分体式编码器、电机和辅助工装的制作方法

文档序号:31674731发布日期:2022-09-28 01:45阅读:68来源:国知局
分体式编码器、电机和辅助工装的制作方法

1.本发明涉及编码器领域,尤其是涉及一种分体式编码器、电机和辅助工装。


背景技术:

2.相关技术中,分体式编码器的光栅组件与外壳组件分体包装出货给客户,客户在需要将光栅组件与外壳组件分别安装至电机上,在安装过程中需要做补偿矫正动作,调整光栅组件与外壳组件的间隙,如利用光栅组件的高度控制专用工装完成间隙控制,以保证编码器的测量精度。但是,光栅组件与外壳组件的安装精度要求较高,电机端在安装编码器时,需要精度高的专用工装,长时间使用,存在磨损的专用工装会影响编码器输出精度,增大组装难度,而且安装精度大概率达不到要求,在安装精度达不到要求时,会影响分体式编码器的测量精确度。同时光栅组件安装过程中暴露在环境中,光栅组件易污染,对组装环境要求较高,并且组装完成后还需要进行编码器校正补偿,增加生产工时。


技术实现要素:

3.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明的一个目的在于提出一种整体安装的分体式编码器,通过设置定位面且将定位面设置为平面,可以增大单个定位件与旋转轴的抵接面积,提高定位组件对旋转轴固定的可靠性,且定位简单,便于安装、运输,且可以保证测量精度,防止光栅组件被污染。
4.本发明还提出了一种具有上述分体式编码器的电机。
5.本发明还提出了一种用于组装分体式编码器的辅助工装。
6.根据本发明第一方面实施例的整体安装的分体式编码器,包括:编码器主体,所述编码器主体内具有容纳腔,所述编码器主体的外壁形成有与所述容纳腔连通的多个安装孔;光栅组件,所述光栅组件位于所述容纳腔内且与所述容纳腔的内壁间隔开,所述光栅组件包括旋转轴和设于所述旋转轴的码盘,所述旋转轴的外周壁上形成有多个沿所述旋转轴的周向间隔排布的定位面,所述定位面的数量与所述安装孔的数量相同且一一对应,所述定位面为平面;用于固定所述光栅组件的定位组件,所述定位组件包括多个定位件,所述定位件的数量与所述安装孔的数量相同且一一对应,每个所述定位件穿设于所述对应的所述安装孔并抵接于对应的所述定位面。
7.根据本发明实施例的分体式编码器,通过设置定位面且将定位面设置为平面,可以增大单个定位件与旋转轴的抵接面积,提高定位组件对旋转轴固定的可靠性,且定位简单。通过定位组件将光栅组件与编码器主体固定在一起,可以将分体式编码器作为一个整体进行安装或运输,防止光栅组件被污染,减少运输过程中分体式编码器占用的运输空间,使得光栅组件与编码器主体的相对位置关系保持不变,使得光栅组件与编码器主体的安装精度保证不变,从而可以保证分体式编码器的测量精度,安装方便,且安装效率高。
8.根据本发明的一些实施例,所述定位面为沿所述旋转轴的径向相对设置的两个,两个所述定位面平行设置。
9.根据本发明的一些实施例,所述定位面平行于所述旋转轴的中心轴线。
10.根据本发明的一些实施例,所述定位件与对应的所述定位面抵接的表面为接触面,所述接触面为平面,所述接触面与对应的所述定位面平行且贴合。
11.根据本发明的一些实施例,所述定位件与所述安装孔的内周壁螺纹连接。
12.根据本发明的一些实施例,所述安装孔包括沿所述安装孔的轴向排布且连通的第一孔段和第二孔段,所述第一孔段位于所述第二孔段的径向外侧,所述第一孔段的内径大于所述第二孔段的内径,所述定位件适于穿过所述第一孔段并与所述第二孔段的内周壁螺纹连接。
13.根据本发明的一些实施例,所述旋转轴上形成有多个沿所述旋转轴的周向间隔排布的固定孔,所述固定孔与所述定位面间隔开,第二紧固件适于穿设于所述固定孔并与电机轴的外周壁抵接或连接。
14.在本发明的一些实施例中,所述编码器主体的外壁上形成有安装缺口,第一紧固件的至少头部容纳于所述安装缺口,所述第一紧固件的柱部适于穿设于所述编码器主体与电机壳。
15.在本发明的一些实施例中,所述安装缺口形成在所述编码器主体的外周壁且贯穿所述编码器主体的沿轴向相对的两个端面。
16.在本发明的一些实施例中,所述旋转轴上形成有与所述定位面间隔开的固定孔,第二紧固件适于穿设于所述固定孔并与电机轴的外周壁抵接或连接,所述安装缺口贯穿所述容纳腔的内周壁,在将所述分体式编码器安装于所述电机本体的过程中,所述第二紧固件适于通过所述安装缺口安装至所述固定孔。
17.根据本发明第二方面实施例的电机,包括:电机本体,所述电机本体包括电机壳和电机轴;分体式编码器,所述分体式编码器为根据本发明上述第一方面实施例的分体式编码器,所述编码器主体固定于所述电机壳,所述电机轴穿设于所述安装孔并与所述光栅组件相连,所述光栅组件相对所述电机轴固定。
