CN110332955B - 一种光电编码器校准方法及光电编码器和电机组合结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种光电编码器校准方法,包括将安装有感光器件的主板活动安装到底板,将固定安装有码盘的轴套及前述底板安装到辅助板上形成组合件,将组合件活动安装在校准电机轴上,通过紧固件将底板与校准电机法兰固定,通过紧固件将轴套与校准电机轴固定,调节主板使得感光器件位置精确对准码盘并与底板固定,拆除辅助板,安装子板使得子板上的光源位于感光器件上方预期位置,固定子板,校准编码器,本发明还提供了一种对应的组合结构;本发明公开的方法结构更加简单,操作更加简便,只需使用简单设备即可保证安装精度,大大提高工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及机电领域,具体的涉及一种光电编码器校准方法及光电编码器和电机组合结构。
背景技术
编码器是安装在电机或其他自动化设备上,将角位移或直线位移转换成电信号,用于检测旋转轴的角位移及转速的一种传感器,广泛采用于数控机床、工业机器人、汽车、轨道交通等领域,分体式编码器是一种自身无旋转基准,也即不包含内置轴承,一般由主体、光栅组件、包含读数头的PCB板及光源组成。
近年来,随着自动化、智能化、小型化等理念的普及,分体式编码器收到广大使用者的欢迎,与整体式编码器编码器相比,分体式编码器的结构更加小型化,降低了制作成本,在提高陈品可靠性的基础上,延长了编码器的使用寿命。
但目前常见的分体式编码器都具有安装复杂、安装环境要求高、安装零件精度要求高、易损坏光学器件等问题。
在装配时或安装在电机之上时,由于轴系精度及敏感元件对位偏差的影响,会产生角度反馈误差,甚至造成编码器误码,编码器误码将造成角度反馈错误,造成飞车等危险,编码器存在反馈误差,会使设备精度丧失,现有的编码器校准方法,不仅存在校准方式复杂繁琐不便,而且校准成本更高,因此在出厂时校准编码器等方面,要保证相应的元器件之间的对位精确,需要寻找一种更加简洁可靠地校准方式和方法。
发明内容
有鉴于此,需要克服现有技术中的上述缺陷中的至少一个,本发明提供的一种光电编码器校准方法,包括,步骤一,将固定安装有同心码盘的轴套的上表面安装到辅助板上并锁紧;将安装了感光器件的主板活动安装到底板上表面;将所述底板上的支撑柱安装到所述辅助板上形成组合件;将所述组合件活动安装在所述校准电机的校准电机轴上;步骤二,利用紧固件通过所述底板将所述组合件固定到所述校准电机法兰上;通过紧固件将所述轴套与所述校准电机轴固定;步骤三,调节所述主板使得所述感光器件精确对准所述码盘,通过紧固件将所述主板固定锁紧到所述底板;步骤四,拆除所述辅助板;步骤五,安装子板,调节所述子板使得光源与所述感光器件位置对准,连接所述子板和所述主板的插头/连线,固定所述子板;步骤六,校准编码器。
所述底板和所述主板可以通过多种方式安装在所述校准电机法兰上,如将底板固定安装在校准电机法兰上,同时将安装有感光器件的主板活动安装在所述底板上(主板和底板通过紧固件锁住但不锁紧);或预先将所述底板和所述主板固定组合在一起,再一起活动安装在所述校准电机法兰上,本案所涉及的所述组合件,也可以是先将底板活动安装在法兰上,将主板活动安装在底板上,感光器件和码盘之间的定位预先进行设计定位,当感光器件和码盘位置精确定位后,再将其锁紧;所述底板和所述主板组合后,可以通过如并未锁紧的紧固件锁在所述校准电机法兰上,方便后期与所述码盘之间的调节;而所述辅助板的使用是为了能够简单有效地保证所述码盘和所述感光器件两者之间距离自动达到设计精度,加快校准进程,也能够保证校准后编码器转移过程中两者还可以精确保持位置精度。
编码器校准过程,将安装有感光器件的主板活动安装到底板,将固定安装有码盘的轴套及前述底板安装到辅助板上形成组合件,将组合件活动安装在校准电机轴上,通过紧固件将底板与校准电机法兰固定,通过紧固件将轴套与校准电机轴固定,调节主板使得感光器件位置精确对准码盘并与底板固定,拆除辅助板,安装子板使得子板上的光源位于感光器件上方预期位置,校准编码器。
