CN212274955U

CN212274955U - 一种具有离合控制机构的编码器装置

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Publication number: CN212274955U
Application number: CN202021013578.8U
Authority: CN
Inventors: 黄敏; 钟伟发; 梁伟荣; 叶锦链; 袁怡宝; 张剑锋
Original assignee: Zhuhai Taiyi Artificial Intelligence Co ltd
Current assignee: Zhuhai Taiyi Artificial Intelligence Co ltd
Priority date: 2020-06-04
Filing date: 2020-06-04
Publication date: 2021-01-01
Anticipated expiration: 2030-06-04

Abstract

本实用新型涉及传感器装置的技术领域，具体公开了一种具有离合控制机构的编码器装置，包括第一连接件、编码器及舵机，第一连接件上靠近被测运动部件的位置连接有编码器摆臂，编码器摆臂上固设有编码器，编码器摆臂上还设有用于拉动从动轮离开被测运动部件表面的复位弹性件；第一连接件上远离被测运动部件的位置上设有舵机，舵机驱动舵机摆臂转动在预设的两个位置之间转动，当舵机摆臂转到的第一位置时，舵机摆臂拨动编码器摆臂，使得从动轮贴合被测运动部件的表面而被摩擦驱动，当舵机摆臂转到的第二位置时，舵机摆臂离开编码器摆臂，使得从动轮在弹力作用下离开被测运动部件的表面，减少编码器及从动轮的不必要的作动和磨损，提高使用寿命。

Description

一种具有离合控制机构的编码器装置

技术领域

本实用新型涉及传感器装置的技术领域，尤其涉及一种具有离合控制机构的编码器装置。

背景技术

编码器(Encoder)为传感器类的一种，包括光电编码器和磁感应编码器，光电编码器的主要工作原理为光电转换，编码器设有中心轴，中心轴上固设有光电码盘，通过光电转换将中心轴的机械几何位移量转换为脉冲或数字量；磁感应编码器的主要工作原理为电磁感应，编码器设有中心轴，中心轴上固设有磁器件(代替了光电码盘)，通过磁感应器件、利用磁场的变化来产生和提供转子的绝对位置。

现有技术中，上述编码器的中心轴上固设从动轮，所述从动轮可以与目标装置上的被测滚轮摩擦连接，由被测滚轮利用摩擦驱动从动轮同步转动，中心轴与光电码盘或磁器件联动而产生信号，编码器输出主动轮的角位移信号；或者是，所述从动轮可以与目标装置的直线移动机构摩擦连接，由直线移动机构利用摩擦驱动从动轮同步转动，中心轴与光电码盘或磁器件联动而产生信号，编码器输出直线移动机构的直线位移信号。所述目标装置可以为运输工具及加工中心等，所述被测滚轮和被测直线移动机构统称为被测运动部件，所述角位移信号和直线位移信号统称为行程信号。

目前，编码器的从动轮与目标装置的被测滚轮或被测直线移动机构等被测件之间处于摩擦传动的状态，即使是在不需要测量行程信号的情况下也是一直处于摩擦传动的状态，在这种工作模式下，编码器会因为长时间连续运转而缩短寿命，从动轮也因为长时间摩擦而迅速耗损。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种具有离合控制机构的编码器装置，能够在不需要测量行程信号时停止编码器以及从动轮的工作，延长编码器以及从动轮的使用寿命。为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种具有离合控制机构的编码器装置，应用于被测目标装置的被测运动部件上；包括第一连接件、编码器、复位弹性件及舵机，所述第一连接件上靠近被测运动部件的位置以转动副连接有编码器摆臂，所述编码器摆臂的自由端固设有包括从动轮的编码器；所述复位弹性件的一端固定在所述第一连接件上，另一端固定在所述编码器摆臂的自由端、且靠近被测运动部件的一侧；所述第一连接件上远离被测运动部件的位置上设有舵机，所述舵机包括舵机摆臂，所述舵机驱动所述舵机摆臂转动在预设的第一位置与第二位置之间转动，当所述舵机摆臂转到所述的第一位置时，所述舵机摆臂拨动所述编码器摆臂，使得所述从动轮贴合所述被测运动部件的表面而被摩擦驱动，当所述舵机摆臂转到所述的第二位置时，所述舵机摆臂离开所述编码器摆臂，使得所述从动轮在所述复位弹性件的弹力作用下离开所述被测运动部件的表面。

