CN109827598A - 一种旋转编码器的装配结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种装配结构可靠、测量准确度高、性能稳定的旋转编码器的装配结构，属于旋转编码器技术领域，具体包括转子组和定子组；该转子组包括转轴和分度码盘，在转轴的径向平面内设有安装盘，所述分度码盘套设于所述转轴并通过粘合剂设置于所述安装盘的上端面，所述安装盘的下端面设有阶梯状轴肩；所述定子组包括基座和扫描装置，所述基座上开设轴孔并在轴孔下端边缘且沿径向设有第一凸肩，所述扫描装置设置于所述基座上；所述转轴通过若干装配于所述轴孔内的滚动轴承连接于所述基座，所述滚动轴承的内端轴向止挡于所述轴肩，所述滚动轴承的外端轴向止挡于所述第一凸肩；通过本发明的轴肩凸肩组合可以有效限制滚动轴承的轴向窜动。
Description
技术领域
本发明涉及物理领域，尤其涉及旋转编码器，尤其是一种旋转编码器的装配结构。
背景技术
旋转编码器普遍用来测量转速，其中光电式旋转编码器通过光电转换可将输出轴的角位移、角速度等机械量转换成相应的电脉冲以数字量输出。
现有技术中的旋转编码器，其输入轴通过齿条和齿轮的配合，或与螺纹主轴相结合可以测量线性的运动。由于在旋转编码器的定子和转子装配中，用两个滚动轴承支撑在本体内部，配合主轴围绕轴心旋转，但本体固定滚动轴承的内部通常为通孔，加以粘合剂来固定滚动轴承，这样编码器在持续高温或配合电动马达使用时，滚动轴承和转子部分会因胶水失效和使用过程时产生的应力发生位移，使测量的准确度下降或失去测量信号，导致编码器无法工作，设备无法按照指令运行或无法运行。
发明内容
本发明的目的是提供一种装配结构可靠、测量准确度高、性能稳定的旋转编码器的装配结构，通过本发明的轴肩凸肩组合可以有效限制滚动轴承的轴向窜动，通过基座开设的沟槽和转轴上的螺旋槽以及轴肩、第一凸肩、第二凸肩上的高摩擦系数结构可有效限制滚动轴承的周向转移，即便置于沟槽中的粘合剂工作于振动或高温的环境下失效时，也不会产生位移，能够提供更好的测量行为，确保测量的准确度。
为了解决现有技术中旋转编码器装配结构不可靠、恶劣工况易失准的技术问题，本发明提供了一种旋转编码器的装配结构，包括转子组和定子组；所述转子组包括转轴和分度码盘，在所述转轴的径向平面内设有安装盘，所述分度码盘套设于所述转轴并通过粘合剂设置于所述安装盘的上端面，所述安装盘的下端面设有阶梯状轴肩；所述定子组包括基座和扫描装置，所述基座上开设轴孔并在轴孔下端边缘且沿径向设有第一凸肩，所述扫描装置设置于所述基座上；所述转轴通过若干装配于所述轴孔内的滚动轴承连接于所述基座，所述滚动轴承的内端轴向止挡于所述轴肩，所述滚动轴承的外端轴向止挡于所述第一凸肩。
进一步的，本发明提供的一种旋转编码器的装配结构，为了提升滚动轴承和转轴间的连接可靠性，其中在转轴且与所述滚动轴承的装配面上开设螺旋槽，用以增大摩擦系数。
进一步的，本发明提供的一种旋转编码器的装配结构，考虑到传统光孔的设计，恶劣工况下粘合剂易转移，最终导致滚动轴承周向偏移，影响测量精度，为此在所述轴孔的孔壁上开设用于填充粘合剂的沟槽，以此来增强粘合剂和轴孔之间的连接作用。
进一步的，本发明提供的一种旋转编码器的装配结构，其中，相邻滚动轴承间所形成的间隙所对应的轴孔孔壁上设有第二凸肩，所述滚动轴承轴向止挡于所述第二凸肩，借此来提升滚动轴承外圈在轴向上的紧凑性，减小轴向游隙。
