CN110611403A - 光电编码器和伺服电机一体化装配结构及其装配方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光电编码器和伺服电机一体化装配结构，包括电机本体、旋转轴、凸台部、码盘和固紧件。其中，旋转轴设于该电机本体上且自轴旋转；凸台部与该旋转轴的后端同轴心连接且位于该电机本体后端的外侧上，并随该旋转轴同步旋转；码盘相配合套设于凸台部上且随该旋转轴同步旋转；固紧件套设于该凸台部上且位于该码盘上，用于锁紧固定该码盘于凸台部上。本发明提供的光电编码器和伺服电机一体化装配结构能够有效解决光电编码器与伺服电机的加工难、装配难、紧固力不足等行业难题，提升伺服电机的速度及抗振动、抗冲击能力；同时有效减少零件的数量，降低成本，有效提高市场竞争力；还提供一种电编码器和伺服电机一体化装配结构的装配方法。

Description

光电编码器和伺服电机一体化装配结构及其装配方法

技术领域

本发明涉及电机技术领域，尤其涉及一种光电编码器和伺服电机一体化装配结构，还涉及一种光电编码器和伺服电机一体化装配结构的装配方法。

背景技术

光电编码器是一种集光、机、电于一体的测角设备,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。

光电编码器属于精密传感器，对码盘与电机轴的旋转中心两者的同心度要求极高，要求达到微米的量级。如附图1，现有的光电编码器与伺服电机的位置连接：光电编码器的码21通过轴套24安装于电机的旋转轴12上，并通过两个内六角螺钉将轴套24固定于电机的旋转轴12上。但是对码盘与轴套装配的同心度、轴套与电机旋转轴之间的装配精度要求极高，不仅需要高精度、高配置的加工设备，而且要求具有高技能的加工人员才能保证可以完成如此高精密的加工及装配，导致大量的人力和物力增加，制约了光电编码器及伺服电机的生产效率，不利于伺服电机产业化生产；而且在高速、高振动、高冲击的应力下容易发生紧固力不足，从而导致码盘的径向及轴向位置发生位移，这样就会造成编码器信号异常，从而导致电机停转的严重后果。

发明内容

本发明的目的是克服了现有技术的问题，提供了一种光电编码器和伺服电机一体化装配结构，该光电编码器和伺服电机一体化装配结构能够有效解决光电编码器与伺服电机的加工难、装配难、紧固力不足等行业难题，提升伺服电机的速度及抗振动、抗冲击能力；同时，有效减少零件的数量，降低成本，有效提高市场竞争力，还提供一种电编码器和伺服电机一体化装配结构的装配方法。

为了达到上述目的，本发明采用以下方案：

一种光电编码器和伺服电机一体化装配结构，包括电机本体，还包括：

旋转轴，其设于所述电机本体上且自轴旋转；

凸台部，其与所述旋转轴的后端同轴心连接且位于所述电机本体后端的外侧上，并随所述旋转轴同步旋转；

码盘，其相配合套设于凸台部上且随所述旋转轴同步旋转；

固紧件，其套设于所述凸台部上且位于所述码盘上，用于锁紧固定所述码盘于凸台部上。

进一步地，所述旋转轴和凸台部同轴心一体成型。

进一步地，所述凸台部包括：

支撑部，其一端与所述旋转轴的后端连接且用于承托所述码盘；

凸部，其与所述支撑部的另一端相连接且与所述码盘相配合套装。

进一步地，所述固紧件为挡圈；所述挡圈包括用于套设在凸台部上的圈体和多个围绕所述圈体的内圈上均匀分布且用于卡固于所述凸台部的外壁上的弹性卡部。

进一步地，所述弹性卡部为弧度向上翘起的弧度弹性卡片。

进一步地，所述凸部为圆柱体凸部或者方柱体凸部。

进一步地，还包括编码器本体；所述编码器本体卡套于所述凸台部上；所述码盘和固紧件位于所述编码器本体内；所述编码器本体包括：

支架座，其下端具有一用于卡套到所述支撑部上的固定卡槽；

PCB板，其连接于所述支架的上端；所述码盘和固紧件位于所述支架座和PCB板之间；

LED，其设于所述支架座上。

进一步地，所述支架座的上端设有多个定位卡部；所述PCB板相对应所述定位卡部的位置上设有与所述定位卡部相配合卡接的定位卡口；所述支架座上设有用于穿过固定所述PCB板的定位卡柱。

