CN112179385A - 一种超薄结构整体式及弹性连接器的编码器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种超薄结构整体式及弹性连接器的编码器，包括：编码器主体、一体化轴承、光电组件、弹性连接器；所述编码器主体和一体化轴承固定在一起，所述一体化轴承包括轴承内圈、滚动体、轴承外圈、防尘盖、顶丝；所述轴承内圈的端面用于放置光电组件中的动光栅，所述轴承内圈的内孔为被测轴的配合孔，所述轴承内圈带有两个顶丝，用于固定被测轴；所述光电组件安装在编码器主体上。该编码器所用的一体化轴承的轴承内圈兼具编码器主轴的功能，省去了编码器主轴零件的加工和安装；一体化轴承的轴承内圈放置动光栅的端面，保证了高精度，并且在安装方面，操作简单，可节省工时成本。
Description
技术领域
本发明涉及旋转编码器领域，具体涉及一种超薄结构整体式及弹性连接器的编码器。
背景技术
随着技术的发展，航空、航海及民用各种控制系统都对轴角(位移)测控系统提出了越来越高的要求，如雷达定向导航、坐标变换、火炮控制、机器人关节测控、机床控制系统等。对工业集成体积要求越来越小(更薄、更小的体积)。为满足对恶劣工况环境的适应能力、高测量精度、高稳定性、长的工作寿命的要求，对编码器主轴在旋转过程中的高旋转精度(更小的端向、径向游隙)，及编码器主轴的载荷能力提出了更高的要求。传统编码器结构过于复杂、安装繁琐，包括编码器主体、编码器主轴、两个轴承，将这些零部件组装成一个机械总成。主轴安装方式为顶丝型，顶丝孔位于主轴外漏面轴向端面上，然而，凡涉及到零部件的加工，就会有公差的存在，导致零部件装配的累计误差较大，难以保证编码器主轴在旋转过程中径向、轴向的跳动精度、较高的承受载荷的能力、高的稳定性、长的工作寿命。
发明内容
鉴于上述现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种机械结构简单，具有高旋转精度的主轴(更小的轴向、径向游隙)，更高的载荷能力、更高的稳定性、更长的工作寿命、更小的体积、更大的机械容差、更简便的装配操作，可降低成本、提高效率的超薄结构整体式及弹性连接器的编码器。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种超薄结构整体式及弹性连接器的编码器，其特征在于，包括：编码器主体(1)、一体化轴承(2)、光电组件、弹性连接器(3)；所述编码器主体(1)和一体化轴承(2)固定在一起，所述一体化轴承(2)包括轴承内圈(21)、滚动体(23)、轴承外圈(22)、防尘盖(25)、顶丝(24)；所述轴承内圈(21)的内孔为被测轴的配合孔，所述轴承内圈(21)带有两个顶丝(24)，用于固定被测轴；所述光电组件安装在编码器(1)主体上；所述弹性连接器(3)固定在编码器主体(1)上。
进一步，作为优选，所述的光电组件包括发光管(4)、电路板(5)、动光栅(6)、硅光电池(7)，所述发光管(4)固定在编码器主体(1)上，所述电路板(5)固定在编码器主体(1)上，所述动光栅(6)放置在轴承内圈(21)的端面上，所述硅光电池(7)固定在电路板(5)上。
进一步，作为优选，所述编码器主体(1)上加工有仿型凹槽，弹性连接器(3)固定在编码器主体(1)的仿形凹槽内。
进一步，作为优选，所述轴承内圈(21)的外壁上加工有两个顶丝孔，用于安装顶丝(24)。
进一步，作为优选，所述轴承内圈(21)的外壁上加工有两条滚道，所述滚动体(23)安装在轴承内圈(21)和轴承外圈(22)之间，且设置在滚道内部。
进一步，作为优选，所述轴承外圈(22)设置在轴承内圈(21)的居中部位，所述轴承外圈(22)的两侧安装有防尘盖(25)。
进一步，作为优选，所述轴承外圈(22)的外壁上加工有两个过孔，所述两个过孔的作用是作为安装工艺孔。
进一步，作为优选，所述编码器主体(1)上加工有螺旋含胶槽，所述螺旋含胶槽内填充厌氧胶，通过厌氧胶将编码器主体(1)和一体化轴承(2)固定在一起。
进一步，作为优选，所述轴承内圈(21)的内孔在居中部位加工有避空槽，所述避空槽的作用是为了降低加工难度，对加工过程中的毛刺及倒角位置起到避空的作用。
本发明的优点和有益效果：
(1)本发明提供的编码器体积小巧，整体厚度更薄，满足狭小空间的安装要求。
(2)本发明提供的编码器结构简单，轴承内圈兼具编码器主轴的功能，不仅省去了主轴零件的加工和安装，同时也省去了原有主轴与轴承间的装配累计误差及形位公差，提高了精度。
(3)本发明提供的编码器采用一体化轴承，更便于配套组件的加工及装配，简化了机械装配过程，提高装配效率，可节省工时成本；而且一体化轴承相对轴承与主轴组装配合更稳定，从而降低了编码器的故障率，延长编码器的使用寿命。
(4)本发明提供的编码器其放置动光栅的端跳由一体化轴承加工时保证，减小了主轴旋转时轴承自身的游隙误差，在高效又降低成本的同时，也满足了高精度高转速的需求。
附图说明
图1为一种超薄结构整体式及弹性连接器的编码器的结构示意图；
图2为一种超薄结构整体式及弹性连接器的编码器的结构爆炸图；
图3为一体化轴承的结构示意图。