优选的技术方案，所述第一连接件上还安装有限位支架，所述限位支架上设有限位通孔/槽，所述舵机摆臂穿过所述限位通孔/槽并在所述限位通孔/槽内转动。

具体的，所述限位通孔/槽为腰型孔/槽，所述腰型孔/槽的长度方向位于所述舵机摆臂的摆动路径上。

进一步的技术方案，所述舵机摆臂的自由端连接有螺栓型滚轮柱塞。

更进一步的技术方案，所述螺栓型滚轮柱塞上设有用于与所述编码器摆臂滚动接触的摆臂滚轮。

优选的技术方案，所述从动轮为胶轮。

具体的，所述编码器为光电编码器或磁感应编码器。

进一步的技术方案，所述编码器装置还包括第二连接件，所述第一连接件与所述第二连接件之间以滑轨连接方式连接，所述第二连接件与被测目标装置固连。

具体的，所述被测运动部件为被测滚轮。

具体的，所述被测运动部件为被测直线移动机构。

具体的，所述复位弹性件为拉簧。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的编码器装置设有舵机摆臂以及复位弹性件，当编码器装置需要测量行程信号时，所述舵机摆臂拨动所述编码器摆臂，使得所述从动轮贴合所述被测运动部件的表面而被摩擦驱动，当编码器装置不需要测量行程信号时，所述舵机摆臂离开所述编码器摆臂，使得所述从动轮在所述复位弹性件的弹力作用下离开所述被测运动部件的表面，从而减少编码器及从动轮的不必要的作动和磨损，提高编码器及从动轮的使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型的较佳实施例的立体图；

图2是本实用新型的舵机摆臂转到第二位置上、从动轮与被测轮之间分离的示意图；

图3是本实用新型的舵机摆臂转到第一位置上、从动轮与被测轮之间相贴合的示意图；

其中的附图标记为：

1、编码器装置；101、固定板；102、第二连接件；103、第一连接件；104、舵机支架；105、舵机；106、舵机摆臂；106a、第一位置；106b、第二位置；107、限位支架；108、螺栓型滚轮柱塞；109、编码器摆臂；1010、摆臂滚轮；1011、编码器；1012、从动轮；1013、复位弹性件；1014、圆轴；1015、安装支架；2、被测滚轮。

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细地说明。

具体实施方式

本实用新型应用于被测目标装置的被测运动部件上，所述被测运动部件为被测滚轮2或被测直线移动机构，被测滚轮2的应用例子如行车，被测直线移动机构的应用例子如使用齿轮齿条组件、丝母丝杆等的可移动设备，下面以被测滚轮2为例，介绍本实用新型的技术方案，但是具体实施例不得视为对技术方案的限制。

如图1-图3所示，一种具有离合控制机构的编码器装置，包括第一连接件103、第二连接件102、编码器1011及舵机105，所述第二连接件102通过固定板101固定在行车上，所述第一连接件103与所述第二连接件102之间以滑轨连接方式连接。所述第一连接件103上靠近被测滚轮2的位置设有圆轴1014和安装支架1015，安装支架1015固定在所述第一连接件103上，所述圆轴1014的一端固定在安装支架1015上，所述圆轴1014的另一端以转动副连接有编码器摆臂109，所述编码器摆臂109的自由端向下，所述编码器摆臂109的自由端固设有包括从动轮1012的编码器1011，编码器1011的中心轴与从动轮1012之间通过花键连接，即，中心轴与从动轮1012可同步转动；所述编码器摆臂109上还设有用于拉动所述从动轮1012离开所述被测运动部件表面的复位弹性件1013，具体的，复位弹性件1013为拉簧，所述拉簧的一端固定在所述第一连接件103或者所述转动副的转轴上，另一端固定在所述编码器摆臂109的自由端、且靠近被测滚轮2的一侧，拉簧从而对编码器摆臂109产生一个远离被测滚轮2的初始拉力；所述第一连接件103上远离被测滚轮2的位置上、通过舵机支架104与固定舵机105，所述舵机105包括舵机摆臂106，舵机105内安装了一个电位器(或其它角度传感器)检测输出轴转动角度，舵机105内的控制板根据电位器的信息能比较精确的控制和保持输出轴的角度。这样的直流电机控制方式叫闭环控制，所以舵机105更准确的说是伺服马达，舵机105控制舵机摆臂106转动，当舵机摆臂106未转到目标位置时，舵机摆臂106将全速向目标位置转动，当舵机摆臂106到达目标位置时，舵机摆臂106将自动保持该位置。所述舵机105驱动所述舵机摆臂106转动在预设的第一位置106a与第二位置106b之间转动，其中，第一位置106a与竖直平面之间的参照角度为a，第二位置106b与竖直平面之间的参照角度为b；当所述舵机摆臂106转到所述的第一位置106a时，所述舵机摆臂106拨动所述编码器摆臂109，使得所述从动轮1012贴合所述被测滚轮2的表面而被摩擦驱动，并且保持从动轮1012的在该位置上，从动轮1012从而驱动编码器1011的中心轴，编码器1011开始工作；当所述舵机摆臂106转到所述的第二位置106b时，所述舵机摆臂106离开所述编码器摆臂109，使得所述从动轮1012在所述复位弹性件1013的较大的弹力作用下离开所述被测滚轮2的表面，即所述从动轮1012与被测滚轮2之间产生空隙S，编码器1011随着停止工作，减少从动轮1012不必要的磨损，提高编码器1011及从动轮1012的使用寿命。

