CN104266667B - 一种光学编码器安装结构及编码器安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种光学编码器安装结构及编码器安装方法，去掉了传统压装式光学编码器安装方案中的轴向修切垫，将传统压装式光学编码器安装方案中的螺纹压圈换成项圈，并增加第二螺钉，用以将编码器转子与项圈紧固连接。本发明安装方法简单，容易操作，且安装编码器测角精度高；一般情况下，以国产的21位光学编码器为例，利用本发明的安装方法可以很容易地达到出厂测试精度(3″)。

Description

一种光学编码器安装结构及编码器安装方法

技术领域

本发明属于精密机械装校领域，涉及一种光学编码器安装用设备及编码器安装方法。

背景技术

光学编码器广泛地应用于精密仪器等设备测角领域，光学编码器的主要作用就是用编码器定子(固定于编码器壳体上)与转子(编码器芯轴)之间的相对角度变化来测量轴系的旋转角度位置。

传统压装式光学编码器安装方案由以下部分组成：旋转轴、机座、编码器座、光学编码器、螺纹压圈、轴向修切垫、轴承组内压圈、轴承组外压圈及轴承组。

传统压装式光学编码器安装方案的工作原理是：轴承组安装于机座的轴承孔内，轴承组外圈依靠轴承组外压圈与机座紧固；旋转轴从轴承组内圈中穿过，轴承组内圈依靠轴承组内压圈与旋转轴紧固，旋转轴可以在机座内沿圆周方向旋转。编码器座固定于机座上，编码器定子依靠螺钉与编码器座连接；旋转轴穿过编码器转子，在编码器转子底部，由安装于旋转轴1上的轴向修切垫支撑编码器转子，在编码器转子顶部，由螺纹压圈向下压住编码器转子，由此，编码器转子便与旋转轴紧固连接。工作时，编码器定子固定于机座上静止不动，旋转轴带动编码器转子旋转，就可以由编码器读出旋转轴的转动角度。

光学编码器的测角精度与安装具有很大的关系，由于安装方式或者调校不到位会使得其测角精度损失很大，无法达到其出厂时的标定测角精度。

以国产的21位光学编码器为例，其出厂测角精度一般可以达到3″左右，但由于国产光学编码器制造工艺较差：转子、定子同轴度误差大、转子与定子安装基面的垂直度误差大，因此一般不能够准确测量出转子与定子安装基面的高度差。

在上述传统安装方案中，首先需要精确测量出编码器转子与定子安装基面的高度差，由轴向修切垫来补偿，然后再保证编码器转子、定子径向安装到位。而对于国产的21位光学编码器，精确测量出编码器转子与定子安装基面的高度差显然难以做到，因此其传统压装式光学编码器安装方案往往很难达到较高的安装精度(一般在8″左右)，更有甚者，会由于轴向修切垫的厚度偏离太大，当螺纹压圈向下旋转时，有时候会损坏编码器的弹性联轴节。

发明内容

为解决现有压装式光学编码器安装方法安装精度低的技术问题，本发明提出以下技术解决方案：

一种光学编码器安装结构，包括旋转轴及转子，其特殊之处在于：还包括将转子与旋转轴固定连接的项圈，所述项圈包括本体部分及紧固部分，所述本体部分为带有开口的o形圈，所述o形圈的内表面与旋转轴相匹配，所述o形圈的底部为平面且与转子的上端面相接触，

所述紧固部分包括沿o形圈两个开口端向外伸出的连接部及贯通两个连接部的第二螺钉，o形圈开口的大小通过该螺钉调节，所述项圈套装在旋转轴上并通过连接部及第二螺钉与旋转轴抱紧，