18.根据本发明实施例的电机,通过设有上述的分体式编码器,可以使得电机的安装更为方便,提高安装电机的安装效率。
19.根据本发明第三方面实施例的辅助工装,所述辅助工装用于根据本发明上述第一方面实施例的分体式编码器的装配,其特征在于,所述辅助工装包括:支撑座,所述支撑座具有第一支撑面和第二支撑面,所述第一支撑面位于所述第二支撑面的外周侧;定位柱,所述定位柱设于所述支撑座,所述第一支撑面位于所述定位柱的外周侧;其中,在所述利用所述辅助工装装配所述分体式编码器的过程中,所述编码器主体抵接支撑于所述第一支撑面,所述旋转轴抵接支撑于所述第二支撑面,所述定位柱适于插入所述旋转轴的配合孔内。
20.根据本发明实施例的辅助工装,通过利用辅助工装装配分体式编码器,辅助工装可以将光栅组件精准地定位于编码器主体中,保证光栅组件与编码器主体的安装精度,保证分体式编码器的测量精度,提高分体式编码器的安装效率与安装精度,降低生产成本。
21.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
22.本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
23.图1是本发明实施例的分体式编码器的立体图;
24.图2是图1中的分体式编码器的另一视角的立体图;
25.图3是图1中的分体式编码器的主视图;
26.图4是图1中的分体式编码器的仰视图;
27.图5是图1中的分体式编码器的俯视图;
28.图6是图5沿a-a线的剖视图;
29.图7是图5沿b-b线的剖视图;
30.图8是图5沿c-c线的剖视图;
31.图9是图5中的光栅组件的立体图;
32.图10是图1中的分体式编码器与电机装配在一起时的剖视图;
33.图11是图1中的分体式编码器与辅助工装装配在一起时的剖视图;
34.图12是图11中的辅助工装的剖视图。
35.附图标记:
36.100、电机;
37.10、分体式编码器;
38.1、编码器主体;
39.11、发光源;
40.12、电路板组件;121、电路板;1211、安装避让孔;122、光电转换器;
41.13、外壳;131、容纳腔;132、安装口;133、安装孔;1331、第一孔段;134、安装缺口;1341、主缺口;135、容纳槽;136、穿设孔;137、紧固臂;
42.2、光栅组件;
43.21、码盘;
44.22、旋转轴;221、固定孔;222、配合孔;223、定位面;224、凸缘;
45.31、定位件;311、接触面;
46.41、第一紧固件;411、头部;412、柱部;42、第二紧固件;43、第三紧固件;
47.5、电机本体;51、电机壳;511、紧固孔;52、电机轴;
48.90、辅助工装;91、定位柱;92、支撑座;921、第一支撑面;922、第二支撑面。
具体实施方式
49.下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
50.下面参考附图描述根据本发明实施例的整体安装的分体式编码器10;
51.参照图1、图8和图10,根据本发明第一方面实施例的整体安装的分体式编码器10,分体式编码器10可以用于电机100,以检测电机100的电机轴52转动的角度。分体式编码器10也可以用于传输设备(例如传输带设备),以检测传输设备的传动轴的转动角度,从而检
测传输设备的传输距离。分体式编码器10包括编码器主体1、光栅组件2和定位组件,编码器主体1内具有容纳腔131,编码器主体1的外壁形成有安装口132和安装孔133,安装口132与容纳腔131连通,安装孔133为多个,多个安装孔133与容纳腔131连通。
52.需要解释地是,在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上。
53.光栅组件2位于容纳腔131内,且光栅组件2与容纳腔131的内壁间隔开,光栅组件2与编码器主体1互不接触的结构形式为分体式。光栅组件2包括旋转轴22和码盘21,码盘21设于旋转轴22,安装口132位于旋转轴22的轴向一侧,旋转轴22的外周壁上形成有多个定位面223,多个定位面223沿旋转轴22的周向间隔排布,定位面223的数量与安装孔133的数量相同且一一对应,定位面223为平面。例如,旋转轴22形成有配合孔222,在将分体式编码器10用于电机100时,电机轴52适于插入旋转轴22的配合孔222内,电机100工作时,电机轴52适于带动光栅组件2相对编码器主体1转动。
