CN204101055U - 爪式支架的无轴编码器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种爪式支架的无轴编码器，提供一种爪式支架的无轴编码器，该编码器爪式支架的设置最大化的利用了编码轮的圆形直径尺寸，将传感器布置在编码轮的圆弧面方向，使得传感器与旋转轴向平行，克服了以往光电编码在直径小于22mm时精度大幅度下降甚至无法实现的问题。

Description

爪式支架的无轴编码器

技术领域

本实用新型涉及机械制造领域，具体地，涉及一种爪式支架的无轴编码器。

背景技术

编码器（encoder）是将信号（如比特流）或数据进行编制、转换为可用以通讯、传输和存储的信号形式的设备。编码器把角位移或直线位移转换成电信号，前者称为码盘，后者称为码尺。按照读出方式编码器可以分为接触式和非接触式两种；按照工作原理编码器可分为增量式和绝对式两类。增量式编码器是将位移转换成周期性的电信号，再把这个电信号转变成计数脉冲，用脉冲的个数表示位移的大小。

现有的光电编码器使用码盘作为转子，而将传感器布置在码盘的端面附近，与旋转轴向相互垂直。但这样的传感器的布位却使得光电编码器在直径小于22mm的时候精度大幅度下降甚至无法实现；另外带来的问题还有就是空间利用率不高，编码机整机厚度过大，整个生产成本会有所提升，生产效率会有所降低，不利于市场化应用。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种爪式支架的无轴编码器，该编码器在定子的端面上增加了一种爪式支架，该爪式支架的设置最大化的利用了编码轮的圆形直径尺寸，将传感器布置在编码轮的圆弧面方向，使得传感器与旋转轴向平行，克服了以往光电编码在直径小于22mm时精度大幅度下降甚至无法实现的问题。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：

爪式支架的无轴编码器，包括旋转运动组件、编码轮、爪式支架、设置在爪式支架上的带有传感器的电路板、编码器筒壳和编码器后盖，所述旋转运动组件包括定子和转子；

所述爪式支架穿过旋转运动组件的转子设置在旋转运动组件的定子端面上，爪式支架包括开有孔的底座和设置在底座上的具有支撑作用的支撑爪，支撑爪至少为3个；

相邻的支撑爪之间设置有所述电路板，位于电路板上的传感器设置在支撑爪之间的空隙内；

所述编码轮安装在旋转运动组件的转子上且设置在由至少3个的支撑爪围成的空腔内以便达成传感器设置在编码轮的圆弧形方向上能与转子的旋转轴向平行的目的；所述编码器筒壳套接在爪式支架上，所述编码器后盖设置在编码器筒壳上。

本实用新型的设计构思出于2点考虑：1、在大直径的旋转装置的编码器里安装多个传感器，优化大直径的编码器的精度；2、在小直径的旋转装置的编码器里尽可能安装多的传感器，克服了直径小于22mm的编码器的精度大幅度下降甚至不能够实现的问题。而实现方式主要是通过设置爪式支架，通过爪式支架的支撑爪之间设置电路板，并将编码轮设置在支撑爪围成的空腔间，通过将电路板上的传感器设置在编码轮的圆弧外围上，最大限度的利用编码轮的圆弧直径尺寸， 从而提高小直径（直径小于22mm）编码器精度，同时为扩展电路实现更多的功能，还可将电路板设置在支撑爪的端面们围成的端面平面上。

所述电路板至少为2个且电路板之间相连接。

所述支撑爪为开设有安装孔a的柱状物。进一步的，所述支撑爪设置有适合安装电路板的定位卡槽、支架侧面和上端面，所述定位卡槽设置在支架侧面上，所述定位卡槽和上端面上均设置有安装孔a。定位卡槽能够将电路板平稳的固定在相邻的支撑爪之间，多个支撑爪面能够围成一个空腔便于编码轮设置在其中。并且柱状物的边角空间的利用，使得编码器的整机更薄，成本更低。

所述支撑爪为垫圈，且支撑爪的上端面以及侧面上均开设有安装孔b，所述至少3个的支撑爪的上端面之间还设置有扩展电路板。至少3个的支撑爪的上端面围成了一个较大的平面，而在这个平面上还可以设置较大面积的扩展电路板，通过电路板和扩展电路板电连接，能够扩展电路实现更多的功能。