所述紧固部分还包括沿圈体周向设置的多个向下伸出的第一紧固螺钉，所述项圈通过多个第一紧固螺钉与转子螺纹紧固连接。

上述两个连接部相向的一面与各自的开口的端面位于同一平面。

上述结构的安装方法，包括以下步骤：

1】安装旋转轴；

2】安装定子；

3】安装转子；

其特殊之处在于：所述步骤3】具体为：

3.1】将转子穿过旋转轴且转子底部悬空，将项圈套装于旋转轴上；

3.2】使转子与项圈底部自然接触，紧固第一紧固螺钉使项圈与旋转轴抱紧；

3.3】紧固第二螺钉，使转子与项圈紧固连接。

本发明与现有技术相比，优点是：

1、本发明安装方法简单，容易操作。

2、本发明安装编码器测角精度高；一般情况下，以国产的21位光学编码器为例，利用本发明的安装方法可以很容易地达到出厂测试精度(3″)。

3、本发明对轴的设计加工与相对简单，不需要车螺纹，成本低。

附图说明

图1A和图1B为现有编码器安装用的螺纹压圈两个不同方向的视图；

图2为本发明编码器安装用的项圈结构图；

图3为本发明安装方案的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明进行详细说明。

本发明光学编码器安装方案与传统压装式光学编码器安装方案构成的不同：本发明的光学编码器安装方案是去掉传统压装式光学编码器安装方案中的轴向修切垫，将传统压装式光学编码器安装方案中的螺纹压圈换成项圈，并增加第二螺钉，用以将编码器转子与项圈紧固连接。

其中项圈的结构如图2所示，包括本体部分及紧固部分，本体部分为带有开口的o形圈，o形圈的内表面与旋转轴相匹配，o形圈的底部为平面且与转子的上端面相接触，紧固部分包括沿o形圈两个开口端向外伸出的连接部及贯通两个连接部的第二螺钉，o形圈开口的大小通过该螺钉调节，项圈套装在旋转轴上并通过连接部及第二螺钉与旋转轴抱紧；紧固部分还包括沿圈体周向设置的多个向下伸出的第一紧固螺钉，项圈通过多个第一紧固螺钉与转子螺纹紧固连接。

图3为采用本发明所提供的项圈进行编码器安装的结构图，该结构主要由以下部分组成：旋转轴1、机座2、编码器座3、光学编码器4、第一紧固螺钉5、项圈6、轴承组内压圈7、轴承组外压圈8、轴承组9、第二螺钉10。轴承组9安装于机座2的轴承孔内，轴承组外圈依靠轴承组外压圈8与机座2紧固；旋转轴1从轴承组内圈中穿过，轴承组内圈依靠轴承组内压圈7与旋转轴1紧固，旋转轴可以在机座内沿圆周方向旋转。编码器座3固定于机座2上，编码器定子依靠螺钉与编码器座连接；旋转轴1穿过编码器转子，项圈6依靠第二螺钉10与旋转轴1抱紧，编码器转子依靠第一紧固螺钉5与项圈6紧固连接。工作时，编码器定子固定于机座2上静止不动，旋转轴1带动项圈6，再带动编码器转子转动，就可以由编码器读出旋转轴1的转动角度。

在本发明光学编码器安装方法中，将编码器转子底部悬空，项圈6安装在旋转轴1上，位于编码器转子顶部，与其自然接触，在此情况下，紧固第二螺钉10，使其与旋转轴1抱紧。然后再将编码器转子依靠第一紧固螺钉5与项圈6紧固连接，其它与传统压装式光学编码器安装方案相同。这样，就可以保证安装后光学编码器尽量做到与其出厂调校测试时的状态保持一致，提高编码器的测角精度。一般情况下，以国产的21位光学编码器为例，挂轴式光学编码器安装方案都可以很容易地达到出厂测试精度(3″)。

Claims (1)

1.一种编码器的安装方法，包括以下步骤：

1】安装旋转轴；

2】安装定子；

3】安装转子；

其特征在于：所述步骤3】具体为：

3.1】将转子穿过旋转轴且转子底部悬空，将项圈套装于旋转轴上，所述项圈包括本体部分及紧固部分，所述本体部分为带有开口的o形圈，所述o形圈的内表面与旋转轴相匹配，所述o形圈的底部为平面且与转子的上端面相接触，

所述紧固部分包括沿o形圈两个开口端向外伸出的连接部及贯通两个连接部的第二螺钉，o形圈开口的大小通过该螺钉调节，所述两个连接部相向的一面与各自的开口的端面位于同一平面，

所述紧固部分还包括沿圈体周向设置的多个向下伸出的第一紧固螺钉；

3.2】使转子与项圈底部自然接触，紧固第一紧固螺钉使项圈与旋转轴抱紧；

3.3】紧固第二螺钉，使转子与项圈紧固连接。