编码器具有辅助板结构状态,从校准电机轴上拆下经过校准的整个组合体前,将所述辅助板分别和所述轴套和所述底板通过紧固件锁紧,然后松开所述轴套和所述校准电机之间的紧固件以及所述底板和所述校准电机法兰之间的紧固件,取下整个组合体。此时由于所述辅助板的作用,所述光源位置在预期位置,所述码盘和所述感光器件之间的位置保持精确定位。该机构保证了分体式编码器在校准后储存、运输/转移和后续安装过程中码盘和感光器件的始终精确定位。
编码器安装过程,本案提出的相应结构在到达待安装电机处,将所述组合体套入待安装电机的电机轴上;将所述底板固定安装在待安装电机法兰上;通过紧固件将所述轴套紧固在待安装电机轴上;将所述辅助板拆下。编码器安装结束。此时就保证位置精确定位的编码器转移至待安装电机上。
根据本发明背景技术中对现有技术所述,目前常见的分体式编码器都具有安装复杂、安装环境要求高、安装零件精度要求高、易损坏光学器件等问题;本发明公开的校准方法,结构更加简单,操作更加简便,只需使用简单设备即可保证安装精度,大大提高工作效率。
另外,根据本发明公开的一种光电编码器校准方法还具有如下附加技术特征:
进一步地,所述步骤一中,将安装有码盘的所述轴套及活动安装了主板的所述底板同时锁定至所述辅助板下表面,通过紧固件使所述底板上的所述支撑柱与所述辅助板联结。
通过辅助板进行定位,更加精准和便捷,对辅助板和轴套上端面以及支撑柱上端面进行精加工,确保三者之间能够保证达到预期平齐程度。
进一步地,所述子板安装在所述底板上的支撑部件上并位于在所述主板的上方
或
安装在所述主板上的支撑部件上并位于在所述主板的上方。
所述子板可以通过安装在底板上的支撑部件或是安装在主板上的支撑部件,位于主板的上方,并通过引线进行两者之间的信息传输。
优选地,安装在所述主板上的所述支撑部件为接线部件,所述子板包括与所述接线部件对应的接线针脚,所述子板通过所述接线针脚插入所述接线部件安装在所述支撑部件上。
可以在主板上设置引线支撑,不仅能够通过内部的引线进行信息传输,同时可以通过支撑形成对子板的支撑。
进一步地,所述底板为具有多个通孔或内螺纹孔或多个通孔和内螺纹孔组合的中空或镂空结构,所述主板底面贴合所述底板的上表面且通过紧固件进行联结,所述主板上的感光器件安装在所述主板的上表面且与所述码盘精确对位。所述主板上的非感光元器件可以设置在所述主板的下表面置于所述底板中空或镂空结构的中空或镂空空间,也可以直接设置在所述主板的上表面。
进一步地,所述辅助板为具有n个使用紧固件与所述轴套联结的轴套联结孔和m个使用紧固件与安装在所述底板外侧的所述支撑柱联结的支撑柱联结孔,所述n和所述m为自然数。
通过辅助板上的联结孔并使用紧固件将轴套和支撑柱锁紧联结在辅助板上,同时,紧固件可以是螺钉或销钉,也可以是销钉和螺栓的配合使用。
优选地,所述m为3,所述n为3,所述辅助板为具有三支边的Y型结构,中间具有与所述轴套联结的三个所述轴套联结孔,外侧具有与所述支撑柱联结的三个所述支撑柱联结孔。
进一步地,所述主板上的感光器件安装在所述主板的上表面,非感光器件安装在所述主板的下表面,所述支撑柱位于所述底板边缘,所述主板外缘有针对所述支撑柱的让位结构。
或/和
所述子板上的元器件安装在所述子板的下表面,所述子板外缘有针对所述支撑柱的让位结构。
此处的或/和意味着,上述两种方式可以单独采用,也可以组合采用。
所述辅助板对应所述感光器件的位置有让位结构,使得步骤三中调节所述主板位置以使所述感光器件和所述码盘精确对位时可以十分方便地从所述辅助板侧通过人工或使用仪器获取对位程度。
本发明还提出了一种基于本案公开方法的光电编码器和电机组合结构,包括底板,所述底板上设置/安装有支撑部件;和安装在所述底板上的主板,所述主板上包括感光器件;和设置/安装在所述主板上方且包括光源的子板;和固定安装有同心码盘的所述轴套,所述码盘设置/安装在所述主板上方,所述轴套上设置有用于紧固的螺纹孔;所述轴套安装在校准电机轴上。
本案涉及的光电编码器结构在校准过程中,形成本发明提出的光电编码器和校准电机轴的组合结构,在安装在待安装电机轴上时,形成同样的组合结构,在安装过程中,将在校准过程中形成的码盘、感光器件以及光源精确定位关系转移到待安装电机轴上。
本发明附加的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
本发明的上述和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1为本发明的一种光电编码器的结构示意图;
