CN203274768U - 电机一体式光电伺服编码器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种电机一体式光电伺服编码器，该编码器包括编码器主体、轴承、发光源、电路板、光电池、电缆线、动光栅座和动光栅，其特征在于：所述的编码器主体作为电机后端盖使用并与其构成一体式结构，所述电机转子轴作为编码器主轴使用并与其构成一体式结构，所述动光栅座用于支撑动光栅并通过两个紧定螺钉固定连接在电机转子轴上，在所述编码器主体的外侧加工有一个用于与电机主体安装连接的环形连接台，在编码器主体上还加工有用于引出电机电缆线的出线孔，所述电机转子轴安装在编码器主体上的轴承内。本实用新型节省安装空间，安装调试的成本低，提高了编码器和伺服电机的整体生产效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种光电编码器，又称速度传感器或位移传感器，具体的说是一种与伺服电机结合成一体的光电伺服电机编码器。
背景技术
机电一体化通常包括五大部分：能源，机械装置，控制中心，传感器和执行机构。伺服***是采用交流220V 或三相380V供电，根据使用环境的不同，制造相应的机械骨架，采用上位机，驱动器等MCU作为控制单元，以伺服电机传感器回传的信号为依据，对伺服电机进行运动控制的***。***中的伺服电机传感器分为旋转变压器，磁电编码器和光电编码器。旋转变压器价格昂贵，通常用在使用环境恶劣的地方，磁电编码器技术还不够成熟，目前市场上使用的基本上是光电编码器。
伺服电机光电编码器是安装在伺服电机上用来定位电机转角及测量转速的一种传感器。伺服电机主轴旋转时，带动光电编码器连接轴旋转。光电编码器通过光电转换，输出编码信号给驱动器和上位机，从而使MCU控制单元可以实时的控制电机的位置或速度。
如今伺服电机开始向小型化，微型化发展。这种发展趋势给伺服电机编码器带来新的机遇与挑战，即要求配套编码器的小型化，微型化，经济性。
目前市场上通用的伺服电机编码器有一体式结构，也有分体式结构。其一体式结构包括：起支撑轴承与主轴作用的主体，支撑主轴和光栅旋转的两个轴承，用户安装连接电机轴所使用的主轴，用户固定主体所用的板弹簧，安装在编码器主体上的编码器发光源，安装在主体上的定光栅，安装在光栅盘座上的动光栅，安装在编码器主体上的电路板，用于保护编码器内部结构的外壳，用于接收光学信号的光电池。传统一体式伺服电机编码器存在很多的缺点和不足，具体表现在：结构复杂，空间大，不利于小型伺服电机的安装，而且生产工序多，周期长，生产和维护成本高，用户安装的成本也很高。分体式编码器的结构包括动光栅，光栅座，主体，固定在主体上的发光源和电路板及电路板上接收光学信号的光电池等，其缺点在于安装精度低，调试周期长，不适用于高精度和大批量的伺服电机使用。
电机一体式光电伺服编码器其在结构上采用了一体式编码器轴承支撑主轴的机械设计原理，在调试和安装上又采用了分体式编码器的光栅与电机转子轴分离式安装的方式，吸收了两者的设计精髓，使其在伺服电机编码器行业的竞争中占据了一席之地，并引领着未来伺服电机编码器的市场潮流。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种与伺服电机结合成一体式的光电伺服编码器，该编码器的结构简单合理，采用编码器主轴与电机转子轴一体，编码器主体与电机后端盖一体，其节省安装空间的程度超过了分体式编码器和一体式超薄编码器，生产成本低于分体式编码器，安装调试的成本低于所有伺服电机编码器，而且提高了编码器和伺服电机的整体生产效率。
本实用新型的目的是这样实现的，该编码器包括编码器主体，设置在编码器主体上的轴承、发光源和电路板，设置在电路板上用于接收光学信号的光电池，焊接在电路板上的电缆线，设置在电机转子轴上的动光栅座和设置在动光栅座上的动光栅，其特征在于：所述的编码器主体作为电机后端盖使用并与其构成一体式结构，所述电机转子轴作为编码器主轴使用并与其构成一体式结构，所述动光栅座用于支撑动光栅并通过两个紧定螺钉固定连接在电机转子轴上，在所述编码器主体的外侧加工有一个用于与电机主体安装连接的环形连接台，在编码器主体上还加工有用于引出电机电缆线的出线孔，所述电机转子轴安装在编码器主体上的轴承内。
本实用新型具有以下优点和积极效果：
