CN109883466B - 分体式编码器的安装方法及装有该分体式编码器的曳引机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分体式编码器的安装方法及装有该分体式编码器的曳引机，包括以下步骤：第一步，将分体式编码器的码盘和传感器分别安装到电机上，由电机拖动编码器转动；第二步，使用检测装置检测编码器输出的方波；第三步，计算方波的所有脉冲间隔a₁、a₂、……a_n组成脉冲间隔序列；第四步，对脉冲间隔序列的所有脉冲间隔进行序列图分析或者数据分析。本发明利用序列图或者数据分析方法对编码器输出方波的脉冲间隔进行分析，反推分体式编码器的传感器和码盘在安装过程中是否存在问题，可以快速有效地检测出电机制造过程中分体式编码器的码盘和传感器的安装质量是否发生严重偏差。

Description

分体式编码器的安装方法及装有该分体式编码器的曳引机

技术领域

本发明涉及电机技术，具体属于一种分体式编码器的安装方法及装有该分体式编码器的曳引机。

背景技术

众所周知，电机在制造过程中需要安装编码器，该编码器将信号或数据编制转换为可用于通讯、传输或存储的信号形式，在电机中编码器主要将电机的角位移转换成电信号。

如果电机采用的是分体式编码器，那么就需要分别安装编码器的码盘1和传感器2。然而在实际安装过程中，由于安装工艺的影响，码盘1和传感器2可能存在多种安装偏差，例如，图1a所示传感器2与码盘1的中心轴平行不共线；图1b所示传感器2与码盘1的切线不垂直(传感器2与码盘1的中心轴交叉)；如图1c所示传感器2与码盘1的间距太大；如图1d所示传感器2与码盘1的轴向位置不一致。

一旦发生上述安装偏差，编码器输出的方波信号都可能存在信号质量问题，而这些信号质量问题则可能直接导致电机运行异常，也可能在电机制造期间无明显表现但在电机使用运行一段时间之后发生异常。因此，在电机制造期间检测分体式编码器的安装是否存在偏差成为一个必不可少的重要步骤。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种分体式编码器的安装方法及装有该分体式编码器的曳引机，可以简单快速有效地判断电机制造过程中分体式编码器是否存在安装偏差的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供的分体式编码器的安装方法，包括以下步骤：

第一步，将分体式编码器的码盘和传感器分别安装到电机的旋转部分和主体部分上，由电机拖动码盘转动；

第二步，使用检测装置检测传感器输出的方波；

第三步，计算方波的所有脉冲间隔a₁、a₂、……a_n组成脉冲间隔序列；

第四步，对脉冲间隔序列的所有脉冲间隔进行分析，如分析结果不符合要求，则重新调整码盘和传感器的安装位置，调整后返回第二步，直至分析结果符合要求。

其中，在第四步中，将脉冲间隔序列的所有脉冲间隔绘制成脉冲间隔图。较佳的，所述脉冲间隔图为序列图。如果分体式编码器安装位置在正常范围内，则脉冲间隔应当比较一致，但是如果分体式编码器安装质量发生偏差，则脉冲间隔可能会显著偏大或者显著偏小。

或者，在第四步中，先计算脉冲间隔序列中所有脉冲间隔a₁、a₂、……a_n的平均值

然后设置脉冲间隔上限阈值

和脉冲间隔下限阈值

其中0＜n＜1，m＞1，最后计算脉冲间隔大于脉冲间隔上限阈值的数量N₁，以及脉冲间隔小于脉冲间隔下限阈值的数量N₂，如果N₁或N₂大于设定的阈值，则判定分体式编码器的安装质量存在偏差。

较佳的，所述脉冲间隔上限阈值为

所述脉冲间隔下限阈值为

更优的，所述脉冲间隔上限阈值为

所述脉冲间隔下限阈值为

本发明还提供安装有前述分体式编码器的曳引机，包括电机、主体部分、旋转部分、轴承，所述电机包括定子和转子，所述定子固定安装在主体部分上，所述转子固定安装在旋转部分上，且定子和转子相对应设置；所述旋转部分包括驱动电梯绳索的绳轮；所述主体部分通过轴承对旋转部分绕旋转轴线的旋转进行支撑；所述分体式编码器采用前述方法安装，其中码盘附在旋转部分上并与转子一起绕旋转轴线旋转，传感器安装在主体部分上。

本发明利用序列图或者数据分析方法可以快速有效地检测出电机制造过程中分体式编码器的码盘和传感器的安装质量是否发生偏差。

附图说明

图1a为分体式编码器的传感器与码盘中心轴不共线的示意图；

图1b为分体式编码器的传感器与码盘的切线不垂直的示意图；

图1c为分体式编码器的传感器与码盘的间距太大的示意图；

图1d为分体式编码器的传感器与码盘的轴向位置不一致的示意图；

图2为编码器输出方波的示意图；

图3为分体式编码器的传感器与码盘间隙正常时脉冲间隔数据的序列图；

图4为分体式编码器的传感器与码盘间隙过大时脉冲间隔数据的序列图；

图5为本发明的检测方法的流程图。

其中附图标记说明如下：

1为码盘；2为传感器。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

在电机的制造过程中，若正确安装分体式编码器的传感器和码盘，则编码器输出的方波的脉冲间隔序列仅由编码器本身的制造工艺决定，虽不会完全相等，但应当处于一个较为集中的数值区间内。

本发明提供分体式编码器的安装方法，通过对编码器输出方波的脉冲间隔进行计算分析，反推在电机制造过程中传感器与码盘是否出现了安装问题，如中心轴平行不共线、中心轴交叉、间距太大、轴向位置不一致等。具体包括以下步骤：

