編碼系統和裝配一編碼系統的方法
2023-09-16 05:34:20
專利名稱：編碼系統和裝配一編碼系統的方法
技術領域：
本發明涉及一種由下述多個形成一組件的部件構成的編碼系統，該系統能機械地、熱地和/或通過粘接固定在一電動機3的法蘭端上；即一可套裝到一電動機3的法蘭端的電動機軸2上的計時盤1，其中，該電動機3可通過接觸件4與一電源連接；一帶有用於一個U形傳感器-發射器單元7的接頭6的導電板5，該傳感器-發射器單元包圍計時盤1的邊緣區8並且可調節成可以接收用三維方向表示的位置信號；一個帶有一個用於在構成該組件的部件之間形成導電連接的連接導體10的插塞連接件9。
本發明還涉及一種裝配相應設計的編碼系統的方法。
背景技術：
開頭所述類型的編碼系統必須在極為不同的環境下滿足精度上的嚴格要求。由於這些部件為大規模生產部件，因此要求相應地設計這些部件並且這些部件由數量儘可能少的簡單且不易發生故障的構件構成。必須能在任何環境條件下，甚至在困難的安裝條件下進行高度精確的調節。
由於狹小和有限的安裝條件，目前通常的做法主要是使用帶有一U形傳感器-發射器單元的編碼系統。所述系統可與其餘部件一起方便地組合形成一組件，其中傳感器-發射器單元以其製作完成的接頭插入一導電板中並與用於供電的接觸連接件相連接。
在自動裝配程序中，在一些特定條件下，存在必須沿多個軸線進行進給運動的問題，且由於高的精度要求，裝配裝置、進給運動和用於機械部件的引導裝置必須滿足特殊要求。這使得編碼系統的成本提高和導致已知的生產方法易於發生故障。
發明內容
因此，本發明的目的是，提供一種編碼系統以及一種該編碼系統的裝配方法，利用該方法可在一次操作中實現計時盤在電動機軸上的對中和傳感器-發射器單元的定位，且可以以簡單的方式並由此以高的精度控制工具和裝配裝置。
按照本發明，通過各權利要求給出的特徵來實現該目的。已經發現，由於這種新編碼系統的根據本發明的設計方案，只用兩個進給運動就可以方便地實現計時盤和導電板的對中。所述兩運動可相互獨立進行，從而不必佔據任何中間位置。可採用基本上已預先裝配的部件在一次操作中完成裝配，因此在一個生產裝置上實現每小時1000個部件的大量生產。
下面結合多個實施例詳細說明本發明。
圖1為裝配前所有部件的分解圖。
圖2為本發明編碼系統在完成裝配狀態下的透視圖。
圖3示出導電板和對中軸環/盤(collar)的局部放大圖。
圖4至6示出將導電板安裝到對中軸環上的步驟。
具體實施例方式
圖1示出一根據本發明的編碼系統，該系統包括一可安裝在一電動機軸2上並具有一用於對中目的的計時盤轂14的計時盤1和一個帶有一傳感器-發射器單元7和一插塞連接件9的導電板5。
電動機軸2是一電動機3的組成部分。電動機3朝上的端部處，在其上設置有用於電動機軸2的通孔的法蘭平面中，布置有一帶一切平部11的對中軸環10。對中軸環10的形狀做成可在電動機3的法蘭平面中相對於傳感器-發射器單元7和計時盤1對中。導電板5具有一對中開口13以(將對中軸環)插入一相應設計的凹口12中。
導電板5上攜帶有用於向傳感器-發射器單元7和插塞連接件9供應電力所需的所有接頭6。通過簡單的相互插接，所述各部件可方便地預裝配成一組件並可存放在一庫房中以備最終裝配。
圖2示出這種新編碼系統完成裝配的狀態。為了實現這種最終狀態，利用計時盤轂14將計時盤10套裝到電動機軸2上並沿軸向將其推至所需位置。