进一步地，所述电机本体包括外壳、定子、转子、前端盖和后端盖。

本申请还公开一种光电编码器和伺服电机一体化装配结构的装配方法，包括上述所述的光电编码器和伺服电机一体化装配结构，具体步骤如下：

S1.根据码盘的规格大小限定凸台部设计数据；

S2.根据上述限定的凸台部设计数据将旋转轴和凸台部同轴心一体成型；

S3.将上述一体成型的旋转轴和凸台部与电机本体相配合安装；

S4.将码盘与凸台部同轴心对准配合安装；

S5.通过固紧件将上述码盘固定锁紧到码盘于凸台部上；

S6.将编码器本体相配合卡套于凸台部上，形成光电编码器和伺服电机一体化装配结构。

与现有的技术相比，本发明具有如下优点：

1.本发明的光电编码器和伺服电机一体化装配结构通过在旋转轴的后端上设置了凸台部，将码盘同轴心相配合套设于凸台部上，并通过固紧件进行锁紧固定，以凸台部作为支撑和连接纽带，实现光电编码器和伺服电机集于一体，与现有技术相比，该光电编码器和伺服电机一体化装配结构能够有效解决光电编码器与伺服电机的加工难、装配难、紧固力不足等行业难题，提升伺服电机的速度及抗振动、抗冲击能力；同时，有效减少零件的数量，降低成本，有效提高市场竞争力。

2.本发明的光电编码器和伺服电机一体化装配结构的装配方法保证了旋转轴和凸台部之间的装配精度，装配简单，方便快捷，有助于提高安装效率，降低成本。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是现有技术中的光电编码器和伺服电机的结构示意图。

图2是本发明的光电编码器和伺服电机一体化装配结构的结构示意图。

图3是本发明的弹性卡部的立体示意图。

图4是本发明的编码器本体的立体示意图。

图中包括：

电机本体11、旋转轴12、凸台部13、支撑部131、凸部132、码盘21、固紧件22、圈体221、弹性卡部222、编码器本体23、支架座231、定位卡部2311、定位卡柱2312、固定卡槽2313、PCB板232、定位卡口2321、LED灯233、轴套24。

具体实施方式

结合以下实施例对本发明作进一步描述。

如图2至图4，一种光电编码器和伺服电机一体化装配结构，包括电机本体11，还包括旋转轴12、凸台部13、码盘21、固紧件22和编码器本体23。其中，旋转轴12设于所述电机本体11上且自轴旋转；凸台部13设于所述旋转轴12的后端上且位于所述电机本体11后端的外侧上，并随所述旋转轴12同步旋转；码盘21相配合套设于凸台部13上且随所述旋转轴12同步旋转；固紧件22套设于所述凸台部13上且位于所述码盘21上，用于锁紧固定所述码盘21于凸台部13上。所述编码器本体23卡套于所述凸台部13上；所述码盘21和固紧件22位于所述编码器本体23内。该光电编码器和伺服电机一体化装配结构通过在旋转轴12的后端上设置了凸台部13，将码盘21相配合套设于凸台部13上，并通过固紧件22进行锁紧固定，而且编码器本体23卡套于所述凸台部13上，以凸台部13作为支撑和连接纽带，实现光电编码器和伺服电机集于一体，与现有技术相比，该光电编码器和伺服电机一体化装配结构能够有效解决光电编码器与伺服电机的加工难、装配难、紧固力不足等行业难题，提升伺服电机的速度及抗振动、抗冲击能力；同时，有效减少零件的数量，降低成本，有效提高市场竞争力。

优选的，所述旋转轴12和凸台部13一体同轴心成型。通过将旋转轴12和凸台部13一体同轴心成型制造，保证了旋转轴12和凸台部13之间的装配精度，提高安装效率，能够有效解决光电编码器与伺服电机的加工难、装配难、紧固力不足等行业难题，提升伺服电机的速度及抗振动、抗冲击能力；同时，有效减少零件的数量，降低成本，有效提高市场竞争力，有利于伺服电机产业化生产。

