非接觸式磁編碼器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種非接觸式磁編碼器。非接觸式磁編碼器，包括筒體結(jié)構(gòu)、法蘭以及功能元件。筒體結(jié)構(gòu)，具有封閉端及開(kāi)口端。法蘭，設(shè)于開(kāi)口端處，并與筒體結(jié)構(gòu)圍合形成容置腔。功能元件，包括位于容置腔內(nèi)的安裝軸、磁鋼以及測(cè)量芯片，在沿開(kāi)口端至封閉端的方向上，安裝軸、磁鋼以及測(cè)量芯片依次排布。安裝軸與法蘭連接，磁鋼設(shè)于安裝軸上。測(cè)量芯片與法蘭連接，且與磁鋼相對(duì)間隔設(shè)置。本實(shí)用新型提供的非接觸式磁編碼器，在組裝的過(guò)程中，僅需將功能元件依次安裝在法蘭上，再將筒體結(jié)構(gòu)與法蘭連接即可。在法蘭上組裝功能元件時(shí)就能完成對(duì)位，無(wú)需在連接法蘭與筒體結(jié)構(gòu)的時(shí)候進(jìn)行對(duì)位處理，使得安裝難度低，更加省時(shí)省力。
【專利說(shuō)明】
非接觸式磁編碼器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實(shí)用新型涉及編碼器領(lǐng)域，特別是涉及一種非接觸式磁編碼器。
【背景技術(shù)】
[0002]磁編碼器是將電信號(hào)或數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成為可用以通訊、傳輸和存儲(chǔ)的信號(hào)形式的設(shè)備，可用于測(cè)量機(jī)器人的行走里程，也可用于測(cè)量人員運(yùn)動(dòng)的行程。目前，絕大多數(shù)磁編碼器的外殼由一端封閉一端開(kāi)口的筒狀結(jié)構(gòu)以及設(shè)于筒狀結(jié)構(gòu)開(kāi)口端的法蘭組成。在組裝磁編碼器時(shí)，磁編碼器的部分功能元件設(shè)于筒狀結(jié)構(gòu)內(nèi)，部分功能元件設(shè)于法蘭上，再使法蘭與筒狀結(jié)構(gòu)連接。在連接法蘭與筒狀結(jié)構(gòu)的同時(shí)，分布于法蘭與筒狀結(jié)構(gòu)內(nèi)的功能元件之間需要相互對(duì)應(yīng)，即需要進(jìn)行對(duì)位處理，導(dǎo)致安裝難度高，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]基于此，有必要提供一種對(duì)于安裝要求較低的非接觸式磁編碼器。
[0004]—種非接觸式磁編碼器，包括:
[0005]筒體結(jié)構(gòu)，具有封閉端及開(kāi)口端；
[0006]法蘭，設(shè)于所述開(kāi)口端處，并與所述筒體結(jié)構(gòu)圍合形成容置腔；以及
[0007]功能元件，包括位于所述容置腔內(nèi)的安裝軸、磁鋼以及測(cè)量芯片，在沿所述開(kāi)口端至所述封閉端的方向上，所述安裝軸、所述磁鋼以及所述測(cè)量芯片依次排布，所述安裝軸與所述法蘭連接，所述磁鋼設(shè)于所述安裝軸上，所述測(cè)量芯片與所述法蘭連接，且與所述磁鋼相對(duì)間隔設(shè)置。
[0008]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述非接觸式磁編碼器還包括固定柱；
[0009]所述筒體結(jié)構(gòu)包括兩端開(kāi)口的保護(hù)殼以及設(shè)于所述保護(hù)殼一端的尾蓋，所述保護(hù)殼位于所述法蘭及所述尾蓋的中間，所述保護(hù)殼與所述尾蓋可拆卸連接，所述保護(hù)殼與所述法蘭可拆卸連接，所述固定柱的兩端分別固定于所述法蘭與所述尾蓋上，所述固定柱的中部位于所述容置腔內(nèi)。
[0010]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述功能元件還包括電路板以及連接柱，所述測(cè)量芯片設(shè)于所述電路板上，在沿所述開(kāi)口端至所述封閉端的方向上，所述安裝軸、所述磁鋼、所述測(cè)量芯片以及所述電路板依次排布，所述連接柱的兩端分別固定于所述法蘭與所述電路板上，且所述連接柱位于所述安裝軸外周。
[0011]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述非接觸式磁編碼器還包括輸出軸，所述輸出軸包括安裝端與輸出端，所述輸出軸穿設(shè)于所述法蘭的通孔上，且所述輸出端位于所述法蘭遠(yuǎn)離所述筒體結(jié)構(gòu)的一側(cè)之外，所述安裝軸設(shè)于所述安裝端上。
