CN208847236U - 齿轮绝对值编码器同步检测结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及检测结构，具体涉及齿轮绝对值编码器同步检测结构，包括底板和底座，底板底部、底座顶部均相对固定有连杆，连杆之间通过弹簧相连，底板底部、底座顶部位于连杆之间均固定有卡座，连杆与卡座之间设减震圈，底板上固定有套杆，套杆内设有与套杆配合的竖杆，竖杆与横杆固定，横杆与底板之间相对设有上固定座、下固定座，上固定座、下固定座均通过安装座分别与横杆、底板固定，上固定座、下固定座上相对固定有安装块，安装块上设有固定螺栓以及与固定螺栓配合的螺纹孔；本实用新型所提供的技术方案能够有效克服现有技术所存在的还没有一种能够对绝对值编码器进行同步检测的装置、装置整体结构不够稳定的缺陷。

Description

齿轮绝对值编码器同步检测结构

技术领域

本实用新型涉及检测结构，具体涉及齿轮绝对值编码器同步检测结构。

背景技术

单圈绝对式光电编码器是测量转动中的光栅盘各道刻线，以获取唯一的编码。但当转动超过360度时，编码又回到原点，这样就不符合绝对编码唯一的原则，这种编码只能用于旋转范围360度以内的测量，这就应需求产生了多圈编码器。

现在市场上通用的多圈编码器有机械多圈编码器和电子多圈编码器。运用钟表齿轮机械的原理，当中心码盘旋转时，通过齿轮传动另一组码盘（或多组齿轮，多组码盘），在单圈编码的基础上再增加圈数的编码方式，称为机械多圈绝对值编码器。另一种通过电池维持供电，保证产品断电后编码器正常记忆圈数的编码方式称为电子多圈绝对值编码器。

多圈编码器的优点在于测量范围大，实际使用往往富裕较多，这样在安装时不必要费劲找零点，将某一中间位置作为起始点就可以了，从而大大简化了安装调试难度。多圈绝对值编码器在长度定位方面的优势明显，已经越来越多地应用于工控定位中。但机械多圈编码器内部齿轮结构复杂，加工精密度要求高，体积大，生产工序多，周期长，成本较高。且由于运动物体通过减速齿轮后，来回程有齿轮间隙误差，使机械多圈绝对值编码器的精度在双向测量的应用中不及电子多圈绝对值编码器。

然而，在绝对值编码器的生产过程中需要对其进行检测，以判定生产出的产品是否合格，目前还没有一种能够对绝对值编码器进行同步检测的装置。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术所存在的上述缺点，本实用新型提供了齿轮绝对值编码器同步检测结构，能够有效克服现有技术所存在的还没有一种能够对绝对值编码器进行同步检测的装置、装置整体结构不够稳定的缺陷。

（二）技术方案

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：

齿轮绝对值编码器同步检测结构，包括底板和底座，所述底板底部、底座顶部均相对固定有连杆，所述连杆之间通过弹簧相连，所述底板底部、底座顶部位于连杆之间均固定有卡座，所述连杆与卡座之间设减震圈，所述底板上固定有套杆，所述套杆内设有与套杆配合的竖杆，所述竖杆与横杆固定，所述横杆与底板之间相对设有上固定座、下固定座，所述上固定座、下固定座均通过安装座分别与横杆、底板固定，所述上固定座、下固定座上相对固定有安装块，所述安装块上设有固定螺栓以及与固定螺栓配合的螺纹孔，所述上固定座、下固定座之间设有编码器，所述编码器上设有转轴，所述转轴上设有贴环，所述贴环上设有刻度线，所述转轴上固定有第一支撑杆，所述第一支撑杆底部固定有磁块，所述底板上固定有第二支撑杆、第三支撑杆，所述第二支撑杆上与磁块相对处固定有霍尔传感器，所述第三支撑杆上固定有光电开关，所述光电开关位于贴环正下方；

