专利名称：一种磁电式多圈角位移绝对编码器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种绝对编码器，尤其涉及一种磁电式多圈角位移绝对编码器， 具体适用于高精度、长寿命、多圈角位移的测量。
背景技术：
目前，现代机电一体化系统中，常常需要将机械运动信号转化为电信号，从而完成对机械系统测量、量化、控制等工作，尤其以绝对编码器的使用最多。中国专利授权公告号为CN201608084U，授权公告日为2010年10月13日的实用新型专利公开了一种贯通轴绝对型旋转编码器，涉及旋转绝对型编码器，包括自上而下依次同心设置的外壳、定位弹片、波动盘组件及基座；作为形成编码信号的电路图形的接触片由五金片冲压制成，接触片包塑于波动盘，表面露出波动盘的下表面的接触片与刷子接触，形成编码信号从端子输出；所述定位弹片紧固铆接于外壳。虽然其提高了编码信号的精确性， 但其信号采集方式仍旧为电刷接触式，不仅测量精度较低，而且使用中会磨损电刷，降低其使用寿命。
发明内容本实用新型的目的是克服现有技术中存在的测量精度较低、使用寿命较短的缺陷与问题，提供一种测量精度较高、使用寿命较长的磁电式多圈角位移绝对编码器。为实现以上目的，本实用新型的技术解决方案是一种磁电式多圈角位移绝对编码器，包括顶盖、底座与输入齿轮，所述输入齿轮的外端头通过一号深沟球轴承与底座相连接，输入齿轮的内端头通过二号深沟球轴承与支撑板相连接，支撑板通过大圆柱销与底座相连接，底座上连接有顶盖；所述支撑板上设置有一号编码器电路板，一号编码器电路板与二号编码器电路板相连接，且在输入齿轮的内端头上设置有轴用弹性挡圈。所述绝对编码器还包括传动齿轮副以及至少两个与输入齿轮相啮合的磁钢齿轮， 且相邻的磁钢齿轮之间通过传动齿轮副相啮合。所述传动齿轮副包括相互啮合的传动大齿轮与传动小齿轮，传动大齿轮、磁钢齿轮的外部设置有屏蔽罩，屏蔽罩上近磁钢齿轮的部位设置有磁传感器；所述传动大齿轮、磁钢齿轮均通过小圆柱销与底座、支撑板相连接，传动小齿轮通过传动轴、开口挡圈与底座相连接。所述磁钢齿轮的数量为五个，且沿同一圆周均勻设置；所述传动齿轮副的数量为四个，且沿同一圆周设置。与现有技术相比，本实用新型的有益效果为1、由于本实用新型一种磁钢式绝对编码器中设置有相互啮合的输入齿轮、磁钢齿轮与传动齿轮副，磁钢齿轮上设置有带磁传感器的屏蔽罩，磁传感器与一号编码器电路板、 二号编码器电路板相配合，使用中，由磁钢齿轮旋转产生变化的磁信号，然后由磁传感器、 一号编码器电路板与二号编码器电路板将磁信号转为数字量的电信号，并将其传送出编码器，从而将机械动作转为电信号，且测量时不需接触，因而不仅测量精度较高，而且无机械磨损，使用寿命较长，尤其是优选磁钢齿轮的数量为四个时，不仅能通过屏蔽罩防止干扰， 而且会进一步提高测量的精度和敏锐度。因此本实用新型不仅测量精度较高，而且使用寿命较长。2、由于本实用新型一种磁钢式绝对编码器中设置有相互啮合的输入齿轮、磁钢齿轮与传动齿轮副，使用时，由输入齿轮的转动带动一个磁钢齿轮转动，再通过传动齿轮副依次带动其余的磁钢齿轮转动，然后由所有转动的磁钢齿轮产生磁信号，再由磁传感器、一号编码器电路板与二号编码器电路板采集磁信号，从而测量机械转动角，由于有多个磁钢齿轮的存在，并配套有多个磁传感器，不仅测量精度较高，而且可以进行多圈角位移的测量。 因此本实用新型能够进行多圈角位移的测量。
图1是本实用新型的结构示意图。图2是图1中A-A方向的剖视图。图3是图1中输入齿轮、传动齿轮副、磁钢齿轮相互啮合的展开图。图中顶盖1，底座2，输入齿轮3，外端头31，内端头32，轴用弹性挡圈33，传动齿轮副4，传动大齿轮41，传动小齿轮42，磁钢齿轮5，支撑板6，一号编码器电路板7，二号编码器电路板8，一号深沟球轴承9，二号深沟球轴承10，屏蔽罩11，磁传感器12，大圆柱销 13，小圆柱销14，开口挡圈15，传动轴16。
具体实施方式