第一步，将分体式编码器的码盘和传感器按照安装工艺安装到电机的旋转部分和主体部分上，由电机拖动编码器转动；

第二步，使用检测装置检测传感器输出的方波，例如存储深度满足要求的记录仪；

第三步，计算方波的所有脉冲间隔a₁、a₂、……a_n组成脉冲间隔序列；

第四步，对脉冲间隔序列的所有脉冲间隔进行分析，如分析结果不符合要求，则重新调整码盘和传感器的安装位置，调整后返回第二步，直至分析结果符合要求。

其中，在第四步中，可以将脉冲间隔序列的所有脉冲间隔绘制成脉冲间隔图。较佳的是将脉冲间隔绘制成序列图。图3所示为传感器2与码盘1之间的间隙为0.7mm的安装条件下编码器输出的方波脉冲间隔绘制的序列图，图4所示为传感器2与码盘1之间的间隙为0.2mm的安装条件下编码器输出的方波脉冲间隔绘制的序列图，由图可知，当分体式编码器安装位置在正常范围内，则脉冲间隔十分一致，但是当分体式编码器安装位置发生较大偏差，则脉冲间隔可能会显著偏大或者显著偏小。

除此之外，在第四步中还可以采用数据分析的方法对脉冲间隔序列的所有脉冲间隔a₁、a₂、……a_n进行分析，例如可以使用Python中的pandas库中的统计工具。步骤包括：

1)计算脉冲间隔序列中所有脉冲间隔a₁、a₂、……a_n的平均值

2)设置脉冲间隔上限阈值

和脉冲间隔下限阈值

其中0＜n＜1，m＞1；通常，所述脉冲间隔上限阈值为

所述脉冲间隔下限阈值为

更优的脉冲间隔上限阈值为

脉冲间隔下限阈值为

3)计算脉冲间隔大于脉冲间隔上限阈值的数量N₁，以及脉冲间隔小于脉冲间隔下限阈值的数量N₂，如果N₁或N₂大于设定的阈值，则判定分体式编码器的安装质量存在偏差。

此外，脉冲间隔图也可以采用其它形式，例如小提琴图等，本领域普通技术人员可以根据本发明的检测方法轻而易举地想到，故在此不作赘述。

基于前述安装方法的曳引机，包括电机、主体部分、旋转部分、绳轮护板、轴承，所述电机包括定子和转子，所述定子固定安装在主体部分上，所述转子固定安装在旋转部分上，且定子和转子相对应设置；所述旋转部分包括驱动电梯绳索的绳轮；所述主体部分通过轴承对旋转部分绕旋转轴线的旋转进行支撑；绳轮护板固定在主体部分上并延伸到绳轮的侧面，所述绳轮容纳于电动机与绳轮护板之间；电机上按照前述方法安装分体式编码器。分体式编码器的码盘付在旋转部分上，与转子一体绕旋转轴线旋转，传感器安装在绳轮护板上。

本发明利用序列图或者数据分析方法可以快速有效地判断出电机制造过程中分体式编码器的码盘和传感器的安装质量是否发生偏差。

以上通过具体实施例对本发明进行了详细的说明，该实施例仅仅是本发明的较佳实施例，本发明并不限于上文讨论的实施方式。基于本发明启示的显而易见的变换或替代也应当被认为落入本发明的技术范畴内，例如，其它数据分析方法或者各阈值的选择。以上的具体实施方式用来揭示本发明的最佳实施方法，以使得本领域的普通技术人员能够应用本发明的多种实施方式以及多种替代方式来达到本发明的目的。

Claims (7)

1.一种分体式编码器的安装方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步，将分体式编码器的码盘和传感器分别安装到电机的旋转部分和主体部分上，由电机拖动码盘转动；

第二步，使用检测装置检测传感器输出的方波；

第三步，计算方波的所有脉冲间隔a₁、a₂、……a_n组成脉冲间隔序列；

第四步，对脉冲间隔序列的所有脉冲间隔进行分析，如分析结果不符合要求，则重新调整码盘和传感器的安装位置，调整后返回第二步，直至分析结果符合要求；

其中，在第四步中，先计算脉冲间隔序列中所有脉冲间隔a₁、a₂、……a_n的平均值

然后设置脉冲间隔上限阈值

和脉冲间隔下限阈值

其中0＜n＜1，m＞1，最后计算脉冲间隔大于脉冲间隔上限阈值的数量N₁，以及脉冲间隔小于脉冲间隔下限阈值的数量N₂，如果N₁或N₂大于设定的阈值，则判定分体式编码器的安装质量存在偏差。

2.根据权利要求1所述的分体式编码器的安装方法，其特征在于，在第四步中，将脉冲间隔序列的所有脉冲间隔绘制成脉冲间隔图。

3.根据权利要求2所述的分体式编码器的安装方法，其特征在于，所述脉冲间隔图为序列图。

4.根据权利要求2所述的分体式编码器的安装方法，其特征在于，所述脉冲间隔图为小提琴图。

5.根据权利要求1所述的分体式编码器的安装方法，其特征在于，所述脉冲间隔上限阈值为

所述脉冲间隔下限阈值为

6.根据权利要求5所述的分体式编码器的安装方法，其特征在于，所述脉冲间隔上限阈值为

所述脉冲间隔下限阈值为

7.一种曳引机，包括电机、主体部分、旋转部分、轴承，所述电机包括定子和转子，所述定子固定安装在主体部分上，所述转子固定安装在旋转部分上，且定子和转子相对应设置；所述旋转部分包括驱动电梯绳索的绳轮；所述主体部分通过轴承对旋转部分绕旋转轴线的旋转进行支撑；其特征在于：

还包括如前述任意一项方法安装的分体式编码器，其中码盘附在旋转部分上并与转子一起绕旋转轴线旋转，传感器安装在主体部分上。

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