一种用于确定流体动力执行器（１）的活塞（３）在缸体（２）内沿其行程路径（９）的行进位置的系统（１３），其中，活塞（３）的杆部（５）的表面具有第一凹槽（１４），加工于杆部（５）的各区段（１５）上，以便第一凹槽（１４）在平行于杆轴（６）的第一平面上的投影能界定分段（１４ａ），该分段（１４ａ）相对于轴（６）倾斜，还具有第二凹槽（１７），平行于轴（６）延伸且长度各异，以便使不同数量的第二凹槽（１７）穿越每个区段（１５），还具有光学传感器（１９，２１），通过与轴（６）垂直的第二平面（２０）测定第二凹槽（１７）上的读数，还用于测定分段（１４ａ）沿线（３１）的位移（３２），由于活塞的运动，所述线（３１）与第二平面共平面，还具有处理单元（２２），用于计数测得的第二凹槽（１７），并依据第二凹槽（１７）的计数和分段（１４ａ）的位移确定活塞（３）的位置。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于确定活塞在流体动力执行器的缸体内沿其行程路径的行进 位置的系统。特别地，本专利技术可优选但非排他性地应用于双作用流体动力执行器。下文将不失 一般性地对这种双作用流体动力执行器进行详细描述。
技术介绍
双作用流体动力执行器包括缸体和活塞，在加压流体的作用下，所述活塞可在缸 体内移动，且活塞具有可沿所述缸体的内壁密封滑动的头部，以及与该头部为一体式的杆 部。这种用于确定活塞在流体动力执行器缸体内沿其行程路径的行进位置的系统在 现有技术中为已知的。所述系统通常包括磁致伸缩传感器，该传感器的第一部分适合安装 到所述杆部上，其第二部分适合安装到所述缸体上。特别地，所述磁致伸缩传感器包括磁 体，该磁体沿所述缸体安装，以产生通过所述杆部的电磁场，所述磁致伸缩传感器还包括一 个对嵌入在所述杆部内特定座位中的电磁场敏感的元件，所述特定座位与控制单元电连 接。使用这种类型的传感器来制造所述缸体和所述活塞的杆部，工艺复杂且成本昂贵。还有另一种已知的、用于确定活塞沿其行程路径的位置的系统，包括光学传感器 和解码单元，该解码单元用于读取所述杆部上的一系列二进制代码，每个二进制代码由一 系列凹槽组成，这些凹槽按特定的、用于定义所述代码的式样排列在所述杆部的外表面上， 且垂直于所述杆部的纵轴。所述系统的精度由所述凹槽的尺寸和其在杆部上的加工精度决 定。与使用磁致伸缩传感器的系统相比，该系统的优势在于，无需对缸体进行任何特别的加 工，但是，所述杆部仍需进行特殊而昂贵的加工，以达到高读取精确度。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种用于确定双作用流体动力执行器中的活塞在缸体内沿其行 程路径行进时的位置的系统，该系统能达到很好的精度水平，克服现有技术的缺陷，易于生 产且成本低廉。根据本专利技术，提供一种用于确定流体动力执行器中的活塞在缸体内沿其行程路径 的行进位置的系统，以及根据权利要求书所述的流体动力执行器。附图说明下面将结合附图和非限制性实施例对本专利技术作详细说明，其中图1为具有根据本专利技术制作的、配备了用于确定活塞沿其行程路径的位置的系统 的双作用流体动力执行器的局部纵剖图；图2为图1执行器的活塞的杆部的俯视图3为图1执行器的活塞的杆部的仰视图。 具体实施例方式图1为双作用流体动力执行器1的局部纵向截面图，所述流体动力执行器1包括 缸体2和活塞3，在加压流体(未图示)作用下，所述活塞3可在所述缸体2内移动。活塞 3包括沿缸体2的内壁密封滑动的头部4和与该头部4为一体式的杆部5，活塞3还具有纵 轴6，图1中的横截面沿纵轴6界定。缸体2具有2个孔，流体通过第一个孔7可流入和流 出头部4上方的缸体2，通过第二个孔8可流入和流出头部4下方的缸体2，即，从带杆部5 的部分流入和流出。活塞3可沿直线的行程路径9移动，所述行程路径9平行于轴6，且大 致延伸于孔7和8之间。执行器1还包括室10，该室10独立于缸体2，但通过孔11与所述缸体2相连，杆 部5在活塞3的运动过程中穿过所述孔11。孔11具有压缩环12，以防止加压流体进入所 述室10。所述室10内部容纳着系统13的各个构件，如图1所示，该系统13根据本专利技术制 成，用于确定活塞3沿其行程路径9的位置。特别地，系统13包括m数量的第一曲线槽14，这些曲线槽在图1中部分可见，并 被加工在杆部5的各区段15的外表面上，杆部5的各区段15具有相同的长度L，以便沿杆 部5的外表面16的第一部分排列，所述第一部分顺着杆部5的长度方向延伸；所述系统还 包括N2数量的第二凹槽17，沿外表面18的第二部分加工，平行于轴6延伸且长度各异，这 样，NI数量的所述凹槽17穿过每一个区段15的外表面。在图1中仅部分凹槽17可见。外 表面18的第二部分也顺着杆部5的长度方向延伸，且垂直于外表面16的第一部分。凹槽14和17使用现有的技术进行加工，即在杆部5的外表面用激光束进行切割， 这种方式速度快，价格低廉。凹槽14和17深度适宜，确保压缩环12与凹槽14和17匹配， 以阻挡加压流体。例如，可将凹槽14和17的深度控制在不超过50毫米。