54.定位组件用于固定光栅组件2,定位组件包括多个定位件31,定位件31的数量与安装孔133的数量相同且一一对应,每个定位件31穿设于对应的安装孔133,且每个定位件31抵接于对应的定位面223。在定位件抵接与定位面223上时,光栅组件2相对编码器主体1固定的位置为预设位置,此时光栅组件2与编码器主体1之间的位置关系满足光栅组件2与编码器主体1的安装精度。
55.在需要组装分体式编码器10时,可以先将光栅组件2放入编码器主体1的容纳腔131中,通过安装口132的调节光栅组件2与容纳腔131的内壁之间的间隙,调节定位面223与安装孔133的相对位置,在旋转轴22上的定位面223与安装孔133一一对应,光栅组件2相对编码器主体1固定的位置为预设位置时,将定位件31穿入安装孔133中,将定位件31的一端抵接在与对应的定位面223上,以将光栅组件2相对编码器主体1固定。
56.下面以分体式编码器10用于电机100的这一种情况进行描述,电机100可以包括电机本体5和分体式编码器10,电机本体5包括电机壳51、电机轴51和定子,在组装电机100时,将分体式编码器10作为一个整体进行安装,例如,可以将配合孔222对准电机轴52,将电机轴52插入配合孔222中,然后将旋转轴22固定于电机轴52,将编码器主体1固定于电机100的定子上或将编码器主体1固定于电机100的电机壳51上。在编码器主体1相对电机100的电机壳51固定,电机100的电机轴52相对旋转轴22固定时,将定位组件从编码器主体1上拆除,即可完成安装。
57.通过利用定位组件将光栅组件2相对编码器主体1固定,可以将分体式编码器10作为一个整体安装,无需在组装电机100时调试矫正光栅组件2与编码器主体1的相对位置关系,安装简单,可以提高装配效率。
58.分体式编码器10整体安装,可以避免了因二次定位、调整而导致码盘21的受损。而且,码盘21一直处于编码器主体1的容纳腔131中,可以减少或避免因复杂安装调试而对码盘21带来的污染、静电损伤等破坏,使得安装过程对组装环境要求不至于太过苛刻,使得分体式编码器10适应更为复杂的组装环境。
59.这样还可以使得光栅组件2和编码器主体1不必单独包装运输,将光栅组件2和编码器主体1作为一个整体进行打包,减少打包人员的工作量,减少运输过程中分体式编码器10占用的运输空间。
60.通过设置定位面223且将定位面223设置为平面,可以增大单个定位件31与旋转轴
22的抵接面积,提高定位组件对旋转轴22固定的可靠性。定位件31将光栅组件2相对编码器主体1固定后,在运输分体式编码器10时中,这样可以减少由于分体式编码器10的颠簸而导致光栅组件2相对编码器主体1产生滑动的位移量,或者或避免由于分体式编码器10的颠簸而导致光栅组件2相对编码器主体1产生滑动,使得光栅组件2与编码器主体1的内相对位置关系保持不变,使得光栅组件5与编码器主体1始终保持原有的安装精度,从而保证分体式编码器10的测量精度。
61.在将分体式编码器10作为一个整体安装至电机本体5上时,这样可以减少由于光栅组件2磕碰到电机轴52而导致光栅组件2相对编码器主体1产生滑动的位移量,或者或避免由于光栅组件2磕碰到电机轴52而导致光栅组件2相对编码器主体1产生滑动,使得光栅组件2与编码器主体1的内相对位置关系保持不变,使得光栅组件5与编码器主体1始终保持原有的安装精度,从而保证分体式编码器10的测量精度。
62.例如,参照图6-图11,编码器主体1可以包括电路板组件12、外壳13和发光源11,外壳13的轴向一侧敞开以形成敞开口,电路板组件12盖设在外壳13的敞开口,且电路板组件12与外壳13之间限定出容纳腔131,安装口132形成在外壳13的轴向另一侧,多个安装孔133形成在外壳13的周壁上,且多个安装孔133贯穿外壳13的周壁,多个安装孔133沿外壳13的周向间隔设置。
63.码盘21连接在旋转轴22的邻近电路板组件12的一侧,电路板组件12包括电路板121和光电转换器122,光电转换器122设于电路板121,外壳13内还具有容纳槽135,容纳槽135内设有发光源11,容纳槽135可以形成在外壳13的轴向另一侧,容纳槽135与容纳腔131在轴向方向上连通,发光源11与光电转换器122在轴向方向上相对设置。在码盘21与光电转换器122之间的位置关系满足安装精度时,码盘21与光电转换器122之间的间隙为预设值h。
64.在组装分体式编码器10时,可以先将光栅组件2放入容纳腔131中,将电路板组件12盖设在外壳13的敞开口,通过安装口132的调节码盘21与光电转换器122之间的间隙,调节定位面223与安装孔133的相对位置。在旋转轴22上的定位面223与安装孔133一一对应,码盘21与光电转换器122之间的间隙在预设值h内时,将定位件31穿入安装孔133中,将定位件31的一端抵接在与对应的定位面223上,以将光栅组件2相对编码器主体1固定。通过设置盖设于外壳13的敞开口的电路板组件12,便于将光栅组件2放入外壳13的容纳腔131中。