其中,底板1,支撑部件11,主板2,让位结构21,感光器件22,码盘3,子板4,光源41,轴套5,轴套孔51,辅助板6,支撑柱联结孔61,轴套联结孔62。
具体实施方式
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标识物件或具有相同或类似功能的标识物件。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,而不能解释为对本发明的限制。
本发明的发明构思如下,本发明提供的一种光电编码器校准方法,通过采用辅助板可以将在校准精确的编码器中的感光器件和码盘进行位置固定,方便后期的转移、运输和安装。
下面将参照附图来描述本发明的光电编码器校准方法,其中图1是一种光电编码器的结构示意图。
根据本发明的实施例,如图1所示,
步骤一,将固定安装有同心码盘的轴套的上表面安装到辅助板上并锁紧;将安装了感光器件的主板活动安装到底板上表面;将所述底板上的支撑柱安装到所述辅助板上形成组合件;将所述组合件活动安装在所述校准电机的校准电机轴上;步骤二,利用紧固件通过所述底板将所述组合件固定到所述校准电机法兰上;通过紧固件将所述轴套与所述校准电机轴固定;步骤三,调节所述主板使得所述感光器件精确对准所述码盘,通过紧固件将所述主板固定锁紧到所述底板;步骤四,拆除所述辅助板;步骤五,安装子板,调节所述子板使得光源与所述感光器件位置对准,连接所述子板和所述主板的插头/连线;步骤六,校准编码器。
根据本发明背景技术中对现有技术所述,目前常见的分体式编码器都具有校准复杂、校准环境要求高、校准零件精度要求高、易损坏光学器件等问题;本发明公开的校准方法,结构更加简单,操作更加简便,只需使用简单设备即可保证安装精度,大大提高工作效率。
另外,根据本发明公开的一种光电编码器校准方法还具有如下附加技术特征:
根据本发明的实施例,所述步骤一中,将安装有码盘的所述轴套及活动安装了主板的所述底板同时锁定至所述辅助板下表面,通过紧固件使所述底板上的所述支撑柱与所述辅助板联结。
根据本发明的一些实施例,所述子板4安装在所述底板1上的支撑部件上并位于在所述主板2的上方
或
可选地,安装在所述主板2上的支撑部件(图中未示出)上并位于在所述主板2的上方。
所述子板4可以通过安装在底板1上的支撑部件或是安装在主板2上的支撑部件,位于主板2的上方,并通过引线进行两者之间的信息传输。
优选地,安装在所述主板2上的所述支撑部件为接线部件,所述子板4包括与所述接线部件对应的接线针脚,所述子板4通过所述接线针脚插入所述接线部件安装在所述支撑部件上。
可以在主板2上设置引线支撑,不仅能够通过内部的引线进行信息传输,同时可以通过支撑形成对子板4的支撑。
根据本发明的一些实施例,所述底板1为具有多个通孔或内螺纹孔或多个通孔和内螺纹孔组合的中空或镂空结构(图1中为中空结构),所述主板2底面贴合所述底板1的上表面且通过紧固件进行联结,所述主板2上的感光器件22安装在所述主板2的上表面且与所述码盘3精确对位。所述主板2上的非感光器件置于所述底板1中空或镂空结构的中空或镂空空间,也可以直接设置在所述主板2的上表面。
根据本发明的一些实施例,所述辅助板6为具有n个使用紧固件与所述轴套5联结的轴套联结孔62和m个使用紧固件与安装在所述底板1外侧的所述支撑柱联结的支撑柱联结孔61,所述n和所述m为自然数。
通过辅助板6上的联结孔并使用紧固件将轴套5和支撑柱锁紧联结在辅助板6上,同时,紧固件可以是螺钉或销钉,也可以是销钉和螺栓的配合使用。
优选地,所述m为3,所述n为3,所述辅助板6为具有三支边的Y型结构,中间具有与所述轴套5联结的三个所述轴套5联结孔,外侧具有与所述支撑柱联结的三个所述支撑柱联结孔。
根据本发明的一些实施例,所述主板2上的感光器件22安装在所述主板2的上表面,非感光器件安装在所述主板2的下表面,所述支撑柱位于所述底板1边缘,所述主板2外缘有针对所述支撑柱的让位结构21;
或/和
所述子板4上的元器件安装在所述子板4的下表面,所述子板4外缘有针对所述支撑柱的让位结构21。
此处的或/和意味着,上述两种方式可以单独采用,也可以组合采用。
根据本发明的实施例,所述辅助板对应所述感光器件的位置有让位结构,使得步骤三中调节所述主板位置以使所述感光器件和所述码盘精确对位时可以十分方便地从所述辅助板侧通过人工或使用仪器获取对位程度。
