专利名称：一种双轴承安装结构编码器的制作方法
技术领域：
一种双轴承安装结构编码器技术领域[0001]本发明涉及一种编码器，尤其涉及一种双轴承、紧凑安装结构的编码器。
技术背景[0002]编码器能把角位移或直线位移转换成电信号。例如，在自动控制系统中，编码 器作为位置定位传感器，应用极其广泛，它具有无触点，寿命长，定位精度高等优点。[0003]目前，普通编码器的安装方式对轴系结构的强度要求不高，一般是采用工业胶 水将轴和轴承直接粘结到一起。但在实际应用中，如果环境恶劣或胶质品质差，则容易 出现裂纹及脱落，使内部光学部件产生严重损坏，影响光学敏感性，进而无法达到高抗 力、定位精准和高寿命的要求。[0004]还有一种轴向布置结构的编码器，作为位置传感器，它包括凸轮轴、凸轮轴位 置传感器信号轮、凸轮轴位置传感器和盖体。凸轮轴位置传感器信号轮安装在凸轮轴后 端，凸轮轴和凸轮轴位置传感器信号轮总成安装在盖体上，凸轮轴位置传感器安装在盖 体后端。由于凸轮轴位置传感器与凸轮轴位置传感器信号轮之间的间隙公差容易保证， 读取信号的精度高。另外，这种布置可使结构紧凑。但这种安装结构存在以下缺点 1、传感器与信号轮仍然会沿着凸轮轴作径向运动，导致传感器位置发生偏差，信号精度 仍然不能得到保证；2、凸轮轴对外加应力的抵抗作用不强；3、抗环境能力差，在环境 恶劣的条件下，无法达到防御大浪或强射水进入设备的水量引起的损害，和灰尘进入引 起的结构性损害，导致使用寿命短。发明内容[0005]针对现有编码器安装结构的不足，本发明的目的是提供一种采用双轴承结构的 编码器，其中包含锁紧环和锁紧螺钉双向锁紧，使轴和轴承处于刚性结合的状态。一方 面，在保证可靠的安装精度的前提下，可抵抗较强的轴(X轴)向力和径(Y轴)向力； 另一方面，其结构紧凑，具备IP66的防护能力，尺寸在同类性能产品中几乎为最小。[0006]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是[0007]—种双轴承安装结构编码器，包括轴、轴承、安装法兰、锁紧环、码盘、锁紧 螺钉、码盘座，其中，所述安装法兰为安装基体，所述轴通过轴承安装于安装法兰上； 锁紧环环固于轴承，用于将轴承压紧；码盘座与轴配合，边缘压紧在轴承内环；码盘粘 接在码盘座上；所述锁紧螺钉安装于轴尾端，以通过轴上的燕尾槽对轴施加压力。[0008]进一步优选地，所述双轴承安装结构编码器还包括一密封件，所述密封件环固 于所述锁紧环与轴承之间，用于密封锁紧环与轴承之间的缝隙。[0009]进一步优选地，所述码盘通过强力胶粘在码盘座上。[0010]进一步优选地，所述编码器还包含一外壳和一电子处理电路，所述外壳和电子 处理电路通过铜柱连接在所述安装法兰上。[0011]本发明安装结构利用锁紧环和码盘座使轴承、轴、安装法兰间形成机械刚性连接结构，没有会产生相对滑动的部件，轴只能进行圆周运动。如此的机械连接，使得轴 对外加力的抵抗能力明显加强。同时尺寸减少，只需严格控制码盘座的配合公差，就可 以获得良好的精度。轴承等运动部件均封闭在壳体内部，抗环境能力强，使用寿命增 加。
以下结合附图和实施例对本发明进一步说明
图1为本发明实施例的结构剖面图；图2为本发明实施例的各组成部分立体示意图；图3为本发明实施例的编码器立体图；图4为本发明实施例的编码器后视图；图5为本发明实施例的编码器侧视图；图6为本发明实施例编码器应用于工业控制系统的示意图。图中标号说明1.轴2.轴承3.安装法兰4.锁紧环5.码盘6.密封件7.锁紧螺钉8.码盘座9.铜柱10.外壳11.电子处理电路12.电缆
具体实施方式
