CN214502516U - 一种轴角编码器检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种轴角编码器检测装置，属于编码器的检测仪表领域。包含有伺服电机、采集轴角编码器转速的转速测量模块、测试台以及安装底座；所述安装底座上设置有用于固定轴角编码器的支承组件；所述支承组件包含有容纳轴角编码器壳体的套筒和支承架，所述套筒经支承架与安装底座固定连接；所述套筒的侧壁上开设有用于对轴角编码器的输出端子进行固定的开口，开口自套筒远离联轴器的端面沿套筒的轴向延伸，且开口远离联轴器的一端的宽度大于另一端的宽度；实现待检的轴角编码器的快速且方便的安装。

Description

一种轴角编码器检测装置

技术领域

本实用新型属于编码器检测仪表领域，具体涉及一种轴角编码器检测装置。

背景技术

轴角编码器是将转轴的角位移或直线位移的模拟量转变成数字量输出的一种器件，可以用于速度、位置等的检出，已工业化的应用在测控、数控、航天、雷达等多种领域。然而在长期使用过程中，轴角编码器的转轴容易发生磨损和故障，导致轴角编码器的输出出现误差，给各种使用场景带来极大的影响。因此需要对轴角编码器进行各种性能测试，尤其需要对轴角编码器转轴的转速是否与其他工件相匹配进行检测。目前的轴角编码器检测仪表需要在当前的轴角编码器测试完成后先拆卸掉与之固定的连接件，之后更换下一个待检的轴角编码器并通过连接件固定，连接件的安装和拆卸降低了轴角编码器的检测效率，因此现有的轴角编码器检测仪表不能适应轴角编码器批量生产或售后检修时的性能验证需求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种轴角编码器检测装置，解决的技术问题为：实现待检的轴角编码器的快速且方便的安装。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种轴角编码器检测装置，包含有伺服电机、采集轴角编码器转速的转速测量模块、测试台以及安装底座，所述测试台用于对转速测量模块采集的数据进行分析和显示，所述伺服电机固定连接于安装底座上，所述伺服电机的转轴末端固定连接有联轴器，所述联轴器的另一端与待测试的轴角编码器的转轴末端联接；所述安装底座上设置有用于固定轴角编码器的支承组件；所述支承组件包含有容纳轴角编码器壳体的套筒和支承架，所述套筒经支承架与安装底座固定连接；所述套筒的侧壁上开设有用于对轴角编码器的输出端子进行固定的开口，所述开口自套筒远离联轴器的端面沿套筒的轴向延伸，且开口远离联轴器的一端的宽度大于另一端的宽度。

优化地，所述测试台包含有：

电源模块，所述电源模块用于提供工作电源；

主控板，所述主控板上设置有微处理器，微处理器用于对接入主控板的数据进行分析和处理；所述主控板与电源模块电连接；所述待测试的轴角编码器通过电缆线连接至主控板；

电机调速板，与所述电源模块电连接；所述电机调速板用于控制伺服电机转轴的转速，电机调速板的信号输出端与伺服电机的信号输入端和主控板的信号输入端均相互连接；

电机驱动模块，与所述电源模块电连接，用于驱动伺服电机；所述电机驱动模块的电源输出端与伺服电机的电源输入端电连接；

显示面板，用于显示经电机调速板设置的转速值以及经所述的转速测量模块检测出的转速值。

优化地，所述转速测量模块包含有信号采集板、霍尔传感器和小磁铁；所述信号采集板与支承架固定连接；所述霍尔传感器电连接在信号采集板上，所述小磁铁通过粘磁板固定在轴角编码器的转轴上；所述信号采集板与主控板电连接。

优化地，所述电源模块包含有开关电源，所述开关电源输出主控板、电机调速板、电机驱动模块和显示面板所需要的直流工作电压。

优化地，所述显示面板上设置有显示屏、调速旋钮、电机开关旋钮以及电源开关旋钮；所述显示屏用于显示预设的伺服电机转速值和通过转速测量模块检测出的实际转速值；调速旋钮用于实现对伺服电机转速的调节，与电机调速板固定电连接；电机开关旋钮用于开启或关闭伺服电机以及实现伺服电机正转和反转的设定，与电机驱动模块固定电连接；电源开关旋钮用于开启和关闭测试台。

优化地，所述显示屏还用于显示轴角编码器的当前格雷码码值和跳码码值。

本实用新型的有益效果是：

1）在更换待检的轴角编码器时，将轴角编码器自上而下地置入套筒，在轴角编码器置入套筒时将其输出端子同步地放置在开口内。轴角编码器的转轴接入联轴器，同时因为开口的宽度是自上而下变窄的，刚性的输出端子在开口宽度与其宽度一致时，与开口的斜面发生抵接，实现轴角编码器的固定。通过开口的斜面对输出端子产生支撑和固定作用，使轴角编码器的转轴在随联轴器转动时，轴角编码器的壳体保持夹在开口内不动的状态。在检测完毕后，将轴角编码器从套筒内取出即可，从而实现了轴角编码器的快速固定和取出，提高了作业效率。

