CN218629873U

CN218629873U - 一种编码器测试工装

Info

Publication number: CN218629873U
Application number: CN202222893573.4U
Authority: CN
Inventors: 周来元; 宋电
Original assignee: Nanjing Estun Automation Co Ltd
Current assignee: Nanjing Estun Automation Co Ltd
Priority date: 2022-10-31
Filing date: 2022-10-31
Publication date: 2023-03-14
Anticipated expiration: 2032-10-31

Abstract

本实用新型涉及编码器生成辅助装置领域，尤其涉及一种编码器测试工装，测试工装包括：基座、三维调整架、电机安装板、电机和参考编码器；三维调整架设于基座上，用于安装待测编码器的PCB板并实现PCB板上接收元件的位置调节；电机安装板设于基座上且向上延伸；电机和参考编码器均安装于电机安装板；电机的第一输出轴转动连接于参考编码器的码盘；电机的第二输出轴转动连接于待测编码器的码盘；电机靠近待测编码器一侧壁安装有发光元件。提供接收元件与码盘在不同位置上的装配偏差场景，从而便于后续对编码器进行测试。

Description

一种编码器测试工装

技术领域

本实用新型涉及编码器生成辅助装置领域，尤其涉及一种编码器测试工装。

背景技术

编码器是用于测试电机速度，编码器的结构包括发光元件、码盘和接收元件，接收元件、发光元件分别位于码盘两侧，接收元件设于PCB板上，PCB板上的电路对接收元件接收的信号进行处理；码盘是在一定直径的圆板上等分地开通若干个长方形孔；

编码器的码盘与电机主轴同轴安装在电机主轴上，主轴转动时带动编码器码盘一起同速旋转；编码器工作时，码盘随主轴转动，发光元件发出光源，接收元件进行信号接收，由于码盘的长方形孔产生的脉冲信号送入接收元件后PCB板进行处理，实现将旋转位移转换成一串数字脉冲信号。

在编码器生产环节中，编码器中接收元件和码盘之间装配时可能会产生装配误差，从而影响编码器的检测精度；现有的编码器测试工装不能提供装有接收元件的PCB板与码盘在各方向位置上的装配偏差场景，无法测试评估接收元件和码盘在位置上的误差对编码器整体性能的影响。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了提供一种编码器测试工装，提供接收元件与码盘在不同位置上的装配偏差场景，从而便于后续对编码器进行测试。

为解决以上技术问题，本实用新型的技术方案为：一种编码器测试工装，用于给编码器提供不同装配位置的测试场景，编码器包括码盘和分别设于码盘两侧的接收元件、发光元件，接收元件设于PCB板；测试工装包括：基座、三维调整架、电机安装板、电机和参考编码器；

三维调整架设于基座上，用于安装待测编码器的PCB板并实现PCB板上接收元件的位置调节；

电机安装板设于基座上且向上延伸；

电机和参考编码器均安装于电机安装板；

电机的第一输出轴转动连接于参考编码器的码盘；电机的第二输出轴转动连接于待测编码器的码盘；电机靠近待测编码器一侧壁安装有发光元件。

进一步地，基座高度可调；基座包括基板、支腿和水平仪；支腿设于基板底部四角，支腿包括竖向穿设于基板的螺柱和用于将基板固定于螺柱的螺母；水平仪水平设于基板上，水平仪数量为两个，两个水平仪相互垂直设置；活动的螺母来实现高度调节，两个水平仪实现轴向径向的水平测量，支腿和水平仪结合使用保证了基板处于水平。

进一步地，基座上设有第一限位槽和第二限位槽；第一限位槽的径向宽度和三维调整架底部宽度相等，第二限位槽径向宽度和电机安装板宽度相等；第一限位槽和第二限位槽使三维调整架和电机安装板的安装更稳固，不易移位。

进一步地，三维调整架和电机安装板分别与基座之间的连接均为可拆卸连接；基座上设有用于安装三维调整架的第一安装孔和用于安装电机安装板的第二安装孔；第一安装孔为多个且在基座轴向上分布，便于三维调整架进行轴向位置的粗调。