所述裝配程序簡單，且利用現有技術的工具和裝置即可實現大的產量。
在稱為法蘭平面15的一平面中垂直於軸向進行導電板5的裝配，所述平面通過基本上呈圓形的對中軸環10的圓形面延伸並與電動機3的端面平行或形狀配合/套合(congruent)地延伸。相應的裝配動作在圖2中分別用箭頭A、B表示。
導電板5完成在箭頭B方向上的進給運動後，將其在法蘭平面15內轉動90°，從而把導電板固定並同時定位在對中軸環10上。可用各種方式例如形鎖合和/或力鎖合的方式通過粘接、熱連接、機械連接或所述連接方法的組合進行固定。
參考圖3來說明在法蘭平面中的裝配方法。圖中示出一編碼系統在導電板5的凹口12的區域內的部分，所述凹口可通過一側向開口13套裝到對中軸環10上。為此，對中軸環10上切平部11和相對邊緣之間的推入寬度W設計得比導電板5的側向開口13窄。如把兩部件裝到一起並然後將對中軸環10和導電板5相互相對轉動約90°，就可實現一形鎖合的連接，該形鎖合連接同時可用於固定和定位該編碼系統的各部件。
在所示情況下，凹口12呈Ω形。但是，也可以設想凹口12與對中軸環10的其它組合形式，例如心形或甚至三角形的形狀。
此外，可用各種方法提高固定，例如通過組合使用軟硬材料，在這種情況下，在所述部件相互插接並相互相對轉動後，通過各部件相互卡緊或通過將各部件相互壓入可形成一力鎖合的連接。
形鎖合連接的另一個例子是，對中軸環10在側向連續的邊緣上至少局部地具有一個凹口12的邊緣可作用在其中的凹陷部。為了進一步加強該形鎖合連接，導電板最好用硬材料如玻璃纖維強化塑料製成，且所述材料的壁厚應比對中軸環10的壁厚或在對中軸環中切出的凹槽(上述凹陷部)稍薄。
在本發明另一實施例中，凹口12周邊設計成刃口，這樣當推入和轉動時導電板5在對中軸環10中形成一凹陷部。由此以這種簡單的方式，可以在導電板與電動機之間形成牢固和永久的固定。
與圖1類似，圖4示出在裝配電動機3、對中軸環10和形成降低的推入寬度W的切平部11之前的情況。
當導電板5沿箭頭方向上套裝到切平部11上時，首先凹口12的側向開口13與連續的凹槽16接觸。
圖5示出完全推裝到電動機3的法蘭平面上的導電板5。可以看出，開口13的內部寬度「L」大於對中軸環10的推入寬度「W」。
當對中軸環10幾乎完全填滿凹口12時，將其轉動約90°(如箭頭所示的轉動)。
在圖6中，對中軸環10的凹槽16與導電板5的邊緣例如一刃口17形鎖合地連接。
權利要求
1.一種編碼系統，包括以下形成一組件的部件一可套裝到一電動機(3)的法蘭端的電動機軸(2)上的計時盤(1)，其中，該電動機(3)可通過接觸件(4)連接至一電源；一帶有用於一U形傳感器-發射器單元(7)的接頭(6)的導電板(5)，所述傳感器-發射器單元包圍計時盤(1)的邊緣區(8)並可調節成可接收用三維方向表示的位置信號；一帶有用於在構成該組件的部件之間形成導電連接的連接導體的插塞連接件(9)，所述連接導體可機械地、熱地和/或通過粘接固定在電動機(3)的法蘭端上，其特徵在於，在電動機(3)朝向計時盤(1)的法蘭端上，設有一在俯視圖中大致呈圓形的對中軸環(10)，其中，對中軸環(10)的至少一側具有一切平部(11)；所述切平部(11)與相對的對中軸環(10)的邊緣一起形成一相對於對中軸環(10)的直徑減小了的插入寬度(W)；和所述導電板(5)包括一供對中軸環(10)以形鎖合和固定的方式保持在其中的凹口(12)，其中，導電板(5)中從所述凹口(12)開始設有一內部寬度(L)與對中軸環(10)的減小的插入寬度(W)相對應的側向開口(13)。
2.一種按權利要求1所述的編碼系統，其特徵在於，對中軸環(10)具有一在電動機軸的軸向上測得的且比導電板(5)的厚度(S)大的側向高度(H)。
3.一種按上述任一權利要求所述的編碼系統，其特徵在於，對於導電板(5)和對中軸環(10)使用硬度不同的材料。
4.一種按上述任一權利要求所述的編碼系統，其特徵在於，導電板(5)的材料使用玻璃纖維強化塑料，而對中軸環(10)的材料使用PVC、聚氨酯或PE。
5.一種按上述任一權利要求所述的編碼系統，其特徵在於，在形成對中軸環(10)的側向高度(H)的邊緣中形成有一至少局部地連續的凹槽(16)。
6.一種按上述任一權利要求所述的編碼系統，其特徵在於，所述凹槽(16)通過設置在導電板(5)上的一刃口(17)形成。
7.一種按上述任一權利要求所述的編碼系統，其特徵在於，通過一種夾緊技術、一粘接面或摩擦面或通過一焊縫來加強導電板(5)與對中軸環(10)之間的連接。
8.一種裝配一編碼系統的方法，其中，連接下列部件以形成一組件一可套裝到一電動機(3)的法蘭端的電動機軸(2)上的計時盤(1)，其中所述電動機(3)可通過接觸件(4)與一電源連接；一帶有用於一U形傳感器-發射器單元(7)的接頭(6)的導電板(5)，所述傳感器-發射器單元包圍計時盤(1)的邊緣區(8)並可調節成可以接收用三維方向表示的位置信號；一帶有用於在構成該組件的部件之間形成導電連接的連接導體的插塞連接件(9)，所述連接導體可機械地、熱地和/或通過粘接固定在電動機(3)的法蘭端上，其特徵在於，首先把計時盤(1)套裝到電動機(3)的電動機軸(2)，所述電動機軸具有一帶至少一個切平部(11)的對中軸環(10)；以及然後將由形成一組件的部件預先裝配成的且具有一朝邊緣開口的凹口(12)的導電板(5)通過對中軸環(10)的窄側側向移入電動機(3)的法蘭平面中併到達一調節位置，並通過轉動將其固定。
9.按權利要求8所述的方法，其特徵在於，進行90°的連續轉動。
10.按權利要求8或9所述的方法，其特徵在於，在導電板與對中軸環(10)相互插入之前，在凹口(12)內施加粘接劑，在該插入和轉動過程後對所述粘接劑進行硬化。
全文摘要
本發明涉及一種編碼系統，包括下列形成一組件的部件一可套裝到一電動機的法蘭端的電動機軸上的計時盤，電動機通過接觸件連接至電源；一帶有用於一U形傳感器－發射器單元的接頭的導電板，傳感器－發射器單元包圍計時盤的邊緣區並可接收位置信號；一帶有用於在該組件的各部件之間形成導電連接的連接導體的插塞連接件，連接導體可機械地、熱地和/或通過粘接固定在電動機的法蘭端上。在電動機朝向計時盤的法蘭端上，設有一大致呈圓形的對中軸環，其中對中軸環包括一切平部。所述切平部與相對的邊緣一起形成相對於對中軸環的直徑減小了的插入寬度。導電板包括一保持對中軸環的凹口，導電板中設有一內部寬度與對中軸環的插入寬度相對應的側向開口。
文檔編號G01D11/24GK1576797SQ20041006925
公開日2005年2月9日 申請日期2004年7月15日 優先權日2003年7月15日
發明者V·滕卡, C·卡拉多裡 申請人:Pwb－魯拉泰克工業產品有限公司