本发明还提出了一种基于本案公开方法的光电编码器和电机组合结构,包括底板1,所述底板1上设置/安装有支撑部件11;和安装在所述底板1上的主板2,所述主板2上包括感光器件22;和设置/安装在所述主板2上方且包括光源的子板4;和固定套装码盘3且和所述底板同轴的轴套5,所述码盘3设置/安装在所述主板2上方,所述轴套5上设置有用于紧固的螺纹孔;所述轴套5安装在校准电机轴上。
本案涉及的光电编码器结构在校准过程中,形成本发明提出的光电编码器和校准电机轴的组合结构,在安装在待安装电机轴上时,形成同样的组合结构,在安装过程中,将在校准过程中形成的码盘、感光器件以及光源精确定位关系转移到待安装电机轴上。
尽管参照本发明的多个示意性实施例对本发明的具体实施方式进行了详细的描述,但是必须理解,本领域技术人员可以设计出多种其他的改进和实施例,这些改进和实施例将落在本发明原理的精神和范围之内。具体而言,在前述公开、附图以及权利要求的范围之内,可以在零部件和/或者从属组合布局的布置方面作出合理的变型和改进,而不会脱离本发明的精神;除了零部件和/或布局方面的变型和改进,其范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种光电编码器校准方法,其特征在于,包括:
步骤一,将固定安装有同心码盘的轴套的上表面安装到辅助板上并锁紧;将安装了感光器件的主板活动安装到底板上表面;将所述底板上的支撑柱安装到所述辅助板上形成组合件;将所述组合件活动安装在校准电机的校准电机轴上;
步骤二,利用紧固件通过所述底板将所述组合件固定到所述校准电机法兰上;通过紧固件将所述轴套与所述校准电机轴固定;
步骤三,调节所述主板使得所述感光器件精确对准所述码盘,通过紧固件将所述主板固定锁紧到所述底板;
步骤四,拆除所述辅助板;
步骤五,安装子板,调节所述子板使得光源与所述感光器件位置对准,连接所述子板和所述主板的插头/连线,固定子板;
步骤六,校准编码器。
2.根据权利要求1所述的一种光电编码器校准方法,其特征在于,所述步骤一中,将安装有码盘的所述轴套及活动安装了主板的所述底板同时锁定至所述辅助板下表面,通过紧固件使所述轴套以及所述底板上的所述支撑柱与所述辅助板联结。
3.根据权利要求1所述的一种光电编码器校准方法,其特征在于,所述子板通过安装在所述底板/或所述主板上的支撑部件定位于所述主板的上方。
4.根据权利要求3所述的一种光电编码器校准方法,其特征在于,安装在所述主板上的所述支撑部件为接线部件,所述子板包括与所述接线部件对应的接线针脚。
5.根据权利要求1所述的一种光电编码器校准方法,其特征在于,所述底板为具有多个通孔或内螺纹孔或多个通孔和内螺纹孔组合的中空或镂空结构,所述主板底面贴合所述底板的上表面且通过紧固件进行联结,所述主板上的感光器件安装在所述主板的上表面且与所述码盘精确对位。
6.根据权利要求1所述的一种光电编码器校准方法,其特征在于,所述辅助板为具有n个使用紧固件与所述轴套联结的轴套联结孔和m个使用紧固件与安装在所述底板外侧的所述支撑柱联结的支撑柱联结孔,所述n和所述m为自然数。
7.根据权利要求6所述的一种光电编码器校准方法,其特征在于,所述m为3,所述n为3,所述辅助板为具有三支边的Y型结构,中间具有与所述轴套联结的三个所述轴套联结孔,外侧具有与所述支撑柱联结的三个所述支撑柱联结孔。
8.根据权利要求1所述的一种光电编码器校准方法,其特征在于,所述主板上的感光器件安装在所述主板的上表面,所述支撑柱位于所述底板边缘,所述主板外缘有针对所述支撑柱的让位结构。
9.根据权利要求1所述的一种光电编码器校准方法,其特征在于,所述辅助板对应所述感光器件的位置有让位结构,使得步骤三中调节所述主板位置以使所述感光器件和所述码盘精确对位时可以十分方便地从所述辅助板侧通过人工或使用仪器获取对位程度。
10.一种依据权利要求1-9任一项光电编码器校准方法的光电编码器和电机组合结构,其特征在于,包括底板,所述底板上设置/安装有支撑部件;和安装在所述底板上的主板,所述主板上包括感光器件;和设置/安装在所述主板上方且包括光源的子板;和固定安装有同心码盘的所述轴套,所述码盘设置/安装在所述主板上方,所述轴套上设置有用于紧固的螺纹孔;所述轴套安装在校准电机轴上。
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