电机及其编码器的制作方法

本申请涉及编码器，尤其涉及一种电机及其编码器。

背景技术：

1、编码器是一种集光/磁、机、电于一体的测角测速设备,通过机械结构和信号处理电路将光学信号转换成电信号,从而实现对角位移、位置和速度等多种物理量的直接或间接测量，编码器通常安装于电机的后端位置。

2、现有技术中，机床场合要求定位精度高，重复精度高，尤其体现在低速加工状态，电机直接连接到机床的丝杠进行运动，若无减速机结构，对电机要求则更高。因此需要使编码器具有高分辨率、高精度。然而提高编码器的绝对精度及分辨率，则需要提高编码器的码盘的物理刻线(码道)的数量，但物理刻线数量受制于现有的技术能力、工艺水平，码道的物理精度受限；若提高物理精度一般通过增大码盘外径，但从通用化以及成本考虑，无法适配多种口径的电机。因此，如何合理地提高编码器的精度和分辨率成了亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本申请提供了一种电机的编码器，以解决电机转速低时，编码器的精度低、分辨率低的问题。

2、第一方面，本申请提供了一种电机的编码器。

3、第二方面，本申请提供了一种电机，包括上述编码器。

4、根据本申请实施例的电机的编码器，包括第一码盘组件，所述第一码盘组件包括第一轴套和设于所述第一轴套的第一码盘，所述第一轴套套设在所述电机的转轴的外周，所述第一码盘具有沿周向方向彼此间隔的多个第一码道；第二码盘组件，所述第二码盘组件包括第二轴套和设于所述第二轴套的第二码盘，所述第二轴套套设在所述转轴的外周，所述第二码盘具有沿周向方向彼此间隔的多个第二码道；感光元件，所述感光元件、所述第一码盘以及所述第二码盘沿所述转轴的轴向方向依次排布；所述编码器具有第一状态和第二状态，当所述电机的转速小于或等于预设转速时，所述编码器从所述第一状态切换至所述第二状态，所述第一码道在所述感光元件上的正投影与所述第二码道在所述感光元件上的正投影相互错位。

5、根据本申请实施例的一种电机的编码器，通过使当电机的转速小于或等于预设转速时，第一码盘在感光元件上的正投影与第二码道在感光元件上的正投影相互错位，可以充分利用多个第一码道和多个第二码道的之间的间隙，增加了编码器的码盘的精度，实现电机低速下的高精度运行，可以提高编码器的分辨率，且成本低、适应性好。

6、在一些实施例中，编码器还包括：第一限位件,所述第一限位件设于所述第一轴套的远离所述感光元件的一侧；第二限位件，所述第二限位件设于所述第二轴套的远离所述感光元件的一侧，当所述电机的转速大于预设转速时，所述编码器从所述第二状态切换至所述第一状态，所述第一限位件适于与所述第二限位件相配合，所述第一码道在所述感光元件上的正投影与所述第二码道在所述感光元件上的正投影重合。

7、在一些实施例中，编码器还包括：第一磁环和线路板，所述线路板位于所述第二码盘组件的远离所述感光元件的一侧，所述第一磁环固定于所述编码器的线路板且位于所述转轴的外周侧；

8、所述第二码盘组件沿所述转轴的轴向方向可运动，所述第二码盘组件还包括：第一线圈，所述第一线圈固定于所述第二轴套的远离所述感光元件的一端且与所述第一磁环相对设置，所述第一磁环与所述第一线圈之间具有吸引力。

9、在一些实施例中，所述第二码盘组件还包括：第二线圈和所述第二磁环，所述第二磁环和所述第二线圈均设于所述第二轴套的朝向所述感光元件的一端；所述第一码盘组件还包括：第三磁环，所述第三磁环固定于所述第一码盘组件的远离所述的感光元件的一端，在所述转轴的轴向方向上，所述第三磁环、所述第二磁环以及所述第二线圈依次排布，所述第二磁环与所述第三磁环之间具有吸引力；

10、当所述编码器处于第一状态时，所述第二磁环与所述第三磁环之间的吸引力小于所述第一磁环与所述第一线圈之间的吸引力；当所述编码器处于第二状态时，所述第二磁环与所述第三磁环之间的吸引力大于所述第一磁环与所述第一线圈之间的吸引力。

11、在一些实施例中，所述第二轴套内构造出第一容纳空间和第二容纳空间，所述第一容纳空间位于所述第二轴套的背离所述感光元件的一侧，所述第一线圈固定在所述第一容纳空间内，所述第二容纳空间位于所述第二轴套的朝向所述感光元件的一侧，所述第二线圈固定在所述第二容纳空间内。

12、在一些实施例中，所述第一容纳空间和所述第二容纳空间内均具有环氧树脂层，所述环氧树脂层环绕所述第一线圈和所述第二线圈以分别密封所述第一容纳空间和所述第二容纳空间。

13、在一些实施例中，所述第一磁环、所述第二磁环和所述第三磁环中的至少一个为铁氧体件或钕铁硼件。

14、在一些实施例中，所述第一限位件包括第一环形斜面，所述第二限位件包括第二环形斜面，当所述编码器处于所述第一状态时，所述第一环形斜面适于与所述第二环形斜面相配合；所述第一限位件与所述第二限位件中的一个具有第一凸起部，所述第一限位件与所述第二限位件中的另一个具有第一容纳槽，所述第一凸起部适于配合在所述第一容纳槽内。