2）开口的宽度是自上而下逐步变窄的，因此可以适配不同大小的轴角编码器输出端子，同时套筒的尺寸也可以兼容不同大小的轴角编码器，在联轴器可与轴角编码器的转轴实现联接的前提下，进一步扩大了检测装置的适用范围。

附图说明

图1为检测装置连接示意图；

图2为开口的侧视图；

图3为轴角编码器置入套筒内的正剖视图；

图4为测试台模块图（虚线框出部分表示：测试台所包含的模块）；

图5为显示面板示意图。

图中，1-轴角编码器，2-伺服电机，3-转速测量模块，301-信号采集板，302-霍尔传感器，303-小磁铁，304-粘磁板，4-测试台，5-安装底座，6-支承组件，601-套筒，602-支承架，7-开口，8-联轴器，9-电源模块，10-主控板，11-电机调速板，12-电机驱动模块，13-显示面板，1301-显示屏，1302-调速旋钮，1303-电机开关旋钮，1304-电源开关旋钮,14-输出端子。

具体实施方式

下面将结合实施例，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的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。

本实用新型提供了一种轴角编码器检测装置，适用于输出端子14为侧出型的轴角编码器1的性能检测。

如图1和图3所示，该检测装置包含有安装底座5，安装底座5的左边固定有测试台4，右边固定有伺服电机2，固定伺服电机2时将其转轴朝上放置且其转轴末端固定一个联轴器8，联轴器8的另一端与轴角编码器1的转轴末端联接，安装底座5上还设置有固定轴角编码器1的支承组件6。

其中支承组件6包含有：容纳轴角编码器1壳体的套筒601和支承架602。套筒601和输出端子14均设定为刚性件。支承架602固定在安装底座5上，且位于伺服电机2的右边，其有两个延伸的支板。套筒601位于联轴器8的正上方，固定于支承架602的一个支板上。套筒601的侧壁上开设有固定轴角编码器1的输出端子14的开口7。如图2所示，开口7自套筒601的顶端往下延伸，并且开口7的宽度自上而下逐步变小，其截面可以为上宽下窄的梯形，开口7两侧的斜面也可与开口7底端构成其他的上宽下窄的截面形状。

该检测装置还包含有采集轴角编码器1转速的转速测量模块3，可以采用霍尔检测方式。其中霍尔检测方式可以通过设置如下检测单元实现：信号采集板301、霍尔传感器302和小磁铁303。其中信号采集板301固定在支承架602的另一个支板上，霍尔传感器302可以采用焊接方式电连接在信号采集板301上。小磁铁303通过一个圆形的粘磁板304固定在轴角编码器1转轴上，其中粘磁板304套设在轴角编码器1的转轴上，为可拆卸方式，其直径小于轴角编码器1的壳体直径。粘磁板304位于联轴器8的上方，小磁铁303固定在粘磁板304朝下的一面上，霍尔传感器302位于小磁铁303正下方。通过小磁铁303给霍尔传感器302施加外部磁场，且小磁铁303是随轴角编码器1的转轴转动的，霍尔传感器302将感应到的电压通过信号采集板301的信号输出端连接至主控板10。

如图4所示，测试台4内部包含有多个电路模块，首先设有电源模块9，给整个测试台4供电。其次还包含有主控板10，主控板10上设置有微处理器，并包含有电压转换电路，电压转换电路将从电源模块9接入的电压信号转换为微处理器的工作电平。微处理器用于对接入主控板10的数据进行分析和处理。待测试的轴角编码器1与主控板10通过电缆连接，主控板10向轴角编码器1提供额定的工作电压，轴角编码器1将码值信号传回至主控板10。测试台4还包含有电机调速板11，其通过电源模块9供电，将其信号输出端连接至伺服电机2的信号输入端，可实现对伺服电机2转轴的转速调节。伺服电机2需要有驱动模块对其进行驱动，因此进一步地在测试台4内部设置电机驱动模块12，电机驱动模块12通过电源模块9供电，其电源输出端连接至伺服电机2的电源输入端，驱动伺服电机2的通断以及正反转设定。测试台4还包含有显示面板13，将经电机调速板11设置的转速值以及经转速测量模块3检测出的转速值进行显示，并且在轴角编码器1将码值信号传回主控板10并经微处理器处理后，还可以通过显示面板13将当前格雷码码值和跳码码值进行显示。电源模块9可以设置为开关电源，开关电源输出主控板10、电机调速板11、电机驱动模块12和显示面板13所需要的直流工作电压。

如图5所示，上述显示面板13上进一步设置有位于显示面板13左侧的显示屏1301，位于右侧的调速旋钮1302、电机开关旋钮1303以及电源开关旋钮1304。其中：调速旋钮1302是电连接于电机调速板11的，通过调速旋钮1302设定伺服电机2的转速；电机开关旋钮1303是电连接至电机驱动模块12的，通过电机开关旋钮1303接通或断开伺服电机2以及实现伺服电机2正转和反转的设定；通过电源开关旋钮1304开启和关闭测试台4。