进一步的，本发明提供的一种旋转编码器的装配结构，其中，在相邻滚动轴承之间设置有用于减少轴承内部游隙的波形弹簧。
进一步的，本发明提供的一种旋转编码器的装配结构，其中，在相邻滚动轴承之间设置有内圈垫片，内圈垫片连接轴承内圈，并限制轴承外圈空间尺寸，使波形弹簧始终保持张力，消除轴承内部游隙。
优选的，本发明提供的一种旋转编码器的装配结构，其中，所述滚动轴承的数量为2。
进一步的，本发明提供的一种旋转编码器的装配结构，其中，在所述轴肩和所述转轴的连接处开设内凹的环形沟槽，所述的环形沟槽为主轴工艺清角槽，可避免主轴直角处加工时有R角，使轴承和轴肩面无法可靠接触。
进一步的，本发明提供的一种旋转编码器的装配结构，其中，所述第一凸肩和所述轴肩且分别与所述滚动轴承的接触面上均设有高摩擦系数结构，用以限制滚动轴承内外圈的周向转移，提升测量可靠性。
进一步的，本发明提供的一种旋转编码器的装配结构，其中，所述高摩擦系数结构为条纹槽结构、摩擦材料层、橡胶层中的至少一种。
本发明提供的技术方案与现有技术中心旋转编码器的装配结构相比具有以下优点：一方面现有技术中心的轴孔采用光孔设计，长期恶劣工况滚动轴承易发生周向偏移，而本申请在轴孔的内端设置轴肩，外端设置第一凸肩，有效限制了滚子轴承的轴向偏移；另一方面，在转轴和轴孔上均设有增大摩擦系数的结构，也将有效限制滚动轴承的周向转移提高测量精度。
附图说明
图1为本发明旋转编码器的装配结构第一种实施例的结构示意图；
图2为图1的局部示意图；
图3为本发明旋转编码器的装配结构第二种实施例的结构示意图。
其中：1、转轴；2、分度码盘；3、安装盘；4、轴肩；5、基座；6、扫描装置；7、轴孔；8、第一凸肩；9、滚动轴承；10、内圈垫片；11、弹性垫片；12、环形沟槽；13、螺旋槽；14、沟槽；15、第二凸肩。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案作详细说明；
需要强调的是：本发明中所用方位名称“上”、“下”均是以滚动轴承至分度码盘的指向为向上方向，“内”、“外”均是以滚动轴承至分度码盘的指向为向内方向，且其只是为了表述方便而作的定义，而不作为对本发明技术方案保护范围的限定。
实施例1
如图1和图2所示，本实施例揭示了一种旋转编码器的装配结构，包括转子组和定子组；该转子组包括转轴1和分度码盘2，在转轴1的径向平面内设有安装盘3，分度码盘2套设于转轴1并通过粘合剂设置于安装盘3的上端面，安装盘3的下端面设有阶梯状轴肩4；定子组包括基座5和扫描装置6，基座5上开设轴孔7并在轴孔7下端边缘且沿径向设有第一凸肩8，扫描装置6设置于所述基座5上；转轴1通过两个装配于轴孔7内的滚动轴承9连接于所述基座5，滚动轴承9的内端轴向止挡于轴肩4，滚动轴承9的外端轴向止挡于第一凸肩8，在相邻滚动轴承9之间设置有内圈垫片10和弹性垫片11，内圈垫片10连接轴承内圈，并限制轴承外圈空间尺寸，消除轴承内部游隙，在所述轴肩4和所述转轴1的连接处开设内凹的环形沟槽12，作为主轴工艺清角槽，避免主轴直角处加工时有R角，使轴承和轴肩面无法可靠接触；同时为了提升滚动轴承9和转轴1间的连接可靠性，以及为了提升滚动轴承9和转轴1间的连接可靠性，其中在转轴1且与滚动轴承9的装配面上开设螺旋槽13，在所述轴孔7的孔壁上开设用于填充粘合剂的沟槽14，用以增大摩擦系数；
