转动角传感器保持系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于转动角传感器组件(2、2a)的保持系统(1)，其用于保持在作业机器(100)上，转动角传感器组件(2、2a)构造用于检测两个机器部件(102、103a、103b、103c、105、106a、106b、109、110、111、113)之间的折叠铰链(104a、104b、104c、107、108)上的折叠角，所述保持系统具有：用于耦合在第一机器部件(102、103a、103b、103c、105、106a、106b、109、110、111、113)上的第一保持元件(3)，保持元件(3)具有转动角传感器组件(2、2a)的转动角传感器(2)；用于耦合在第二机器部件(102、103a、103b、103c、105、106a、106b、109、110、111、113)上的第二保持元件(4)，第二保持元件(4)具有转动角传感器组件(2、2a)的与转动角传感器(2)相对应的位置发送器元件(2a)，转动角传感器(2)构造用于检测位置发送器元件(2a)相对于转动角传感器(2)的扭转，第一保持元件(3)借助于在第一保持元件(3)和第二保持元件(4)之间的导向部(5)使转动角传感器(2)能相对于在第二保持元件(4)上的位置发送器元件(2a)转动地导向，以及本发明专利技术涉及具有这种保持系统(1)的作业机器(100)。

Rotation angle sensor holding system

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】转动角传感器保持系统
本专利技术涉及一种用于转动角传感器组件的保持系统，其用于保持在作业机器上，其中，转动角传感器组件构造用于检测在两个机器部件之间的折叠铰链上的折叠角，所述保持系统具有：用于耦合在第一机器部件上的第一保持元件，其中，所述保持元件具有转动角传感器组件的转动角传感器；用于与第二机器部件耦合的第二保持元件，其中，所述第二保持元件具有转动角传感器组件的与转动角传感器相对应的至少一个位置发送器元件，其中，转动角传感器构造用于检测位置发送器元件相对于转动角传感器的扭转。
技术介绍
为了实现例如构造为折叠杆的大机械手的安全的、简单和准确的操作，在现有技术中提出，为了折叠杆的折叠状态的确定、杆振动的减振、负荷力矩限制或者但也为了坐标控制，测量单个的杆段的相对的瞬时折叠角。折叠角检测能够例如通过机械的转动角测量系统进行。然而，这通常太不准确或者太昂贵。尤其是，当在具有泥浆泵的大机械手中，泥浆输送管穿过折叠铰链导向时，这类折叠角检测是困难的。仅仅在当安装有附加的机械转向机构时，才能够借助转动角测量器进行机械式测量。此外已知的是，为了进行角度测量，测量驱动机组(借助所述驱动机组使杆段相对于相应相邻的段或者相对于转盘摆动)的线性偏转并且在此将所测量的偏转换算为铰链的对应的转动角。但在这里不利的是，合适的测量系统是昂贵的并且可能要求驱动机组的完全重建/重定尺寸。为了检测折叠角，还已知基于旋转电位计的角度传感器。电位计测量将旋转运动转化为电阻值并且具有下述优点：在接通之后立刻提供绝对的值。然而在这里，机械磨损是不利的。由于机械磨损，电阻随时间改变，并且因此使测量结果失真。在这类测量中，构件相对彼此的偏差仅仅在非常小的范围内是可容忍的。从DE102014007071A1已知一种开篇所提到的类型的用于转动角传感器组件的保持系统，用于保持在大机械手上。已知的保持系统不利的是，所说明的用于保持转动角传感器的角板难以定位，因为不但中轴线的径向偏差而且转动角传感器和位置发送器元件的间距都必须非常精确地设定。此外，保持部相对于碰撞是非常敏感的，由此，保持部能够被轻易调整或者弯曲。此外，根据在作业机器上的安装位置必须设置不同的角板，由此，在仓储不同的部件时产生高的生产技术花费和储藏成本。此外，对一些安装情形，困难的尤其是设置合适的角板。此外，在作业机器上可行走的区域不适用于所说明的角板，因为保持件和传感器会由于不合适的负荷而弯曲或者遭受损坏。
技术实现思路
