一种带有消隙结构的高精度多圈绝对值磁编码器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种带有消隙结构的高精度多圈绝对值磁编码器，包括编码器壳体、中心轴、中心轴插入壳体内一端上设置的齿轮及与之相啮合的设于壳体内的多个齿轮，各齿轮上均设有磁铁，并与壳体内设置的磁芯片一一对应；中心轴伸出壳体的一端端口处设有向外凸出的悬臂结构，悬臂结构上方设有轴用弹性挡圈。本实用新型专利技术通过借用中心轴自身的设计结构实现了装配过程中对输入轴的自适应抱紧，无需额外新增其他锁紧装置，即可实现消隙，提高了检测结果的准确性。结果的准确性。结果的准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种带有消隙结构的高精度多圈绝对值磁编码器


[0001]本技术涉及一种带有消隙结构的高精度多圈绝对值磁编码器。

技术介绍

[0002]编码器是一种可以将信号(如比特流)或数据进行编制、转换为可用以通讯、传输和存储的信号形式的设备。目前市面常见的绝对值编码器以齿轮光电多圈编码器为主，主要原理是利用齿轮减速配比，通过光栅采集多圈位置数据，工艺复杂、成本高、空间利用率低，防尘效果差，耐高温性能差，产品不稳定，后期需投入巨大的人力成本进行维护，严重影响生产效率。

