非接触式磁编码器的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种非接触式磁编码器。非接触式磁编码器，包括筒体结构、法兰以及功能元件。筒体结构，具有封闭端及开口端。法兰，设于开口端处，并与筒体结构围合形成容置腔。功能元件，包括位于容置腔内的安装轴、磁钢以及测量芯片，在沿开口端至封闭端的方向上，安装轴、磁钢以及测量芯片依次排布。安装轴与法兰连接，磁钢设于安装轴上。测量芯片与法兰连接，且与磁钢相对间隔设置。本实用新型提供的非接触式磁编码器，在组装的过程中，仅需将功能元件依次安装在法兰上，再将筒体结构与法兰连接即可。在法兰上组装功能元件时就能完成对位，无需在连接法兰与筒体结构的时候进行对位处理，使得安装难度低，更加省时省力。
【专利说明】
非接触式磁编码器
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及编码器领域，特别是涉及一种非接触式磁编码器。
【背景技术】
[0002]磁编码器是将电信号或数据转换成为可用以通讯、传输和存储的信号形式的设备，可用于测量机器人的行走里程，也可用于测量人员运动的行程。目前，绝大多数磁编码器的外壳由一端封闭一端开口的筒状结构以及设于筒状结构开口端的法兰组成。在组装磁编码器时，磁编码器的部分功能元件设于筒状结构内，部分功能元件设于法兰上，再使法兰与筒状结构连接。在连接法兰与筒状结构的同时，分布于法兰与筒状结构内的功能元件之间需要相互对应，即需要进行对位处理，导致安装难度高，费时费力。
【实用新型内容】
[0003]基于此，有必要提供一种对于安装要求较低的非接触式磁编码器。
[0004]—种非接触式磁编码器，包括:
[0005]筒体结构，具有封闭端及开口端；
[0006]法兰，设于所述开口端处，并与所述筒体结构围合形成容置腔；以及
[0007]功能元件，包括位于所述容置腔内的安装轴、磁钢以及测量芯片，在沿所述开口端至所述封闭端的方向上，所述安装轴、所述磁钢以及所述测量芯片依次排布，所述安装轴与所述法兰连接，所述磁钢设于所述安装轴上，所述测量芯片与所述法兰连接，且与所述磁钢相对间隔设置。
[0008]在其中一个实施例中，所述非接触式磁编码器还包括固定柱；
[0009]所述筒体结构包括两端开口的保护壳以及设于所述保护壳一端的尾盖，所述保护壳位于所述法兰及所述尾盖的中间，所述保护壳与所述尾盖可拆卸连接，所述保护壳与所述法兰可拆卸连接，所述固定柱的两端分别固定于所述法兰与所述尾盖上，所述固定柱的中部位于所述容置腔内。
[0010]在其中一个实施例中，所述功能元件还包括电路板以及连接柱，所述测量芯片设于所述电路板上，在沿所述开口端至所述封闭端的方向上，所述安装轴、所述磁钢、所述测量芯片以及所述电路板依次排布，所述连接柱的两端分别固定于所述法兰与所述电路板上，且所述连接柱位于所述安装轴外周。
[0011]在其中一个实施例中，所述非接触式磁编码器还包括输出轴，所述输出轴包括安装端与输出端，所述输出轴穿设于所述法兰的通孔上，且所述输出端位于所述法兰远离所述筒体结构的一侧之外，所述安装轴设于所述安装端上。
[0012]在其中一个实施例中，所述非接触式磁编码器还包括轴承，所述输出轴还包括连接所述安装端与所述输出端的中间部分，所述轴承穿设在所述中间部分上，并位于所述法兰的通孔的内壁与所述中间部分之间。
[0013]在其中一个实施例中，还包括如下特征中的至少一个:
[0014]所述轴承的两端分别设有弹簧垫圈，用于防止所述输出轴在转动的过程中造成所述轴承松动；以及
[0015]所述功能元件还包括安装柱，所述安装柱用于将所述安装轴固定于所述安装端上。
[0016]在其中一个实施例中，所述电路板内部包含稳压芯片，所述稳压芯片与所述测量芯片连接，用于稳定所述非接触式磁编码器的输入电压。
[0017]在其中一个实施例中，所述磁钢与所述测量芯片之间的间隙为l-4mm。
[0018]在其中一个实施例中，所述非接触式磁编码器还包括防爆接头，所述防爆接头与所述封闭端连接。