以下结合附图说明和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细的说明参见图1-图3，一种磁电式多圈角位移绝对编码器，包括顶盖1、底座2与输入齿轮3，输入齿轮3的外端头31通过一号深沟球轴承9与底座2相连接，输入齿轮3的内端头32通过二号深沟球轴承10与支撑板6相连接，支撑板6通过大圆柱销13与底座2相连接，底座2上连接有顶盖1 ；所述支撑板6上设置有一号编码器电路板7，一号编码器电路板 7与二号编码器电路板8相连接，且在输入齿轮3的内端头32上设置有轴用弹性挡圈33。 该设计不仅能够较好的固定输入齿轮3，而且对输入齿轮3、一号编码器电路板7、二号编码器电路板8之间的布置较合理，有利于磁信号的即时采集。优选绝对编码器还包括传动齿轮副4以及至少两个与输入齿轮3相啮合的磁钢齿轮5，且相邻的磁钢齿轮5之间通过传动齿轮副4相啮合。该设计通过磁钢齿轮5的转动产生变化的磁信号。优选传动齿轮副4包括相互啮合的传动大齿轮41与传动小齿轮42，传动大齿轮 41、磁钢齿轮5的外部设置有屏蔽罩11，屏蔽罩11上近磁钢齿轮5的部位设置有磁传感器 12 ；所述传动大齿轮41、磁钢齿轮5均通过小圆柱销14与底座2、支撑板6相连接，传动小齿轮42通过传动轴16、开口挡圈15与底座2相连接；进一步优选磁钢齿轮5的数量为五个，且沿同一圆周均勻设置；所述传动齿轮副4的数量为四个，且沿同一圆周设置。该设计通过输入齿轮3、传动齿轮副4、磁钢齿轮5之间的相互啮合，实现了它们之间的相互传动， 从而驱动所有磁钢齿轮5旋转以产生变化的磁信号，且在每个磁钢齿轮5上设置有屏蔽罩11，能够有效避免磁信号的干扰，有利于磁传感器12、一号编码器电路板7与二号编码器电路板8相配合来采集磁信号，信号采集时无机械磨损存在，因而不仅测量精度较高，而且使用寿命较长，还能进行多圈角位移的测试。由上可见，本实用新型不仅测量精度较高、使用寿命较长，而且能进行多圈角位移的测试。以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式，本实用新型的保护范围并不以上述实施方式为限，但凡本领域普通技术人员根据本实用新型所揭示内容所作的等效修饰或变化，皆应纳入权利要求书中记载的保护范围内。
权利要求1.一种磁电式多圈角位移绝对编码器，包括顶盖(1)、底座(2)与输入齿轮(3)，所述输入齿轮(3)的外端头(31)通过一号深沟球轴承(9)与底座(2)相连接，输入齿轮(3)的内端头(32)通过二号深沟球轴承(10)与支撑板(6)相连接，支撑板(6)通过大圆柱销(13)与底座(2 )相连接，底座(2 )上连接有顶盖(1)，其特征在于所述支撑板(6 )上设置有一号编码器电路板(7 )，一号编码器电路板(7 )与二号编码器电路板(8 )相连接，且在输入齿轮(3 ) 的内端头(32)上设置有轴用弹性挡圈(33)。
2.根据权利要求1上所述的一种磁电式多圈角位移绝对编码器，其特征在于所述绝对编码器还包括传动齿轮副(4)以及至少两个与输入齿轮(3)相啮合的磁钢齿轮(5)，且相邻的磁钢齿轮(5)之间通过传动齿轮副(4)相啮合。
3.根据权利要求2上所述的一种磁电式多圈角位移绝对编码器，其特征在于所述传动齿轮副(4)包括相互啮合的传动大齿轮(41)与传动小齿轮(42)，传动大齿轮(41)、磁钢齿轮(5)的外部设置有屏蔽罩(11)，屏蔽罩(11)上近磁钢齿轮(5)的部位设置有磁传感器 (12)；所述传动大齿轮(41)、磁钢齿轮(5)均通过小圆柱销(14)与底座(2)、支撑板(6)相连接，传动小齿轮(42 )通过传动轴(16 )、开口挡圈(15 )与底座(2 )相连接。
4.根据权利要求3上所述的一种磁电式多圈角位移绝对编码器，其特征在于所述磁钢齿轮(5)的数量为五个，且沿同一圆周均勻设置；所述传动齿轮副(4)的数量为四个，且沿同一圆周设置。
专利摘要一种磁电式多圈角位移绝对编码器，包括顶盖、底座以及相互啮合的输入齿轮、传动齿轮副、磁钢齿轮，所述输入齿轮的外端头通过一号深沟球轴承与底座相连接，输入齿轮的内端头通过二号深沟球轴承与支撑板相连接，支撑板与底座相连接，底座上连接有顶盖，支撑板上设置有一号编码器电路板，一号编码器电路板与二号编码器电路板相连接，传动齿轮副包括相互啮合的传动大齿轮与传动小齿轮，传动大齿轮、磁钢齿轮的外部设置有屏蔽罩，屏蔽罩上设置有磁传感器，传动大齿轮、磁钢齿轮各通过小圆柱销与底座、支撑板相连接，传动小齿轮通过开口挡圈与底座相连接。本实用新型不仅测量精度较高、使用寿命较长、成本低，而且能进行多圈角位移的测量。
文档编号G01B7/30GK202074981SQ20112001735
公开日2011年12月14日 申请日期2011年1月20日 优先权日2011年1月20日
发明者李伟华, 李永强, 王炜, 罗黎明, 苗正辉, 董建伟 申请人:苏州博睿测控设备有限公司
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