伺服電機和伺服編碼器一體結構的製作方法

2023-06-03 11:46:46 1

伺服電機和伺服編碼器一體結構的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種伺服電機和伺服編碼器一體結構，包括伺服電機和伺服編碼器；伺服編碼器包括沿電機軸軸向向遠離電機殼體方向依次間隔設置的編碼器本體、光源管、玻璃柵片、光柵碼盤和線路板；光源管和玻璃柵片設置在編碼器本體上，線路板通過支撐構件固定在編碼器本體上；光柵碼盤設置在電機軸上，編碼器本體通過軸承設置在電機軸上；編碼器本體上設有第一定位結構，電機殼體上設有第二定位結構，第一定位結構與第二定位結構配合，以使編碼器本體能夠沿電機軸軸向移動而不能沿所述電機軸周向活動。採用本實用新型的結構，即使電機的電機軸發生沿其軸向竄動的狀況，也不會傷害到編碼器，從而大大延長了產品的使用壽命，並且具有很好的使用效果。
【專利說明】伺服電機和伺服編碼器一體結構
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種伺服電機和伺服編碼器一體結構。
【背景技術】
[0002]伺服編碼器是安裝在伺服電機上用來測量磁極位置和伺服電機角度及轉速的一種傳感器。如最常見的數控車床、機器人手臂等產品上都設有伺服電機。如何讓伺服電機的運行更加精準，這就要靠伺服電機後面的伺服編碼器輸出信號反饋給伺服驅動器，再由伺服驅動器接受反饋的數據控制伺服電機工作，這樣一個閉環迴路就能完全的控制電機的旋轉精度和位置。
[0003]前些年國內沒有生產伺服編碼器的廠商，大多數伺服電機廠都選用國外進口的伺服編碼器，如內密控，多摩川伺服編碼器等。國外進口的伺服編碼器價格昂貴，規格型號、體積大小不一，導致國內伺服電機成本高昂且伺服電機種類少。而現今國內生產伺服編碼器的技術已經成熟，價格降低了很多，因而國內各大伺服電機廠商也大都選用國內生產的伺服編碼器，市場量一年需求幾百萬臺。
[0004]現有伺服編碼器在與伺服電機組裝時，編碼器本體通過固定架與電機的殼體固定連接，電機的電機軸與通過軸承連接在編碼器本體上的連接軸固定連接，以使電機軸在轉動的過程中能夠帶動連接軸一同轉動。由於電機在使用一段時間後，電機的電機軸難免會發生沿其軸向竄動的狀況，如此勢必導致與電機軸固定連接的連接軸也發生沿電機軸軸向竄動的狀況，這樣一來，固定在連接軸上的光柵碼盤會與固定在編碼器本體上的線路板或固定在編碼器本體上的玻璃柵片發生碰撞，從而導致編碼器損壞，大大縮短了產品的使用壽命。
實用新型內容
[0005]針對【背景技術】中指出的不足，本實用新型的目的是提供一種結構合理的伺服電機和伺服編碼器一體結構，通過採用這種結構，即使電機的電機軸發生沿其軸向竄動的狀況，也不會傷害到編碼器，從而大大延長了產品的使用壽命，並且具有很好的使用效果。
[0006]實現本實用新型目的的技術方案是:
[0007]—種伺服電機和伺服編碼器一體結構，包括
[0008]伺服電機,具有延伸出電機殼體的電機軸；
[0009]伺服編碼器，包括編碼器本體、光源管、玻璃柵片、光柵碼盤和線路板；所述編碼器本體、光源管、玻璃柵片、光柵碼盤及線路板沿所述電機軸軸向向遠離所述電機殼體方向依次間隔設置；
[0010]所述光源管和所述玻璃柵片設置在所述編碼器本體上，所述線路板通過支撐構件固定在所述編碼器本體上；所述光柵碼盤設置在所述電機軸上，所述編碼器本體通過軸承安裝在所述電機軸上；
[0011]所述編碼器本體上設有第一定位結構，所述電機殼體上設有第二定位結構，所述第一定位結構與所述第二定位結構配合，以使所述編碼器本體能夠沿所述電機軸軸向移動而不能沿所述電機軸周向活動。
