CN115065203B - 用于电机与旋转编码器相对位置调节结构及其调节方法 - Google Patents

Abstract

发明涉及用于电机与旋转编码器相对位置调节结构及其调节方法，包括外侧抵挡旋转机构，其抱箍在编码器壳体上，其能带动编码器壳体旋转，且能从外侧将编码器壳体抵住；内侧锁紧机构，其向外施加力后将内层部件、外层部件锁紧；在旋转编码器进行调零的位置调节时，经外侧抵挡旋转机构进行调节；当旋转编码器调节完毕后，经内侧锁紧机构让外层部件与电机主轴进行周向角度位置的锁紧；还包括外侧抵挡旋转机构。本发明达到的有益效果是：通过液态金属囊，保证了精度精度；通过低熔点将旋转编码器与电机相连，进一步安装了安装精度，且利于后续调节位置；能避免人调节时施力不均，能避免主轴变形；极大提高了电机在位置调节时的精度。

Description

用于电机与旋转编码器相对位置调节结构及其调节方法

技术领域

本发明涉及电机技术领域，特别是用于电机与旋转编码器相对位置调节结构及其调节方法。

背景技术

编码器用作电机运行状态的信息收集组件，并通过机械安装连接到电动机。在大多数情况下，有必要在电机上增加编码器座和端子轴。为了确保电机运行和采集系统运行的有效性和安全性，编码器端子轴和主轴的同轴度要求是制造过程的关键。

而主轴位置的精度，则决定了整个设备的控制精度，因此主轴的位置精度测量非常重要。

在电机运行过程中，实时监控诸如电流、速度、和旋转轴在圆周方向上的相对位置之类的参数，确定电机主动和被拖动设备的状态，并进一步控制运行状态实时监控电机和设备，从而实现伺服、速度控制和许多其他特定参数特征。在此，将编码器用作前端测量组件不仅可以大大简化测量系统，而且还可以实现精确，可靠和强大的功能。

编码器是一种旋转传感器，其内部由一个光学代码盘和一个接收器组成。由光代码盘的旋转产生的光可变参数被转换为相应的电参数，并通过变频器中的预放大和信号处理系统输出用于驱动功率器件的信号。即可以将旋转零件的位置和位移转换为一系列数字脉冲信号。这些脉冲信号由操作系统收集和处理，并发出一些列指令以调整和更改设备的运行状态。

对于编码器而言，其与电机壳体之间的相对位置非常重要，该位置精度直接影响到角度位置的测量精度，进而影响电机的控制精度。

目前国内厂家甚至欧美国家，大多对于旋转编码器的安装是不够精细的，多通过人工，进行一些简易的调节来安装。虽然，最终电机壳体与旋转编码器的位置精度不是非常高，但是基本上已经满足绝大部分的应用情况。

可对于一些对控制精度要求特别高的场景，上述的安装以及调节是达不到要求的。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供用于电机与旋转编码器相对位置调节结构及其调节方法，通过液态金属囊实现先柔性接触，后刚性固定的方式，保证了精度精度；通过低熔点将旋转编码器与电机相连，低熔点金属先熔化后凝固，进一步安装了安装精度，且利于后续调节位置；能避免人调节时施力不均，能避免主轴变形；极大提高了电机在位置调节时的精度。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：用于电机与旋转编码器相对位置调节结构，旋转编码器经辅助壳体与电机壳体相连，旋转编码器包括内层部件、外层部件和编码器壳体，外层部件与编码器壳体固定为一体后安装在辅助壳体上，内层部件则安装在电机主轴上，包括：

外侧抵挡旋转机构，其抱箍在编码器壳体上，其能带动编码器壳体旋转，且能从外侧将编码器壳体抵住；

内侧锁紧机构，其设置在辅助壳体和旋转编码器之间，其向外端施加力后将内层部件、外层部件锁紧；

在旋转编码器进行调零的位置调节时，经外侧抵挡旋转机构进行调节；

当旋转编码器调节完毕后，经内侧锁紧机构让外层部件与电机主轴进行周向角度位置的锁紧。

可选地，所述的辅助壳体，包括呈圆筒的辅助壳部分，辅助壳部分的左端具有截断封板，截断封板具有中心凸起，中心凸起上沿轴向开有阶梯安装孔。旋转编码器就安装在中心凸起上的外端面处；而内侧锁紧机构，则安装在阶梯安装孔的阶梯面处，其与旋转编码器的内端面具有间隙。

内侧锁紧机构，包括凸起锁紧组件、轴向位移组件，两者外柱面均通过花键结构与辅助壳体的阶梯安装孔的周向侧壁能滑动地适配安装；其中，轴向位移组件，固定在阶梯安装孔的阶梯面上，而凸起锁紧组件能沿轴向滑动动作。并且凸起锁紧组件具有介质腔、液态金属囊，并且介质腔能将液态金属囊中的液态金属冷却；在内层部件、外层部件，其内端端面处开有多个凹陷坑；