65.根据本发明实施例的分体式编码器10,通过设置定位面223且将定位面223设置为平面,可以增大单个定位件31与旋转轴22的抵接面积,提高定位组件对旋转轴22固定的可靠性,且定位简单。通过定位组件将光栅组件2与编码器主体1固定在一起,可以将分体式编码器10作为一个整体进行安装或运输,防止光栅组件2被污染,减少运输过程中分体式编码器10占用的运输空间,可以使得光栅组件2与编码器主体2的相对位置关系保持不变,使得光栅组件2与编码器主体1的安装精度保证不变,从而可以保证分体式编码器10的测量精度,安装方便,且安装效率高。
66.参照图8和图9,根据本发明的一些实施例,定位面223平行于旋转轴22的中心轴线,在定位件31与定位面223接触时,这样可以防止光栅组件2在轴向上产生位移,使得定位组件对旋转轴22的定位更为可靠。而且,加工平行于旋转轴22中心线的平面较为简单,可以降低工艺难度,提高生产效率。
67.参照图8,根据本发明的一些实施例,定位件31与对应的定位面223抵接的表面为
接触面311,接触面311为平面,接触面311与对应的定位面223平行且贴合。这样可以增大单个定位件31与旋转轴22的抵接面积,进一步地提高定位组件对旋转轴22固定的可靠性。
68.参照图2、图4和图8,根据本发明的一些实施例,定位面223为两个,两个定位面223沿旋转轴22的径向相对设置,两个定位面223平行设置,安装孔133为两个,两个安装孔133沿编码器主体1的径向相对设置。在两个定位件31分别与旋转轴22的两个定位面223抵接时,这样可以使得旋转轴22的两端受力平衡,使得定位组件将旋转轴22可靠地固定住,减少定位件31的数量,提高安装效率。
69.同时,由于定位面223的数量设置的较少,这样可以使得安装孔133的数量设置的较少,减少旋转轴22的机加工特征(例如减少加工定位面223的数量),减少编码器主体1的机加工特征(例如减少加工安装孔133的数量),提高生产效率,降低生产成本。
70.参照图2、图4和图8,根据本发明的一些实施例,多个安装孔133形成在编码器主体1的外周壁上,且多个安装孔133沿编码器主体1的周向间隔排布,定位件31外周壁上形成有螺纹,安装孔133的内周壁上形成有螺纹,定位件31与安装孔133的内周壁螺纹连接。
71.螺纹连接的可靠性性较高,定位件31将光栅组件2相对编码器主体1固定后,在运输分体式编码器10时中,这样可以减少由于分体式编码器10的颠簸而导致光栅组件2相对编码器主体1产生滑动的位移量,或者或避免由于分体式编码器10的颠簸而导致光栅组件2相对编码器主体1产生滑动,使得光栅组件2与编码器主体1的内壁之间的间隙保持在预设值h内,从而保证分体式编码器10的测量精度。
72.在将分体式编码器10安装至电机100上的过程中,样可以减少由于光栅组件2磕碰到电机轴52而导致光栅组件2相对编码器主体1产生滑动的位移量,或者或避免由于光栅组件2磕碰到电机轴52而导致光栅组件2相对编码器主体1产生滑动,使得光栅组件2与编码器主体1的内相对位置关系保持不变,使得光栅组件5与编码器主体1始终保持原有的安装精度,从而保证分体式编码器10的测量精度。
73.参照图8,根据本发明的一些实施例,安装孔133包括第一孔段1331和第二孔段,第一孔段1331和第二孔段沿安装孔133的轴向排布且连通,第一孔段1331位于第二孔段的径向外侧,第一孔段1331的内径大于第二孔段的内径,定位件31适于穿过第一孔段1331,且定位件31与第二孔段的内周壁螺纹连接。
74.在将光栅组件2调节至预设位置,需要利用定位件31定位光栅组件2时,可以先将定位件31放入第一孔段1331中,朝向第二孔段推动定位件31,在定位件31的前端的螺纹与第一孔段1331的螺纹对接时,将定位件31旋入第二孔段内,将定位件31的接触面311旋出第二孔段,以将定位件31的接触面311抵接在旋转轴22的定位面223上,将光栅组件2相对编码器主体1固定。
75.由于定位件31可以穿过第一孔段1331,在安装定位件31时,定位件31在编码器主体1的径向上不超出编码器主体1的外侧壁,这样可以减小分体式编码器10径向方向上的尺寸,使得分体式编码器10结构更为紧凑,降低分体式编码器10的占用空间。