1、节省生产材料以及生产成本：由于本实用新型编码器采用与电机结合成一体式的设计方式，直接将动光栅固定在电机转子轴上，利用电机的转动来带动编码器动光栅的转动，省去了传统编码器用于连接电机转子轴的编码器主轴和支撑编码器主轴的两个轴承；电路板直接固定在电机后端盖上，使电机后端盖作为原有的编码器主体来使用，省去了起支撑编码器所有元件的编码器主体和客户安装固定所需的板弹簧；在接收信号的光电池上选用了带有集成电路和光学定光栅的光电池，这样在光学元件上又省去了定光栅；本产品采用无外壳设计，安装在电机上调试完成后，直接扣上伺服电机护罩即可，省去了传统编码器的外壳；因为节省了很多元件，所以大幅度降低了编码器的生产成本。
2、节约人工成本：由于本实用新型的结构与电机结合为一体，所以在编码器生产的同时，也将电机转子轴和后端盖及后端盖的轴承一并作为编码器的一部分生产，所以用户在编码器安装过程中不仅节省的电机自身用的原材料，还大大的提高了电机的生产效率，节省了电机的生产和人工成本。
3、本实用新型编码器结构简单合理、节省空间，其与电机结合为一体的特殊结构方式，将原本伺服电机编码器所占用的空间降到最低，可以满足超小外径超薄厚度的伺服电机使用。
4、本实用新型最大的突破在于其与电机共用主轴和主体的结构方式。传统编码器的结构需要一个编码器的主体来支撑这个编码器的结构，并将两个轴承设置在编码器主体上来支撑编码器的主轴，主轴需设置成空心轴的形式与电机转子轴相配合安装，编码器机械支撑部分的结构与电机的结构有着很多相似之处，本实用新型就是利用两者的相似之处将一个电机本体改造成一个编码器的机械结构部分。电机的后端盖作为编码器的主体，用来支撑整个编码器的结构，电机的后轴承做为编码器的支撑轴承，电机的转子轴作为编码器支撑光栅部分的主轴，此款编码器是在电机上设置了光学和电路元件，使其成为与电机结合为一体的一款具有突破性的编码器。
附图说明
图1是本实用新型电机一体式光电伺服编码器整体结构示意图。
图2是本实用新型图1中A-A面剖视图。
具体实施方式
由附图1、2所示：该编码器包括编码器主体1，设置在编码器主体1上的轴承2、发光源4和电路板5，设置在电路板5上用于接收光学信号的光电池6，焊接在电路板5上的电缆线7，设置在电机转子轴3上的动光栅座8和设置在动光栅座8上的动光栅10，其特征在于：把用户的电机后端盖加以改进，增加了支撑编码器电路部分的支撑柱13，将用户的电机后端盖作为编码器主体1来使用；将编码器的动光栅座安装在用户的电机转子轴3上，将用户的电机转子轴3作为编码器主轴来使用。所述动光栅座8用于支撑动光栅10并通过两个紧定螺钉9固定连接在电机转子轴3上，在所述编码器主体1的外侧加工有一个用于与用户电机主体安装连接的环形的连接台11，在编码器主体1上还加工有用于引出用户电机电缆线的出线孔12，所述电机转子轴3安装在编码器主体1上的轴承2内。
工作原理：编码器在生产时将电机的后端部分（包括电机后端盖1及轴承2）转子轴3与编码器的电路及光学部分装配在一起生产，在调试好编码器之后，再将动光栅座8从电机转子轴3上拆卸掉；用户在安装编码器时先将编码器主体1（电机后端盖）通过设置在编码器主体1上的连接台11安装到电机主体上，然后将动光栅座8放置在编码器主体1与电路板5的中间部分，再将电机转子轴3穿过轴承2和动光栅座8并安装到电机上，最后调试好编码器，将动光栅座8通过紧定螺钉9固定在电机转子轴3上，安装完毕。
Claims (1)
1.一种电机一体式光电伺服编码器，该编码器包括编码器主体，设置在编码器主体上的轴承、发光源和电路板，设置在电路板上用于接收光学信号的光电池，焊接在电路板上的电缆线，设置在电机转子轴上的动光栅座和设置在动光栅座上的动光栅，其特征在于：所述的编码器主体作为电机后端盖使用并与其构成一体式结构，所述电机转子轴作为编码器主轴使用并与其构成一体式结构，所述动光栅座用于支撑动光栅并通过两个紧定螺钉固定连接在电机转子轴上，在所述编码器主体的外侧加工有一个用于与电机主体安装连接的环形连接台，在编码器主体上还加工有用于引出电机电缆线的出线孔，所述电机转子轴安装在编码器主体上的轴承内。
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| CN104184265A (zh) * | 2014-09-03 | 2014-12-03 | 东方电气（乐山）新能源设备有限公司 | 一种新型电机编码盘装配工艺 |
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| CN114799841A (zh) * | 2022-04-11 | 2022-07-29 | 东莞市精心自动化设备科技有限公司 | 一种锁紧机构及其全自动锁紧机 |
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