[0012]上述技術方案中，所述第一定位結構包括設置在所述編碼器本體的外周壁上的沿所述電機軸軸向延伸的定位槽，設於所述定位槽的第一槽壁上的設有內螺紋的通孔，以及設於所述通孔中的調節螺絲、壓簧和彈珠；
[0013]所述第二定位結構包括固定在所述電機殼體上的沿所述電機軸軸向延伸的定位板，所述定位板的自由端伸入所述定位槽中，所述彈珠在所述壓簧的作用下使所述定位板抵靠在與所述軸向定位槽的所述第一槽壁相對的第二槽壁上。
[0014]上述技術方案中，所述編碼器本體上固定有安裝支架，所述光源管和所述玻璃柵片設置在所述安裝支架上。
[0015]上述技術方案中，所述支撐構件包括支撐柱，所述支撐柱設有外螺紋的一端與所述編碼器本體的螺孔螺接，所述線路板通過螺釘與所述支撐柱的另一端連接。
[0016]上述技術方案中，所述光柵碼盤通過其上的套孔套在所述電機軸上；
[0017]所述電機軸位於所述光柵碼盤與所述軸承之間的軸體上套設有套筒，所述電機軸位於所述光柵碼盤遠離所述套筒的一側軸體上設有用於固定連接所述光柵碼盤與所述電機軸的卡簧。
[0018]上述技術方案中，所述電機殼體上還固定有外罩，所述編碼器設於所述外罩內部。
[0019]本實用新型具有積極的效果:(1)本實用新型中，所述光源管和所述玻璃柵片設置在所述編碼器本體上，所述線路板通過支撐構件固定在所述編碼器本體上；所述光柵碼盤設置在所述電機軸上，所述編碼器本體通過軸承安裝在所述電機軸上；所述編碼器本體上設有第一定位結構，所述電機殼體上設有第二定位結構，所述第一定位結構與所述第二定位結構配合，以使所述編碼器本體能夠沿所述電機軸軸向移動而不能沿所述電機軸周向活動。上述結構中，第一定位結構與第二定位結構配合可避免設置在電機軸上的編碼器本體沿電機軸周向轉動，並確保編碼器本體可隨電機軸沿電機軸軸向移動；在電機軸發生沿其軸向竄動的狀況時，設置在電機軸上的編碼器本體，設置在電機軸上的光柵碼盤以及設置在編碼器本體上光源管、玻璃柵片和線路板都會隨電機軸沿電機軸軸向移動，即伺服編碼器整體隨著電機軸軸向竄動，因而不會發生光柵碼盤與線路板或玻璃柵片發生碰撞的狀況，因此可大大延長了產品的使用壽命，並且具有很好的使用效果。
[0020](2)本實用新型中，所述第一定位結構包括設置在所述編碼器本體的外周壁上的沿所述電機軸軸向延伸的定位槽，設於所述定位槽的第一槽壁上的設有內螺紋的通孔，以及設於所述通孔中的調節螺絲、壓簧和彈珠；所述第二定位結構包括固定在所述電機殼體上的沿所述電機軸軸向延伸的定位板，所述定位板的自由端伸入所述定位槽中，所述彈珠在所述壓簧的作用下使所述定位板抵靠在與所述軸向定位槽的所述第一槽壁相對的第二槽壁上。所述第一定位結構和第二定位結構通過採用上述的結構，具有結構簡化、定位效果好和裝配方便的優點。
[0021](3)本實用新型中，所述編碼器本體上固定有安裝支架，所述光源管和所述玻璃柵片設置在所述安裝支架上。在組裝時，先將光源管和玻璃柵片裝於安裝支架上形成一個整體模塊，然後將這個模塊安裝在編碼器本體上，通過採用這種結構可方便光源管和玻璃柵片的安裝。【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1為本實用新型的伺服電機和伺服編碼器一體結構的一種正視圖；
[0023]圖2為圖1所示伺服電機和伺服編碼器一體結構的仰視圖；
[0024]圖3為圖2所示伺服電機和伺服編碼器一體結構沿A-A線剖切的剖視圖；
[0025]圖4為圖1所示的伺服電機和伺服編碼器一體結構的爆炸圖。
[0026]圖中所示附圖標記為:1-電機；11_電機軸；12_電機殼體；2_編碼器本體；21_定位槽；22_第一槽壁；23_通孔；24_調節螺絲；25_壓簧；26_彈珠；27_第二槽壁；3_光源管；4_玻璃柵片；5_光柵碼盤；6_線路板；7_定位板；8_安裝支架；9_支撐柱；10_卡簧；13-套筒；14-軸承。
【具體實施方式】