如图1所示，所述第一连接件103上还安装有限位支架107，所述限位支架107上设有限位通孔/槽，所述舵机摆臂106穿过所述限位通孔/槽并在所述限位通孔/槽内转动，通过所述限位通孔/槽的限位或者导向，使得所述舵机摆臂106的自由端准确地抵接并拨动所述编码器摆臂109。具体的，所述限位通孔/槽为腰型孔/槽，所述腰型孔/槽的长度方向位于所述舵机摆臂106的摆动路径上，能够更好地限制所述舵机摆臂106自由端的左右摆动范围，使得所述舵机摆臂106的自由端更准确地抵接并拨动所述编码器摆臂109。

如图1、3所示，所述舵机摆臂106的自由端通过螺纹连接方式连接有螺栓型滚轮柱塞108，螺栓型滚轮柱塞108的内部含有用于缓冲的弹簧，使得所述舵机摆臂106的自由端在到达第一位置106a时，减缓对所述编码器摆臂109之间的冲击力。

如图1、3所示，所述螺栓型滚轮柱塞108上设有用于与所述编码器摆臂109滚动接触的摆臂滚轮1010，更好地减小所述舵机摆臂106的自由端与所述编码器摆臂109之间的摩擦力。

优选的，所述从动轮1012为胶轮，可以增加所述从动轮1012与被测滚轮2之间的摩擦力，防止所述从动轮1012打滑，使得所述从动轮1012与被测滚轮2之间能够同步转动，提高测量的准确度。

具体的，所述编码器1011为光电编码器或磁感应编码器。

以上实施例只是为本实用新型的较佳实施例，并非以此限制本实用新型的实施范围，凡依本实用新型之形状、构造及原理所作的等效变化，例如，将被测滚轮替换成被测直线移动机构，或螺栓型滚轮柱塞替换为铆接型滚轮柱塞等，均应涵盖于本实用新型的保护范围内。

Claims

1.一种具有离合控制机构的编码器装置，应用于被测目标装置的被测运动部件上；其特征在于，包括第一连接件、编码器、复位弹性件及舵机，所述第一连接件上靠近被测运动部件的位置以转动副连接有编码器摆臂，所述编码器摆臂的自由端固设有包括从动轮的编码器；所述复位弹性件的一端固定在所述第一连接件上，另一端固定在所述编码器摆臂的自由端、且靠近被测运动部件的一侧；所述第一连接件上远离被测运动部件的位置上设有舵机，所述舵机包括舵机摆臂，所述舵机驱动所述舵机摆臂转动在预设的第一位置与第二位置之间转动，当所述舵机摆臂转到所述的第一位置时，所述舵机摆臂拨动所述编码器摆臂，使得所述从动轮贴合所述被测运动部件的表面而被摩擦驱动，当所述舵机摆臂转到所述的第二位置时，所述舵机摆臂离开所述编码器摆臂，使得所述从动轮在所述复位弹性件的弹力作用下离开所述被测运动部件的表面。

2.根据权利要求1所述的具有离合控制机构的编码器装置，其特征在于，所述第一连接件上还安装有限位支架，所述限位支架上设有限位通孔/槽，所述舵机摆臂穿过所述限位通孔/槽并在所述限位通孔/槽内转动。

3.根据权利要求2所述的具有离合控制机构的编码器装置，其特征在于，所述限位通孔/槽为腰型孔/槽，所述腰型孔/槽的长度方向位于所述舵机摆臂的摆动路径上。

4.根据权利要求1所述的具有离合控制机构的编码器装置，其特征在于，所述舵机摆臂的自由端连接有螺栓型滚轮柱塞。

5.根据权利要求4所述的具有离合控制机构的编码器装置，其特征在于，所述螺栓型滚轮柱塞上设有用于与所述编码器摆臂滚动接触的摆臂滚轮。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的具有离合控制机构的编码器装置，其特征在于，所述从动轮为胶轮。

7.根据权利要求1-5任意一项所述的具有离合控制机构的编码器装置，其特征在于，所述编码器为光电编码器或磁感应编码器。

8.根据权利要求1-5任意一项所述的具有离合控制机构的编码器装置，其特征在于，所述编码器装置还包括第二连接件，所述第一连接件与所述第二连接件之间以滑轨连接方式连接，所述第二连接件与被测目标装置固连。

9.根据权利要求1-5任意一项所述的具有离合控制机构的编码器装置，其特征在于，所述被测运动部件为被测滚轮。

10.根据权利要求1-5任意一项所述的具有离合控制机构的编码器装置，其特征在于，所述被测运动部件为被测直线移动机构。