在此背景下，本专利技术的任务在于，提供一种改进的用于转动角传感器组件的保持系统。尤其是，应说明一种用于转动角传感器组件的保持系统，所述保持系统实现传感器组件(转动角传感器和位置发送器元件)的简单和精确的定向。此外，保持系统应在构造上简单、能通用地使用，能牢固地且成本便宜地制造。对于传感器组件的精确定向，转动角传感器和位置发送器元件的轴向定向、间距和平行度尤其重要。本专利技术从一种开篇所提到的类型的保持系统出发通过下述方式解决该任务：第一保持元件借助于在第一保持元件和第二保持元件之间的导向部使转动角传感器能够相对于第二保持元件上的位置发送器元件转动地被导向。这样的导向部确保传感器组件的精确定向。尤其通过在第一保持元件和第二保持元件之间的导向部确保转动角传感器和位置发送器元件的轴向定向、但也确保其间距以及平行度。通过在第一保持元件和第二保持元件之间的导向部能够确保在转动角传感器和位置发送器元件之间限定的间距。在转动角传感器和位置发送器元件之间的这种间距为优选1至9mm，进一步优选为4.5mm。因此，能够以简单的方式确保传感器组件的精确定向。根据本专利技术的保持系统非常简单地构造并且能够通用地使用。通过根据本专利技术的导向部，保持系统能够牢固地并且还成本便宜地制造。由从属权利要求得出本专利技术的有利构型和扩展方案。根据本专利技术的一种有利构型设置：两个保持元件中的一个具有槽作为导向部，而另一个保持元件具有配合到所述槽中的至少一个突出部作为导向部。槽构造为在保持元件中的一个中的导向部，并且设置配合到所述槽中的至少一个突出部意味着能够简单地在两个保持元件之间构型准确的和可靠的导向部。突出部能够构造为键、毂或者凸缘。一种有利的实施方案是，两个保持元件中的一个包括至少两个保持元件部件，所述至少两个保持元件部件能够布置在另外的保持元件上并且形状锁合地包围该另一个保持元件。一个保持元件的多件式构造使得在另外的保持元件上的装配变得容易，从而在装配时能够简单地和可靠地建立保持元件之间的形状锁合。一种优选的实施方案设置：保持元件部件构造为半壳。保持元件部件作为半壳的构型提供尽可能少的部件的简单装配的可行性，以建立保持元件之间的牢固的导向。在一种还优选的变型中设置：两个保持元件中的一个保持元件与携动杆连接。通过布置在所述一个保持元件上的携动杆能够将机器部件的转动运动简单地传递到该保持元件上，从而能够灵活地选择用于布置保持系统的位置。特别有利的扩展方案是：携动杆具有长形孔。长形孔在携动杆上的构造提供简单的可能性：用于使携动杆与机器部件耦合的固定元件在携动杆上可靠地被导向。以此方式能够平衡保持元件与固定元件之间的由于机器部件相对彼此的转动运动而改变的间距。还有利的构型是：携动销在携动杆上的长形孔中被导向，其中，该携动销能够与两个机器部件中的一个耦合。由此，保持系统不必强制地直接装配在两个机器部件之间的铰链轴上，而是也能够装配在铰链的合适区域中。由于携动销在携动杆中导向，在机器部件相对彼此的转动运动中根据安装方式产生的、保持元件与携动销之间的间距改变能够通过所述长形孔平衡。本专利技术的一种有利实施方式设置：转动角传感器构造为以无接触的方式进行检测。由此实现在两个可相对彼此摆动的机器部件之间的准确的、价格便宜的和长时期的转动角测量。传感器组件的机械式分离不仅防止机械式磨损，还由于无接触的角度测量允许保持元件之间的一定的公差，而这些公差不对测量值不利地产生影响。一种优选的实施方案设置：转动角传感器构造为霍尔传感器并且对应的至少一个位置发送器元件构造为磁体。由磁体产生的磁场根据位置发送器元件相对于构造为霍尔传感器的转动角传感器的位置产生穿过转动角传感器的磁通并且由此在该转动角传感器的输出端上产生相应的电信号。通过使用霍尔传感器也能够在粗糙的环境(例如潮湿、尘土或者振动)下确保由转动角传感器组件产生的高的测量准确性。也能够实现在由于非常紧凑的尺寸而存在空间有限的安装状况下的安装。还能够容忍位置发送器元件与转动角传感器之间的一定偏差或者一定间距改变，而不发生测量值的失真。总体上能够通过所述传感器组件确保非常准确和长时期的角度测量。此外，本专利技术的主题是一种作业机器，其中，以上和接下来更详尽地说明的作业机器具有根据先前的和下面的说明所述的至少一个保持系统。根据本专利技术的作业机器具有能相对彼此摆动的至少两个机器部件，所述机器部件相对彼此的折叠角通过角度传感器组件检测。