所述扩展电路板的面积和爪式支架的轴向投影面积相匹配。这样能够最大化的扩展电路实现更多的功能。

所述编码器筒壳内设置有供电路板通过的插孔槽。此外插孔槽还可供电路板线缆通过。

编码器筒壳的内侧设置有凹槽，编码器后盖嵌入在编码器筒壳的凹槽处。

综上，本实用新型的有益效果是：

1、              本实用新型的设置最大化的利用了编码轮的圆形直径尺寸，将传感器布置在编码轮的圆弧面方向，使得传感器与旋转轴向平行，克服了以往光电编码在直径小于22mm时精度大幅度下降甚至无法实现的问题； 

2、              本实用新型的柱状物的边角空间的利用，使得编码器的整机更薄，成本更低；

3、              本实用新型能够在大直径编码器内进行多个传感器的设置，从而能够扩展电路实现更多功能；

4、本实用新型结构简单，加工方便，能较好的控制成本。

附图说明

图1是本实用新型的结构图；

图2是本实用新型的效果图；

图3是本实用新型的实施例2图；

图4是本实用新型的实施例3图；

图5是本实用新型的实施例4图；

附图中标记及相应的零部件名称：

1、旋转运动组件，2、爪式支架，3、电路板，4、编码轮，5、编码器筒壳，6、编码器后盖，11、转子，12定子，21、底座，22、支撑爪；23、上端面；24、支架侧面；25、定位卡槽，31、扩展电路板，51、插孔槽、52、凹槽、221、安装孔b。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步地的详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例1：

如图1和图2所示，爪式支架 的无轴编码器，包括旋转运动组件1、编码轮4、爪式支架2、设置在爪式支架2上的带有传感器的电路板3、编码器筒壳5和编码器后盖6，所述旋转运动组件1包括定子12和转子11，

所述爪式支架2穿过旋转运动组件1的转子11设置在 旋转运动组件1的定子12的端面上，爪式支架2包括开有孔的底座21和设置在底座21上的具有支撑作用的支撑爪22，支撑爪22至少为3个；

相邻的支撑爪22之间设置有所述电路板3，位于电路板3上的传感器设置在支撑爪22之间的空隙内；

所述编码轮4安装在旋转运动组件1的转子11上且设置在由至少3个的支撑爪22围成的空腔内以便达成传感器设置在编码轮4的圆弧形方向上能与转子11的旋转轴向平行的目的；所述编码器筒壳5套接在爪式支架2上，所述编码器后盖6设置在编码器筒壳5上。

本实用新型的设计构思出于2点考虑：1、在大直径的旋转装置的编码器里安装多个传感器，优化大直径的编码器的精度，在这种编码器内爪式支架2 具有一定的优势；2、在小直径的旋转装置的编码器里尽可能安装多的传感器，克服了直径小于22mm的编码器的精度大幅度下降甚至不能够实现的问题。而实现方式主要是通过设置爪式支架 2 ，通过爪式支架 2 的支撑爪22之间设置一个定位卡槽25，将电路板 3安置在定位卡槽25之中 ，并将编码轮 4 设置在支撑爪22围成的空腔内，通过将电路板 3 上的传感器设置在编码轮 4 的圆弧面外围，最大限度的利用编码轮 4 的圆弧直径尺寸， 从而提高小直径 直径小于22mm 编码器精度，同时为扩展功能，还将在其他的支撑爪22之间设置更多的定位卡槽25，然后将更多的电路板3设置在定位卡槽25之中。所述电路板 3 至少为2个且多个电路板 3 之间相互之间电连接。设置多个电路板3 ，就等于设置了多个传感器，对于实现小直径的编码器提升其精度具有实用性。实际应用的时候，由于电路板 3 强度不足，如果没有支架进行一定的固定定位，电路板3非常容易移位，而支架的作用就在于将电路板 3 固定位置，从而提高编码器的精度，这个是设置一个支架的原因，另外设置爪型结构的爪型支架主要就是具有具体的适应性针对优先大直径编码器进行的设计。

实施例2：

如图3所示，和实施例1类似，支撑爪22为开设有安装孔a的柱状物。所述支撑爪22包括带有定位卡槽25 、支架侧面24以及上端面 23 ，所述定位卡槽25设置在支架侧面24上，所述定位卡槽25和上端面23上均设置有安装孔a，定位卡槽25 能够将电路板 3 平稳的固定在相邻的支撑爪22之间，多个支撑爪22能够围成一个空腔便于编码轮4 设置在其中。并且柱状物的边角空间的利用，使得编码器的整机更薄，成本更低。所述至少3个的支撑爪22的上端面 23 之间还设置有扩展电路板 31 。至少3个支撑爪的上端面 23 形成了一个较大的平面，而在这个平面上还可以设置较大面积的扩展电路板 31，通过电连接电路板3和扩展电路板31，这样能够扩展电路实现更多的功能。所述扩展电路板 31 的面积和爪式支架 2 的轴向投影面积相匹配。这样能够最大化的扩展电路实现更多的功能。