技术实现思路

[0003]本技术的目的是为了获得小型化、高精度的磁编码器。
[0004]为了达到上述目的，本技术提供的技术方案如下：
[0005]一种带有消隙结构的高精度多圈绝对值磁编码器，包括编码器壳体、中心轴、中心轴插入壳体内一端上设置的齿轮及与之相啮合的设于壳体内的多个齿轮，各齿轮上均设有磁铁，并与壳体内设置的磁芯片一一对应；中心轴伸出壳体的一端端口处设有向外凸出的悬臂结构，悬臂结构上方设有轴用弹性挡圈。
[0006]本技术中心轴设计凸出的悬臂结构，通过轴用弹性挡圈使得该悬臂结构与输入端抱紧，无需额外新增锁紧装置，即可实现消隙，提高了检测结果的准确性。
[0007]进一步的，中心轴插入壳体内一端上设置的齿轮为4号齿轮，壳体内分别设有1号齿轮、2号齿轮、3号齿轮绕中心轴呈行星结构分布，并分别与4号齿轮相啮合，且各齿轮的齿轮模数相同、齿数互质。
[0008]本技术齿轮传动结构采用一主多从的行星结构，结构简单，并通过齿数互为质数的设计，当把每个齿轮的每个齿编号的话，随着主齿轮不停转动，便会得到一系列的数组，这些数组将在主齿轮转动过所有齿轮的齿数的最小公倍数之后完成一个循环周期，所能完成的记录圈数为所有齿轮的齿数的最小公倍数/主齿轮的齿数，由此可获得较大的量程范围，通过算法对采集到的数据进行补偿，可有效避免因齿轮间隙、加工精度和单圈检测误差等因素带来的干扰问题，达到编码器“高精度”使用要求。
[0009]进一步的，各齿轮上分别设有凹槽，各磁铁设于对应的凹槽处；各凹槽处设有缺口。通过缺口的设计，可将磁铁压入凹槽时产生的气体排出，避免影响装配。
[0010]进一步的，编码器壳体包括上壳体和下壳体；所述中心轴设于下壳体中心位置，中心轴上端一体注塑所述4号齿轮；所述下壳体内通过支撑柱固定设有固定板；所述下壳体上设有定位销，各齿轮套入对应的定位销中；固定板上设有通孔，1号齿轮、2号齿轮、3号齿及中心轴上端通过对应的通孔穿出。通过固定板和定位销的设计，一定程度上防止各齿轮和中心轴的轴向和径向移动。
[0011]进一步的，上壳体内固定设有电路板；所述磁芯片设置于所述电路板上，并位于对
应磁铁的正上方。
[0012]进一步的，各磁铁上表面处于同一水平面，且距离对应的磁芯片的距离均相同且为固定值。
[0013]进一步的，上壳体和下壳体的止口处分别设有对应的凹槽与半球形凸点、限位凸台与限位缺口，实现扣合。
[0014]根进一步的，电路板上对应加工有定位销孔，与下壳体的销柱对应装配，通过自攻螺钉将电路板压紧在固定板上。
[0015]进一步的，上壳体上分别设有485通讯插接口和SSI通讯插接口。
[0016]本技术相比现有技术具有以下优点：本技术通过借用中心轴自身的设计结构实现了装配过程中对输入轴的自适应抱紧，无需额外新增其他锁紧装置，即可实现消隙，提高了检测结果的准确性。此外目前常见的齿轮多圈磁电绝对式编码器在传动结构上通常采用级联的方式，结构上使用多个双层齿轮，生产工艺要求较高，误差干扰问题严重，本技术传动结构上采用多个从动齿轮(单层)同时和主动齿轮(单层)啮合，好比多个行星围绕恒星转动，结构简单，便可获得较大的量程范围，同时在算法上对采集到的数据进行补偿，可有效避免因齿轮间隙、加工精度和单圈检测误差等因素带来的干扰问题，达到编码器“高精度”使用要求。整体总装物料较少，偏小型化，装配简单，调试方便，造价低廉、实用性强。
附图说明
[0017]图1为本技术爆炸图；
[0018]图2为带有消隙结构的高精度多圈绝对值磁编码器的结构图；
[0019]图3为图2中A—A向剖视图；
[0020]图4为消隙结构示意图；
[0021]图5为中心轴局部剖视图。
[0022]图中序号对应结构，1
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上壳体、2
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下壳体、3
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中心轴、31
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悬臂结构，32
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输入轴，4
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1号齿轮、5
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2号齿轮、6
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3号齿轮、7
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第一磁铁、8
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第二磁铁、9
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第三磁铁、10
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第四磁铁、11
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第一磁芯片、12
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第二磁芯片、13
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第三磁芯片、14
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第四磁芯片、15
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固定板、16
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电路板，17
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轴用弹性挡圈，18
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轴承，19
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定位销，20
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自攻螺钉。
具体实施方式
[0023]下面结合附图对本技术作进一步的说明。
[0024]如图1、图2所示，本技术中带有消隙结构的高精度多圈绝对值磁编码器主要结构包括，上下壳体、带有一体注塑齿轮及“分瓣”结构的中心轴、齿轮、磁铁、固定板、电路板(带有磁芯片)等；齿轮绕中心轴“行星”分布，磁铁放在在齿轮上凹槽内并与正上方电路板磁芯片一一对应。
[0025]如图1、图2所示，依靠编码器下壳体2中上下两个轴承18对中心轴3进行支撑和定位，装配时，中心轴3从上往下装入，装配到位后，安装中心轴3下端A型轴用弹性挡圈17，通过挡圈进行限位，保证不会因使用过程中可能出现的轴向力将中心轴向上方顶出并避免下端轴承因加工误差、碰撞等原因而在使用过程中掉落。
[0026]如图2、图3、图4所示，编码器中心轴3上齿轮、1号齿轮4、2号齿轮5、3号齿轮6上均设计有带有缺口的凹槽，编码器装配时，将第四磁铁10、第一磁铁7、第二磁铁8、第三磁铁9依次按入对应的凹槽中，凹槽处缺口可在磁铁压入时将凹槽内的气体排出，避免影响装配。
[0027]如图1、图2、图3所示，固定板15固定于编码器下壳体2支撑柱上，下壳体对应位置处设有不可拆卸定位销结构，1号齿轮4、2号齿轮5、3号齿轮6套入对应定位销19转动。1号齿轮4、2号齿轮5、3号齿轮6及中心轴3上端通过固定板15上对应通孔可向上穿出，主要用来限制各个齿轮的轴向和径向移动。
[0028]如图1、图2、图3所示，电路板16上加工有定位销孔，装配于编码器下壳体2的销柱，保证磁铁与电路板16上磁芯片位置一一对应，装配完成后本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带有消隙结构的高精度多圈绝对值磁编码器，其特征在于，包括编码器壳体、中心轴、中心轴插入壳体内一端上设置的齿轮及与之相啮合的设于壳体内的多个齿轮，各齿轮上均设有磁铁，并与壳体内设置的磁芯片一一对应；所述中心轴伸出壳体的一端端口处设有向外凸出的悬臂结构，悬臂结构上方设有轴用弹性挡圈。2.根据权利要求1所述的高精度多圈绝对值磁编码器，其特征在于，所述中心轴插入壳体内一端上设置的齿轮为4号齿轮，壳体内分别设有1号齿轮、2号齿轮、3号齿轮绕中心轴呈行星结构分布，并分别与4号齿轮相啮合，且各齿轮的齿轮模数相同、齿数互质。3.根据权利要求2所述的高精度多圈绝对值磁编码器，其特征在于，各齿轮上分别设有凹槽，各磁铁设于对应的凹槽处；各凹槽处设有缺口。4.根据权利要求3所述的高精度多圈绝对值磁编码器，其特征在于，所述编码器壳体包括上壳体和下壳体；所述中心轴设于下壳体中心位置，中心轴上端一体注塑所述4号齿轮；所述下壳体内通过支撑柱固定设有固定...

【专利技术属性】
技术研发人员：王成，禹建勇，夏前好，李秋辉，李春鹤，褚婷婷，徐艳超，黄威，
申请(专利权)人：南京拓耘达智慧科技有限公司，
类型：新型
国别省市：