该作业机器能够构造为大机械手或者构造为其它建筑机械，例如构造为挖土机、推土机、轮式装载机、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于转动角传感器组件(2、2a)的保持系统(1)，其用于保持在作业机器(100)上，其中，所述转动角传感器组件(2、2a)构造用于检测在两个机器部件(102、103a、103b、103c、105、106a、106b、109、110、111、113)之间的折叠铰链(104a、104b、104c、107、108)处的折叠角，所述保持系统具有/n-用于耦合在第一机器部件(102、103a、103b、103c、105、106a、106b、109、110、111、113)上的第一保持元件(3)，其中，所述保持元件(3)具有所述转动角传感器组件(2、2a)的转动角传感器(2)，/n-用于耦合在第二机器部件(102、103a、103b、103c、105、106a、106b、109、110、111、113)上的第二保持元件(4)，其中，所述第二保持元件(4)具有所述转动角传感器组件(2、2a)的与所述转动角传感器(2)相对应的位置发送器元件(2a)，其中，所述转动角传感器(2)构造用于检测所述位置发送器元件(2a)相对于所述转动角传感器(2)的扭转，/n其特征在于，所述第一保持元件(3)借助于在所述第一保持元件(3)和所述第二保持元件(4)之间的导向部(5)使所述转动角传感器(2)以能相对于所述第二保持元件(4)上的位置发送器元件(2a)转动的方式导向。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170406 DE 102017107430.9;20171117 DE 202017106991.一种用于转动角传感器组件(2、2a)的保持系统(1)，其用于保持在作业机器(100)上，其中，所述转动角传感器组件(2、2a)构造用于检测在两个机器部件(102、103a、103b、103c、105、106a、106b、109、110、111、113)之间的折叠铰链(104a、104b、104c、107、108)处的折叠角，所述保持系统具有
-用于耦合在第一机器部件(102、103a、103b、103c、105、106a、106b、109、110、111、113)上的第一保持元件(3)，其中，所述保持元件(3)具有所述转动角传感器组件(2、2a)的转动角传感器(2)，
-用于耦合在第二机器部件(102、103a、103b、103c、105、106a、106b、109、110、111、113)上的第二保持元件(4)，其中，所述第二保持元件(4)具有所述转动角传感器组件(2、2a)的与所述转动角传感器(2)相对应的位置发送器元件(2a)，其中，所述转动角传感器(2)构造用于检测所述位置发送器元件(2a)相对于所述转动角传感器(2)的扭转，
其特征在于，所述第一保持元件(3)借助于在所述第一保持元件(3)和所述第二保持元件(4)之间的导向部(5)使所述转动角传感器(2)以能相对于所述第二保持元件(4)上的位置发送器元件(2a)转动的方式导向。


2.根据权利要求1所述的保持系统(1)，其特征在于，两个保持元件(3、4)中的一个具有槽(5a)作为导向部(5)，而另一个保持元件(3、4)具有至少一个配合到所述槽(5a)中的突出部(5b)作为导向部(5)。


3.根据权利要求1或2所述的保持系统(1)，其特征在于，两个保持元件(3、4)中的一个包括至少两个保持元件部件(3a、3b、4a、4b)，所述至少两个保持元件部件能够布置在另一个保持元件(3、4)上并且形状锁合地包围该另一个保持元件(3、4)。


4.根据权利要求3所述的保持系统(1)，其特征在于，所述保持元件部件(3a、3b、4a、4b)构造为半壳。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的保持系统(1)，其特征在于，两个保持元件(3、4)中的一个与携动杆(6)连接。


6.根据权利要求5所述的保持系统(1)，其特征在于，所述携动杆(6)具有长形孔(8)。


7.根据权利要求6所述的保持系统(1)，其特征在于，一携动销(8)在所述携动杆(6)上的长形孔(8)中被导向，其中，所述携动销(7)能够与两个机器部件(102、103a、103b、103c、...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·舍费尔，L·韦伯，B·泽格施奈德，
申请(专利权)人：德国施维英有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE