CN1303401C - 编码系统和装配一编码系统的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种编码系统，包括下列形成一组件的部件：一可套装到一电动机的法兰端的电动机轴上的计时盘，电动机通过接触件连接至电源；一带有用于一U形传感器-发射器单元的接头的导电板，传感器-发射器单元包围计时盘的边缘区并可接收位置信号；一带有用于在该组件的各部件之间形成导电连接的连接导体的插塞连接件，连接导体可机械地、热地和/或通过粘接固定在电动机的法兰端上。在电动机朝向计时盘的法兰端上，设有一大致呈圆形的对中轴环，其中对中轴环包括一切平部。所述切平部与相对的边缘一起形成相对于对中轴环的直径减小了的插入宽度。导电板包括一保持对中轴环的凹口，导电板中设有一内部宽度与对中轴环的插入宽度相对应的侧向开口。

Description

编码系统和装配一编码系统的方法
技术领域
本发明涉及一种由下述多个形成一组件的部件构成的编码系统，该系统能机械地、热地和/或通过粘接固定在一电动机3的法兰端上；即：
一可套装到一电动机3的法兰端的电动机轴2上的计时盘1，其中，该电动机3可通过接触件4与一电源连接；
一带有用于一个U形传感器-发射器单元7的接头6的导电板5，该传感器-发射器单元包围计时盘1的边缘区8并且可调节成可以接收用三维方向表示的位置信号；
一个带有一个用于在构成该组件的部件之间形成导电连接的连接导体18的插塞连接件9。
本发明还涉及一种装配相应设计的编码系统的方法。
背景技术
开头所述类型的编码系统必须在极为不同的环境下满足精度上的严格要求。由于这些部件为大规模生产部件，因此要求相应地设计这些部件并且这些部件由数量尽可能少的简单且不易发生故障的构件构成。必须能在任何环境条件下，甚至在困难的安装条件下进行高度精确的调节。
由于狭小和有限的安装条件，目前通常的做法主要是使用带有一U形传感器-发射器单元的编码系统。所述系统可与其余部件一起方便地组合形成一组件，其中传感器-发射器单元以其制作完成的接头插入一导电板中并与用于供电的接触连接件相连接。
在自动装配程序中，在一些特定条件下，存在必须沿多个轴线进行进给运动的问题，且由于高的精度要求，装配装置、进给运动和用于机械部件的引导装置必须满足特殊要求。这使得编码系统的成本提高和导致已知的生产方法易于发生故障。
发明内容
因此，本发明的目的是，提供一种编码系统以及一种该编码系统的装配方法，利用该方法可在一次操作中实现计时盘在电动机轴上的对中和传感器-发射器单元的定位，且可以以简单的方式并由此以高的精度控制工具和装配装置。
本发明提供了一种编码系统，该编码系统包括以下形成一组件的部件：一可套装到一电动机的法兰端的电动机轴上的计时盘，其中，该电动机可通过接触件连接至一电源；一带有用于一U形传感器-发射器单元的接头的导电板，所述传感器-发射器单元包围计时盘的边缘区并可调节成可接收用三维方向表示的位置信号；一带有用于在构成该组件的部件之间形成导电连接的连接导体的插塞连接件，所述连接导体可机械地、热地和/或通过粘接固定在电动机的法兰端上，其特征在于，在电动机朝向计时盘的法兰端上，设有一在俯视图中呈部分圆形的对中轴环，其中，对中轴环的至少一侧具有一切平部；所述切平部与相对的对中轴环的边缘一起形成一相对于对中轴环的直径减小了的插入宽度；所述导电板包括一供对中轴环以形锁合和固定的方式保持在其中的凹口，其中，导电板中从所述凹口开始设有一内部宽度与对中轴环的减小的插入宽度相对应的侧向开口。
优选地，对中轴环具有一在电动机轴的轴向上测得的且比导电板的厚度大的侧向高度。
优选地，导电板和对中轴环使用硬度不同的材料，导电板的材料使用玻璃纤维强化塑料，而对中轴环的材料使用PVC、聚氨酯或PE。
优选地，在形成对中轴环的侧向高度的边缘中形成有一至少局部地连续的凹槽，所述凹槽通过设置在导电板上的一刃口形成。
优选地，通过一种夹紧技术、一粘接面或摩擦面或通过一焊缝来加强导电板与对中轴环之间的连接。