[0027]下面結合說明書附圖對本實用新型的伺服電機和伺服編碼器一體結構的詳細結構做以說明:
[0028]如圖1至圖4所示，一種伺服電機和伺服編碼器一體結構，包括伺服電機I和伺服編碼器，所述伺服電機I具有延伸出電機殼體12的電機軸11 ;所述伺服編碼器包括編碼器本體2、光源管3、玻璃柵片4、光柵碼盤5和線路板6 ;所述編碼器本體2、光源管3、玻璃柵片4、光柵碼盤5及線路板6沿所述電機軸11軸向向遠離所述電機殼體12方向依次間隔設置；所述光源管3和所述玻璃柵片4設置在所述編碼器本體2上，所述線路板6通過支撐構件固定在所述編碼器本體2上；所述光柵碼盤5設置在所述電機軸11上，所述電機I的所述電機軸11轉動時能帶動光柵碼盤5 —同轉動；所述編碼器本體2通過軸承14安裝在所述電機軸11上；所述編碼器本體2上設有第一定位結構,所述電機殼體12上設有第二定位結構，所述第一定位結構與所述第二定位結構配合，以使所述編碼器本體2能夠沿所述電機軸11軸向移動而不能沿所述電機軸11周向活動。上述結構中，所述第一定位結構與第二定位結構配合可避免設置在電機軸11上的編碼器本體2沿電機軸11周向轉動，並確保編碼器本體2可隨電機軸11沿電機軸11軸向移動；在電機軸11發生沿其軸向竄動的狀況時，設置在電機軸上的編碼器本體2，設置在電機軸11上的光柵碼盤5以及設置在編碼器本體2上光源管3、玻璃柵片4和線路板6都會隨電機軸11沿電機軸11軸向竄動，即伺服編碼器整體隨著電機軸11軸向移動，因而不會發生光柵碼盤5與線路板6或玻璃柵片4發生碰撞的狀況，因此可大大延長了產品的使用壽命，並且具有很好的使用效果。
[0029]本實施例中，所述第一定位結構包括設置在所述編碼器本體2的外周壁上的沿所述電機軸11軸向延伸的定位槽21，設於所述定位槽21的第一槽壁22上的設有內螺紋的通孔23，以及設於所述通孔23中的調節螺絲24、壓簧25和彈珠26 ;所述第二定位結構包括固定在所述電機殼體12上的沿所述電機軸11軸向延伸的定位板7，所述定位板7通過螺釘與電機殼體12固定連接；所述定位板7的自由端伸入所述定位槽21中,所述彈珠26在所述壓簧25的作用下使所述定位板7抵靠在與所述軸向定位槽21的所述第一槽壁22相對的第二槽壁27上，具體參看圖3。所述第一定位結構和第二定位結構通過採用上述的結構，具有結構簡化、定位效果好和裝配方便的優點；在裝配時，先將所述定位板7的自由端插入所述定位槽21中，然後將所述彈珠26、壓簧25、調節螺絲24依次裝入通孔23中並旋擰調節螺絲24以使彈珠26抵靠在定位板7上。另外，需保證所述彈珠26的大部分始終位於通孔中，所述彈珠26位於通孔23中的體積應至少佔所述彈珠26總體積的1/2。
[0030]本實施例中，所述編碼器本體2上固定有安裝支架8，所述光源管3和所述玻璃柵片4設置在所述安裝支架8上；在裝配時，先將光源管3和玻璃柵片4裝於安裝支架8上形成一個整體模塊，然後將這個模塊安裝在編碼器本體2上，通過採用這種結構可便於光源管3和玻璃柵片4的安裝，。
[0031]本實施例中，所述支撐構件包括支撐柱9，所述支撐柱9設有外螺紋的一端與所述編碼器本體2的螺孔螺接，所述線路板6通過螺釘與所述支撐柱9的另一端連接；為了確保線路板6能夠固定可靠，最好採用三根支撐柱9進行固定。
[0032]本實施例中，所述光柵碼盤5通過其上的套孔套在所述電機軸11上；所述電機軸11位於所述光柵碼盤5與所述軸承14之間的軸體上套設有套筒13，所述電機軸11位於所述光柵碼盤5遠離所述套筒13的一側軸體上設有用於固定連接所述光柵碼盤5與所述電機軸11的卡簧10 ;所述套筒13的作用是保持所述軸承14與光柵碼盤5之間的間距，也就是保持編碼器本體2與光柵碼盤5之間的間距；所述光柵碼盤5被卡簧10固定在電機軸11上，使得光柵碼盤5可隨電機軸11 一同轉動。