在本具体实施方式中，所述凸台部13包括支撑部131和凸部132。其中，支撑部131的一端与所述旋转轴12的后端连接且用于承托所述码盘21；凸部132与所述支撑部131的另一端相连接且与所述码盘21相配合套装。该支撑部131呈圆柱体，便于与旋转轴12同轴心旋转。利用支撑部131对码盘21起到良好的支撑作用，然后利用凸部132与码盘21相配合套装，保证了码盘21和凸部132之间的同轴度，提高安装效率，而且在高速、高振动、高冲击的应力下不易存在紧固力不足的问题，有效解决光电编码器与伺服电机的加工难、装配难、紧固力不足等行业难题，提升伺服电机的速度及抗振动、抗冲击能力；同时，与现有技术相比，减少轴套和两个内六角螺钉的零件数量，降低成本，有效提高市场竞争力。该所述凸部132为圆柱体凸部或者方柱体凸部，对应码盘21的中心部为圆柱体凸部或者方柱体凸部相配合的开口。与当然，也可以根据码盘21的中心部形状，对和凸部132进行设置。

在具体实施方式中，所述固紧件22为挡圈；所述挡圈包括用于套设在凸台部13上的圈体221和多个围绕所述圈体221的内圈上均匀分布且用于卡固于所述凸台部13的外壁上的弹性卡部222。圈体221为圆环状且可套进凸台部13上的圆环垫片，厚度小，结构质量轻，避免影响码盘21和旋转轴12的同步旋转。同时，所述弹性卡部222为弧度向上翘起的弧度弹性卡片，弹性好，质量轻，便于快速卡紧固定。通过多个弹性卡部222相作用，卡嵌固定在凸台部13的外壁上，便于将码盘21固定在凸台部13上，增强码盘21在凸台部13上的稳定性，结构简单，便于安装，有助于提高安装效率。在本具体实施方式中，该弹性卡部222具有6片，均匀分布在圈体221的内圈上。在某些具体实施方式中，弹性卡部222也可以为2片、4片、8片等，根据产品稳定性的需求进行设置。

在某些具体实施方式中，所述固紧件22为压片和螺钉。通过设置码盘21与凸部132相配合后，使码盘21的上端面与凸部132的上端面相水平，再通过压片对码盘21压进，通过螺钉穿过压片与凸部132连接，结构简单，实现替代挡圈的实施方式。

所述编码器本体23包括支架座231、PCB板232和LED灯233。其中，支架座231的下端具有一用于卡套到所述支撑部131上的固定卡槽2313；PCB板232连接于所述支架的上端；所述码盘21和固紧件22位于所述支架座231和PCB板232之间；LED灯233设于所述支架座231上。所述支架座231的上端设有多个定位卡部2311；所述PCB板232相对应所述定位卡部2311的位置上设有与所述定位卡部2311相配合卡接的定位卡口2321。通过定位卡部2311和定位卡口2321相配合卡接，便于快速将PCB板232固定在支架座231上。