进一步地，工装还包括连接于基座且位于电机底部的电机支撑架，用于对电机进行支撑。

进一步地，电机支撑架顶部为弹性件，减少震动。

进一步地，三维调整架包括三维调整台和设于三维调整台自由端的旋转台，旋转台平行于待测编码器的码盘。

进一步地，测试工装还包括PCB板支撑架，PCB板支撑架包括支撑底板和设于支撑底板一侧的支撑块，支撑底板与旋转台螺栓连接，PCB板与支撑块螺栓连接；支撑底板的直径与PCB板大小对应，根据不同大小的PCB板，可以制作对应的支撑架，满足多种类型PCB板，不同型号的支撑底板和旋转台的螺孔位置对应不变。

进一步地，电机安装板用于安装电机的一侧为圆形阶梯状，用于安装不同型号的电机。

进一步地，参考编码器外部还设有安装壳，参考编码器的码盘和分别设于码盘两侧的接收元件、发光元件均安装于安装壳内，电机的第一输出轴穿设于电机安装板后伸入安装壳连接于参考编码器的码盘；安装壳靠近电机安装板的一侧设有用于将安装壳安装于电机安装板的安装腿。

本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型通过三维调整架实现接收元件和码盘之间相对位置的控制，提供了接收元件和码盘在XYZ方向、以及旋转角度上的装配偏差场景，模拟编码器PCB板安装后所产生的装配误差，便于后续操作人员比对在不同装配位置下待测编码器与参考编码器之间的数值差，来得到不同方向上的尺寸误差对编码器性能的影响，从而实现编码器的精度测试。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为本实用新型前侧结构示意图；

图3为本实用新型附图结构示意图；

图4为本实用新型爆炸结构示意图一；

图5为本实用新型爆炸结构示意图二；

附图标记：

1、待测编码器；101、码盘；102、接收元件；103、发光元件；104、PCB板；

2、基座；201、基板；2011、第一限位槽；2012、第二限位槽；2013、第一安装孔；2014、第二安装孔；202、支腿；2021、螺柱；2022、螺母；203、水平仪；

3、三维调整架；301、三维调整台；302、旋转台；

4、电机安装板；

5、电机；501、第一输出轴；502、第二输出轴；

6、参考编码器；601、安装壳；602、安装腿；

7、电机支撑架；701、橡胶垫；

8、PCB板支撑架；801、支撑底板；802、支撑块。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

请参考图1至图5，本实用新型为一种编码器测试工装，用于给编码器提供不同装配位置的测试场景，模拟编码器PCB板安装后所产生的装配误差环境，便于编码器测试。本实施例中，规定图1至图5中箭头F所示方向为前侧。待测编码器1内部包括码盘101和分别设于码盘101两侧的接收元件102、发光元件103，接收元件102设于PCB板104。

测试工装包括：基座2、三维调整架3、电机安装板4、电机5和参考编码器6；

三维调整架3设于基座2上，用于安装待测编码器1的PCB板104并实现PCB板104上接收元件102的位置调节；

电机安装板4设于基座2上且向上延伸；

电机5和参考编码器6均安装于电机安装板4；

电机5的第一输出轴501转动连接于参考编码器6的码盘101；电机5的第二输出轴502转动连接于待测编码器1的码盘101；电机5靠近待测编码器1一侧壁安装有发光元件103。

通过手动调整三维调整架3，从而使安装于三维调整架3上的接收元件102实现位置变动，从而模拟编码器PCB板104安装后所产生的装配误差，该装配偏差为接收元件102和码盘101、发光元件103的位置装配偏差。