附图标记：编码器主体1、一体化轴承2、弹性连接器3、发光管4、电路板5、动光栅6、硅光电池7、轴承内圈21、轴承外圈22、滚动体23、顶丝24、防尘盖25。
具体实施方式
本发明提供了一种超薄结构整体式及弹性连接器的编码器，下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清晰、完整的描述，显然所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他实施例，都属于本发明的保护范围。
参照图1至图3，本发明提供的一种超薄结构整体式及弹性连接器的编码器，包括：编码器主体(1)、一体化轴承(2)、弹性连接器(3)、发光管(4)、电路板(5)、动光栅(6)、硅光电池(7)；所述编码器主体(1)、一体化轴承(2)、弹性连接器(3)为编码器的机械零部件；所述发光管(4)、电路板(5)、动光栅(6)、硅光电池(7)为编码器的光电组件；所述一体化轴承(2)包括轴承内圈(21)、轴承外圈(22)、滚动体(23)、顶丝(24)。
所述编码器主体(1)上与一体化轴承(2)接触的部位加工有螺旋含胶槽；所述螺旋含胶槽内填充厌氧胶，通过厌氧胶将编码器主体(1)和一体化轴承(2)固定在一起；所述发光管(4)通过螺钉固定在编码器主体(1)上，所述动光栅(6)通过光敏胶固定在一体化轴承(2)的轴承内圈(21)上；所述电路板(5)通过光敏胶固定在编码器主体(1)上；所述弹性连接器(3)通过螺钉固定在编码器主体(1)上。
所述编码器主体(1)上加工有仿型凹槽，弹性连接器(3)通过螺钉固定在编码器主体(1)的仿型凹槽内，降低了编码器的整体高度。
所述轴承内圈(21)的外壁上和轴承外圈(22)的内壁上各加工有两条滚道，所述滚动体(23)安装在轴承内圈(21)和轴承外圈(22)之间，且放置在滚道内部，起到轴承旋转的功能；所述轴承外圈(22)设置在轴承内圈(21)的居中部位，轴承外圈(22)的两侧安装有防尘盖(25)，起到对轴承的密封作用；所述轴承外圈(22)的外壁上加工有2个过孔，避让顶丝的安装。
参照图1、图3，所述轴承内圈(21)的端面为放置动光栅端面，通过光敏胶将动光栅(6)固定在端面上；所述轴承内圈(21)的内孔为直孔，所述直孔为被测轴的配合孔，直孔加工有避空空间，只需保证在有效深度范围内，内孔满足尺寸要求，降低加工难度；所述轴承内圈(21)带有两个顶丝(24)，用于固定被测轴。
以上实施方式仅用于说明本发明，而非对本发明的限制，有关技术领域的普通工作人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。
Claims (9)
1.一种超薄结构整体式及弹性连接器的编码器，其特征在于，包括：编码器主体(1)、一体化轴承(2)、光电组件、弹性连接器(3)；所述编码器主体(1)和一体化轴承(2)固定在一起，所述一体化轴承(2)包括轴承内圈(21)、滚动体(23)、轴承外圈(22)、防尘盖(25)、顶丝(24)；所述轴承内圈(21)的内孔为被测轴的配合孔，所述轴承内圈(21)带有两个顶丝(24)，用于固定被测轴；所述光电组件安装在编码器(1)主体上；所述弹性连接器(3)固定在编码器主体(1)上。
2.根据权利要求1所述的一种超薄结构整体式及弹性连接器的编码器，其特征在于：所述的光电组件包括发光管(4)、电路板(5)、动光栅(6)、硅光电池(7)，所述发光管(4)固定在编码器主体(1)上，所述电路板(5)固定在编码器主体(1)上，所述动光栅(6)放置在轴承内圈(21)的端面上，所述硅光电池(7)固定在电路板(5)上。
3.根据权利要求1所述的一种超薄结构整体式及弹性连接器的编码器，其特征在于：所述编码器主体(1)上加工有仿型凹槽，弹性连接器(3)固定在编码器主体(1)的仿形凹槽内。
4.根据权利要求1所述的一种超薄结构整体式及弹性连接器的编码器，其特征在于：所述轴承内圈(21)的外壁上加工有两个顶丝孔，用于安装顶丝(24)。
5.根据权利要求1所述的一种超薄结构整体式及弹性连接器的编码器，其特征在于：所述轴承内圈(21)的外壁上加工有两条滚道，所述滚动体(23)安装在轴承内圈(21)和轴承外圈(22)之间，且设置在滚道内部。
6.根据权利要求1所述的一种超薄结构整体式及弹性连接器的编码器，其特征在于：所述轴承外圈(22)设置在轴承内圈(21)的居中部位，所述轴承外圈(22)的两侧安装有防尘盖(25)。
7.根据权利要求1所述的一种超薄结构整体式及弹性连接器的编码器，其特征在于：所述轴承外圈(22)的外壁上加工有两个过孔，所述两个过孔的作用是作为安装工艺孔。
8.根据权利要求1所述的一种超薄结构整体式及弹性连接器的编码器，其特征在于：所述编码器主体(1)上加工有螺旋含胶槽，所述螺旋含胶槽内填充厌氧胶，通过厌氧胶将编码器主体(1)和一体化轴承(2)固定在一起。
9.根据权利要求1所述的一种超薄结构整体式及弹性连接器的编码器，其特征在于：所述轴承内圈(21)的内孔在居中部位加工有避空槽，所述避空槽的作用是为了降低加工难度，对加工过程中的毛刺及倒角位置起到避空的作用。
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