为了提高PCB板232在支架座231上的稳定性，所述支架座231上设有用于穿过固定所述PCB板232的定位卡柱2312。

所述电机本体11包括外壳、定子、转子、前端盖和后端盖。通过对外壳、定子、转子、前端盖和后端盖的安装，形成电机本体11，便于伺服电机的运行。

本发明还公开一种光电编码器和伺服电机一体化装配结构的装配方法，包括上述所述的光电编码器和伺服电机一体化装配结构，具体步骤如下：

S1.根据码盘21的规格大小限定凸台部13设计数据；

S2.根据上述限定的凸台部13设计数据将旋转轴12和凸台部13同轴心一体成型；

S3.将上述一体成型的旋转轴12和凸台部13与电机本体11相配合安装；

S4.将码盘12与凸台部13同轴心对准配合安装；

S5.通过固紧件22将上述码盘12固定锁紧到码盘12于凸台部13上；

S6.将编码器本体23相配合卡套于凸台部13上，形成光电编码器和伺服电机一体化装配结构。

该光电编码器和伺服电机一体化装配结构的装配方法保证了旋转轴4和凸台部12之间的装配精度，装配简单，方便快捷，有助于提高安装效率，降低成本。同时，该光电编码器和伺服电机一体化装配结构通过在旋转轴12的后端上设置了凸台部13，将码盘21同轴心相配合套设于凸台部13上，并通过固紧件22进行锁紧固定，而且编码器本体23卡套于所述凸台部13上，以凸台部13作为支撑和连接纽带，实现光电编码器和伺服电机集于一体，与现有技术相比，该光电编码器和伺服电机一体化装配结构能够有效解决光电编码器与伺服电机的加工难、装配难、紧固力不足等行业难题，提升伺服电机的速度及抗振动、抗冲击能力；同时，有效减少零件的数量，降低成本，有效提高市场竞争力。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种光电编码器和伺服电机一体化装配结构，包括电机本体，其特征在于，还包括：

旋转轴，其设于所述电机本体上且自轴旋转；

凸台部，其与所述旋转轴的后端同轴心连接且位于所述电机本体后端的外侧上，并随所述旋转轴同步旋转；

码盘，其相配合套设于凸台部上且随所述旋转轴同步旋转；

固紧件，其套设于所述凸台部上且位于所述码盘上，用于锁紧固定所述码盘于凸台部上。

2.根据权利要求1所述的光电编码器和伺服电机一体化装配结构，其特征在于，所述旋转轴和凸台部同轴心一体成型。

3.根据权利要求1或2所述的光电编码器和伺服电机一体化装配结构，其特征在于，所述凸台部包括：

支撑部，其一端与所述旋转轴的后端连接且用于承托所述码盘；

凸部，其与所述支撑部的另一端相连接且与所述码盘相配合套装。

4.根据权利要求1所述的光电编码器和伺服电机一体化装配结构，其特征在于，所述固紧件为挡圈；所述挡圈包括用于套设在凸台部上的圈体和多个围绕所述圈体的内圈上均匀分布且用于卡固于所述凸台部的外壁上的弹性卡部。

5.根据权利要求4所述的光电编码器和伺服电机一体化装配结构，其特征在于，所述弹性卡部为弧度向上翘起的弧度弹性卡片。

6.根据权利要求3所述的光电编码器和伺服电机一体化装配结构，其特征在于，所述凸部为圆柱体凸部或者方柱体凸部。

7.根据权利要求3所述的光电编码器和伺服电机一体化装配结构，其特征在于，还包括编码器本体；所述编码器本体卡套于所述凸台部上；所述码盘和固紧件位于所述编码器本体内；所述编码器本体包括：

支架座，其下端具有一用于卡套到所述支撑部上的固定卡槽；

PCB板，其连接于所述支架的上端；所述码盘和固紧件位于所述支架座和PCB板之间；

LED，其设于所述支架座上。

8.根据权利要求7所述的光电编码器和伺服电机一体化装配结构，其特征在于，所述支架座的上端设有多个定位卡部；所述PCB板相对应所述定位卡部的位置上设有与所述定位卡部相配合卡接的定位卡口；所述支架座上设有用于穿过固定所述PCB板的定位卡柱。

9.根据权利要求1所述的光电编码器和伺服电机一体化装配结构，其特征在于，所述电机本体包括外壳、定子、转子、前端盖和后端盖。

10.一种光电编码器和伺服电机一体化装配结构的装配方法，其特征在于，使用如权利要求1至9任意一项所述的光电编码器和伺服电机一体化装配结构，具体步骤如下：

S1.根据码盘的规格大小限定凸台部设计数据；

S2.根据上述限定的凸台部设计数据将旋转轴和凸台部同轴心一体成型；

S3.将上述一体成型的旋转轴和凸台部与电机本体相配合安装；

S4.将码盘与凸台部同轴心对准配合安装；

S5.通过固紧件将上述码盘固定锁紧到码盘于凸台部上；

S6.将编码器本体相配合卡套于凸台部上，形成光电编码器和伺服电机一体化装配结构。