当轴向位移组件推动凸起锁紧组件向外端动作时，让液态金属囊也向外端位移，从而抵在内层部件、外层部件相应的凹陷坑内；然后通过介质腔将液态金属冷却凝，冷却后的液态金属囊能将内层部件、外层部件周向锁紧固定，避免两者发生转动。

进一步地，所述的凸起锁紧组件中，还包括辅助件A、具有介质腔的环形件A；所述的环形件A上，插装有多个与介质腔相连通的辅助件A；所述的辅助件A，包括筒A及其内装的活塞A；所述的筒A，其内端与介质腔相连，其外端漏出环形件A外且该处设有液态金属囊；所述的活塞A，上贯穿地装有冷却腔壳件；所述的冷却腔壳件，其左端与介质腔相连通，其右端呈球冠壁壳状；介质腔内装有低温介质；

当介质腔内，通入低温介质时，该低温介质对活塞A、冷却腔壳件施加力，从而让冷却腔壳件对液态金属囊施加压力，让液态金属囊与凹陷腔适配变形；

当介质腔，通途的低温介质为低温介质时，冷却腔壳件与液态金属囊接触时，能让液态金属凝固。

进一步地，所述的轴向位移组件，包括辅助件B、具有气压腔的环形件B；所述的环形件B上，插装有多个与气压腔相连的辅助件B；所述的辅助件B，包括筒B及其内设置的活塞B；所述的筒B，其内端与压力气压腔相连；活塞B经过连杆与凸起锁紧组件相连；

当气压腔为正压时，其带动凸起锁紧组件向外侧动作，进行锁紧；

当气压腔为负压时，其带动凸起锁紧组件向内侧动作。

可选地，所述的辅助壳体上开有异型孔A，编码器壳体上开有相对应的异型孔B；在异型孔A和异型孔B中，放有低熔点金属，插入有烙铁件；

当烙铁件加热时，低熔点金属熔化并与异型孔A、异型孔B适配；

当烙铁件停止加热时，低熔点金属凝固，从而将辅助壳体与编码器壳体相连。

进一步地，所述的异型孔A、异型孔B，包括多个大孔道部分、小孔道部分，大孔道部分、小孔道部分相间设置；所述的烙铁件为销轴状，其将异型孔B封堵，其外端有能插电线的插孔头。

可选地，所述的外侧抵挡旋转机构，包括抱箍件A、抱箍件B、抵挡件；所述的抱箍件A，由两个半筒A铰接而成，其柱面具有外螺纹；所述的抵挡件，其具有螺纹筒、多个抵挡条板，多个抵挡条板呈叶片分散状地设置在螺纹筒上；抱箍件B，为两个半桶B铰接形成，其经外侧的螺栓耳B锁紧抱箍在辅助壳体上，其具有环形底部，其环形底部处设有滚珠；所述的抵挡条板抵在滚珠上。

安装时，抱箍件A抱箍在编码器壳体上后，再抵挡件经螺纹筒适配地套设在抱箍件A上，最后抱箍件B抱箍在辅助壳体上且让抵挡条板抵在滚珠上。

可选地，所述的电机壳体上还设置有抱箍件C；所述的抱箍件C，由两个半筒C铰接而成；两个半筒C经螺栓耳C锁紧；所述的半筒C上，还设置有延伸板，延伸板上设置有电机推杆；当抱箍件C抱箍在电机壳体时，多个电机推杆将电机主轴夹持锁紧。