系统13还包括第一光电单元19，该第一光电单元19位于室10内杆部5的一侧， 相对于缸体2位置固定，以测定凹槽14沿读数平面方向的位移，如图1中20所示，该读数 平面的轮廓与轴6呈直角，且相对于缸体2位置固定，由于杆部5相对于缸体2沿轴6的移 动引起位移，即活塞3相对于缸体2沿行程路径9 ；系统13还包括第二光电单元21，该第二 光电单元21也位于室10内，相对于缸体2位置固定，但位于杆部5的另一侧，以测定凹槽 17在读数平面20上的读数；系统13还包括一个控制和处理单元22，该控制和处理单元22 连接到光电单元19和21，通过对检测到的凹槽17进行计数，识别与读数平面20对应的相 应区段15，并依据识别区段15与所述区段15上的凹槽14的位移测量活塞3沿行程路径9 的位置。第一光电单元19包括可见光照明灯23，用于照亮外表面部分16的长方形的横向 分部位24，读数平面20纵向穿越该分部位24 ；所述第一光电单元19还包括光学传感器25， 由CCD(电荷耦合器件)传感器构成，该传感器具有行像素，用于测定凹槽14沿分部位24 的位移。第二光电单元21包括可见光照明灯26，用于照亮外表面部分16的长方形的横向 分部位27，读数平面20纵向穿越该分部位27 ；所述第二光电单元21还包括多个光学传感 器28，图1中仅示意了一个，每个所述光学传感器28都包含光电二极管，或其他类型的光学 传感器，其操作都与光电二极管一样简单，且适于测定分部位27上的各凹槽17的读数。6最后，系统13还包括凹槽29，该凹槽29沿杆部5的外表面部分16加工，平行于轴 6，穿越杆部5上的所有区段15。凹槽29的加工方法与上述凹槽14和凹槽17相同。分部 位24具有足够长延伸，使得凹槽29也能被照明灯23照亮，且凹槽29沿分部位24的位移 也可用光学传感器25探测到，所述位移是由于杆部5相对于缸体2的轴6发生不良旋转引 起的，即，是由于活塞3相对于缸体2的旋转引起的。图2示意了活塞3的杆部5从光学传感器25角度的视图，特别地，以下称为俯视 角度，该角度平行于轴6，其中，短线表示杆部5的外表面部分16。图1中所示的凹槽14以 一定方式加工在外表面16上，其中所述凹槽14在与俯视角度一致的观察平面上的各投影 划分了各分段，如图2中数字14a所示，所述各分段互相平行，且相对于轴6在观察平面上 的投影倾斜。为简单明确起见，在图2中，用与图1中轴6相同的数字来表示轴的投影。各 分段14a与轴6的投影形成锐角30，该锐角具有取决于系统13所需读取灵敏度的预设大 小，在下文将进一步进行阐述。在图2中，数字24a表示由分部位24(图1)在所述观察平面上的投影所定义的读 数区。该读数区24a沿读数线31延伸，观察平面与读数平面20的交叉线(图1)定义了所 述读数线31，所述读数平面20的轮廓与读数线1重合，因此在图2中未标识。光学传感器 25适于从读数区24a获取图像，利用该图像可测定沿读数线31的位移32，该位移32的值 为区段15的分段14a上的某个点，光学传感器25聚焦于该点，通过分段14a与所述读数线 31相交而定位该本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于确定流体动力执行器（１）的活塞（３）在缸体（２）内沿其行程路径（９）的行进位置的系统；其中，活塞（３）包括杆部（５），所述杆部（５）具有水平轴（６），并且，所述行程路径（９）平行于所述轴（６）；其特征在于，所述系统（１３）包括：第一数量（Ｎ１）的第一凹槽（１４），所述第一凹槽（１４）加工于杆部（５）的各区段（１５）的外表面上，这样所述第一凹槽（１４）在平行于轴（６）的第一平面上的各投影界定了互相平行的各第一分段（１４ａ），所述第一分段（１４ａ）关于轴（６）在第一平面上的投影倾斜；第二数量的第二凹槽（１７），所述第二凹槽（１７）加工于杆部（５）的外表面，平行于轴（６）延伸，且分别延伸的长度使得各第二凹槽（１７）穿过每个分段（１５）的外表面；光学感应设备（１９，２１；１９），该光学感应设备用于测定与垂直于所述轴（６）的第二平面（２０）对应的第二凹槽（１７）的存在，且相对于缸体（２）固定，并且，所述光学感应设备（１９，２１；１９）还用于测定第一分段（１４ａ）上沿读数线（３１）的第一位移（３２），所述读数线（３１）由第二平面（２０）与所述第一平面相交而界定，所述第一位移（３２）由于活塞（３）沿行程路径（９）的运动而产生；以及处理设备（２２），该处理设备通过对测得的第二凹槽（１７）进行计数，以识别杆部（５）上与第二平面（２０）对应的区段（１５），该处理设备还用于依据已识别的区段（１５）和所述第一位移（３２）测量活塞（３）沿行程路径（９）的位置。...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：保罗卡尼，韦恩纳雷加尼，
申请(专利权)人：AMA有限公司，
类型：发明
国别省市：IT[意大利]
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