15、在一些实施例中，所述第一轴套的朝向所述感光元件的一侧具有第三环形斜面，所述第二轴套的朝向所述感光元件的一侧具有第四环形斜面，当所述编码器处于所述第二状态时，所述第三环形斜面适于与所述第四环形斜面相配合。

16、在一些实施例中，所述第三环形斜面相对于所述转轴的轴向方向的斜度与所述第四环形斜面相对于所述转轴的轴向方向的斜度相同；或所述第三环形斜面相对于所述转轴的轴向方向的斜度大于所述第四环形斜面的相对于所述转轴的轴向方向的斜度。

17、在一些实施例中，所述第三环形斜面与所述第四环形斜面中的其中一个设有第二凸起部，所述第三环形斜面与所述第四环形斜面中的另一个设有第二容纳槽，所述第二凸起部适于配合在所述第二容纳槽内。

18、在一些实施例中，所述第二轴套位于所述第一轴套的外周侧，所述第一轴套与所述第二轴套通过滑动组件滑动配合。

19、在一些实施例中，所述滑动组件包括滑轨和滑动轴承，所述第一轴套与所述第二轴套中的其中一个上设有滑轨，所述第二轴套与所述第一轴套中的另一个上设有滑动轴承，所述滑动轴承与所述滑轨滑动配合。

20、在一些实施例中，所述第一轴套的外周壁形成有安装槽，所述滑动组件配合在所述安装槽内。

21、在一些实施例中，所述预设转速n满足关系式：0rpm＜n≤200rpm。

22、本申请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，或通过本申请的实践了解到。

技术特征：

1.一种电机的编码器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的电机的编码器，其特征在于，还包括：

3.根据权利要求2所述的电机的编码器，其特征在于，所述编码器还包括：第一磁环和线路板，所述线路板位于所述第二码盘组件的远离所述感光元件的一侧，所述第一磁环固定于所述编码器的线路板且位于所述转轴的外周侧；

4.根据权利要求3所述的电机的编码器，其特征在于，所述第二码盘组件还包括：

5.根据权利要求4所述的电机的编码器，其特征在于，所述第二轴套内构造出第一容纳空间和第二容纳空间，所述第一容纳空间位于所述第二轴套的背离所述感光元件的一侧，所述第一线圈固定在所述第一容纳空间内，所述第二容纳空间位于所述第二轴套的朝向所述感光元件的一侧，所述第二线圈固定在所述第二容纳空间内。

6.根据权利要求5所述的电机的编码器，其特征在于，所述第一容纳空间和所述第二容纳空间内均具有环氧树脂层，所述环氧树脂层环绕所述第一线圈和所述第二线圈以分别密封所述第一容纳空间和所述第二容纳空间。

7.根据权利要求4所述的电机的编码器，其特征在于，所述第一磁环、所述第二磁环和所述第三磁环中的至少一个为铁氧体件或钕铁硼件。

8.根据权利要求7所述的电机的编码器，其特征在于，

9.根据权利要求1所述的电机的编码器，其特征在于，所述第一轴套的朝向所述感光元件的一侧具有第三环形斜面，所述第二轴套的朝向所述感光元件的一侧具有第四环形斜面，当所述编码器处于所述第二状态时，所述第三环形斜面适于与所述第四环形斜面相配合。

10.根据权利要求9所述的电机的编码器，其特征在于，所述第三环形斜面相对于所述转轴的轴向方向的斜度与所述第四环形斜面相对于所述转轴的轴向方向的斜度相同；或

11.根据权利要求9所述的电机的编码器，其特征在于，所述第三环形斜面与所述第四环形斜面中的其中一个设有第二凸起部，所述第三环形斜面与所述第四环形斜面中的另一个设有第二容纳槽，所述第二凸起部适于配合在所述第二容纳槽内。

12.根据权利要求9所述的电机的编码器，其特征在于，所述第二轴套位于所述第一轴套的外周侧，所述第一轴套与所述第二轴套通过滑动组件滑动配合。

13.根据权利要求12所述的电机的编码器，其特征在于，所述滑动组件包括滑轨和滑动轴承，所述第一轴套与所述第二轴套中的其中一个上设有滑轨，所述第二轴套与所述第一轴套中的另一个上设有滑动轴承，所述滑动轴承与所述滑轨滑动配合。

14.根据权利要求12所述的电机的编码器，其特征在于，所述第一轴套的外周壁形成有安装槽，所述滑动组件配合在所述安装槽内。

15.根据权利要求1所述的电机的编码器，其特征在于，所述预设转速n满足关系式：0rpm＜n≤200rpm。

16.一种电机，其特征在于，包括根据权利要求1-15中任一项所述的编码器。

技术总结
本申请涉及一种电机及其编码器，编码器包括第一码盘组件、第二码盘组件以及感光元件，第一码盘组件包括第一轴套和第一码盘，第一轴套套设在电机的转轴的外周，第一码盘具有沿周向方向彼此间隔的多个第一码道；第二码盘组件包括第二轴套和第二码盘，第二轴套套设在转轴的外周，第二码盘具有沿周向方向彼此间隔的多个第二码道；编码器具有第一状态和第二状态，当电机的转速小于或等于预设转速时，编码器从第一状态切换至第二状态，第一码道在感光元件上的正投影与第二码道在感光元件上的正投影相互错位。由此，可以充分利用多个第一码道和多个第二码道的之间的间隙，以实现电机的转速小于或等于预设转速时，编码器的高精度、高分辨率运行。

技术研发人员：杨一,谢芳,黄理区,王婷
受保护的技术使用者：珠海格力电器股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15