CN117191107A - 一种编码器检测设备及快速装夹方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种编码器检测设备，包括：快速装夹系统，包括多个装夹装置对应装夹多个待测编码器；各装夹装置均包括编码器安装限位板、编码器快速安装导向座、固定底座、驱动导杆，通过编码器安装限位板进行待测编码器的装夹；固定底座通过编码器快速安装导向座固定于编码器安装限位板上；驱动导杆与固定底座转动连接；编码器旋转驱动件，设有多个，各编码器旋转驱动件分别与对应装夹装置的驱动导杆相连；操作柜台，用于固定快速装夹系统、编码器旋转驱动件和信息处理系统。本发明检测设备，能够实现编码器检测时的快速安装和取下，同时对编码器，实现批量检测和拓展，也适用于流水线自动化检测作业，大大提高了检测效率。

Description

一种编码器检测设备及快速装夹方法

技术领域

本发明涉及一种编码器检测设备及快速装夹方法。

背景技术

编码器由于其能够在恶劣的环境中工作且其测量精度不受影响，具有优异的抗恶劣环境的性能，广泛用于工业设备中用于定位测速使用。编码器一般被直接安装在主轴上，不易拆装，且反复拆装浪费时间、易对编码器造成人为损坏。因此提前对编码器气隙和完好性进行检测，从而避免由于编码器自身性能问题导致无法使用，从而减少因为编码器自身问题导致反复拆装，提高工作效率，很有必要。

虽然市面上有不少针对编码器的测试仪器或设备，但普遍测试效率较低，不能实现批量化测试。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷，提供一种检测设备，能够实现编码器检测时的快速安装和取下，同时对编码器，实现批量检测和拓展，也适用于流水线自动化检测作业，大大提高了检测效率。

为了达到上述目的，本发明提供的技术方案如下：

一种编码器检测设备，通过数据线将待测编码器的运行数据传输至信息处理系统进行检测，该编码器检测设备还包括：

快速装夹系统，包括多个装夹装置对应装夹多个待测编码器；各装夹装置均包括编码器安装限位板、编码器快速安装导向座、固定底座、驱动导杆，通过编码器安装限位板进行待测编码器的装夹；固定底座通过编码器快速安装导向座固定于编码器安装限位板上；驱动导杆与固定底座转动连接；多个待测编码器的运行数据均通过数据线传输至所述信息处理系统；

编码器旋转驱动件，设有多个，与装夹装置一一对应；各编码器旋转驱动件分别与对应装夹装置的驱动导杆相连；

操作柜台，用于固定快速装夹系统、编码器旋转驱动件和信息处理系统。

本发明通过快速装夹系统实现对多个待测编码器的快速装夹，并由编码器旋转驱动件驱动对应的待测编码器的转动轴转动，实现了批量编码器同时检测的目的。

进一步的，编码器安装限位板由底板及垂直设于四周的上侧板、下侧板、左侧板和右侧板围成槽状，底板形成槽底面，上侧板和下侧板沿编码器安装限位板的长度方向设置；底板上设有圆孔，编码器快速安装导向座通过止口与圆孔配合并固定；固定底座中心设有通孔，一侧通过该通孔与编码器快速安装导向座的止口配合并固定在编码器安装限位板上；上侧板、下侧板近底板位置处均设有扁槽，用于快速装夹待测编码器时进行编码器固定簧片的固定；各扁槽由相通的第一扁槽和第二扁槽组成，第二扁槽的宽度大于第一扁槽的宽度，第一扁槽的长度大于第二扁槽的长度，且第二扁槽位于对应圆孔的正上方。

本发明通过对编码器安装限位板的设计，可与编码器固定簧片配合，由此实现编码器检测时的快速安装和取下，提高了装夹效率。

编码器安装限位板可由一块钣金件上下左右折弯而成的。

进一步的，第一扁槽的宽度比编码器固定簧片的厚度大0.5mm，第二扁槽的宽度比第一扁槽的宽度加编码器固定簧片厚度总和大0.5mm；第二扁槽的长度比编码器固定簧片的宽度大1mm，第一扁槽的长度比第二扁槽的长度大5mm。

进一步的，装夹装置还包括轴承孔挡圈、轴承、轴承轴挡圈、弹簧、限位销、导向支撑套和橡胶摩擦垫；轴承通过轴承孔挡圈限位于固定底座的通孔内，驱动导杆通过轴承与固定底座转动连接，并通过轴承轴挡圈限位于轴承内圈；橡胶摩擦垫、导向支撑套依次位于固定底座的通孔内，橡胶摩擦垫和驱动导杆分别伸入导向支撑套的内部两端；弹簧套于驱动导杆上，两端分别抵触导向支撑套和驱动导杆，弹簧处于压缩状态；导向支撑套上设有导向扁槽，驱动导杆上垂直设有限位销，通过限位销伸入导向扁槽内限制导向支撑套的滑动距离；驱动导杆、导向支撑套、橡胶摩擦垫同轴心；当装夹待测编码器时，编码器的转动轴和橡胶摩擦垫通过编码器安装限位板的圆孔相互抵触。

本发明利用轴承轴挡圈、轴承孔挡圈对驱动导杆进行径向限位，同时配合导向支撑套和限位销对滑动距离进行限制，保证了驱动导杆、导向支撑套和橡胶摩擦垫同轴心，并利用弹簧的弹力及橡胶摩擦垫的摩擦力，通过简易的装夹结构保证了编码器转动轴的同步转动，实现测试功能。

进一步的，导向支撑套轴向设有相通的第一导向支撑套孔和第二导向支撑套孔，第一导向支撑套孔孔径大于第二导向支撑套孔；橡胶摩擦垫采用弹性材料，左端面为粗糙平面，右端设有柱状凸台，柱状凸台的外径比第二导向支撑套的内径小0.5mm，柱状凸台的端部设有凸台端部，凸台端部外径比第一导向支撑套左端内孔直径大1mm；橡胶摩擦垫通过柱状凸台由第二导向支撑套孔伸入导向支撑套内部连接固定。

进一步的，编码器快速安装导向座上设有多个限位圆柱销，当进行待测编码器装夹时，限位圆柱销位于编码器外周侧。

利用限位圆柱销对编码器的限制，进一步确保编码器快速装夹过程中与橡胶摩擦垫同轴心。

进一步的，编码器快速安装导向座上的限位圆柱销不少于3个，且位于编码器快速安装导向座中心为圆心的圆周位置，该圆周的分度圆直径减去限位圆柱销直径后比编码器外圈直径大0.5mm；限位圆柱销的高度等于编码器高度的2/3。

进一步的，上述编码器旋转驱动件采用电机。

本发明还提供了上述编码器检测设备进行编码器测试的快速装夹方法，包括以下步骤：

1)初始状态：弹簧顶着导向支撑套使导向支撑套扁槽的左侧与限位销贴合，导向支撑套带着橡胶摩擦垫使橡胶摩擦垫左边到编码器快速安装导向座左边的距离比待测编码器转轴右端面到待测编码器固定簧片折弯部分左边的距离大2mm；

2)待测编码器的快速装夹：

2-1)待测编码器固定簧片以相对于编码器安装限位板槽状长边倾斜45°的方向放入槽内，并使待测编码器固定簧片的折弯部分左边抵触到编码器安装限位板槽底部；放入过程中，使待测编码器转轴与橡胶摩擦垫同轴心，待测编码器轴右端面与橡胶摩擦垫左边抵触并压紧橡胶摩擦垫，使橡胶摩擦垫抵紧导向支撑套向右侧滑动，弹簧被进一步压缩；

2-2)待测编码器顺时针转动45°，编码器固定簧片折弯部分先进入编码器安装限位板的第一扁槽，再进入编码器安装限位板的第二扁槽，然后松开待测编码器，弹簧抵着导向支撑套向左边滑动，导向支撑套持续压紧橡胶摩擦垫，使橡胶摩擦垫左边抵着待测编码器转轴，带动待测编码器向左移动至待测编码器固定簧片折弯部分左边与编码器安装限位板的第二扁槽的左侧接触时停止，此时弹簧依旧处于压缩状态；

3)编码器测试：

当编码器旋转驱动件带动驱动导杆顺时针转动时，驱动导杆通过限位销带动导向支撑套转动，橡胶摩擦垫在摩擦力作用下随着导向支撑套同步转动，并同步带动待测编码器转轴转动，待测编码器通过待测编码器固定簧片折弯部分侧面与编码器安装限位板的第二扁槽的侧面抵触限制了旋转运动，实现了编码器旋转驱动件带动待测编码器转轴顺时针转动，对待测编码器进行一定圈数的检测；当编码器旋转驱动件逆时针转动时，带动待测编码器转轴逆时针转动，实现相反方向的转动检测；

4)取出编码器：

测试完成后，按压待测编码器使待测编码器固定簧片右边抵住编码器安装限位板的槽底，然后逆时针旋转45°，取出待测编码器。

本发明相比现有技术具有以下优点：

本发明提供了快速装夹方法，实现了编码器检测时的快速安装和取下，提高了装夹效率；同时，设置了单个处理系统通过多条数据线对接多个编码器的方式，实现了批量编码器同时检测的目的，适用于流水线自动化检测作业，大大提高了检测效率。

附图说明

图1为本发明编码器检测设备的结构示意图；

图2为图1中快速装夹系统中单个装夹装置的结构示意图；

图3为图2中导向支撑套的结构示意图；

图4为图2中橡胶摩擦垫的结构示意图；

图5为图2中编码器安装限位板的结构示意图；

图6为图2中编码器快速安装导向座的结构示意图；

图中：

1-操作柜台、2-快速装夹系统、3-编码器旋转驱动件、4-数据线、5-信息处理系统、6编码器；

2.1-编码器安装限位板、2.2-编码器快速安装导向座、2.3-固定底座、2.4-轴承孔挡圈、2.5-轴承、2.6-轴承轴挡圈、2.7-驱动导杆、2.8-弹簧、2.9-限位销、2.10-导向支撑套、2.11-橡胶摩擦垫、6.1-编码器轴、6.2-编码器固定簧片；

2.10.1-第一导向支撑套孔、2.10.2-第二导向支撑套内孔、2.10.3-导向扁槽；

2.11-橡胶摩擦垫、2.11.1-凸台端部、2.11.2-柱状凸台；

2.1.1-圆孔、2.1.2-第一扁槽、2.1.3-第二扁槽、2.1.4-上侧板；

2.2.1-限位圆柱销。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

如图1，本发明一种编码器检测设备，包括操作柜台1、快速装夹系统2、编码器旋转驱动件3、数据线4、信息处理系统5。本实施例中编码器旋转驱动件3直接采用电机。所述快速装夹系统2、信息处理系统5固定在操作柜台1上，所述编码器旋转驱动件3与快速装夹系统2连接，所述的信息处理系统5通过数据线4与待测编码器6连接。进行编码器检测时，将待测编码器6装到快速装夹系统2上，并将数据线4连接上编码器，然后启动编码器旋转驱动件3。此时，在编码器旋转驱动件3的驱动力作用下，快速装夹系统2带动待测编码器6的转动轴进行转动。同时，待测编码器6的运行数据通过数据线4传输到信息处理系统5，信息处理系统5对获取的数据进行处理并输出判定结果。多个编码器装夹后，可一键启动编码器旋转驱动件，从而进行编码器的批量化测试。