76.通过设置第一孔段1331与第二孔段,并将第一孔段第二孔段的内径设置为大于第二孔段的内径,便于将定位件31件放入第一孔段1331中,在将定位件31放入第一孔段1331中后,第一孔段1331可以对定位件31起到导向作用,使得定位件31可以顺利地旋入第二孔段中,便于装配人员安装定位件31,提高装配效率。
77.通过在第二孔段的内壁设置与定位件31的外螺纹相适配的螺纹,可以减小安装孔133的内壁上形成的螺纹在编码器主体1的径向方向上的长度,提高加工安装孔133的效率,提高生产效率,降低生产成本。而且,这样也可以减少定位件31在安装孔133中旋入的长度,使得定位件31的接触面311可以快速地旋出第二孔段与定位面223抵接,提高装配效率。
78.参照图8-图11,根据本发明的一些实施例,旋转轴22上形成有多个固定孔221,多个固定孔221沿旋转轴22的周向间隔排布,固定孔221与定位面223间隔开,第二紧固件42适于穿设于固定孔221,第二紧固件42与电机轴52的外周壁抵接或第二紧固件42与电机轴52连接。例如,旋转轴22形成有配合孔222,配合孔222沿旋转轴22的径向方向贯穿旋转轴22,电机轴52适于穿设于配合孔222,固定孔221形成在旋转轴22的外周壁上,固定孔221沿旋转轴22的径向贯穿旋转轴22,固定孔221与配合孔222连通。
79.在装配人员组装电机100上时,装配人员可以将第二紧固件42穿设于固定孔221,将第二紧固件42抵接在电机轴52的外周壁或将第二紧固件42连接于电机轴52,以将光栅组件2相对电机轴52固定,在将光栅组件2相对电机轴52固定(至少一个第二紧固件42抵接在电机轴52的表面或至少一个第二紧固件42连接于电机轴52)后,将定位件31从分体式编码器10上拆下。
80.通过设置第二紧固件42,可以使得光栅组件2与电机轴52可靠地固定在一起。在电机100工作时,电机轴52可以带动光栅组件2同步运动,这样可以防止光栅组件2相对电机轴52发生转动,使得分体式编码器10可以更为精准地测量出电机轴52旋转的角度,提高整机的灵敏性,提高整机的整体性能。
81.将固定孔221与定位面223隔开,可以避免定位件31的接触面311与固定孔221相对而导致定位件31与定位面223的抵接面积的减小,从而保证定位组件对光栅组件2固定的可靠性,使得光栅组件2与编码器主体1的内相对位置关系保持不变,使得光栅组件5与编码器主体1始终保持原有的安装精度,保证分体式编码器10的测量精度,提高电机100的灵敏度,提高电机100的整体性能。
82.参照图1-图8、图10,根据本发明的一些实施例,编码器主体1的外壁上形成有安装缺口134,第一紧固件41的至少头部411容纳于安装缺口134,例如第一紧固件41可以为螺栓或螺钉,第一紧固件41的柱部412适于穿设于编码器主体1与电机壳51,以将编码器主体1固定于电机壳51上。
83.例如,当安装缺口134为多个时,多个安装缺口134沿编码器主体1的周向均匀间隔排布,在第一紧固件41将编码器主体1与电机壳51紧固在一起时,这样可以使得编码器主体1受力更为均匀,使得多个第一紧固件41对编码器主体1的固定更为可靠。
84.相比于在编码器主体1的外壁上形成有安装凸耳的编码器,将第一紧固件41的头部411容纳于安装缺口134处,可以减小分体式编码器10的径向上的尺寸,使得分体式编码器10的结构更为紧凑,使得分体式编码器10的占用体积更小。而且,安装缺口134在编码器主体1的径向上向内凹陷,可以节省生产编码器主体1的用料,降低分体式编码器10的生产成本。
85.参照图1-图8、图10,根据本发明的一些实施例,安装缺口134形成在编码器主体1的外周壁,且安装缺口134贯穿编码器主体1的沿轴向相对的两个端面。
86.在需要将编码器主体1固定在电机壳51(例如电机100的后端盖)上时,装配人员可
以将第一紧固件41沿编码器主体1的径向方向安放至安装缺口134中,然后将第一紧固件41的柱体穿设于编码器主体1与电机壳51,将编码器主体1固定于电机壳51上。这样便于装配人员安装第一紧固件41,可以提高安装效率。
87.例如,编码器主体1包括外壳13和电路板组件12时,电路板组件12包括电路板121。安装缺口134包括主缺口1341、穿设孔136和安装避让孔1211,主缺口1341形成于外壳13的外周壁,且主缺口1341贯穿外壳13的沿轴向远离安装口132的端面,穿设孔136形成于外壳13在轴向上与安装缺口134相对的侧壁上,穿设孔136在径向上贯穿外壳13的外周壁。
88.穿设孔136周向上的两侧形成有紧固臂137,紧固臂137在周向上于主缺口1341相对,第一紧固件41的头部411适于与紧固臂137抵接,第一紧固件41的主体412穿设于穿设孔136中。安装避让孔1211形成于电路板121上,安装避让孔1211可以在径向上贯穿电路板121的外周壁。