用于电机与旋转编码器相对位置调节结构的调节方法，其调节步骤为：

S1、将旋转编码器的内层部件安装在电机主轴上；

将外侧抵挡旋转机构安装在辅助壳体上，其将编码器壳体和外层部件进行抱箍；

将抱箍件C以及电机推杆，安装在电机输出端的电机壳体上；

S2、用直流电源给电机的UV绕组通直流电，U作为进入端而V作为出入端，让电机主轴定向至一个平衡位置；

其中，直流电的电流是小于电机的额定电流的；

S3、通过转动抱箍件A来带动编码器壳体转动，同时观察旋转编码器的U相信号跳变沿、Z信号，直到Z信号稳定在高电平上，锁紧旋转编码器与电机的位置；

Z信号的常态为低电平；

S4、来回扭转电机主轴，松手后，电机主轴每次自由回复到平衡位置时，Z信号都能稳定在高电平上，则对齐有效。

进一步地，所述的步骤S中，Z信号稳定在高电平上，锁紧旋转编码器与电机的位置时：

S21、保持外侧抵挡旋转机构不动作，通过抱箍件C上的电机推杆将电机主轴锁紧固定，避免转动；

S22、在内侧锁紧机构中，经轴向位移组件推动凸起锁紧组件动作，让液态金属囊抵在内层部件、外层部件的凹陷坑中；

通过向介质腔通入高压低温介质，在高压下让凸起锁紧组件上的液态金属囊受到挤压，从而使液态金属囊与凹陷坑更好地柔性适配接触；

由于介质为高压低温，逐渐让液态金属囊中的液态金属凝固，让液态金属囊与凹陷坑变为刚性接触；

S23、将低熔点金属管销，插入异型孔A、异型孔B中，将烙铁件插入低熔点金属管销内；

向烙铁件通电，烙铁件将低熔点金属管销熔化，低熔点金属管销熔化后流动到大孔道部分、小孔道部分中；

当熔化后的低熔点金属管销重新凝固后，将编码器壳体与辅助壳体固定相连。

需要说明的是，通过在电机中安装旋转编码器以确定电机主轴的位置。而旋转编码器，是通过旋转编码器的壳体，与电机壳体适配连接的；为了保证精度，旋转编码器内的传感器，其位置普遍都是通过旋转编码器壳体的形状被预先确定的。因此，旋转编码器的测量精度，必须保证旋转编码器壳体与电机的精度。

需要说明的是，在进行旋转编码器与电机进行调试安装时，主要是以下两种方式：第一种是，将旋转编码器的编码器壳体与电机壳体先固定好，而电机主轴、编码器的端子轴不是同一轴，通过转动编码器的端子轴来调试安装；第二种是，将旋转编码器的内层部件直接安装在电机主轴上，即旋转编码器与电机共用同一根轴，然后通过转动旋转编码器的壳体来调节安装。

目前市面上，多采用第一种方式。这种方式好处是，由于编码器壳体已经固定了。那么后续无论如何调节编码器的端子轴，编码器壳体都不会存在安装精度的问题。缺点是，无法保证电机主轴、编码器的端子轴的同轴度，而这同轴度又是决定电机运行、采集系统运行的关键因素。

而本方案则采用第二种，由于电机主轴、编码器的端子轴共用一根轴，因此同轴度是得到保障的。影响精度的关键因素是编码器壳体调节后的安装。

本方案中，当编码器壳体调节好后，保持外侧抵挡旋转机构不动作；通过多个电机推杆将电机主轴锁死，于是旋转编码器的内层部件被锁死了；通过内侧锁紧机构将内层部件、外层部件锁死在一起，于是实现了外层部件的固定，由于外层部件与编码器壳体固定为一体的，因而间接地将编码器壳体固定了。由于内侧锁紧机构与内层部件、外层部件接触时，液态金属囊内的金属是呈液态的，是柔性接触，于是内层部件、外层部件之间发生位移动作；当液态金属囊中的金属冷却变为固态时，则将内层部件、外层部件锁紧了。也就是说，在编码器壳体调节好后，进行锁紧时，编码器壳体不会发生偏转动作，从而保证了编码器壳体的位置。

本方案中，编码器壳体与辅助壳体之间，通过异型孔A、异型孔B、烙铁件、低熔点金属来连接固定。低熔点金属从熔化到重新凝固时，实现编码器壳体与辅助壳体固定相连；而烙铁件则提供温度。相比于用螺钉连接的方式，本方案这种连接方式，不会导致编码器壳体与辅助壳体错位，从而保证精度。

需要说明的是，传统调节编码器壳体时，是人手将编码器壳体抓住调节的，人手施加力时，不一定是沿径向面内的力，因此会对旋转编码器的精度造成影响。并且电机主轴的固定的方式也很随意，那么有可能导致电机主轴在其轴线上呈现一定变形，那么电机主轴的平稳位置也会发生细微的变化，最终也会影响调节时的精度。而本方案则分别通过外侧抵挡旋转机构来保证编码器壳体转动时的位置，通过电机推杆来保证电机主轴的位置。

本发明具有以下优点：

通过设置内侧锁紧机构，经液态金属囊与内层部件、外层部件的凹陷坑柔性接触，当液态金属囊中的液态金属凝固时，实现了刚性锁紧；这种先柔性接触后刚性固定的方式，使得内层部件、外层部件锁紧时，不容易发生位置变化，从而保证安装固定精度；

旋转编码器与辅助壳体之间，通过低熔点金属熔化后连接，那么连接时内层部件、外层部件不容易发生位置变化，相比于传统的螺钉锁紧方式，能进一步保证安装固定精度；

即便后续要调节位置，只需要将低熔点金属熔化即可，简单方便；而传统的螺钉安装方式，很难保证后续安装与之前安装是一样的；

外侧抵挡旋转机构的设置，使得旋转编码器在调节时，旋转编码器本身的精度不会收到人施力不均造成的影响；

抱箍件C以及电机推杆的设置，能良好地将电机主轴锁紧，相比于传统简单固定的方式，不会导致电机主轴变形，从而能避免电机主轴变形带来的零点位置变化，进一步提高调节精度；