[0012]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述非接觸式磁編碼器還包括軸承，所述輸出軸還包括連接所述安裝端與所述輸出端的中間部分，所述軸承穿設(shè)在所述中間部分上，并位于所述法蘭的通孔的內(nèi)壁與所述中間部分之間。
[0013]在其中一個(gè)實(shí)施例中，還包括如下特征中的至少一個(gè):
[0014]所述軸承的兩端分別設(shè)有彈簧墊圈，用于防止所述輸出軸在轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中造成所述軸承松動(dòng)；以及
[0015]所述功能元件還包括安裝柱，所述安裝柱用于將所述安裝軸固定于所述安裝端上。
[0016]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述電路板內(nèi)部包含穩(wěn)壓芯片，所述穩(wěn)壓芯片與所述測(cè)量芯片連接，用于穩(wěn)定所述非接觸式磁編碼器的輸入電壓。
[0017]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述磁鋼與所述測(cè)量芯片之間的間隙為l-4mm。
[0018]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述非接觸式磁編碼器還包括防爆接頭，所述防爆接頭與所述封閉端連接。
[0019]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述測(cè)量芯片采用的是TLE5012B角位移傳感器。
[0020]本實(shí)用新型提供的非接觸式磁編碼器，在組裝的過(guò)程中，僅需將功能元件依次安裝在法蘭上，再將筒體結(jié)構(gòu)與法蘭連接即可。在法蘭上組裝功能元件時(shí)就能完成對(duì)位，無(wú)需在連接法蘭與筒體結(jié)構(gòu)的時(shí)候進(jìn)行對(duì)位處理，使得安裝難度低，更加省時(shí)省力。
【附圖說(shuō)明】
[0021 ]圖1為一實(shí)施方式的非接觸式磁編碼器的爆炸圖；
[0022]圖2為非接觸式磁編碼器的剖面示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)非接觸式磁編碼器做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0024]同時(shí)參考圖1及圖2，一實(shí)施方式的非接觸式磁編碼器10，包括筒體結(jié)構(gòu)100、法蘭200以及功能元件300。其中，筒體結(jié)構(gòu)100具有封閉端110及開(kāi)口端120。法蘭200設(shè)于開(kāi)口端120處，并與筒體結(jié)構(gòu)100圍合形成容置腔400。功能元件300包括位于容置腔400內(nèi)的安裝軸310、磁鋼320以及測(cè)量芯片330。在沿開(kāi)口端120至封閉端110的方向上，安裝軸310、磁鋼320以及測(cè)量芯片330依次排布。安裝軸310與法蘭200連接，磁鋼320設(shè)于安裝軸310上，測(cè)量芯片330與法蘭200連接，且與磁鋼320相對(duì)間隔設(shè)置。具體的，磁鋼320設(shè)于安裝軸310的旋轉(zhuǎn)中心處，與安裝軸310過(guò)盈配合。測(cè)量芯片330與磁鋼320正對(duì)設(shè)置。
[0025]在安裝軸310轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，會(huì)使得設(shè)置在安裝軸310旋轉(zhuǎn)中心上的磁鋼320—起轉(zhuǎn)動(dòng)，磁鋼320在轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)信號(hào)，與磁鋼320正對(duì)設(shè)置的測(cè)量芯片330接收到磁場(chǎng)信號(hào)后將其轉(zhuǎn)換成方波信號(hào)并輸出，從而達(dá)到測(cè)量轉(zhuǎn)速的目的。