进一步的，所述第一凸肩8和所述轴肩4且分别与所述滚动轴承9的接触面上均设有高摩擦系数结构（图中未示出），用以限制滚动轴承9内外圈的周向转移，提升测量可靠性，其中所述高摩擦系数结构为条纹槽结构、摩擦材料层、橡胶层中的至少一种（本实施例中优选螺纹槽结构，即在轴肩4和第一凸肩8表面上开设条形槽）。
实施例2
如图3所示，本实施例中在相邻滚动轴承9间所形成的间隙所对应的轴孔7孔壁上设有第二凸肩15用以取代上述弹性垫片11，所述滚动轴承9轴向止挡于所述第二凸肩15，借此来提升滚动轴承9外圈在轴向上的紧凑性，减小轴向游隙；滚动轴承9之间设有波形弹簧16取代上述内圈垫片10，第二肩周15限制滚动轴承之间的空间尺寸，保证波形弹簧16始终保持张力，消除滚动轴承9内部游隙；其他结构同实施例1，在此不赘述。
最后所要说明的是：以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应道理解，可以对本发明的技术方案进行修改和等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (11)
1.一种旋转编码器的装配结构，其特征在于：包括转子组和定子组；所述转子组包括转轴（1）和分度码盘（2），在所述转轴（1）的径向平面内设有安装盘（3），所述分度码盘（2）套设于所述转轴（1）并通过粘合剂设置于所述安装盘（3）的上端面，所述安装盘（3）的下端面设有阶梯状轴肩（4）；所述定子组包括基座（5）和扫描装置（6），所述基座（5）上开设轴孔（7）并在轴孔（7）下端边缘且沿径向设有第一凸肩（8），所述扫描装置（6）设置于所述基座（5）上；所述转轴（1）通过若干装配于所述轴孔（7）内的滚动轴承（9）连接于所述基座（5），所述滚动轴承（9）的内端轴向止挡于所述轴肩（4），所述滚动轴承（9）的外端轴向止挡于所述第一凸肩（8）。
2.根据权利要求1所述的旋转编码器的装配结构，其特征在于：在转轴（1）且与所述滚动轴承（9）的装配面上开设螺旋槽（13）。
3.根据权利要求1所述的旋转编码器的装配结构，其特征在于：在所述轴孔（7）的孔壁上开设用于填充粘合剂的沟槽（14）。
4.根据权利要求1所述的旋转编码器的装配结构，其特征在于：相邻滚动轴承（9）间所形成的间隙所对应的轴孔（7）孔壁上设有第二凸肩（15），所述滚动轴承（9）轴向止挡于所述第二凸肩（15）。
5.根据权利要求4所述的旋转编码器的装配结构，其特征在于：所述第二凸肩（15）且与所述滚动轴承（9）的接触面上设有高摩擦系数结构。
6.根据权利要求1所述的旋转编码器的装配结构，其特征在于：在相邻滚动轴承（9）之间设置有内圈垫片（10），内圈垫片（10）连接轴承内圈。
7.根据权利要求5所述的旋转编码器的装配结构，其特征在于：在相邻滚动轴承（9）之间设置有用于减少轴承内部游隙的弹性垫片（11）。
8.根据权利要求1所述的旋转编码器的装配结构，其特征在于：所述滚动轴承（9）的数量为2。
9.根据权利要求1所述的旋转编码器的装配结构，其特征在于：在所述轴肩（4）和所述转轴（1）的连接处开设内凹的环形沟槽（12）（。
10.根据权利要求1所述的旋转编码器的装配结构，其特征在于：所述第一凸肩（8）和所述轴肩（4）且分别与所述滚动轴承（9）的接触面上均设有高摩擦系数结构。
11.根据权利要求9所述的旋转编码器的装配结构，其特征在于：所述高摩擦系数结构为条纹槽结构、摩擦材料层、橡胶层中的至少一种。
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