通过让旋转编码器的内层部件，直接安装在电机主轴上，即电机主轴、编码器端子轴共用一个轴，避免了同轴度精度的误差。

附图说明

图1为本发明中永磁同步电机的结构示意图；

图2为本发明进行位置调节的结构示意图；

图3为内侧锁紧机构处的结构示意图；

图4为图3中凸起锁紧组件和轴向位移组件处的局部放大图；

图5为图3中旋转编码器与辅助壳体之间连接的结构示意图；

图6为液态金属囊的结构示意图；

图7为凸起锁紧组件的结构示意图；

图8为凸起锁紧组件剖开后的结构示意图；

图9为凸起锁组件中辅助件A的结构示意图；

图10为轴向位移组件的结构示意图；

图11为轴向位移组件剖开后的结构示意图；

图12为轴向位移组件中辅助件B的结构示意图；

图13为外侧抵挡旋转机构的结构示意图；

图14为抱箍件C处的结构示意图；

图中：1-旋转编码器，101-内层部件，102-外层部件，103-编码器壳体，10301-异型孔B，104-凹陷坑，2-辅助壳体，202-异型孔A，3-电机壳体，4-电机主轴，5-烙铁件，601-大孔道部分，602-小孔道部分，7-抱箍件C，701-半筒C，702-螺栓耳C，703-延伸板，8-电机推杆；

10-外侧抵挡旋转机构，11-抱箍件A，1101-半筒A，12-抱箍件B，1201-半桶B，1202-螺栓耳B，1203-滚珠，13-抵挡件，1301-螺纹筒，1302-抵挡条板；

20-内侧锁紧机构，21-液态金属囊，2101-环形盘部，22-环形件A，2201-介质腔，23-凸起锁紧组件，24-辅助件A，2401-筒A，2402-活塞A，2403-冷却腔壳件，25-轴向位移组件，26-辅助件B,2601-筒B，2602-活塞B，2603-连杆，27-环形件B，2701-气压腔，2702-腰型孔,28-压板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的描述，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

如图1、图2、图4、图6、图8和图9所示，用于电机与旋转编码器相对位置调节结构，包括内侧锁紧机构20，在旋转编码器1与电机之间调节好角度位置后，通过内侧锁紧机构20将旋转编码器1的角度位置进行锁紧固定，从而避免旋转编码器1与电机之间发生角度位置变化。

需要说明的是，旋转编码器1经辅助壳体2与电机壳体3相连。旋转编码器1包括内层部件101、外层部件102和编码器壳体103，外层部件102与编码器壳体103固定为一体后安装在辅助壳体2上，内层部件101则安装在电机主轴4上。旋转编码器1的锁紧，是指将内层部件101锁紧在外层部件102上，而外层部件102位置本身是固定的。

具体地，内侧锁紧机构20具有内液态金属囊21，并且内层锁紧机构20能让液态金属囊21发生位置变化；而在内层部件101、外层部件102的内侧端面均具有凹陷坑104。

当旋转编码器1和电机进行角度位置调节完毕后，液态金属囊21通过位置变化与凹陷坑104先柔性接触，这样内层部件101、外层部件102就不会发生角度错位；然后液态金属囊21内的液态金属在低温下冷却凝固，从而实现刚性锁紧；这种先柔性后刚性的方式，能提高安装精度。

并且，由于内层部件101安装在电机主轴4上，外层部件102安装座在辅助壳体2上，当外层部件102与内层部件101锁紧时，能避免电机主轴4转动。

本实施例中，液态金属囊21所装的液态金属，为液态合金；优先选用从液态到固态，基本无体积变化的液体金属；优先选用在5℃以下开始凝固的液态金属。

可选地，如图3、图4、图6～图12所示，用于电机与旋转编码器相对位置调节结构，对内侧锁紧机构20进行了设计。

具体地，内侧锁紧机构20，包括凸起锁紧组件23、轴向位移组件25。轴向位移组件25通过花键结构安装在辅助壳体2上，能避免轴向位移组件25旋转。而凸起锁紧组件23安装在轴向位移组件25上；凸起锁紧组件23，包括液态金属囊21。当轴向位移组件25带动凸起锁紧组件23动作时，液态金属囊21与凹陷坑104接触。

需要说明的是，辅助壳体，包括呈圆筒的辅助壳部分，辅助壳部分的左端具有截断封板，截断封板具有中心凸起，中心凸起上沿轴向开有阶梯安装孔。旋转编码器就安装在中心凸起上的外端面处；而内侧锁紧机构，则安装在阶梯安装孔的阶梯面处，其与旋转编码器的内端面具有间隙。