如图2-图4，本发明快速装夹系统2由多个装夹装置组成，各装夹装置均包括编码器安装限位板2.1、编码器快速安装导向座2.2、固定底座2.3、轴承孔挡圈2.4、轴承2.5、轴承轴挡圈2.6、驱动导杆2.7、弹簧2.8、限位销2.9、导向支撑套2.10、橡胶摩擦垫2.11。所述编码器安装限位板2.1固定在操作柜台1上，编码器快速安装导向座2.2通过止口与编码器安装限位板2.1的圆孔2.1.1配合并固定，固定底座2.3通过孔与编码器快速安装导向座2.2的止口配合并固定在编码器安装限位板2.1上，驱动导杆2.7通过轴承2.5与固定底座2.3转动连接，轴承2.5通过轴承孔挡圈2.4限位于固定底座2.3的孔内，驱动导杆2.7通过轴承轴挡圈2.6限位于轴承内圈；所述驱动导杆2.7通过但不限于孔轴配合与编码器旋转驱动件3固定连接；所述弹簧2.8套在驱动导杆2.7上且其右端抵住驱动导杆2.7槽内、其左端抵住导向支撑套2.10的左端面，弹簧2.8一直处于压缩状态；所述导向支撑套2.10通过第一导向支撑套孔2.10.1与驱动导杆2.7实现滑动连接，限位销2.9通过过盈配合与驱动导杆2.7垂直固定，限位销2.9漏出驱动导杆2.7部分深入到导向支撑套2.10的导向扁槽2.10.3内，限制导向支撑套2.10滑动距离；所述橡胶摩擦垫2.11为弹性材料，不限于橡胶、聚氨酯，橡胶摩擦垫2.11左边为平面且表面粗糙，右边设有柱状凸台2.11.2，柱状凸台2.11.2的凸台端部2.11.1外径比导向支撑套2.10的第一导向支撑套孔2.10.1直径大1mm左右，橡胶摩擦垫2.11柱状凸台2.11.2外径比导向支撑套2.10的第二导向支撑套孔2.10.2直径小0.5mm，橡胶摩擦垫2.11通过柱状凸台2.11.2与导向支撑套2.10连接；所述驱动导杆2.7、导向支撑套2.10、橡胶摩擦垫2.11同轴心。进行编码器检测时，将待测编码器6装到快速装夹系统2上，此时编码器轴6.1端面与橡胶摩擦垫2.11左边粗糙平面接触，并在弹簧2.8弹力的作用下，两个端面产生较大摩擦力。此时，启动编码器旋转驱动件3，在编码器旋转驱动件3的驱动力作用下，带动驱动导杆2.7进行旋转，同时带动插入驱动导杆2.7的限位销2.9旋转，限位销2.9带动导向支撑套2.10旋转，在摩擦力的作用下，橡胶摩擦垫2.11随着导向支撑套2.10一起旋转，并带动待测编码器6的转动轴进行转动，以此完成一整套驱动系统。

如图5,本发明中所述的编码器安装限位板，在靠近槽底面设有圆孔2.1.1，在上侧板2.1.4根部设有长度不同的两个扁槽，第一扁槽2.1.2的宽度比待测编码器固定簧片6.2厚度大0.5mm，第二扁槽2.1.3的宽度比第一扁槽2.1.2宽度与编码器簧片6.2厚度之和大0.5mm，第二扁槽2.1.3的长度比编码器固定簧片6.2宽度大1mm，第一扁槽2.1.2的长度比第二扁槽22.1.3的长度大5mm；第二扁槽2.1.3设于圆孔2.1.1的正上方。待测编码器6装入快速装夹系统2时，先将编码器固定簧片6.2横向摆放并卡入编码器快速安装导向座2.2；然后轻轻将编码器往下按压，使得编码器固定簧片6.2贴到限位板2.1表面；再顺时针转动编码器，在导向座2.2的作用下，编码器固定簧片6.2两端绕着导向座转入限位板第一扁槽2.1.2内，接着又进入第二扁槽2.1.3内，最后在第二扁槽2.1.3端面的限位下，无法继续转动。此时松手后，快速装夹系统2中的弹簧2.8对编码器6释放弹力，将编码器固定簧片6.2按压在第二扁槽2.1.3内，第二扁槽2.1.3对固定簧片产生限位，使得编码器得到了固定，不会随着编码器轴6.1的旋转而跟转，从而实现了编码器的快速装夹。相同的，当测试完成后，轻轻将编码器往下按压，使得编码器固定簧片6.2贴到限位板2.1表面，然后逆时针旋转，使得编码器固定簧片6.2依次脱离限位板的两个扁槽，此时可轻松取下测试完成的编码器，实现了编码器的快速取下。