[0019]在其中一个实施例中，所述测量芯片采用的是TLE5012B角位移传感器。
[0020]本实用新型提供的非接触式磁编码器，在组装的过程中，仅需将功能元件依次安装在法兰上，再将筒体结构与法兰连接即可。在法兰上组装功能元件时就能完成对位，无需在连接法兰与筒体结构的时候进行对位处理，使得安装难度低，更加省时省力。
【附图说明】
[0021 ]图1为一实施方式的非接触式磁编码器的爆炸图；
[0022]图2为非接触式磁编码器的剖面示意图。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图及具体实施例对非接触式磁编码器做进一步说明。
[0024]同时参考图1及图2，一实施方式的非接触式磁编码器10，包括筒体结构100、法兰200以及功能元件300。其中，筒体结构100具有封闭端110及开口端120。法兰200设于开口端120处，并与筒体结构100围合形成容置腔400。功能元件300包括位于容置腔400内的安装轴310、磁钢320以及测量芯片330。在沿开口端120至封闭端110的方向上，安装轴310、磁钢320以及测量芯片330依次排布。安装轴310与法兰200连接，磁钢320设于安装轴310上，测量芯片330与法兰200连接，且与磁钢320相对间隔设置。具体的，磁钢320设于安装轴310的旋转中心处，与安装轴310过盈配合。测量芯片330与磁钢320正对设置。
[0025]在安装轴310转动时，会使得设置在安装轴310旋转中心上的磁钢320—起转动，磁钢320在转动的过程中会产生磁场信号，与磁钢320正对设置的测量芯片330接收到磁场信号后将其转换成方波信号并输出，从而达到测量转速的目的。
[0026]在本实施方式中，测量芯片330与磁钢320之间的间隙为l-4mm，作为本实施方式的优选，间隙设为2mm，此时，不容易出现信号不稳定或者信号丢失的情况。
[0027]进一步，与传统磁钢不同的是，本实施方式的磁钢320采用的是钐钴磁铁，磁性能高且温度稳定性良好，在高温下工作也不会消磁。而传统磁钢多采用钕铁硼磁钢，温度特性差，无法在高温环境下使用。
[0028]而且，本实施方式的测量芯片330采用的是TLE5012B角位移传感器。该传感器在采集信息时，精度可高达12位，有效提高了测量精度。
[0029]非接触式磁编码器10包括固定柱500。筒体结构100包括两端开口的保护壳130以及设于保护壳130—端的尾盖140。保护壳130位于法兰200及尾盖140的中间，保护壳130与尾盖140以及法兰200均可拆卸连接。固定柱500的两端分别固定于法兰200与尾盖140上，固定柱500的中部位于容置腔400内。具体的，固定柱500为长螺栓。另，可以理解，在其他实施方式中，筒体结构100也可一体成型，即保护壳130与尾盖140为一整体。
[0030]在本实施方式中，功能元件300还包括电路板340以及连接柱350。测量芯片330设于电路板340上，在沿开口端120至封闭端110的方向上，安装轴310、磁钢320、测量芯片330以及电路板340依次排布。连接柱350的两端分别固定于法兰200与电路板340上，且连接柱350位于安装轴310外周。作为本实施方式的优选，连接柱350为双头螺栓，两端分别设有螺纹。
[0031]电路板340内部包含稳压芯片(图未示)。稳压芯片与测量芯片330连接，用于将非接触式磁编码器1的输入电压稳定在5-12V之间。
[0032]非接触式磁编码器10还包括输出轴600。输出轴600包括安装端610与输出端620。输出轴600穿设于法兰200的通孔上，且输出端620位于法兰200远离筒体结构100的一侧之夕卜。输出端620与需要测量转速的轴通过联轴器连接。安装轴310设于安装端610上。
[0033]进一步，功能元件300还包括安装柱360。安装柱360用于将安装轴310固定于安装端610上。在本实施方式中，安装柱360既可为螺栓也可为螺钉。