进一步地，凸起锁紧组件23、轴向位移组件25，两者外柱面均通过花键结构与辅助壳体的阶梯安装孔的周向侧壁能滑动地适配安装；其中，轴向位移组件，固定在阶梯安装孔的阶梯面上，而凸起锁紧组件23能沿轴向滑动动作。

本实施例中，如图3、图4、图7、图8所示，凸起锁紧组件23，还包括环形件A22、多个辅助件A24。其中，环形件A22具有介质腔2201；多个辅助件A24安装在环形件A22上；而环形件A22的一端与介质腔2201连通，另一端安装固定有液态金属囊21。

进一步地，如图9所示，辅助件A24，包括筒A2401、活塞A2402、冷却腔壳件2403；其中，筒A2401的内端与介质腔2201相连，其外端设有液态金属囊21；在筒A2401中，还状有活塞A2402；而冷却腔壳件2403，其将活塞A2402左右贯穿，其左端为开口且与介质腔2201相连通，其右端呈球冠壁壳状且能与液态金属囊21适配贴合。

当凸起锁紧组件23工作时：

通过向介质腔2201内通入高压低温介质，高压低温介质推动活塞A2402和冷却腔壳件2403一起位移，让冷却腔壳件2403与液态金属囊21接触，液态金属囊21根据凹陷坑的情况发生自适应变形；

由于部分高压低温介质还会进入到冷却腔壳件2403内；当冷却腔壳件2403与液态金属囊21接触一段时间后，冷却腔壳件2403内的高压低温介质通过热传递，让液态金属囊21内的液态金属逐渐凝固；而凝固后的液态金属与凹陷坑104适配，从而实现内层部件101、外层部件102的锁紧。

如果凸起锁紧组件23不进行锁紧工作时：可以让介质腔2201处于负压状态，于是冷却腔壳件2403脱离与液态金属囊21的接触；脱离后，液态金属囊21内的液态金属在自然常温环境重新变为液体。当然，也可以将介质腔2201内的低温介质进行加热成常温或高温液体，通过热传递后，让液态金属囊21内的液态金属液位变为液体，最后将介质腔2201变为负压，再实现冷却腔壳件2403脱离与液态金属囊21。

本实施例中，如图10～图12所示，还对轴向位移组件25进行了设计。

具体地，轴向位移组件25，包括环形件B27、多个辅助件B26。环形件B27具有气压腔2701，其外环壁处通过花键结构与辅助壳体2适配安装。多个辅助件B26为活塞结构，其通过连杆2603与凸起锁紧组件23相连。

进一步地，如图12所示，辅助件B26，包括筒B2601及其内设置的活塞B2602。筒B2601的内端与压力气压腔2701相连，活塞B2602经连杆2603与凸起锁紧组件23相连。

当轴向位移组件25工作时，通过向气压腔2701通入高压气体，高压气体对活塞B2602产生压力，让活塞B2602带动连杆2603向外伸出，从而带动凸起锁紧组件23向外端动作，进而凸起锁紧组件23带动液态金属囊21向外端移动，让液态金属囊与旋转编码器的内层部件101的凹陷坑104、外层部件102的凹陷坑104接触。

当气压腔2701抽离为负压时，其带动凸起锁紧组件23向内侧回缩动作，让液态金属囊21脱离旋转编码器的内层部件101、外层部件102。

更进一步地，环形件B27呈桶状，气压腔2701位于其底部处，凸起锁紧组件23通过花键结构与环形件B27的内壁能沿轴向适配地滑动安装。并且介质腔2201通过管道A引出，气压腔2701通过管道B引出；在环形件B27上，开有供管道A引出的腰型孔2702；而且辅助壳体2上，分别开有供管道A、管道B引出的槽孔。

本实施例中，如图6和图9所示，液态金属囊21的球面处具有环形盘部2101，筒A2401的端面通过压板28将环形盘部2101夹持固定。

可选地，如图5所示，用于电机与旋转编码器相对位置调节结构，旋转编码器1与电机之间的连接通过低熔点金属以及烙铁件5来实现。

具体地，在辅助壳体2上开有异型孔A202，在编码器壳体103上开有相对应的异型孔B10301。在异型孔A202和异型孔B10301中，放有低熔点金属，插入有烙铁件5。当烙铁件5加热时，低熔点金属熔化成与异型孔A202、异型孔B10301结构向适配的液态状；当烙铁件5停止加热时，低熔点金属凝固，从而将辅助壳体2与编码器壳体103相连。

本实施例中，如图5所示，异型孔A202、异型孔B10301，均包括多个大孔道部分601、多个小孔道部分602，并且大孔道部分601、小孔道部分602相间设置。并且，烙铁件5为销轴状，其将异型孔B10301封堵，其外端有能插电线的插孔头501。