在进行装夹时，也可一个编码器安装限位板2.1对应安装多个待测编码器，通过设置多个圆孔2.1.1实现。如图5所示，本实施例中圆孔2.1.1对称设有两个，每个圆孔对应一组编码器快速安装导向座2.2、固定底座2.3、轴承孔挡圈2.4、轴承2.5、轴承轴挡圈2.6、驱动导杆2.7、弹簧2.8、限位销2.9、导向支撑套2.10和橡胶摩擦垫2.11，同时实现两个待测编码器的装夹。

如图6所示，编码器快速安装导向座2.2上设有多个限位圆柱销2.2.1，对待测编码器进行限位。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种编码器检测设备，通过数据线将待测编码器的运行数据传输至信息处理系统进行检测，其特征在于，所述编码器检测设备还包括：

快速装夹系统，包括多个装夹装置对应装夹多个待测编码器；各装夹装置均包括编码器安装限位板、编码器快速安装导向座、固定底座、驱动导杆，通过编码器安装限位板进行待测编码器的装夹；所述固定底座通过编码器快速安装导向座固定于编码器安装限位板上；所述驱动导杆与固定底座转动连接；多个待测编码器的运行数据均通过数据线传输至所述信息处理系统；

编码器旋转驱动件，设有多个，与装夹装置一一对应；各编码器旋转驱动件分别与对应装夹装置的驱动导杆相连；

操作柜台，用于固定快速装夹系统、编码器旋转驱动件和信息处理系统。

2.根据权利要求1所述的编码器检测设备，其特征在于，所述编码器安装限位板由底板及垂直设于四周的上侧板、下侧板、左侧板和右侧板围成槽状，底板形成槽底面，上侧板和下侧板沿编码器安装限位板的长度方向设置；所述底板上设有圆孔，编码器快速安装导向座通过止口与圆孔配合并固定；所述固定底座中心设有通孔，一侧通过该通孔与编码器快速安装导向座的止口配合并固定在编码器安装限位板上；所述上侧板、下侧板近底板位置处均设有扁槽，用于快速装夹待测编码器时进行编码器固定簧片的固定；各扁槽由相通的第一扁槽和第二扁槽组成，第二扁槽的宽度大于第一扁槽的宽度，第一扁槽的长度大于第二扁槽的长度，且第二扁槽位于对应圆孔的正上方。

3.根据权利要求2所述的编码器检测设备，其特征在于，所述第一扁槽的宽度比编码器固定簧片的厚度大0.5mm，第二扁槽的宽度比第一扁槽的宽度加编码器固定簧片厚度总和大0.5mm；第二扁槽的长度比编码器固定簧片的宽度大1mm，第一扁槽的长度比第二扁槽的长度大5mm。

4.根据权利要求2所述的编码器检测设备，其特征在于，所述装夹装置还包括轴承孔挡圈、轴承、轴承轴挡圈、弹簧、限位销、导向支撑套和橡胶摩擦垫；所述轴承通过轴承孔挡圈限位于固定底座的通孔内，所述驱动导杆通过轴承与固定底座转动连接，并通过轴承轴挡圈限位于轴承内圈；所述橡胶摩擦垫、导向支撑套依次位于所述固定底座的通孔内，橡胶摩擦垫和驱动导杆分别伸入导向支撑套的内部两端；所述弹簧套于驱动导杆上，两端分别抵触导向支撑套和驱动导杆，弹簧处于压缩状态；所述导向支撑套上设有导向扁槽，所述驱动导杆上垂直设有限位销，通过限位销伸入导向扁槽内限制导向支撑套的滑动距离；所述驱动导杆、导向支撑套、橡胶摩擦垫同轴心；当装夹待测编码器时，编码器的转动轴和橡胶摩擦垫通过编码器安装限位板的圆孔相互抵触。