参阅图1和图5，基座2为高度可调节结构，基座2包括基板201、支腿202和水平仪203；

支腿202设于基板201底部四角，支腿202包括竖向穿设于基板201的螺柱2021和用于将基板201固定于螺柱2021的两个可活动的螺母2022，活动螺母2022来实现高度调节；水平仪203水平设于基板201上，水平仪203数量为两个，两个水平仪203相互垂直设置，实现轴向径向即XY方向上的水平测量；结合支腿202和两个水平仪203，保证基座2处于水平状态，避免基座2上各器件在编码器测量中由于基座2水平问题造成的误差；本实施例中，水平仪203可采用上海量具公司生产的S109-111-100型号的水平仪203。

基板201的上表面设有第一限位槽2011和第二限位槽2012；第一限位槽2011的径向宽度和三维调整架3底部宽度相等，第二限位槽2012径向宽度和电机安装板4宽度相等。第一限位槽2011和第二限位槽2012使三维调整架3和电机安装板4安装于基板201上时限制了其活动空间，不易移位，增加了稳定性。

第一限位槽2011设有用于连接三维调整架3底部的第一安装孔2013，第一安装孔2013和三维调整架3底部通过螺栓螺母2022连接；第二限位槽2012设有用于连接电机安装板4的第二安装孔2014，第二安装孔2014和电机安装板4底部也通过螺栓螺母2022连接；其中，第一安装孔2013为多个且在第一安装槽轴向上分布，便于进行轴向位置的粗调，实现三维调整架3轴向上大幅度位置调整。

电机5整体安装于电机安装板4的前侧，电机安装板4的前侧为圆形阶梯状，便于安装不同大小型号的电机5；参考编码器6设于电机安装板4的后侧，参考编码器6整体为一个标准高精度编码器，参考编码器6中，码盘、接收元件、发光元件之间的位置关系为固定设置的理想值；参考编码器6外部还设有安装壳601，参考编码器6的码盘和分别设于码盘两侧的接收元件、发光元件均安装于安装壳601内，参考编码器6的内部结构图中未示出。电机5后侧的输出轴即第一输出轴501穿设于电机安装板4后伸入安装壳601连接于参考编码器6的码盘，从而带动参考编码器6的码盘工作。安装壳601前侧设有用于将安装壳601安装于电机安装板4的安装腿602，安装腿602和电机安装板4之间通过螺钉连接。

工装还包括位于三维调整架3和电机安装板4之间用于对电机5进行支撑的电机支撑架7；本实施例中，电机支撑架7为顶部设有弹性件的螺栓螺母结构，螺栓底部通过螺母连接于基板201，设于螺栓顶部的弹性件为橡胶垫701。电机支撑架7的作用在于：首先，电机5是悬空设置于电机安装板4的前侧，当电机5较重时，有可能因为其自重问题导致电机输出轴不水平，在电机5底部设置电机支撑架7可以起到支撑作用，使电机5保持水平；然后，电机输出轴在转动时可能会有产生震动，如果电机支撑架7为刚性结构，则有可能会损坏电机5，那橡胶垫701减少震动。

电机5的前侧输出轴即第二输出轴502转动连接于待测编码器1的码盘101，电机5的前侧壁设置发光元件103。

结合图1、图2和图4，三维调整架3包括三维调整台301和设于三维调整台301上方自由端及的旋转台302，旋转台302平行于待测编码器1的码盘101。本实施例中，三维调整台301可采用FUTANSI复坦希公司生产的XH31-25C型号的调整台，旋转台302也可采用FUTANSI复坦希公司生产的FR11型号旋转台302；三维调整架3为高精度手动三维调整架3，实现PCB板104上接收元件102在XYZ方向的移动和旋转。

测试工装还包括PCB板支撑架8，PCB板支撑架8包括支撑底板801和设于支撑底板801后侧的支撑块802，支撑底板801与旋转台302螺栓连接，PCB板104与支撑块802螺栓连接；PCB支撑板是为了匹配不同大小的PCB板104；支撑底板801的直径与PCB板104大小对应，根据不同大小的PCB板104，可以制作对应的PCB板支撑架8，满足多种类型PCB板104，不同型号的支撑底板801和旋转台302的螺孔位置对应不变。