[0026]在本實(shí)施方式中，測(cè)量芯片330與磁鋼320之間的間隙為l-4mm，作為本實(shí)施方式的優(yōu)選，間隙設(shè)為2mm，此時(shí)，不容易出現(xiàn)信號(hào)不穩(wěn)定或者信號(hào)丟失的情況。
[0027]進(jìn)一步，與傳統(tǒng)磁鋼不同的是，本實(shí)施方式的磁鋼320采用的是釤鈷磁鐵，磁性能高且溫度穩(wěn)定性良好，在高溫下工作也不會(huì)消磁。而傳統(tǒng)磁鋼多采用釹鐵硼磁鋼，溫度特性差，無(wú)法在高溫環(huán)境下使用。
[0028]而且，本實(shí)施方式的測(cè)量芯片330采用的是TLE5012B角位移傳感器。該傳感器在采集信息時(shí)，精度可高達(dá)12位，有效提高了測(cè)量精度。
[0029]非接觸式磁編碼器10包括固定柱500。筒體結(jié)構(gòu)100包括兩端開(kāi)口的保護(hù)殼130以及設(shè)于保護(hù)殼130—端的尾蓋140。保護(hù)殼130位于法蘭200及尾蓋140的中間，保護(hù)殼130與尾蓋140以及法蘭200均可拆卸連接。固定柱500的兩端分別固定于法蘭200與尾蓋140上，固定柱500的中部位于容置腔400內(nèi)。具體的，固定柱500為長(zhǎng)螺栓。另，可以理解，在其他實(shí)施方式中，筒體結(jié)構(gòu)100也可一體成型，即保護(hù)殼130與尾蓋140為一整體。
[0030]在本實(shí)施方式中，功能元件300還包括電路板340以及連接柱350。測(cè)量芯片330設(shè)于電路板340上，在沿開(kāi)口端120至封閉端110的方向上，安裝軸310、磁鋼320、測(cè)量芯片330以及電路板340依次排布。連接柱350的兩端分別固定于法蘭200與電路板340上，且連接柱350位于安裝軸310外周。作為本實(shí)施方式的優(yōu)選，連接柱350為雙頭螺栓，兩端分別設(shè)有螺紋。
[0031]電路板340內(nèi)部包含穩(wěn)壓芯片(圖未示)。穩(wěn)壓芯片與測(cè)量芯片330連接，用于將非接觸式磁編碼器1的輸入電壓穩(wěn)定在5-12V之間。
[0032]非接觸式磁編碼器10還包括輸出軸600。輸出軸600包括安裝端610與輸出端620。輸出軸600穿設(shè)于法蘭200的通孔上，且輸出端620位于法蘭200遠(yuǎn)離筒體結(jié)構(gòu)100的一側(cè)之夕卜。輸出端620與需要測(cè)量轉(zhuǎn)速的軸通過(guò)聯(lián)軸器連接。安裝軸310設(shè)于安裝端610上。
[0033]進(jìn)一步，功能元件300還包括安裝柱360。安裝柱360用于將安裝軸310固定于安裝端610上。在本實(shí)施方式中，安裝柱360既可為螺栓也可為螺釘。
[0034]非接觸式磁編碼器10還包括軸承700。輸出軸600還包括連接安裝端610與輸出端620的中間部分630 ο軸承700穿設(shè)在中間部分630上，并位于法蘭200的通孔的內(nèi)壁與中間部分630之間。在本實(shí)施方式中，軸承700選用的是深溝球軸承。可以理解，在其他實(shí)施方式中，軸承700也可為其他軸承，如圓柱滾子軸承等。
[0035]軸承700的兩端分別設(shè)有彈簧墊圈800，用于防止輸出軸600在轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中造成軸承700松動(dòng)。
[0036]非接觸式磁編碼器10還包括防爆接頭900。防爆接頭900與封閉端110連接。防爆接頭900的材質(zhì)是銅合金，具有很好的退讓性，在接頭與物體發(fā)生摩擦或撞擊時(shí)，不易產(chǎn)生微小金屬顆粒，可達(dá)到防爆的效果。
[0037]在安裝上述非接觸式磁編碼器10時(shí)，僅需將零部件按順序安裝在法蘭200上，就能實(shí)現(xiàn)部分功能元件之間的對(duì)位，無(wú)需在連接法蘭與筒體結(jié)構(gòu)的時(shí)候再進(jìn)行對(duì)位處理，使得安裝難度低，更加省時(shí)省力。
[0038]以上所述實(shí)施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合，為使描述簡(jiǎn)潔，未對(duì)上述實(shí)施例中的各個(gè)技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說(shuō)明書(shū)記載的范圍。