5.根据权利要求4所述的编码器检测设备，其特征在于，所述导向支撑套轴向设有相通的第一导向支撑套孔和第二导向支撑套孔，第一导向支撑套孔孔径大于第二导向支撑套孔；所述橡胶摩擦垫采用弹性材料，左端面为粗糙平面，右端设有柱状凸台，柱状凸台的外径比第二导向支撑套的内径小0.5mm，柱状凸台的端部设有凸台端部，凸台端部外径比第一导向支撑套左端内孔直径大1mm；所述橡胶摩擦垫通过柱状凸台由第二导向支撑套孔伸入导向支撑套内部连接固定。

6.根据权利要求5所述的编码器检测设备，其特征在于，所述编码器快速安装导向座上设有多个限位圆柱销，当进行待测编码器装夹时，所述限位圆柱销位于编码器外周侧。

7.根据权利要求6所述的编码器检测设备，其特征在于，所述编码器快速安装导向座上的限位圆柱销不少于3个，且位于编码器快速安装导向座中心为圆心的圆周位置，该圆周的分度圆直径减去限位圆柱销直径后比编码器外圈直径大0.5mm；所述限位圆柱销的高度等于编码器高度的2/3。

8.根据权利要求3至7任一所述的编码器检测设备，其特征在于，所述编码器旋转驱动件采用电机。

9.根据权利要求4至7任一所述编码器检测设备进行编码器测试的快速装夹方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)初始状态：弹簧顶着导向支撑套使导向支撑套扁槽的左侧与限位销贴合，导向支撑套带着橡胶摩擦垫使橡胶摩擦垫左边到编码器快速安装导向座左边的距离比待测编码器转轴右端面到待测编码器固定簧片折弯部分左边的距离大2mm；

2)待测编码器的快速装夹：

2-1)待测编码器固定簧片以相对于编码器安装限位板槽状长边倾斜45°的方向放入槽内，并使待测编码器固定簧片的折弯部分左边抵触到编码器安装限位板槽底部；放入过程中，使待测编码器转轴与橡胶摩擦垫同轴心，待测编码器轴右端面与橡胶摩擦垫左边抵触并压紧橡胶摩擦垫，使橡胶摩擦垫抵紧导向支撑套向右侧滑动，弹簧被进一步压缩；

2-2)待测编码器顺时针转动45°，编码器固定簧片折弯部分先进入编码器安装限位板的第一扁槽，再进入编码器安装限位板的第二扁槽，然后松开待测编码器，弹簧抵着导向支撑套向左边滑动，导向支撑套持续压紧橡胶摩擦垫，使橡胶摩擦垫左边抵着待测编码器转轴，带动待测编码器向左移动至待测编码器固定簧片折弯部分左边与编码器安装限位板的第二扁槽的左侧接触时停止，此时弹簧依旧处于压缩状态；

3)编码器测试：

当编码器旋转驱动件带动驱动导杆顺时针转动时，驱动导杆通过限位销带动导向支撑套转动，橡胶摩擦垫在摩擦力作用下随着导向支撑套同步转动，并同步带动待测编码器转轴转动，待测编码器通过待测编码器固定簧片折弯部分侧面与编码器安装限位板的第二扁槽的侧面抵触限制了旋转运动，实现了编码器旋转驱动件带动待测编码器转轴顺时针转动，对待测编码器进行一定圈数的检测；当编码器旋转驱动件逆时针转动时，带动待测编码器转轴逆时针转动，实现相反方向的转动检测；

4)取出编码器：

测试完成后，按压待测编码器使待测编码器固定簧片右边抵住编码器安装限位板的槽底，然后逆时针旋转45°，取出待测编码器。