[0033]為了保護伺服編碼器，所述電機殼體12上還固定有外罩(圖中未示出)，所述編碼器設於所述外罩內部。
[0034]顯然，本實用新型的上述實施例僅僅是為清楚地說明本實用新型所作的舉例，而並非是對本實用新型的實施方式的限定。對於所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這裡無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而這些屬於本實用新型的實質精神所引伸出的顯而易見的變化或變動仍屬於本實用新型的保護範圍。
【權利要求】
1.一種伺服電機和伺服編碼器一體結構,包括 伺服電機(I)，具有延伸出電機殼體(12)的電機軸(11); 伺服編碼器，包括編碼器本體(2)、光源管(3)、玻璃柵片(4)、光柵碼盤(5)和線路板(6);所述編碼器本體(2)、光源管(3)、玻璃柵片(4)、光柵碼盤(5)及線路板(6)沿所述電機軸(11)軸向向遠離所述電機殼體(12 )方向依次間隔設置； 其特徵在於:所述光源管(3 )和所述玻璃柵片(4 )設置在所述編碼器本體(2 )上，所述線路板(6 )通過支撐構件固定在所述編碼器本體(2 )上；所述光柵碼盤(5 )設置在所述電機軸(11)上，所述編碼器本體(2 )通過軸承(14 )安裝在所述電機軸(11)上； 所述編碼器本體(2)上設有第一定位結構，所述電機殼體(12)上設有第二定位結構，所述第一定位結構與所述第二定位結構配合，以使所述編碼器本體(2)能夠沿所述電機軸(11)軸向移動而不能沿所述電機軸(11)周向活動。
2.根據權利要求1所述的伺服電機和伺服編碼器一體結構，其特徵在於:所述第一定位結構包括設置在所述編碼器本體(2)的外周壁上的沿所述電機軸(11)軸向延伸的定位槽(21)，設於所述定位槽(21)的第一槽壁(22)上的設有內螺紋的通孔(23)，以及設於所述通孔(23)中的調節螺絲(24)、壓簧(25)和彈珠(26)； 所述第二定位結構包括固定在所述電機殼體(12)上的沿所述電機軸(11)軸向延伸的定位板(7)，所述定位板(7)的自由端伸入所述定位槽(21)中，所述彈珠(26)在所述壓簧(25)的作用下使所述定位板(7)抵靠在與所述軸向定位槽(21)的所述第一槽壁(22)相對的第二槽壁(27)上。
3.根據權利要求2所述的伺服電機和伺服編碼器一體結構，其特徵在於:所述編碼器本體(2)上固定有安裝支架(8)，所述光源管(3)和所述玻璃柵片(4)設置在所述安裝支架(8)上。
4.根據權利要求1所述的伺服電機和伺服編碼器一體結構，其特徵在於:所述支撐構件包括支撐柱(9)，所述支撐柱(9)設有外螺紋的一端與所述編碼器本體(2)的螺孔螺接，所述線路板(6)通過螺釘與所述支撐柱(9)的另一端連接。
5.根據權利要求1所述的伺服電機和伺服編碼器一體結構，其特徵在於:所述光柵碼盤(5 )通過其上的套孔套在所述電機軸(11)上； 所述電機軸(11)位於所述光柵碼盤(5)與所述軸承(14)之間的軸體上套設有套筒(13)，所述電機軸(11)位於所述光柵碼盤(5)遠離所述套筒(13)的一側軸體上設有用於固定連接所述光柵碼盤(5)與所述電機軸(11)的卡簧(10)。
6.根據權利要求1至5中任一項所述的伺服電機和伺服編碼器一體結構，其特徵在於:所述電機殼體(12 )上還固定有外罩，所述編碼器設於所述外罩內部。
【文檔編號】H02K11/00GK203537182SQ201320749361
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年11月22日 優先權日:2013年11月22日
【發明者】鄭安龍, 黃建耀, 張章新 申請人:樂清市中洋電子科技有限公司