如图1为本发明实施例的结构剖面图。一种双轴承安装结构编码器，包括轴1、轴承2、安装法兰3、锁紧环4、码盘 5、锁紧螺钉7、码盘座8，其中，所述安装法兰3为安装基体，所述轴1通过轴承2安装 于安装法兰3上；同时，锁紧环4环固于轴承2，这里的锁紧环4为一圆周带螺纹的环状 体，用于将轴承2压紧，减小间隙；并采用一码盘5，所述的码盘粘接在码盘座8上，码 盘座8与轴1配合，边缘压紧在轴承2内环，同时采用一锁紧螺钉7，其通过轴1上的燕 尾槽安装于轴1尾端，对轴施加压力。如此一来，利用锁紧环4和码盘座8，将轴承2、轴1、安装法兰3间形成机械 刚性连接结构，锁紧环4锁紧了轴承2首端、码盘座8和锁紧螺钉7进一步锁定了轴1尾 端，使得轴1、安装法兰3、和轴承2之间牢固连接，无相对活动的空间，轴1只能进行 圆周运动。结构紧凑，在同样性能产品中，可保持尺寸最小；同时，在保证可靠的安装 精度前提下，此刚性机械结构可以抵抗较强的轴向力和径向力，使得轴对外抗压力显著 增强，增加了编码设备的使用寿命和传感精度。其中，码盘5通过强力胶粘在码盘座8上，进一步增加粘固力。如图2所示，为编码器安装各组成部件立体图。所述编码器还包含一外壳10和 一电子处理电路11，所述外壳和电子处理电路通过铜柱9连接在所述安装法兰3上。如当锁紧环7压紧轴承2时，如有间隙存在，还可通过一密封件6，如油封，将 密封件6置于锁紧环与轴承间隙中，以封闭间隙。使得轴承等运动部件均封闭在壳体内 部，抗环境能力强，使用寿命增加。这样的结构更加确保了，在恶劣的环境下，如强劲 入水和粉尘污染的环境下，水流也无法进入设备中，而固体粉尘也无法进入、污染编码器内部构件，进一步提高了传感精度，也增加了编码器的使用寿命。在工业控制领域，编码器作为位置传感器广泛存在，在控制系统中一般用于检 测回转或直线运动的绝对位置，其数据一般用于控制的反馈计算。如图6所示，本发明实施例介绍实施例1所述的编码器在工业控制系统中的应 用。根据图6的设备连接，编码器通过电缆12与控制器相连，其通讯流程如下初始化时，系统会进行参数自检，通过读取外部存储器后获得初始化设置信 息，若自检不通过则进行故障报错处理。控制器通过串行数据电路采集到编码器角度和 圈数信息后，按用户设置规则对角度和圈数信息数据进行逻辑处理和整合。控制器将处 理好的数据结果转化成标准外部协议，监测总线是否处于繁忙状态，在满足空闲条件后 将数据通过驱动器发送到总线。实际控制过程中，控制器通过智能显示器或手柄等外部输入设备接收到人机交 互数据；通过总线获得编码器当前位置数据；并通过预设程序计算出控制量等控制信 息，将控制信息通过数据线传输到驱动器等执行单元构成反馈。本领域技术人员应该认识到，上述的具体实施方式
只是示例性的，是为了使本 领域技术人员能够更好的理解本专利内容，不应理解为是对本专利保护范围的限制，只 要是根据本专利所揭示精神所作的任何等同变更或修饰，均落入本专利保护范围。
权利要求1.一种双轴承安装结构编码器，其特征在于所述编码器包括轴、轴承、安装法 兰、锁紧环、码盘座、码盘和锁紧螺钉，其中，所述安装法兰为安装基体，所述轴通过 轴承安装于安装法兰上，所述锁紧环环固于轴承，用于将轴承压紧；所述码盘座与轴配 合，边缘压紧在轴承内环，所述码盘粘接在所述码盘座上，并采用所述锁紧螺钉，通过 轴上的燕尾槽安装于轴尾端。
2.根据权利要求1所述的双轴承安装结构编码器，其特征在于所述编码器还包括 一密封件，所述密封件安装于所述锁紧环与轴承之间，用于密封锁紧环与轴承之间的缝 隙。
3.根据权利要求2所述的双轴承安装结构编码器，其特征在于所述码盘通过强力 胶粘在所述码盘座上。
4.根据权利要求1至3任意一项所述的双轴承安装结构编码器，其特征在于所述编 码器还包含一外壳和一电子处理电路，所述外壳和电子处理电路通过铜柱连接在所述安 装法兰上。
专利摘要本专利公开了一种双轴承安装结构编码器，包括轴、轴承、安装法兰、锁紧环、码盘座、码盘和锁紧螺钉，其中，所述安装法兰为安装基体，所述轴通过轴承安装于安装法兰上，所述锁紧环环固于轴承，用于将轴承压紧；所述码盘座与轴配合，边缘压紧在轴承内环，所述码盘粘接在所述码盘座上，并采用所述锁紧螺钉，通过轴上的燕尾槽安装于轴尾端，对轴施加压力。该编码器安装结构紧凑，在同样性能产品中，可保持尺寸最小；同时，在保证可靠的安装精度前提下，此刚性机械结构可以抵抗较强的轴向力和径向力，使得轴对外抗压力显著增强，增加了编码设备的使用寿命和传感精度。
文档编号G01D5/02GK201803733SQ201020556108
公开日2011年4月20日 申请日期2010年10月11日 优先权日2010年10月11日
发明者李鹏 申请人:李鹏