对行程检测。说明：以内的质数，如果本身为质数，包括本身。一种实施方式为，n＝3，D1＝39，D2＝41，D3＝43，环槽中心间距单位为mm，长度L＝120mm，活塞杆用于检测的长度H≤39×41×43＝68757，H的单位为mm。所有环槽的槽宽均相等，槽宽d为2mm～4mm。另一种实施方式为，n＝3，D1＝17，D2＝19，D3＝21，环槽中心间距单位为mm，长度L＝120mm，活塞杆用于检测的长度H≤17×19×21＝6783，H的单位为mm。所有环槽的槽宽均相等，槽宽d为2mm～4mm。所述的活塞杆上用于检测的检测段包括导磁性基体和覆盖基体表面的非磁性材料，所述检测段通过传感器检测，所述传感器为主动磁性探测式。由于活塞杆基体具有导磁性，而表面喷涂的陶瓷等非磁性材料，无导磁性。当传感器通过环槽和活塞杆表面时，产生的气隙就有大小，气隙的大小就造成磁阻的大小，磁阻的大小就造成磁场的强弱。传感器通过检测出磁场的强弱并转换成电流的强弱，输出表示活塞杆上环槽分布的波形信号。所述的传感器包括多个并排设置的传感器单元，沿活塞杆轴向的一段活塞杆的长度L为所有传感器单元并排设置后的探测总宽度。所述传感器为隧道磁电阻传感器。本专利技术的有益效果是，本专利技术的基于活塞杆的绝对行程检测结构，相同长度L的活塞杆上的环槽分布，可以满足探测宽度为L或更长的传感器的探测需求，每段活塞杆相互之间至少具有一个环槽中心间距互不相同，使得每段活塞杆上的环槽分布各不相同，从而传感器探测到的每段活塞杆上的波形都是不同的，活塞杆行程无论在何处停止，重新上电后即可读出相应波形所对应的活塞杆位置，从而获得活塞杆的行程，实现了活塞杆行程的绝对位置检测，并且不存在累积误差。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术的基于活塞杆的绝对行程检测结构实施例1的结构示意图。图中1、活塞杆，2、环槽。具体实施方式现在结合附图对本专利技术作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本专利技术的基本结构，因此其仅显示与本专利技术有关的构成。一种基于活塞杆1的绝对行程检测结构，通过传感器沿活塞杆轴向检测，所述活塞杆1上车加工开设有若干环绕活塞杆1周向的环槽2，沿活塞杆1轴向任意相同长度L的一段活塞杆1，每段长度L的活塞杆1中至少具有两个环槽2，且各段长度L的活塞杆1相互之间至少具有一个环槽中心间距互不相同，所述长度L为传感器的探测宽度。考虑到加工工艺，相邻两个环槽2之间的环槽中心间距≥最小可加工本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于活塞杆的绝对行程检测结构，通过传感器沿活塞杆轴向检测，其特征在于：所述活塞杆上车加工开设有若干环绕活塞杆周向的环槽，沿活塞杆轴向任意相同长度L的一段活塞杆，每段长度L的活塞杆中至少具有两个环槽，且各段长度L的活塞杆相互之间至少具有一个环槽中心间距互不相同，所述长度L为传感器的探测宽度。

【技术特征摘要】
1.一种基于活塞杆的绝对行程检测结构，通过传感器沿活塞杆轴向检测，其特征在于：所述活塞杆上车加工开设有若干环绕活塞杆周向的环槽，沿活塞杆轴向任意相同长度L的一段活塞杆，每段长度L的活塞杆中至少具有两个环槽，且各段长度L的活塞杆相互之间至少具有一个环槽中心间距互不相同，所述长度L为传感器的探测宽度。2.如权利要求1所述的基于活塞杆的绝对行程检测结构，其特征在于：活塞杆上开设有至少两组环槽组，每组环槽组具有若干个环槽，同一组环槽组中的环槽的中心间距相同，各组环槽组的环槽中心间距互不相同，使每段长度L的活塞杆上，环槽的数量均不相同；或者环槽的数量相同，但是各段长度L的活塞杆相互之间至少有一个环槽中心间距相互不同，环槽中心间距差的最小值≤所有环槽的槽宽≤环槽中心间距差的最小值的两倍。3.如权利要求2所述的基于活塞杆的绝对行程检测结构，其特征在于：同一组环槽组中的环槽的槽宽相等。4.如权利要求3所述的基于活塞杆的绝对行程检测结构，其特征在于：所有环槽的槽宽均相等。5.如权利要求2所述的基于活塞杆的绝对行程检测结构，其特征在于：活塞杆上开设有n组环槽组，各组环槽组的环槽中心间距分别为D1、D2……Dn，单位均为mm；其中，D1、D2……Dn为正整数，且D1、D2……和Dn的最小公倍数M所表示的长度≥活塞杆用于检测的长度H，M所表示的长度和H的单位均为mm，D1、D2……和Dn均L的单位为mm。6.如权利要求5所述的基于活塞杆的绝对行程检测...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴国栋，王璐，庄前军，刘海青，金超，
申请(专利权)人：江苏武进液压启闭机有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32