[0039]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此，本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種非接觸式磁編碼器，其特征在于，包括: 筒體結(jié)構(gòu)，具有封閉端及開(kāi)口端； 法蘭，設(shè)于所述開(kāi)口端處，并與所述筒體結(jié)構(gòu)圍合形成容置腔；以及 功能元件，包括位于所述容置腔內(nèi)的安裝軸、磁鋼以及測(cè)量芯片，在沿所述開(kāi)口端至所述封閉端的方向上，所述安裝軸、所述磁鋼以及所述測(cè)量芯片依次排布，所述安裝軸與所述法蘭連接，所述磁鋼設(shè)于所述安裝軸上，所述測(cè)量芯片與所述法蘭連接，且與所述磁鋼相對(duì)間隔設(shè)置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸式磁編碼器，其特征在于，所述非接觸式磁編碼器還包括固定柱； 所述筒體結(jié)構(gòu)包括兩端開(kāi)口的保護(hù)殼以及設(shè)于所述保護(hù)殼一端的尾蓋，所述保護(hù)殼位于所述法蘭及所述尾蓋的中間，所述保護(hù)殼與所述尾蓋可拆卸連接，所述保護(hù)殼與所述法蘭可拆卸連接，所述固定柱的兩端分別固定于所述法蘭與所述尾蓋上，所述固定柱的中部位于所述容置腔內(nèi)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸式磁編碼器，其特征在于，所述功能元件還包括電路板以及連接柱，所述測(cè)量芯片設(shè)于所述電路板上，在沿所述開(kāi)口端至所述封閉端的方向上，所述安裝軸、所述磁鋼、所述測(cè)量芯片以及所述電路板依次排布，所述連接柱的兩端分別固定于所述法蘭與所述電路板上，且所述連接柱位于所述安裝軸外周。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的非接觸式磁編碼器，其特征在于，所述非接觸式磁編碼器還包括輸出軸，所述輸出軸包括安裝端與輸出端，所述輸出軸穿設(shè)于所述法蘭的通孔上，且所述輸出端位于所述法蘭遠(yuǎn)離所述筒體結(jié)構(gòu)的一側(cè)之外，所述安裝軸設(shè)于所述安裝端上。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的非接觸式磁編碼器，其特征在于，所述非接觸式磁編碼器還包括軸承，所述輸出軸還包括連接所述安裝端與所述輸出端的中間部分，所述軸承穿設(shè)在所述中間部分上，并位于所述法蘭的通孔的內(nèi)壁與所述中間部分之間。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的非接觸式磁編碼器，其特征在于，還包括如下特征中的至少一個(gè): 所述軸承的兩端分別設(shè)有彈簧墊圈，用于防止所述輸出軸在轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中造成所述軸承松動(dòng)；以及 所述功能元件還包括安裝柱，所述安裝柱用于將所述安裝軸固定于所述安裝端上。7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的非接觸式磁編碼器，其特征在于，所述電路板內(nèi)部包含穩(wěn)壓芯片，所述穩(wěn)壓芯片與所述測(cè)量芯片連接，用于穩(wěn)定所述非接觸式磁編碼器的輸入電壓。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸式磁編碼器，其特征在于，所述磁鋼與所述測(cè)量芯片之間的間隙為1-4mm。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸式磁編碼器，其特征在于，所述非接觸式磁編碼器還包括防爆接頭，所述防爆接頭與所述封閉端連接。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸式磁編碼器，其特征在于，所述測(cè)量芯片采用的是TLE5012B角位移傳感器。
【文檔編號(hào)】G01C22/00GK205593538SQ201620169721
【公開(kāi)日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年3月4日
【發(fā)明人】正端, 張洪海, 黃河, 張鋒, 孟范杰, 曾昭文
【申請(qǐng)人】深圳廣田機(jī)器人有限公司