[實用新型]電機一體式光電伺服編碼器

有效

• 申請號: 201320231622.6
• 申請日: 2013-05-02
• 公開（公告）號: CN203274768U
• 公開（公告）日: 2013-11-06
• 發明（設計）人: 巴森
• 申請（專利權）人: 長春榮德光學有限公司
• 主分類號: G01D5/347
• 分類號: G01D5/347
• 代理公司: 吉林省長春市新時代專利商標代理有限公司 22204
• 代理人: 石岱

技術領域

本實用新型涉及一種光電編碼器，又稱速度傳感器或位移傳感器，具體的說是一種與伺服電機結合成一體的光電伺服電機編碼器。

背景技術

機電一體化通常包括五大部分：能源，機械裝置，控制中心，傳感器和執行機構。伺服系統是采用交流220V?或三相380V供電，根據使用環境的不同，制造相應的機械骨架，采用上位機，驅動器等MCU作為控制單元，以伺服電機傳感器回傳的信號為依據，對伺服電機進行運動控制的系統。系統中的伺服電機傳感器分為旋轉變壓器，磁電編碼器和光電編碼器。旋轉變壓器價格昂貴，通常用在使用環境惡劣的地方，磁電編碼器技術還不夠成熟，目前市場上使用的基本上是光電編碼器。

伺服電機光電編碼器是安裝在伺服電機上用來定位電機轉角及測量轉速的一種傳感器。伺服電機主軸旋轉時，帶動光電編碼器連接軸旋轉。光電編碼器通過光電轉換，輸出編碼信號給驅動器和上位機，從而使MCU控制單元可以實時的控制電機的位置或速度。

如今伺服電機開始向小型化，微型化發展。這種發展趨勢給伺服電機編碼器帶來新的機遇與挑戰，即要求配套編碼器的小型化，微型化，經濟性。

目前市場上通用的伺服電機編碼器有一體式結構，也有分體式結構。其一體式結構包括：起支撐軸承與主軸作用的主體，支撐主軸和光柵旋轉的兩個軸承，用戶安裝連接電機軸所使用的主軸，用戶固定主體所用的板彈簧，安裝在編碼器主體上的編碼器發光源，安裝在主體上的定光柵，安裝在光柵盤座上的動光柵，安裝在編碼器主體上的電路板，用于保護編碼器內部結構的外殼，用于接收光學信號的光電池。傳統一體式伺服電機編碼器存在很多的缺點和不足，具體表現在：結構復雜，空間大，不利于小型伺服電機的安裝，而且生產工序多，周期長，生產和維護成本高，用戶安裝的成本也很高。分體式編碼器的結構包括動光柵，光柵座，主體，固定在主體上的發光源和電路板及電路板上接收光學信號的光電池等，其缺點在于安裝精度低，調試周期長，不適用于高精度和大批量的伺服電機使用。

電機一體式光電伺服編碼器其在結構上采用了一體式編碼器軸承支撐主軸的機械設計原理，在調試和安裝上又采用了分體式編碼器的光柵與電機轉子軸分離式安裝的方式，吸收了兩者的設計精髓，使其在伺服電機編碼器行業的競爭中占據了一席之地，并引領著未來伺服電機編碼器的市場潮流。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種與伺服電機結合成一體式的光電伺服編碼器，該編碼器的結構簡單合理，采用編碼器主軸與電機轉子軸一體，編碼器主體與電機后端蓋一體，其節省安裝空間的程度超過了分體式編碼器和一體式超薄編碼器，生產成本低于分體式編碼器，安裝調試的成本低于所有伺服電機編碼器，而且提高了編碼器和伺服電機的整體生產效率。

本實用新型的目的是這樣實現的，該編碼器包括編碼器主體，設置在編碼器主體上的軸承、發光源和電路板，設置在電路板上用于接收光學信號的光電池，焊接在電路板上的電纜線，設置在電機轉子軸上的動光柵座和設置在動光柵座上的動光柵，其特征在于：所述的編碼器主體作為電機后端蓋使用并與其構成一體式結構，所述電機轉子軸作為編碼器主軸使用并與其構成一體式結構，所述動光柵座用于支撐動光柵并通過兩個緊定螺釘固定連接在電機轉子軸上，在所述編碼器主體的外側加工有一個用于與電機主體安裝連接的環形連接臺，在編碼器主體上還加工有用于引出電機電纜線的出線孔，所述電機轉子軸安裝在編碼器主體上的軸承內。

本實用新型具有以下優點和積極效果：

1、節省生產材料以及生產成本：由于本實用新型編碼器采用與電機結合成一體式的設計方式，直接將動光柵固定在電機轉子軸上，利用電機的轉動來帶動編碼器動光柵的轉動，省去了傳統編碼器用于連接電機轉子軸的編碼器主軸和支撐編碼器主軸的兩個軸承；電路板直接固定在電機后端蓋上，使電機后端蓋作為原有的編碼器主體來使用，省去了起支撐編碼器所有元件的編碼器主體和客戶安裝固定所需的板彈簧；在接收信號的光電池上選用了帶有集成電路和光學定光柵的光電池，這樣在光學元件上又省去了定光柵；本產品采用無外殼設計，安裝在電機上調試完成后，直接扣上伺服電機護罩即可，省去了傳統編碼器的外殼；因為節省了很多元件，所以大幅度降低了編碼器的生產成本。

2、節約人工成本：由于本實用新型的結構與電機結合為一體，所以在編碼器生產的同時，也將電機轉子軸和后端蓋及后端蓋的軸承一并作為編碼器的一部分生產，所以用戶在編碼器安裝過程中不僅節省的電機自身用的原材料，還大大的提高了電機的生產效率，節省了電機的生產和人工成本。