本发明还提供了一种装配一编码系统的方法，其中，连接下列部件以形成一组件：一可套装到一电动机的法兰端的电动机轴上的计时盘，其中所述电动机可通过接触件与一电源连接；一带有用于一U形传感器-发射器单元的接头的导电板，所述传感器-发射器单元包围计时盘的边缘区并可调节成可以接收用三维方向表示的位置信号；一带有用于在构成该组件的部件之间形成导电连接的连接导体的插塞连接件，所述连接导体可机械地、热地和/或通过粘接固定在电动机的法兰端上，其特征在于，首先把计时盘套装到电动机的电动机轴，所述电动机轴具有一带至少一个切平部的对中轴环；然后将由形成一组件的部件预先装配成的且具有一朝边缘开口的凹口的导电板通过对中轴环的窄侧侧向移入电动机的法兰平面中并到达一调节位置，并通过转动将其固定。
在本发明的方法的一种优选的实施形式中，进行90°的连续转动。
优选地，在导电板与对中轴环相互插入之前，在凹口内施加粘接剂，在该插入和转动过程后对所述粘接剂进行硬化。
已经发现，由于这种新编码系统的根据本发明的设计方案，只用两个进给运动就可以方便地实现计时盘和导电板的对中。所述两运动可相互独立进行，从而不必占据任何中间位置。可采用基本上已预先装配的部件在一次操作中完成装配，因此在一个生产装置上实现每小时1000个部件的大量生产。
附图说明
下面结合多个实施例详细说明本发明。
图1为装配前所有部件的分解图。
图2为本发明编码系统在完成装配状态下的透视图。
图3示出导电板和对中轴环/盘(collar)的局部放大图。
图4至6示出将导电板安装到对中轴环上的步骤。
具体实施方式
图1示出一根据本发明的编码系统，该系统包括一可安装在一电动机轴2上并具有一用于对中目的的计时盘毂14的计时盘1和一个带有一传感器-发射器单元7和一插塞连接件9的导电板5。
电动机轴2是一电动机3的组成部分。电动机3朝上的端部处，在其上设置有用于电动机轴2的通孔的法兰平面中，布置有一带一切平部11的对中轴环10。对中轴环10的形状做成可在电动机3的法兰平面中相对于传感器-发射器单元7和计时盘1对中。导电板5具有一对中开口13以(将对中轴环)插入一相应设计的凹口12中。
导电板5上携带有用于向传感器-发射器单元7和插塞连接件9供应电力所需的所有接头6。通过简单的相互插接，所述各部件可方便地预装配成一组件并可存放在一库房中以备最终装配。
图2示出这种新编码系统完成装配的状态。为了实现这种最终状态，利用计时盘毂14将计时盘1套装到电动机轴2上并沿轴向将其推至所需位置。
所述装配程序简单，且利用现有技术的工具和装置即可实现大的产量。
在称为法兰平面的一平面中垂直于轴向进行导电板5的装配，所述平面通过基本上呈圆形的对中轴环10的圆形面延伸并与电动机3的端面平行或形状配合/套合(congruent)地延伸。图2中示出相应的装配动作。
导电板5完成在箭头B方向上的进给运动后，将其在法兰平面内转动90°，从而把导电板固定并同时定位在对中轴环10上。可用各种方式例如形锁合和/或力锁合的方式通过粘接、热连接、机械连接或所述连接方法的组合进行固定。
参考图3来说明在法兰平面中的装配方法。图中示出一编码系统在导电板5的凹口12的区域内的部分，所述凹口可通过一侧向开口13套装到对中轴环10上。为此，对中轴环10上切平部11和相对边缘之间的推入宽度W设计得比导电板5的侧向开口13窄。如把两部件装到一起并然后将对中轴环10和导电板5相互相对转动约90°，就可实现一形锁合的连接，该形锁合连接同时可用于固定和定位该编码系统的各部件。
在所示情况下，凹口12呈Ω形。但是，也可以设想凹口12与对中轴环10的其它组合形式，例如心形或甚至三角形的形状。
此外，可用各种方法提高固定，例如通过组合使用软硬材料，在这种情况下，在所述部件相互插接并相互相对转动后，通过各部件相互卡紧或通过将各部件相互压入可形成一力锁合的连接。
形锁合连接的另一个例子是，对中轴环10在侧向连续的边缘上至少局部地具有一个凹口12的边缘可作用在其中的凹陷部。为了进一步加强该形锁合连接，导电板5最好用硬材料如玻璃纤维强化塑料制成，且所述材料的壁厚应比对中轴环10的壁厚或在对中轴环中切出的凹槽(上述凹陷部)稍薄。