本实用新型的工作原理为：电机5两个输出轴分别连接于参考编码器6和待测编码器1；参考编码器6中，码盘、接收元件、发光元件之间的位置关系为固定设置的理想值；在编码器的生产制造过程中，码盘、接收元件、发光元件之间的装配位置通常不能达到这种理想值的情况，就会产生偏差，那就需要分析位置偏差对编码器性能的影响。

本工装将待测编码器1的发光元件103和码盘101保持在固定位置，将接收器件设于三维调整架3上，三维调整架3用于实现接收器件和码盘101的相对位置控制，三维调整架3模拟不同位置；工作人员可以采集不同位置的对编码器的影响；接收器件的位置或旋转角度动了以后，待测编码器1的性能可能会产生变化，此时将待测编码器1输出的数据和参考编码器6输出的数据进行对比，则可以知道待测编码器1的接收元件102往某个方向移动了某个尺寸后产生了哪些变化，便于工作人员评估不同方向上的尺寸误差对编码器性能的影响。本工装模拟编码器PCB板104安装后所产生的装配误差场景，便于评估XYZ方向、以及旋转角度上的误差对编码器的性能的影响，技术人员可以根据分析不同方向上的影响程度，评估生产编码器时制定的公差的合理性，决定是否收紧或放松公差。

本实用新型未涉及部分均与现有技术相同或采用现有技术加以实现。

以上内容是结合具体的实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种编码器测试工装，用于给编码器提供不同装配位置的测试场景，编码器包括码盘和分别设于码盘两侧的接收元件、发光元件，接收元件设于PCB板；其特征在于，测试工装包括：基座、三维调整架、电机安装板、电机和参考编码器；

电机安装板设于基座上且向上延伸；

电机和参考编码器均安装于电机安装板；

电机的第一输出轴转动连接参考编码器的码盘；电机的第二输出轴转动连接于待测编码器的码盘；电机靠近待测编码器一侧壁安装有发光元件。

2.根据权利要求1所述的编码器测试工装，其特征在于：基座高度可调；基座包括基板、支腿和水平仪；

支腿设于基板底部四角，支腿包括竖向穿设于基板的螺柱和用于将基板固定于螺柱的螺母；

水平仪水平设于基板上，水平仪数量为两个，两个水平仪相互垂直设置。

3.根据权利要求1所述的编码器测试工装，其特征在于：基座上设有第一限位槽和第二限位槽；第一限位槽的径向宽度和三维调整架底部宽度相等，第二限位槽径向宽度和电机安装板宽度相等。

4.根据权利要求1所述的编码器测试工装，其特征在于：三维调整架和电机安装板分别与基座之间的连接均为可拆卸连接；基座上设有用于安装三维调整架的第一安装孔和用于安装电机安装板的第二安装孔；

第一安装孔为多个且在基座轴向上分布。

5.根据权利要求1所述的编码器测试工装，其特征在于：工装还包括连接于基座且位于电机底部的电机支撑架。

6.根据权利要求5所述的编码器测试工装，其特征在于：电机支撑架顶部为弹性件。

7.根据权利要求1所述的编码器测试工装，其特征在于：三维调整架包括三维调整台和设于三维调整台自由端的旋转台，旋转台平行于待测编码器的码盘。

8.根据权利要求1所述的编码器测试工装，其特征在于：测试工装还包括PCB板支撑架，PCB板支撑架包括支撑底板和设于支撑底板一侧的支撑块，支撑底板与旋转台螺栓连接，PCB板与支撑块螺栓连接。

9.根据权利要求1所述的编码器测试工装，其特征在于：电机安装板用于安装电机的一侧为圆形阶梯状。

10.根据权利要求1所述的编码器测试工装，其特征在于：参考编码器外部还设有安装壳，参考编码器的码盘和分别设于码盘两侧的接收元件、发光元件均安装于安装壳内，电机的第一输出轴穿设于电机安装板后伸入安装壳连接于参考编码器的码盘；

安装壳靠近电机安装板的一侧设有用于将安装壳安装于电机安装板的安装腿。