CN218243272U - 一种高精度的无刷电机编码器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电机编码器，具体的说是一种高精度的无刷电机编码器，包括电机组件、编码器组件和增量式组件，电机组件包括无刷电机，编码器组件包括外壳，外壳固定在无刷电机的背面，增量式组件包括编码圆盘和分度尺，编码圆盘位于外壳的内部，编码圆盘的正面开有若干第一透光孔和零点信号透光孔，分度尺的表面开有若干第二透光孔，分度尺位于编码圆盘正面，编码圆盘的正面设置有第一光源和第二光源，编码圆盘的背面设置有第一受光元件和第二受光元件，无刷电机的内部转动连接有输出轴，输出轴的一侧设置有卡接面。本实用新型采用增量式编码器提高计算无刷电机转速的精确度，无刷电机在需要高精度转速计算时，降低误差。

Description

一种高精度的无刷电机编码器

技术领域

本实用新型涉及一种电机编码器，具体为一种高精度的无刷电机编码器，属于无刷电机技术领域。

背景技术

无刷直流电机由电动机主体和驱动器组成，是一种典型的机电一体化产品。由于无刷直流电动机是以自控式运行的，所以不会像变频调速下重载启动的同步电机那样在转子上另加启动绕组，也不会在负载突变时产生振荡和失步，电动机编码器编码器是一种适用于电动机上将信号或数据进行编制、转换为可用以通讯、传输和存储的信号形式的设备。

中国专利号CN214674818U提供无刷电机的磁环编码器结构及无刷电机，属于无刷电机领域，提高对电机转子角度变化的检测精度，增强电机的低速性能，本实用新型的无刷电机的磁环编码器结构，包括磁环和线性霍尔传感器，所述磁环安装在无刷电机内的转子轴上，所述线性霍尔传感器设有至少两个，用于感应所述磁环磁场变化。磁环具有稳定的磁场，线性霍尔传感器能够感应到磁场的变化产生信号波，计算机算法可以根据多个线性霍尔传感器产生的信号波的数值，算出转子轴的转速，以此控制电机转速，控制性能好。

然而，上述中案例虽然磁环具有稳定的磁场，线性霍尔传感器能够感应到磁场的变化产生信号波，计算机算法可以根据多个线性霍尔传感器产生的信号波的数值，算出转子轴的转速，但是计算出结果精确度较低，无刷电机在需要高精度转速计算时，导致误差较大。

有鉴于此特提出本实用新型。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种高精度的无刷电机编码器。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的，一种高精度的无刷电机编码器，包括电机组件、编码器组件和增量式组件，所述电机组件包括无刷电机，所述编码器组件包括外壳，所述外壳固定在无刷电机的背面，所述增量式组件包括编码圆盘和分度尺，所述编码圆盘位于所述外壳的内部，所述编码圆盘的正面开有若干第一透光孔和零点信号透光孔，所述分度尺的表面开有若干第二透光孔，所述分度尺位于编码圆盘正面，所述编码圆盘的正面设置有第一光源和第二光源，所述编码圆盘的背面设置有第一受光元件和第二受光元件。

进一步的，所述无刷电机的内部转动连接有输出轴，所述输出轴的一侧设置有卡接面。

进一步的，所述电机组件的正面安装有安装组件，所述安装组件包括安装板和第一轴承，所述安装板固定在无刷电机的正面，所述输出轴贯穿固定在第一轴承的内环内。

进一步的，所述安装板的正面开有安装孔，所述安装板的正面开有卡接槽，所述第一轴承卡接在卡接槽内。

进一步的，所述外壳的背面安装有接线座，所述外壳的内部转动有转动轴，且编码圆盘固定套接在转动轴的外部。

进一步的，所述编码器组件的正面安装有连接组件，所述连接组件包括连接板和固定环，所述连接板固定在外壳上。

进一步的，所述连接板的正面开有连接孔，所述固定环固定在连接板上。

进一步的，所述固定环的内部固定有第二轴承，所述转动轴固定在第二轴承的内环内部。

本实用新型的技术效果和优点：(1)通过设置的增量式组件，增量式组件内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，能够监控无刷电机的转速，精度非常高，同时采用两个零点信号透光孔和分度尺以及配套的光源和受光元件，进一步提高监控无刷电机的转速的精度；(2)通过设置的连接组件，采用连接组件内的连接板能进行将编码器组件的外壳固定到电机组件上，同时采用第二轴承能使转动轴平稳转动。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的编码器结构示意图；

图3为本实用新型的编码器内部结构示意图；

图4为本实用新型的增量式组件结构示意图。

图中：100、电机组件；101、无刷电机；102、输出轴；103、卡接面；200、安装组件；201、安装板；202、安装孔；203、卡接槽；204、第一轴承；300、编码器组件；301、外壳；302、接线座；303、转动轴；400、连接组件；401、连接板；402、连接孔；403、固定环；404、第二轴承；500、增量式组件；501、编码圆盘；502、第一透光孔；503、零点信号透光孔；504、分度尺；505、第一光源；506、第一受光元件；507、第二光源；508、第二受光元件；509、第二透光孔。

具体实施方式

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，本领域普通技术人员在没有做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。

请参阅图1-4所示，一种高精度的无刷电机编码器，包括电机组件100、编码器组件300和增量式组件500，电机组件100包括无刷电机101，无刷电机101的内部转动连接有输出轴102，输出轴102的一侧设置有卡接面103，卡接面103便于输出轴102与配套的连接设备连接；