还包括控制器，所述霍尔传感器内部设有用于计量磁块转动整圈数的第一计数器，所述光电开关内部设有用于计量贴上刻度线转动个数的第二计数器，以及用于清除第二计数器内统计数据的复位电路，所述控制器内部设有用于设定对第一计数器进行数据采集时间的第一时钟电路，所述控制器内部还设有用于设定对第二计数器进行数据采集时间的第二时钟电路。

优选地，所述卡座上下对称设置。

优选地，所述刻度线为间隔为1°的均匀黑色条纹。

优选地，所述第一计数器与控制器电气连接。

优选地，所述第二计数器、复位电路均与控制器电气连接。

（三）有益效果

与现有技术相比，本实用新型所提供的齿轮绝对值编码器同步检测结构能够将待测编码器放在上固定座与下固定座之间，并利用固定螺栓将上固定座与下固定座固定起来，当磁块经过霍尔传感器时会产生波峰，借助第一计数器能够计量波峰的个数，即可得到转轴转动的整圈数，光电开关能够计量贴环上刻度线转动个数，即可得到转轴转动的非整圈数，控制器将整圈数与非整圈数相加便能够得到转轴精确的转动圈数，有效提高检测精度；连杆之间的弹簧能够有效减小底板与底座之间的振动，减震圈的设置能够提高连杆与卡座之间的结构强度，有效提高整体结构的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1 为本实用新型结构示意图；

图2 为本实用新型图1中上固定座、下固定座侧视结构示意图；

图3 为本实用新型系统结构示意图；

图中：

1、底板；2、底座；3、连杆；4、弹簧；5、卡座；7、减震圈；8、套杆；9、竖杆；10、横杆；11、上固定座；12、下固定座；13、安装座；14、安装块；15、固定螺栓；16、编码器；17、转轴；18、贴环；19、第一支撑杆；20、磁块；21、第二支撑杆；22、霍尔传感器；23、第三支撑杆；24、光电开关。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

齿轮绝对值编码器同步检测结构，如图1至图3所示，包括底板1和底座2，底板1底部、底座2顶部均相对固定有连杆3，连杆3之间通过弹簧4相连，底板1底部、底座2顶部位于连杆3之间均固定有卡座5，连杆3与卡座5之间设减震圈7，底板1上固定有套杆8，套杆8内设有与套杆8配合的竖杆9，竖杆9与横杆10固定，横杆10与底板1之间相对设有上固定座11、下固定座12，上固定座11、下固定座12均通过安装座13分别与横杆10、底板1固定，上固定座11、下固定座12上相对固定有安装块14，安装块14上设有固定螺栓15以及与固定螺栓15配合的螺纹孔，上固定座11、下固定座12之间设有编码器16，编码器16上设有转轴17，转轴17上设有贴环18，贴环18上设有刻度线，转轴17上固定有第一支撑杆19，第一支撑杆19底部固定有磁块20，底板1上固定有第二支撑杆21、第三支撑杆23，第二支撑杆21上与磁块20相对处固定有霍尔传感器22，第三支撑杆23上固定有光电开关24，光电开关24位于贴环18正下方；

还包括控制器，霍尔传感器22内部设有用于计量磁块20转动整圈数的第一计数器，光电开关24内部设有用于计量贴环18上刻度线转动个数的第二计数器，以及用于清除第二计数器内统计数据的复位电路，控制器内部设有用于设定对第一计数器进行数据采集时间的第一时钟电路，控制器内部还设有用于设定对第二计数器进行数据采集时间的第二时钟电路。

卡座5上下对称设置，刻度线为间隔为1°的均匀黑色条纹，第一计数器与控制器电气连接，第二计数器、复位电路均与控制器电气连接。

使用时，将待测编码器16放在上固定座11与下固定座12之间，并利用固定螺栓15将上固定座11与下固定座12固定起来，即可完成对编码器16的固定。

在第一时钟电路中设定对第一计数器进行数据采集时间为t₁，控制器每隔t₁对第一计数器进行一次数据采集，在第二时钟电路中设定对第二计数器进行数据采集时间为t₂，控制器每隔t₂对第二计数器进行一次数据采集。