89.在需要将编码器主体1固定在电机壳51(例如电机100的后端盖)上时,装配人员可以沿编码器主体1的径向方向将第一紧固件41的头部411推送到主缺口1341中,将第一紧固件41的主体412推送到主缺口1341和穿设孔136中,将第一紧固件41的柱体412穿设于对准紧固孔511,然后将螺丝刀穿过安装避让孔1211,将第一紧固件41的柱体412拧入紧固孔511中,将编码器主体1固定于电机壳51上。
90.通过将穿设孔136延伸至编码器主体1的外侧壁,这样可以直接从编码器主体1的外侧壁将第一紧固件41穿设于编码器主体1与电机壳51,便于安装第一紧固件41,可以提高安装效率。而且这样可以不必在安装缺口134的轴向上为第一紧固件41预留安装空间,从而可以降低分体式编码器10的轴向尺寸,使得分体式编码器10更为紧凑。
91.参照图1、图6和图10,根据本发明的一些实施例,旋转轴22上形成有固定孔221,固定孔221与定位面223间隔开,第二紧固件42适于穿设于固定孔221,且第二紧固件42与电机轴52的外周壁抵接或第二紧固件42与电机轴52连接,安装缺口134贯穿容纳腔131的内周壁,在将分体式编码器10安装于电机本体5的过程中,第二紧固件42适于通过安装缺口134安装至固定孔221,例如第二紧固件42适于通过主缺口1341安装至固定孔221。
92.将安装缺口134贯穿容纳腔131的内周壁,通过安装缺口134将第二紧固件42安装至固定孔221,可以不必在编码器主体1的外壁上设置用于避让第二紧固件42的孔,减少编码器主体1的机加工特征,提高组装效率,降低生产成本。
93.例如,固定孔221可以为一个,其中一个安装缺口134与固定孔221相对。在将电机100的电机轴52插入旋转轴22的配合孔222中时,可以通过安装缺口134将第二紧固件42安装至固定孔221,将光栅组件2相对电机轴52固定后,将定位件31孔编码器主体1上拆下,即可完成安装。
94.又例如,固定孔221可以为多个,安装缺口134为多个,多个固定孔221与多个安装缺口134数量相同且一一对应。在将电机100的电机轴52插入旋转轴22的配合孔222中时,可以通过对应的安装缺口134将第二紧固件42安装至固定孔221,将光栅组件2相对电机轴52固定后,将定位件31孔编码器主体1上拆下,即可完成安装。通过设置多个固定孔221可以将光栅组件2更为可靠地相对电机轴52固定。
95.又例如,固定孔221可以为多个,安装缺口134为多个,一部分数量的固定孔221与一部分数量的安装缺口134相对。在将电机100的电机轴52插入旋转轴22的配合孔222中时,
可以通过安装缺口134将第二紧固件42安装至对应的安装缺口134对应的固定孔221中。
96.在这些第二紧固件42抵接在电机轴52上或在这些第二紧固件42与电机轴52相连时,将定位件31孔编码器主体1上拆下,转动编码器主体1,以将剩余的安装孔133的一个与其中一个安装缺口134相对,将第二紧固件42通过这个安装缺口134安装至这个安装孔133中,然后转动编码器主体1,以将剩余的安装孔133的另一个与其中一个安装缺口134相对,将第二紧固件42通过这个安装缺口134安装至另一个安装孔133中,以此类推,直至所有的安装孔133都安装有第二紧固件42,且第二紧固件42与电机轴52抵接,安装完成。
97.其中一个第二紧固件42抵接在电机轴52上或其中一个第二紧固件42与电机轴52相连时,可以使得旋转轴22相对电机轴52固定,使得光栅组件2与编码器主体1的内相对位置关系保持不变。设置多个第二紧固件42定位光栅组件2,可以将光栅组件2更为可靠地相对电机轴52固定,防止光栅组件2相对电机轴52发生转动,使得分体式编码器10可以更为精准地测量出电机轴52旋转的角度,提高整机的灵敏性,提高整机的整体性能。
98.在本发明的一个具体地实施例中,固定孔221为两个,两个固定孔221的轴线相互垂直,安装缺口134为两个,两个安装缺口134沿编码器主体1的轴向相对设置,其中一个固定孔221与安装缺口134相对。在将电机100的电机轴52插入旋转轴22的配合孔222中时,可以通过对应的安装缺口134将第二紧固件42安装至相对的固定孔221。在该第二紧固件42抵接在电机轴52上或在该第二紧固件42与电机轴52相连时,拆除定位组件,旋转编码器主体1,将另一个固定孔221对准其中一个安装缺口134,通过这个安装缺口134将第二紧固件42安装至另一个固定孔221中,在这个第二紧固件42与电机轴52抵接时,安装完成。