在本发明另一实施例中，凹口12周边设计成刃口，这样当推入和转动时导电板5在对中轴环10中形成一凹陷部。由此以这种简单的方式，可以在导电板与电动机之间形成牢固和永久的固定。
与图1类似，图4示出在装配电动机3、对中轴环10和形成降低的推入宽度W的切平部11之前的情况。
当导电板5沿箭头方向上套装到切平部11上时，首先凹口12的侧向开口13与连续的凹槽16接触。
图5示出完全推装到电动机3的法兰平面上的导电板5。可以看出，开口13的内部宽度“L”大于对中轴环10的推入宽度“W”。
当对中轴环10几乎完全填满凹口12时，将其转动约90°(如箭头所示的转动)。
在图6中，对中轴环10的凹槽16与导电板5的边缘例如一刃口17形锁合地连接。

Claims (10)

1.一种编码系统，包括以下形成一组件的部件：
一可套装到一电动机(3)的法兰端的电动机轴(2)上的计时盘(1)，其中，该电动机(3)可通过接触件(4)连接至一电源；
一带有用于一U形传感器-发射器单元(7)的接头(6)的导电板(5)，所述传感器-发射器单元包围计时盘(1)的边缘区(8)并可调节成可接收用三维方向表示的位置信号；
一带有用于在构成该组件的部件之间形成导电连接的连接导体(18)的插塞连接件(9)，所述连接导体(18)可机械地、热地和/或通过粘接固定在电动机(3)的法兰端上，
其特征在于，
在电动机(3)朝向计时盘(1)的法兰端上，设有一在俯视图中呈部分圆形的对中轴环(10)，其中，对中轴环(10)的至少一侧具有一切平部(11)；
所述切平部(11)与相对的对中轴环(10)的边缘一起形成一相对于对中轴环(10)的直径减小了的插入宽度(W)；和
所述导电板(5)包括一供对中轴环(10)以形锁合和固定的方式保持在其中的凹口(12)，其中，导电板(5)中从所述凹口(12)开始设有一内部宽度(L)与对中轴环(10)的减小的插入宽度(W)相对应的侧向开口(13)。
2.按权利要求1所述的编码系统，其特征在于，
对中轴环(10)具有一在电动机轴的轴向上测得的且比导电板(5)的厚度(S)大的侧向高度(H)。
3.按权利要求1所述的编码系统，其特征在于，
对于导电板(5)和对中轴环(10)使用硬度不同的材料。
4.按权利要求3所述的编码系统，其特征在于，导电板(5)的材料使用玻璃纤维强化塑料，而对中轴环(10)的材料使用PVC、聚氨酯或PE。
5.按权利要求2所述的编码系统，其特征在于，
在形成对中轴环(10)的侧向高度(H)的边缘中形成有一至少局部地连续的凹槽(16)。
6.按权利要求5所述的编码系统，其特征在于，
所述凹槽(16)通过设置在导电板(5)上的一刃口(17)形成。
7.按权利要求1所述的编码系统，其特征在于，
通过一种夹紧技术、一粘接面或摩擦面或通过一焊缝来加强导电板(5)与对中轴环(10)之间的连接。
8.一种装配一编码系统的方法，
其中，连接下列部件以形成一组件：
一可套装到一电动机(3)的法兰端的电动机轴(2)上的计时盘(1)，其中所述电动机(3)可通过接触件(4)与一电源连接；
一带有用于一U形传感器-发射器单元(7)的接头(6)的导电板(5)，所述传感器-发射器单元包围计时盘(1)的边缘区(8)并可调节成可以接收用三维方向表示的位置信号；
一带有用于在构成该组件的部件之间形成导电连接的连接导体(18)的插塞连接件(9)，所述连接导体(18)可机械地、热地和/或通过粘接固定在电动机(3)的法兰端上，
其特征在于，
首先把计时盘(1)套装到电动机(3)的电动机轴(2)，所述电动机轴具有一带至少一个切平部(11)的对中轴环(10)；以及
然后将由形成一组件的部件预先装配成的且具有一朝边缘开口的凹口(12)的导电板(5)通过对中轴环(10)的窄侧侧向移入电动机(3)的法兰平面中并到达一调节位置，并通过转动将其固定。
9.按权利要求8所述的方法，其特征在于，
进行90°的连续转动。
10.按权利要求8或9所述的方法，其特征在于，
在导电板(5)与对中轴环(10)相互插入之前，在凹口(12)内施加粘接剂，在该插入和转动过程后对所述粘接剂进行硬化。
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