    支撑爪还能够是其他柱状物结构，并且支撑爪之间还可以不完全相同，只要能够起到支承编码器筒壳5的作用以及固定电路板 3、扩展电路板31 的作用，多个支撑爪之间能够围成一个供编码轮 4 放置的腔即可。

实施例3

如图4所示，和实施例1类似，支撑爪22为垫圈，且支撑爪22的侧面和上端面23均开设有安装孔b221。将垫圈设置在底座上，通过垫圈的安装孔b221将电路板 3 固定在相邻两垫圈之间，并将电路板 3 上的传感器设置在相邻垫圈之间的空隙中即可完成。

至少3个的支撑爪的上端面 23 之间还可以设置有扩展电路板 31 。至少3个的上端面 23 形成了一个较大的平面，而在这个平面上还可以设置较大面积的扩展电路板 31 ，这样能够扩展电路实现更多的功能。所述扩展电路板 31 的面积和爪式支架 2 的轴向投影面积相匹配。这样能够最大化的扩展电路实现更多的功能。

实施例4

如图5所示，与实施例1类似，区别在于：所述编码器筒壳 5 内设置有供电路板 3 或者是信号电缆通过的插孔槽51。

编码器筒壳 5 的内侧设置有凹槽52，编码器后盖 6 直接嵌入到凹槽52内。

如上所述，可较好的实现本实用新型。

Claims (8)

1.爪式支架的无轴编码器，其特征在于，包括旋转运动组件（1）、编码轮（4）、爪式支架（2）、设置在爪式支架（2）上的带有传感器的电路板（3）、编码器筒壳（5）和编码器后盖（6），所述旋转运动组件（1）包括定子（12）和转子（11），

所述爪式支架（2）穿过旋转运动组件（1）的转子（11）设置在 旋转运动组件（1）的定子（12）的端面上，爪式支架（2）包括开有孔的底座（21）和设置在底座（21）上的具有支撑作用的支撑爪（22），支撑爪（22）至少为3个；

相邻的支撑爪（22）之间设置有所述电路板（3），位于电路板（3）上的传感器设置在支撑爪（22）之间的空隙内；

所述编码轮（4）安装在旋转运动组件（1）的转子（11）上且设置在由至少3个的支撑爪（22）围成的空腔内以便达成传感器设置在编码轮（4）的圆弧形方向上能与转子（11）的旋转轴向平行的目的；所述编码器筒壳（5）套接在爪式支架（2）上，所述编码器后盖（6）设置在编码器筒壳（5）上。

2.根据权利要求1所述的爪式支架的无轴编码器，其特征在于，所述电路板（3）至少为2个且电路板之间相连接。

3.根据权利要求1所述的爪式支架的无轴编码器，其特征在于，所述支撑爪（22）为开设有安装孔a的柱状物。

4.根据权利要求3所述的爪式支架的无轴编码器，其特征在于，所述支撑爪（22）设置有适合安装电路板（3）的定位卡槽（25）、支架侧面（24）和上端面（23），所述定位卡槽（25）设置在支架侧面（24）上，所述定位卡槽（25）和上端面（23）上均设置有安装孔a。

5.根据权利要求1所述的爪式支架的无轴编码器，其特征在于，所述支撑爪（22）为垫圈，且支撑爪（22）的上端面（23）以及侧面上均开设有安装孔b（221），至少3个的支撑爪的上端面（23）之间还设置有扩展电路板（31）。

6.根据权利要求5所述的爪式支架的无轴编码器，其特征在于，所述扩展电路板（31）的面积和爪式支架（2）的轴向投影面积相匹配。

7.根据权利要求1-6任一项所述的爪式支架的无轴编码器，其特征在于，所述编码器筒壳（5）内设置有供电路板（3）通过的插孔槽（51）。

8.根据权利要求7所述的爪式支架的无轴编码器，其特征在于，所述编码器筒壳（5）上设置有凹槽（52），编码器后盖（6）嵌入在编码器筒壳（5）的凹槽（52）处。