编码器组件300包括外壳301，外壳301固定在无刷电机101的背面，外壳301的背面安装有接线座302，外壳301的内部转动有转动轴303，转动轴303与输出轴102连接，在输出轴102转动时带动转动轴303和编码圆盘501转动，且编码圆盘501固定套接在转动轴303的外部；

增量式组件500包括编码圆盘501和分度尺504，编码圆盘501位于外壳301的内部，编码圆盘501转动时，启动光源和受光元件，第一光源505照射的光线通过分度尺504上的第二透光孔509，在光线透过第一透光孔502时，第一受光元件506接收到信号脉冲，编码圆盘501的正面开有若干第一透光孔502和零点信号透光孔503，分度尺504的表面开有若干第二透光孔509，分度尺504位于编码圆盘501正面，编码圆盘501的正面设置有第一光源505和第二光源507，编码圆盘501的背面设置有第一受光元件506和第二受光元件508，在第二光源507照射的光线通过分度尺504上的第二透光孔509，在光线透过零点信号透光孔503时，第二受光元件508接收到信号脉冲，表明无刷电机101的输出轴102转动半个周期，采用两个零点信号透光孔503和分度尺504以及配套的光源和受光元件，提高监控无刷电机的转速的精度。

作为本实用新型的一种技术优化方案，电机组件100的正面安装有安装组件200，安装组件200包括安装板201和第一轴承204，安装板201固定在无刷电机101的正面，输出轴102贯穿固定在第一轴承204的内环内，安装板201的正面开有安装孔202，采用安装板201配合螺栓能将无刷电机101固定到指定位置，安装板201的正面开有卡接槽203，第一轴承204卡接在卡接槽203内。

作为本实用新型的一种技术优化方案，编码器组件300的正面安装有连接组件400，连接组件400包括连接板401和固定环403，连接板401能进行将编码器组件300的外壳301固定到电机组件100上，连接板401固定在外壳301上，连接板401的正面开有连接孔402，固定环403固定在连接板401上，固定环403的内部固定有第二轴承404，采用第二轴承404能使转动轴303平稳转动，转动轴303固定在第二轴承404的内环内部。

本实用新型在使用时，将编码器组件300的外壳301通过螺栓安装在无刷电机101上，采用第二轴承404能使转动轴303平稳转动，同时使转动轴303与输出轴102的另一端连接，在无刷电机101使用时，输出轴102转动，输出轴102转动带动转动轴303和编码圆盘501转动，同时启动光源和受光元件，第一光源505照射的光线通过分度尺504上的第二透光孔509，在光线透过第一透光孔502时，第一受光元件506接收到信号脉冲，因此增量式组件500内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，能够监控无刷电机的转速，精度非常高，在第二光源507照射的光线通过分度尺504上的第二透光孔509，在光线透过零点信号透光孔503时，第二受光元件508接收到信号脉冲，表明无刷电机101的输出轴102转动半个周期，采用两个零点信号透光孔503和分度尺504以及配套的光源和受光元件，进一步提高监控无刷电机的转速的精度，无刷电机101安装时，将安装板201通过螺栓固定安装到指定设备上。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种高精度的无刷电机编码器，包括电机组件（100）、编码器组件（300）和增量式组件（500），其特征在于：所述电机组件（100）包括无刷电机（101），所述编码器组件（300）包括外壳（301），所述外壳（301）固定在无刷电机（101）的背面，所述增量式组件（500）包括编码圆盘（501）和分度尺（504），所述编码圆盘（501）位于所述外壳（301）的内部，所述编码圆盘（501）的正面开有若干第一透光孔（502）和零点信号透光孔（503），所述分度尺（504）的表面开有若干第二透光孔（509），所述分度尺（504）位于编码圆盘（501）正面，所述编码圆盘（501）的正面设置有第一光源（505）和第二光源（507），所述编码圆盘（501）的背面设置有第一受光元件（506）和第二受光元件（508）。

2.根据权利要求1所述的一种高精度的无刷电机编码器，其特征在于：所述无刷电机（101）的内部转动连接有输出轴（102），所述输出轴（102）的一侧设置有卡接面（103）。

3.根据权利要求2所述的一种高精度的无刷电机编码器，其特征在于：所述电机组件（100）的正面安装有安装组件（200），所述安装组件（200）包括安装板（201）和第一轴承（204），所述安装板（201）固定在无刷电机（101）的正面，所述输出轴（102）贯穿固定在第一轴承（204）的内环内。

4.根据权利要求3所述的一种高精度的无刷电机编码器，其特征在于：所述安装板（201）的正面开有安装孔（202），所述安装板（201）的正面开有卡接槽（203），所述第一轴承（204）卡接在卡接槽（203）内。

5.根据权利要求1所述的一种高精度的无刷电机编码器，其特征在于：所述外壳（301）的背面安装有接线座（302），所述外壳（301）的内部转动有转动轴（303），且编码圆盘（501）固定套接在转动轴（303）的外部。

6.根据权利要求5所述的一种高精度的无刷电机编码器，其特征在于：所述编码器组件（300）的正面安装有连接组件（400），所述连接组件（400）包括连接板（401）和固定环（403），所述连接板（401）固定在外壳（301）上。

7.根据权利要求6所述的一种高精度的无刷电机编码器，其特征在于：所述连接板（401）的正面开有连接孔（402），所述固定环（403）固定在连接板（401）上。

8.根据权利要求6所述的一种高精度的无刷电机编码器，其特征在于：所述固定环（403）的内部固定有第二轴承（404），所述转动轴（303）固定在第二轴承（404）的内环内部。

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