当磁块20经过霍尔传感器22时会产生波峰，借助第一计数器能够计量波峰的个数，即可得到转轴17转动的整圈数p₁；当贴环18上的刻度线经过光电开关24时会产生波谷，第二计数器能够计量波谷的个数，即可得到转轴17转动的非整圈数p₂。霍尔传感器22与光电开关24同时工作，每当整圈数p₁变化时，控制器立即利用复位电路清除第二计数器内统计数据，使得第二计数器重新计量贴环18上刻度线转动个数，控制器将整圈数p₁与非整圈数p₂相加便能够得到转轴17精确的转动圈数，有效提高检测精度。

减震圈7的设置能够提高连杆3与卡座5之间的结构强度，有效提高整体结构的稳定性。

此外，该同步检测结构的精确度依赖于复位电路的响应速度，以及刻度线设定的间隔距离。控制器可采用STM32芯片完成上述控制操作，系统内各电器元件的电路结构及各电器元件之间的电路连接关系均为本领域技术人员的公知常识，故在此不做赘述。

本实用新型所提供的齿轮绝对值编码器同步检测结构能够将待测编码器放在上固定座与下固定座之间，并利用固定螺栓将上固定座与下固定座固定起来，当磁块经过霍尔传感器时会产生波峰，借助第一计数器能够计量波峰的个数，即可得到转轴转动的整圈数，光电开关能够计量贴环上刻度线转动个数，即可得到转轴转动的非整圈数，控制器将整圈数与非整圈数相加便能够得到转轴精确的转动圈数，有效提高检测精度；减震圈的设置能够提高连杆与卡座之间的结构强度，有效提高整体结构的稳定性。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.齿轮绝对值编码器同步检测结构，其特征在于：包括底板（1）和底座（2），所述底板（1）底部、底座（2）顶部均相对固定有连杆（3），所述连杆（3）之间通过弹簧（4）相连，所述底板（1）底部、底座（2）顶部位于连杆（3）之间均固定有卡座（5），所述连杆（3）与卡座（5）之间设减震圈（7），所述底板（1）上固定有套杆（8），所述套杆（8）内设有与套杆（8）配合的竖杆（9），所述竖杆（9）与横杆（10）固定，所述横杆（10）与底板（1）之间相对设有上固定座（11）、下固定座（12），所述上固定座（11）、下固定座（12）均通过安装座（13）分别与横杆（10）、底板（1）固定，所述上固定座（11）、下固定座（12）上相对固定有安装块（14），所述安装块（14）上设有固定螺栓（15）以及与固定螺栓（15）配合的螺纹孔，所述上固定座（11）、下固定座（12）之间设有编码器（16），所述编码器（16）上设有转轴（17），所述转轴（17）上设有贴环（18），所述贴环（18）上设有刻度线，所述转轴（17）上固定有第一支撑杆（19），所述第一支撑杆（19）底部固定有磁块（20），所述底板（1）上固定有第二支撑杆（21）、第三支撑杆（23），所述第二支撑杆（21）上与磁块（20）相对处固定有霍尔传感器（22），所述第三支撑杆（23）上固定有光电开关（24），所述光电开关（24）位于贴环（18）正下方；

还包括控制器，所述霍尔传感器（22）内部设有用于计量磁块（20）转动整圈数的第一计数器，所述光电开关（24）内部设有用于计量贴环（18）上刻度线转动个数的第二计数器，以及用于清除第二计数器内统计数据的复位电路，所述控制器内部设有用于设定对第一计数器进行数据采集时间的第一时钟电路，所述控制器内部还设有用于设定对第二计数器进行数据采集时间的第二时钟电路。

2.根据权利要求1所述的齿轮绝对值编码器同步检测结构，其特征在于：所述卡座（5）上下对称设置。

3.根据权利要求1所述的齿轮绝对值编码器同步检测结构，其特征在于：所述刻度线为间隔为1°的均匀黑色条纹。

4.根据权利要求1所述的齿轮绝对值编码器同步检测结构，其特征在于：所述第一计数器与控制器电气连接。

5.根据权利要求1所述的齿轮绝对值编码器同步检测结构，其特征在于：所述第二计数器、复位电路均与控制器电气连接。