一种磁电编码器及关节的制作方法

本发明涉及机器人领域，特别涉及到一种磁电编码器及关节。

背景技术：

磁电编码器采用磁阻或者霍尔元件对变化的磁性材料的角度或者位移值进行测量，在关节中，常用于检测关节输出端的角度和位置信息。磁电编码器包括读头和码盘，码盘随着电机转动，产生周期变化的空间漏磁，实现编码功能，读头读取这种信号的变化来对角度和位移进行测量。读头和码盘的相对位置关系决定了测量的准确度和精度，通常，在使用磁电编码器时需要对读头和码盘的相对位置关系进行校准，即所谓的标定。

现有技术中，关节中的磁电编码器的读头和码盘需要进行二次标定。即生产厂商在检测产品是否合格时需要进行一次标定，而用户在使用磁电编码器时也需要进行一次标定。这加大了安装的难度，对安装人员有较高的要求，在批量和规模化生产关节时带来了瓶颈。

技术实现要素：

本发明解决的问题是提供一种在关节中安装磁电编码器的简便方法，可以在安装时不需要进行标定就能够确定读头和码盘的空间相对位置关系。

为解决上述问题，本发明提供一种磁电编码器，包括：

支架，支架上设有通孔，支架的一侧上设置有两根以上的立柱，所述立柱的高度相同，且都垂直于所述支架，所述立柱上设置有螺纹孔；

轴承，轴承外圈与支架上的通孔连接；

转轴，转轴与轴承的内圈连接，转轴朝向立柱的一侧设置有圆台，所述圆台的中心轴线与所述支架上设置的通孔的中心轴线重合，所述圆台边沿设置一台阶；

码盘，所述码盘呈圆环形，卡于台阶上与所述圆台连接，码盘的尺寸与台阶的尺寸相匹配；

读头，所述读头上设置有连接孔，使用螺钉穿过连接孔并与相应的立柱上的螺纹孔连接，读头与立柱连接后，读头的中线轴线与支架上设置的通孔的中心轴线重合。

进一步，所述支架呈正方形。

进一步，支架上的通孔的轴线垂直于支架，且通过支架的中心。

进一步，所述立柱的数量为4根，沿支架周向均匀分布。

进一步，所述轴承外圈与支架上的通孔配合连接，并通过螺钉与支架连接。

进一步，所述转轴与轴承的内圈过盈配合连接。

进一步，所述转轴上设有通孔，转轴上设置的通孔与支架上设置的通孔同轴。

进一步，所述轴承为深沟球轴承。

进一步，码盘通过胶水与所述圆台连接。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

本技术方案中的台阶与码盘匹配设置，立柱与读头中的连接孔对应设置，可以使用户在安装时不需要进行二次标定，降低了安装的难度，提高了安装的效率。

附图说明

图1是本发明第一实施例中磁电编码器的立体图；

图2是本发明第一实施例中磁电编码器的剖视图；

图3是本发明第一实施例中磁电编码器去除读头的示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

第一实施例

参考图1-3，本实施例提供一种磁电编码器100，包括支架1，转轴2，轴承3，读头4和码盘5。

其中，支架1上设有通孔，支架1的一侧上设置有两根以上的立柱11，所述立柱11的高度相同，且都垂直于所述支架1。而且，所述立柱11上设置有螺纹孔，用于与读头4连接。

支架1上设置的通孔用于容置转轴2和轴承3。在本实施例中，所述支架1呈正方形，支架1上设置的通孔为圆形，且支架1上的通孔的轴线垂直于支架1，且通过支架1的中心。

所述立柱11的数量为两根以上，通常可以设置三根或者四根，所述立柱11用于连接读头4，所述立柱11的高度相同，且都垂直于所述支架1，用于确保安装读头4后，能够保证读头4平行于支架1。

在本实施例中，所述立柱11的数量为4根，沿支架1周向均匀分布。图1中所示的立柱11分别设置在支架1的四个角的位置上。

所述读头4上设置有连接孔，使用螺钉2a穿过连接孔并与相应的立柱11上的螺纹孔连接，读头4与立柱11连接后，读头4的中线轴线与支架1上设置的通孔的中心轴线重合。

要保证读头4与立柱11连接后，读头4的中线轴线与支架1上设置的通孔的中心轴线重合，只需要生产磁电编码器时，合理的设置立柱11，并在读头4的适当位置上设置连接孔即可。也就是说，本实施例提供的磁电编码器在生产之后，用户使用时只需要通过螺钉将读头4与立柱11连接，即可保证读头4的中线轴线与支架1上设置的通孔的中心轴线重合。

所述轴承3外圈与支架1上的通孔连接。更为具体的，所述轴承3的外圈与支架1上的通孔配合连接，即形状和尺寸相适应。并且，所述轴承3的外圈还通过螺钉1a与支架1连接。

在本实施例中，所述轴承3为深沟球轴承。

转轴2与轴承3的内圈连接，转轴2朝向立柱11的一侧设置有圆台21。所述圆台21的中心轴线与所述支架1设置的通孔的中心轴线重合，所述圆台21设置有一台阶。

在本实施例中，所述转轴2与轴承3的内圈过盈配合连接。

所述圆台21应位于4根立柱11内侧，所述圆台21用于安装码盘5。所述台阶尺寸适于卡入码盘5。也就是所述码盘5呈圆环形，内圆尺寸与台阶凸起部分的尺寸相匹配，码盘5的外圆尺寸与圆台21的尺寸相匹配。

这里相匹配是指可以使码盘5卡入台阶，且尺寸大致相同。

当码盘5卡入台阶后，码盘5的中心轴线即与所述支架1设置的通孔的中心轴线重合。也就可以保证码盘5与读头4相互平行，且码盘5的中心轴线与读头4的中心轴线重合。

也就是说，在生产本实施例的磁电编码器后，用户只需要将读头4和码盘5安装到相应的位置上，就可以确保读头4和码盘5的空间位置得到了校准，而不需要进行二次标定，降低了安装难度，提高了效率。

所述转轴2上还设有通孔，转轴2上设置的通孔与支架1上设置的通孔同轴。转轴2上设置的通孔用于连接电机的输出轴。

这样可以确保在电机的驱动下，码盘5绕自身中心轴线转动。

在本实施例中，码盘5可以通过胶水粘贴在转轴2的圆台21上，以增加连接的牢固度。

第二实施例

本实施例提供一种关节，包括电机，以及第一实施例中所述的磁电编码器，所述电机的输出轴与磁电编码器的转轴连接。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

技术特征：

技术总结
本发明揭示了一种磁电编码器及关节，其中磁电编码器包括支架，支架上设有通孔，支架的一侧上设置有立柱，立柱的高度相同，且都垂直于支架，立柱上设置有螺纹孔；轴承，轴承外圈与支架上的通孔连接；转轴，转轴与轴承的内圈连接，转轴朝向立柱的一侧设置有圆台，圆台的中心轴线与支架上设置的通孔的中心轴线重合，圆台边沿设置一台阶；码盘，码盘呈圆环形，卡于台阶上与圆台连接，码盘的尺寸与台阶的尺寸相匹配；读头，读头上设置有连接孔，使用螺钉穿过连接孔并与相应的立柱上的螺纹孔连接。本技术方案中的台阶与码盘匹配设置，立柱与读头中的连接孔对应设置，可以使用户在安装时不需要进行二次标定，降低了安装的难度，提高了安装的效率。

技术研发人员：姚文华;禹超
受保护的技术使用者：尔智机器人（上海）有限公司
技术研发日：2017.09.09
技术公布日：2017.12.08