在进行连接时：选用呈管状的低熔点金属，其直径略小于小孔道602的直径，以能穿入小孔道602为准；将呈销轴状的烙铁件5穿入管状的低熔点金属中，并且烙铁件5将异型孔B10301的外端封堵；将电线插头插入插口头501中，给烙铁件5通电，让烙铁件5发热，从而将低熔点金属熔化；低熔点金属熔化后，液态的金属流至大孔道部分601、小孔道部分602中；当低熔点金属凝固后，其与大孔道部分601、小孔道部分602相适配的凹凸结构，相当于是具体凹凸结构的连接销，在凹凸结构的限位作用下，实现了连接。虽然凝固后的低熔点金属形成的连接销，其上部分不是特别饱满，但是依然能够实现牢靠连接。

通过低熔点金属先熔化、再连接的方式，相比于传统的用螺钉连接的方式，有两个优点：一、传统的螺钉连接是刚性连接，很容易导致编码器壳体103与辅助壳体2发生位置变化，从而影响精度，本方案则不会出现这种情况，且能保证良好的连接精度；二、当电机工作一段时间后，再次微调编码器壳体103与辅助壳体2之间的位置关系时，只需要通过烙铁件5将形成的连接销重新熔化即可；且即便异型孔A202、异型孔B10301略有错位，在错位状态下，也能实现良好连接。

需要说明的是，这里选用低熔点金属时：应选用烙铁件5能非常容易将其熔化；且当电机正常工作发热的情况下，该低熔点金属仍然保持固态。优选地，低熔点金属是指熔点在200℃～500℃的金属。

可选地，如图13所示，用于电机与旋转编码器相对位置调节结构，还包括外侧抵挡旋转机构10。

本方案中，外侧抵挡旋转机构10：能够抱箍在编码器壳体103上，且能带动编码器壳体103旋转；还能从外侧将编码器壳体103抵住，形成向内侧施加的力，与凸起锁紧组件23对外侧将编码器壳体103施加向外的力产生力的平衡。

具体地，如图13所示，外侧抵挡旋转机构10，包括抱箍件A11、抱箍件B12、抵挡件13；

抱箍件A11，由两个半筒A1101铰接而成，其抱箍在编码器壳体103上，其柱面具有外螺纹；

抵挡件13，其具有螺纹筒1301、多个抵挡条板1302，多个抵挡条板1302呈叶片分散状地设置在螺纹筒1301上；

抱箍件B12，为两个半桶B1201铰接形成，其经外侧的螺栓耳B1202锁紧抱箍在辅助壳体2上，其外端处具有环形底板，环形底板上设有滚珠1203；并且抵挡条板1302抵在滚珠1203上。

外侧抵挡旋转机构10工作时：先将抱箍件A11抱箍在编码器壳体103上；然后抵挡件13通过螺纹筒1301螺纹套在抱箍件A11上，还能实现抱箍件A11的锁死；然后将抱箍件B12抱箍在辅助壳体2上，通过适当拧动抵挡件13，让抵挡件13的抵挡条板1302抵在滚珠1203上。当转动抱箍件A11，即可带动编码器壳体103转动，从而实现旋转编码器1与电机的位置调节。

可选地，如图14所示，用于电机与旋转编码器相对位置调节结构，在电机输出端的电机壳体3上，还设置有将电机主轴4锁死的电机推杆8。

具体地，在电机壳体3上抱箍有抱箍件C7，抱箍件C7上周向设置有多个延伸板703；在延伸板703上沿电机径向安装固定有电机推杆8。当多个电机推杆8伸出时，将电机主轴4锁紧，避免转动。