本实用新型的技术原理为：在进行轴角编码器1转速检测时，检测人员将轴角编码器1的转轴套设上粘磁板304，接着将轴角编码器1放置入套筒601，其转轴向下，其输出端子14放置入开口7。轴角编码器1上的转轴伸入联轴器8内，轴角编码器1的输出端子14与开口7两侧的斜面抵紧，实现对轴角编码器1的壳体的固定。

在固定轴角编码器1后，显示面板13上的电源开关旋钮1304旋至开启状态，将电机开关按钮1303调节至正转或者反转状态，通过旋转调速旋钮1302，给伺服电机2设定一个转速。小磁铁303随轴角编码器1的转轴转动，霍尔传感器302将感应到的电压信号通过信号采集板301电位上拉后输出至主控板10，以能够被微处理器识别并通过微处理器计算出对应的转速值，并将计算出的转速值以及给伺服电机2设定的转速值都输出至显示屏1301进行显示，检测人员通过显示屏1301读取数值并进行比较。并且在主控板10上设置电位上拉电路，将轴角编码器1的格雷码输出电平转换为主控板10上的微处理器能识别的电平，并通过微处理器进行十进制转换，同时判断是否为跳码，将对应的格雷码码值和跳码码值在显示屏1301上显示，检测人员通过显示屏1301读取相应数值。通过对显示屏1301上数值的读取和比较，检测人员可判断出轴角编码器1是否性能异常，完成对轴角编码器1的检测。完成检测后，关断伺服电机2，从套筒601内取出轴角编码器1，取下粘磁板304，进行下一个轴角编码器1的检测。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种轴角编码器检测装置，包含有伺服电机（2）、采集轴角编码器（1）转速的转速测量模块（3）、测试台（4）以及安装底座（5），所述测试台（4）用于对转速测量模块（3）采集的数据进行分析和显示，所述伺服电机（2）固定连接于安装底座（5）上，所述伺服电机（2）的转轴末端固定连接有联轴器（8），所述联轴器（8）的另一端与待测试的轴角编码器（1）的转轴末端联接；其特征在于：所述安装底座（5）上设置有用于固定轴角编码器（1）的支承组件（6）；所述支承组件（6）包含有容纳轴角编码器（1）壳体的套筒（601）和支承架（602），所述套筒（601）经支承架（602）与安装底座（5）固定连接；所述套筒（601）的侧壁上开设有用于对轴角编码器（1）的输出端子（14）进行固定的开口（7），所述开口（7）自套筒（601）远离联轴器（8）的端面沿套筒（601）的轴向延伸，且开口（7）远离联轴器（8）的一端的宽度大于另一端的宽度。

2.根据权利要求1所述的一种轴角编码器检测装置，其特征在于：所述测试台（4）包含有：

电源模块（9），所述电源模块（9）用于提供工作电源；

主控板（10），所述主控板（10）上设置有微处理器，微处理器用于对接入主控板（10）的数据进行分析和处理；所述主控板（10）与电源模块（9）电连接；所述待测试的轴角编码器（1）通过电缆线连接至主控板（10）；

电机调速板（11），与所述电源模块（9）电连接；所述电机调速板（11）用于控制伺服电机（2）转轴的转速，电机调速板（11）的信号输出端与伺服电机（2）的信号输入端和主控板（10）的信号输入端均相互连接；

电机驱动模块（12），与所述电源模块（9）电连接，用于驱动伺服电机（2）；所述电机驱动模块（12）的电源输出端与伺服电机（2）的电源输入端电连接；

显示面板（13），用于显示经电机调速板（11）设置的转速值以及经所述的转速测量模块（3）检测出的转速值。

3.根据权利要求2所述的一种轴角编码器检测装置，其特征在于：所述转速测量模块（3）包含有信号采集板（301）、霍尔传感器（302）和小磁铁（303）；所述信号采集板（301）与支承架（602）固定连接；所述霍尔传感器（302）电连接在信号采集板（301）上，所述小磁铁（303）通过粘磁板（304）固定在轴角编码器（1）的转轴上；所述信号采集板（301）与主控板（10）电连接。

4.根据权利要求2-3项任一项所述的一种轴角编码器检测装置，其特征在于：所述电源模块（9）包含有开关电源，所述开关电源输出主控板（10）、电机调速板（11）、电机驱动模块（12）和显示面板（13）所需要的直流工作电压。

5.根据权利要求2所述的一种轴角编码器检测装置，其特征在于：所述显示面板（13）上设置有显示屏（1301）、调速旋钮（1302）、电机开关旋钮（1303）以及电源开关旋钮（1304）；所述显示屏（1301）用于显示预设的伺服电机（2）转速值和通过转速测量模块（3）检测出的实际转速值；调速旋钮（1302）用于实现对伺服电机（2）转速的调节，与电机调速板（11）固定电连接；电机开关旋钮（1303）用于开启或关闭伺服电机（2）以及实现伺服电机（2）正转和反转的设定，与电机驱动模块（12）固定电连接；电源开关旋钮（1304）用于开启和关闭测试台（4）。

6.根据权利要求5所述的一种轴角编码器检测装置，其特征在于：所述显示屏（1301）还用于显示轴角编码器（1）的当前格雷码码值和跳码码值。

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