[0034]非接触式磁编码器10还包括轴承700。输出轴600还包括连接安装端610与输出端620的中间部分630 ο轴承700穿设在中间部分630上，并位于法兰200的通孔的内壁与中间部分630之间。在本实施方式中，轴承700选用的是深沟球轴承。可以理解，在其他实施方式中，轴承700也可为其他轴承，如圆柱滚子轴承等。
[0035]轴承700的两端分别设有弹簧垫圈800，用于防止输出轴600在转动的过程中造成轴承700松动。
[0036]非接触式磁编码器10还包括防爆接头900。防爆接头900与封闭端110连接。防爆接头900的材质是铜合金，具有很好的退让性，在接头与物体发生摩擦或撞击时，不易产生微小金属颗粒，可达到防爆的效果。
[0037]在安装上述非接触式磁编码器10时，仅需将零部件按顺序安装在法兰200上，就能实现部分功能元件之间的对位，无需在连接法兰与筒体结构的时候再进行对位处理，使得安装难度低，更加省时省力。
[0038]以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0039]以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【主权项】
1.一种非接触式磁编码器，其特征在于，包括: 筒体结构，具有封闭端及开口端； 法兰，设于所述开口端处，并与所述筒体结构围合形成容置腔；以及 功能元件，包括位于所述容置腔内的安装轴、磁钢以及测量芯片，在沿所述开口端至所述封闭端的方向上，所述安装轴、所述磁钢以及所述测量芯片依次排布，所述安装轴与所述法兰连接，所述磁钢设于所述安装轴上，所述测量芯片与所述法兰连接，且与所述磁钢相对间隔设置。2.根据权利要求1所述的非接触式磁编码器，其特征在于，所述非接触式磁编码器还包括固定柱； 所述筒体结构包括两端开口的保护壳以及设于所述保护壳一端的尾盖，所述保护壳位于所述法兰及所述尾盖的中间，所述保护壳与所述尾盖可拆卸连接，所述保护壳与所述法兰可拆卸连接，所述固定柱的两端分别固定于所述法兰与所述尾盖上，所述固定柱的中部位于所述容置腔内。3.根据权利要求1所述的非接触式磁编码器，其特征在于，所述功能元件还包括电路板以及连接柱，所述测量芯片设于所述电路板上，在沿所述开口端至所述封闭端的方向上，所述安装轴、所述磁钢、所述测量芯片以及所述电路板依次排布，所述连接柱的两端分别固定于所述法兰与所述电路板上，且所述连接柱位于所述安装轴外周。4.根据权利要求3所述的非接触式磁编码器，其特征在于，所述非接触式磁编码器还包括输出轴，所述输出轴包括安装端与输出端，所述输出轴穿设于所述法兰的通孔上，且所述输出端位于所述法兰远离所述筒体结构的一侧之外，所述安装轴设于所述安装端上。5.根据权利要求4所述的非接触式磁编码器，其特征在于，所述非接触式磁编码器还包括轴承，所述输出轴还包括连接所述安装端与所述输出端的中间部分，所述轴承穿设在所述中间部分上，并位于所述法兰的通孔的内壁与所述中间部分之间。6.根据权利要求5所述的非接触式磁编码器，其特征在于，还包括如下特征中的至少一个: 所述轴承的两端分别设有弹簧垫圈，用于防止所述输出轴在转动的过程中造成所述轴承松动；以及 所述功能元件还包括安装柱，所述安装柱用于将所述安装轴固定于所述安装端上。7.根据权利要求3所述的非接触式磁编码器，其特征在于，所述电路板内部包含稳压芯片，所述稳压芯片与所述测量芯片连接，用于稳定所述非接触式磁编码器的输入电压。8.根据权利要求1所述的非接触式磁编码器，其特征在于，所述磁钢与所述测量芯片之间的间隙为1-4mm。9.根据权利要求1所述的非接触式磁编码器，其特征在于，所述非接触式磁编码器还包括防爆接头，所述防爆接头与所述封闭端连接。10.根据权利要求1所述的非接触式磁编码器，其特征在于，所述测量芯片采用的是TLE5012B角位移传感器。
【文档编号】G01C22/00GK205593538SQ201620169721
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年3月4日
【发明人】正端, 张洪海, 黄河, 张锋, 孟范杰, 曾昭文
【申请人】深圳广田机器人有限公司