本实施例中，抱箍件C7由两个半筒C701铰接而成；两个半筒C701经螺栓耳C702锁紧。

用于电机与旋转编码器相对位置调节结构的调节方法，其调节步骤为：

S1、将旋转编码器1的内层部件101安装在电机主轴4上；

将外侧抵挡旋转机构10安装在辅助壳体2上，其将编码器壳体103和外层部件102进行抱箍；

将抱箍件C7以及电机推杆8，安装在电机输出端的电机壳体3上；

S2、用直流电源给电机的UV绕组通直流电，U作为进入端而V作为出入端，让电机主轴4定向至一个平衡位置；

其中，直流电的电流是小于电机的额定电流的；

S3、通过转动抱箍件A11来带动编码器壳体103转动，同时观察旋转编码器1的U相信号跳变沿、Z信号，直到Z信号稳定在高电平上，锁紧旋转编码器1与电机的位置；

Z信号的常态为低电平；

S4、来回扭转电机主轴4，松手后，电机主轴4每次自由回复到平衡位置时，Z信号都能稳定在高电平上，则对齐有效。

进一步地，所述的步骤S2中，Z信号稳定在高电平上，锁紧旋转编码器1与电机的位置时：

S21、保持外侧抵挡旋转机构10不动作，通过抱箍件C7上的电机推杆8将电机主轴4锁紧固定，避免转动；

S22、在内侧锁紧机构20中，经轴向位移组件25推动凸起锁紧组件23动作，让液态金属囊21抵在内层部件101、外层部件102的凹陷坑104中；

通过向介质腔2201通入高压低温介质，在高压下让凸起锁紧组件23上的液态金属囊21受到挤压，从而使液态金属囊21与凹陷坑104更好地柔性适配接触；

由于介质为高压低温，逐渐让液态金属囊21中的液态金属凝固，让液态金属囊21与凹陷坑104变为刚性接触；

S23、将低熔点金属管销，插入异型孔A202、异型孔B10301中，将烙铁件5插入低熔点金属管销内；

向烙铁件5通电，烙铁件5将低熔点金属管销熔化，低熔点金属管销熔化后流动到大孔道部分601、小孔道部分602中；

当熔化后的低熔点金属管销重新凝固后，将编码器壳体103与辅助壳体2固定相连。

当调节完成后，还需要进行进一步验证，验证时：

撤掉直流电源后，用示波器观察编码器的U相信号、电机的UV线反电势波形；

转动电机轴，编码器的U相信号上升沿与电机的UV线反电势波由低到高的过零点重合，编码器的Z信号也出现在这个过零点上。

上述实施例仅表达了较为优选的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.用于电机与旋转编码器相对位置调节结构，旋转编码器(1)包括内层部件(101)、外层部件(102)和编码器壳体(103)，外层部件(102)与编码器壳体(103)固定为一体后安装在辅助壳体(2)上，辅助壳体(2)安装在电机壳体(3)上，内层部件(101)则安装在电机主轴(4)上，其特征在于：包括：

内侧锁紧机构(20)，其设置在辅助壳体(2)和旋转编码器(1)之间，其向外端施加力后将内层部件(101)、外层部件(102)锁紧；

所述的内侧锁紧机构(20)具有液态金属囊(21)，内层部件(101)、外层部件(102)的内侧端面均具有凹陷坑(104)；

当旋转编码器(1)和电机进行角度位置调节完毕后，让液态金属囊(21)产生位移并与凹陷坑(104)先柔性接触，然后液态金属囊(21)内的液态金属在低温下冷却凝固，从而实现内层部件(101)、外层部件(102)之间的刚性锁紧，保证外层部件(102)的位置精度。

2.根据权利要求1所述的用于电机与旋转编码器相对位置调节结构，其特征在于：还包括外侧抵挡旋转机构(10)；

所述的外侧抵挡旋转机构(10)，其抱箍在编码器壳体(103)上，其能带动编码器壳体(103)旋转，且能从外侧将编码器壳体(103)抵住；

通过外侧抵挡旋转机构(10)，对旋转编码器(1)、电机进行角度位置调节。

3.根据权利要求1或2所述的用于电机与旋转编码器相对位置调节结构，其特征在于：所述的内侧锁紧机构(20)，包括凸起锁紧组件(23)、轴向位移组件(25)；

所述的轴向位移组件(25)安装在辅助壳体(2)上，凸起锁紧组件(23)安装在轴向位移组件(25)上；

所述的凸起锁紧组件(23)，包括液态金属囊(21)；

当轴向位移组件(25)推动凸起锁紧组件(23)向外位移时，使得液态金属囊(21)与凹陷坑(104)接触。

4.根据权利要求3所述的用于电机与旋转编码器相对位置调节结构，其特征在于：所述的凸起锁紧组件(23)，还包括环形件A(22)、多个辅助件A(24)；

所述的环形件A(22)，其具有介质腔(2201)；

所述的多个辅助件A(24)，安装在环形件A(22)上，其一端与介质腔(2201)连通，其另一端安装固定有液态金属囊(21)；

当介质腔(2201)中通入低温介质时，能将液态金属囊(21)中的液态金属冷却凝固。

5.根据权利要求4所述的用于电机与旋转编码器相对位置调节结构，其特征在于：所述的辅助件A(24)，包括筒A(2401)、活塞A(2402)、冷却腔壳件(2403)；

所述的筒A(2401)，其内设有活塞A(2402)，其内端与介质腔(2201)相连，其外端设有液态金属囊(21)；

所述的冷却腔壳件(2403)，其将活塞A(2402)左右贯穿，其左端为开口且与介质腔(2201)相连通，其右端呈球冠壁壳状且能与液态金属囊(21)适配贴合；

当介质腔(2201)内的低温介质处于高压时，会推动带动活塞A(2402)和冷却腔壳件(2403)一起动作，从而让冷却腔壳件(2403)对液态金属囊(21)接触，最终让液态金属囊(21)内的液态金属冷却凝固。