99.将两个固定孔221的轴线设置为互相垂直,在两个第二紧固件42抵接在电机轴52上时,可以使得配合孔222的内壁与电机轴52的外壁贴合地更为紧实,增大电机轴52与旋转轴22的抵接面积,进一步地提高第二紧固件42对旋转轴22固定的可靠性。
100.下面参考图1-图11描述根据本发明一个实施例的分体式编码器10。
101.参照图1、图6-图11,分体式编码器10包括编码器主体1、光栅组件2和定位组件,编码器主体1内具有容纳腔131,编码器主体1的外壁形成有安装口132和安装孔133,安装口132与容纳腔131连通,安装孔133为多个,多个安装孔133与容纳腔131连通。
102.参照图6-图11,编码器主体1可以包括电路板组件12、外壳13和发光源11,外壳13的轴向一侧敞开以形成敞开口,电路板组件12盖设在外壳13的敞开口,且电路板组件12与外壳13之间限定出容纳腔131,安装口132形成在外壳13的轴向另一侧,多个安装孔133形成在外壳13的周壁上,且多个安装孔133贯穿外壳13的周壁,多个安装孔133沿外壳13的周向间隔设置。电路板组件12包括电路板121和光电转换器122,光电转换器122设于电路板121,第三紧固件43穿设于电路板121与外壳13,以将电路板121相对外壳13固定。
103.参照图8,安装孔133包括第一孔段1331和第二孔段,第一孔段1331和第二孔段沿安装孔133的轴向排布且连通,第一孔段1331位于第二孔段的径向外侧,第一孔段1331的内径大于第二孔段的内径,定位件31适于穿过第一孔段1331,且定位件31与第二孔段的内周壁螺纹连接。
104.参照图1、图2、图4-图10,编码器主体1的外壁上形成有安装缺口134,且安装缺口134贯穿编码器主体1的沿轴向相对的两个端面。第一紧固件41的头部411容纳于安装缺口134,例如第一紧固件41可以为螺栓或螺钉,第一紧固件41的柱部412适于穿设于编码器主
体1与电机壳51,以将编码器主体1固定于电机壳51上。
105.安装缺口134包括主缺口1341、穿设孔136和安装避让孔1211,主缺口1341形成于外壳13的外周壁,且主缺口1341贯穿外壳13的沿轴向远离安装口132的端面,穿设孔136形成于外壳13在轴向上与安装缺口134相对的侧壁上,穿设孔136在径向上贯穿外壳13的外周壁。
106.穿设孔136周向上的两侧形成有紧固臂137,紧固臂137在周向上于主缺口1341相对,第一紧固件41的头部411适于与紧固臂137抵接,第一紧固件41的主体412穿设于穿设孔136中。安装避让孔1211形成于电路板121上,安装避让孔1211可以在径向上贯穿电路板121的外周壁。
107.参照图6-图8、图10和图11,光栅组件2位于容纳腔131内,且光栅组件2与容纳腔131的内壁间隔开,光栅组件2包括旋转轴22和码盘21,码盘21设于旋转轴22,安装口132位于旋转轴22的轴向一侧,旋转轴22的外周壁上形成有多个定位面223,多个定位面223沿旋转轴22的周向间隔排布,定位面223的数量与安装孔133的数量相同且一一对应,定位面223为平面。
108.参照图6-图8、图10和图11,定位组件包括多个定位件31,定位件31的数量与安装孔133的数量相同且一一对应,每个定位件31穿设于对应的安装孔133,且每个定位件31抵接于对应的定位面223。定位面223平行于旋转轴22的中心轴线,定位件31与对应的定位面223抵接的表面为接触面311,接触面311为平面,接触面311与对应的定位面223平行且贴合。
109.具体地,定位面223为两个,两个定位面223沿旋转轴22的径向相对设置,两个定位面223平行设置,安装孔133为两个,两个安装孔133沿编码器主体1的径向相对设置。定位件31外周壁上形成有螺纹,安装孔133的内周壁上形成有螺纹,定位件31与安装孔133的内周壁螺纹连接。
110.参照图6-图8、图10和图11,码盘21连接在旋转轴22的邻近电路板组件12的一侧,外壳13内还具有容纳槽135,容纳槽135内设有发光源11,容纳槽135可以形成在外壳13的轴向另一侧,容纳槽135与容纳腔131在轴向方向上连通,发光源11与光电转换器122在轴向方向上相对设置。码盘21与光电转换器122之间的间隙为预设值h。
111.旋转轴22靠近码盘21的一端形成有凸缘224,凸缘224的直径大于安装口132的直径。在运输过程中或组装分体式编码器10的过程中,当光栅组件2相对编码器主体1朝向安装口132运动时,凸缘224可以对码盘21起到保护作用,防止容纳腔131的内壁磕碰到码盘21而导致码盘21损坏。