6.根据权利要求1或2所述的用于电机与旋转编码器相对位置调节结构，其特征在于：所述的辅助壳体(2)上开有异型孔A(202)，编码器壳体(103)上开有相对应的异型孔B(10301)；

所述的异型孔A(202)、异型孔B(10301)均具有大孔道部分(601)、小孔道部分(602)；

在异型孔A(202)和异型孔B(10301)中，放有低熔点金属，插入有烙铁件(5)；

当烙铁件(5)加热时，低熔点金属熔化并与异型孔A(202)、异型孔B(10301)适配；

当烙铁件(5)停止加热时，低熔点金属凝固，从而将辅助壳体(2)与编码器壳体(103)相连。

7.根据权利要求2所述的用于电机与旋转编码器相对位置调节结构，其特征在于：所述的外侧抵挡旋转机构(10)，包括抱箍件A(11)、抱箍件B(12)、抵挡件(13)；

所述的抱箍件A(11)，由两个半筒A(1101)铰接而成，其柱面具有外螺纹；

所述的抵挡件(13)，其具有螺纹筒(1301)、多个抵挡条板(1302)，多个抵挡条板(1302)呈叶片分散状地设置在螺纹筒(1301)上；螺纹筒(1301)与抱箍件A(11)螺纹配合锁紧；

所述的抱箍件B(12)，为两个半桶B(1201)铰接形成，其经外侧的螺栓耳B(1202)锁紧抱箍在辅助壳体(2)上，其具有环形底部，其环形底部处设有滚珠(1203)；

所述的抱箍件A(11)抱箍在编码器壳体(103)上后，再抵挡件(13)经螺纹筒(1301)适配地套设在抱箍件A(11)上，最后抱箍件B(12)抱箍在辅助壳体(2)上且让抵挡条板(1302)抵在滚珠(1203)上。

8.根据权利要求1或2所述的用于电机与旋转编码器相对位置调节结构，其特征在于：所述的电机壳体(3)上还抱箍有抱箍件C(7)；

所述的抱箍件C(7)，由两个半筒C(701)铰接而成；两个半筒C(701)经螺栓耳C(702)锁紧；

所述的半筒C(701)上，还设置有延伸板(703)，延伸板(703)上设置有电机推杆(8)；

当抱箍件C(7)抱箍在电机壳体(3)时，多个电机推杆(8)伸出抵在电机主轴(4)上进行锁紧。

9.用于电机与旋转编码器相对位置调节结构的调节方法，其特征在于：其调节步骤为：

S1、将旋转编码器(1)的内层部件(101)安装在电机主轴(4)上；

将外侧抵挡旋转机构(10)安装在辅助壳体(2)上，其将编码器壳体(103)和外层部件(102)进行抱箍；

将抱箍件C(7)以及电机推杆(8)，安装在电机输出端的电机壳体(3)上；

S2、用直流电源给电机的UV绕组通直流电，U作为进入端而V作为出入端，让电机主轴(4)定向至一个平衡位置；

其中，直流电的电流是小于电机的额定电流的；

S3、通过转动抱箍件A(11)来带动编码器壳体(103)转动，同时观察旋转编码器(1)的U相信号跳变沿、Z信号，直到Z信号稳定在高电平上，锁紧旋转编码器(1)与电机的位置；

Z信号的常态为低电平；

S4、来回扭转电机主轴(4)，松手后，电机主轴(4)每次自由回复到平衡位置时，Z信号都能稳定在高电平上，则对齐有效；

所述的步骤S2中，Z信号稳定在高电平上，锁紧旋转编码器(1)与电机的位置时：

S21、保持外侧抵挡旋转机构(10)不动作，通过抱箍件C(7)上的电机推杆(8)将电机主轴(4)锁紧固定，避免转动；

S22、在内侧锁紧机构(20)中，经轴向位移组件(25)推动凸起锁紧组件(23)动作，让液态金属囊(21)抵在内层部件(101)、外层部件(102)的凹陷坑(104)中；

通过向介质腔(2201)通入高压低温介质，在高压下让凸起锁紧组件(23)上的液态金属囊(21)受到挤压，从而使液态金属囊(21)与凹陷坑(104)更好地柔性适配接触；

由于介质为高压低温，逐渐让液态金属囊(21)中的液态金属凝固，让液态金属囊(21)与凹陷坑(104)变为刚性接触；

S23、将低熔点金属管销，插入异型孔A(202)、异型孔B(10301)中，将烙铁件(5)插入低熔点金属管销内；

向烙铁件(5)通电，烙铁件(5)将低熔点金属管销熔化，低熔点金属管销熔化后流动到大孔道部分(601)、小孔道部分(602)中；

当熔化后的低熔点金属管销重新凝固后，将编码器壳体(103)与辅助壳体(2)固定相连。

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