112.参照图9-图11,旋转轴22上形成有固定孔221,固定孔221与定位面223间隔开,第二紧固件42适于穿设于固定孔221,且第二紧固件42与电机轴52的外周壁抵接或第二紧固件42与电机轴52连接,安装缺口134贯穿容纳腔131的内周壁,在将分体式编码器10安装于电机本体5的过程中,第二紧固件42适于通过安装缺口134安装至固定孔221。例如电机轴52可以为转子或转子轴。
113.具体地,固定孔221为两个,两个固定孔221的轴线相互垂直,安装缺口134为两个,两个安装缺口134沿编码器主体1的轴向相对设置,其中一个固定孔221与安装缺口134相对。
114.参照图10,根据本发明第二方面实施例的电机100,包括:电机本体5和分体式编码器10,电机本体5包括电机壳51和电机轴52,分体式编码器10为根据本发明上述第一方面实施例的分体式编码器10,编码器主体1固定于电机壳51,电机轴52穿设于安装孔132,电机轴52与光栅组件2相连,光栅组件2相对电机轴52固定。
115.在组装电机100时,将分体式编码器10作为一个整体进行安装,例如,可以将配合孔222对准电机轴52,将电机轴52插入配合孔222中,然后将第二紧固件42的一端抵接在电机轴52上,将旋转轴22固定于电机轴52,接着将第一紧固件41的柱部穿设于穿设孔136和紧固孔511,将编码器主体1固定于电机壳51上。在编码器主体1相对电机壳51固定,电机轴52相对旋转轴22固定时,将定位组件从编码器主体1上拆除,即可完成安装。
116.根据本发明实施例的电机100,通过设置上述的分体式编码器10,在将分体式编码器10安装至电机本体5上的过程中,无需对码盘21和光电转换器122之间的间隙进行校正补偿,可以使得电机100的安装更为方便,提高安装电机100的安装效率。
117.参照图11和图12,根据本发明第三方面实施例的辅助工装90,辅助工装90用于根据本发明上述第一方面实施例的分体式编码器10的装配,辅助工装90包括支撑座92和定位柱91,支撑座92具有第一支撑面921和第二支撑面922,第一支撑面921位于第二支撑面922的外周侧;定位柱91设于支撑座92,第一支撑面921位于定位柱91的外周侧。
118.其中,在利用辅助工装90装配分体式编码器10的过程中,编码器主体1抵接支撑于第一支撑面921,旋转轴22抵接支撑于第二支撑面922,定位柱91适于插入旋转轴22的配合孔222内。当编码器主体1抵接支撑于第一支撑面921,旋转轴22抵接支撑于第二支撑面922时,光栅组件2与编码器主体1之间的位置关系满足光栅组件5与编码器主体1之间的安装精度。
119.在利用辅助工装90装配分体式编码器10的过程中,可以先将光栅组件2放置在编码器主体1的容纳腔131中,将编码器主体1的安装口132对准辅助工装90的定位柱91,将定位柱91插入旋转轴22的配合孔222内,沿着定位柱91的轴向方向将分体式编码器10放置在辅助工装90上,将编码器主体1抵接支撑于第一支撑面921,将旋转轴22抵接支撑于第二支撑面922。旋转编码器主体1,将定位面223与安装孔133相对,将定位件31安装至安装孔133中,将定位件31的接触面311抵接在定位面223上,即可完成分体式编码器10的组装。
120.通过设置辅助工装90,将编码器主体1抵接支撑于第一支撑面921上,将旋转轴22抵接支撑于第二支撑面922上,可以将光栅组件2精准地定位在编码器主体1中,保证光栅组件5与编码器主体1之间的安装精度,从而保证分体式编码器10的测量精度,减少装配人员的调试矫正的操作,便于装配人员组装分体式编码器10,提高装配效率,降低生产成本。
121.根据本发明实施例的辅助工装90,通过利用辅助工装90装配分体式编码器10,辅助工装90可以将光栅组件2精准地定位于编码器主体1中,保证光栅组件5与编码器主体1的安装精度,保证分体式编码器10的测量精度,提高分体式编码器10的安装效率与安装精度,降低生产成本。
122.在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必
须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
123.在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
124.尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
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