齿轮组式绝对值编码器制造技术

本实用新型专利技术涉及编码器，具体涉及齿轮组式绝对值编码器，包括壳体和安装板，壳体与安装板相对侧均相对固定有连杆，连杆之间通过弹簧相连，壳体与安装板上位于连杆之间均固定有卡座，连杆与卡座之间设有减震圈，壳体与安装板之间贯穿有转轴，安装板上设有与转轴配合的通孔，壳体上与转轴接触处设有轴承，壳体内部设有主动齿轮，主动齿轮与第一从动齿轮、第二从动齿轮均啮合，转轴上设有与主动齿轮配合的齿槽，主动齿轮、第一从动齿轮、第二从动齿轮上均固定有磁钢，壳体内壁固定有电路板；本实用新型专利技术所提供的技术方案能够有效克服现有技术所存在的由于采用变比齿轮结构导致结构复杂、容易受外界振动影响的缺陷。

Gear group absolute value encoder

【技术实现步骤摘要】
齿轮组式绝对值编码器
本技术涉及编码器，具体涉及齿轮组式绝对值编码器。
技术介绍
多圈绝对值编码器是利用机械位置记录设备转动圈数的装置，设备转动过程中会改变多圈绝对值编码器内齿轮组的位置，由于这些位置在其量程内不会发生重复，所以可以通过传感器读取齿轮组位置，从而得到设备转动的圈数。在现有的多圈绝对值编码器中，无论是光电式还是磁感应式，其齿轮组几乎都采用变比齿轮结构，齿轮之间是多级传动关系。这种齿轮结构的多圈绝对值编码器结构复杂、齿轮数目多、齿轮负载较重，在实际应用中存在不易于设计和生产、不利于高速旋转、不耐用的问题。此外，现有的绝对值编码器在测量过程中容易受外界振动的影响，导致其测量精度下降。
技术实现思路
（一）解决的技术问题针对现有技术所存在的上述缺点，本技术提供了齿轮组式绝对值编码器，能够有效克服现有技术所存在的由于采用变比齿轮结构导致结构复杂、容易受外界振动影响的缺陷。（二）技术方案为实现以上目的，本技术通过以下技术方案予以实现：齿轮组式绝对值编码器，包括壳体和安装板，所述壳体与安装板相对侧均相对固定有连杆，所述连杆之间通过弹簧相连，所述壳体与安装板上位于连杆之间均固定有卡座，所述连杆与卡座之间设有减震圈，所述壳体与安装板之间贯穿有转轴，所述安装板上设有与转轴配合的通孔，所述壳体上与转轴接触处设有轴承，所述壳体内部设有主动齿轮，所述主动齿轮与第一从动齿轮、第二从动齿轮均啮合，所述转轴上设有与主动齿轮配合的齿槽，所述主动齿轮、第一从动齿轮、第二从动齿轮上均固定有磁钢，所述壳体内壁固定有电路板，所述电路板上与磁钢相对处均设有磁旋转角度传感器。优选地，所述磁旋转角度传感器用于测量各个齿轮相对于初始位置的夹角。优选地，所述磁旋转角度传感器与电路板电气连接。优选地，所述主动齿轮、第一从动齿轮、第二从动齿轮在转动过程中任一时刻转过的齿数相等。优选地，所述主动齿轮、第一从动齿轮、第二从动齿轮中任意两个齿轮的齿数满足两两不可约分的关系。优选地，所述卡座左右对称设置。优选地，所述磁钢固定于主动齿轮、第一从动齿轮、第二从动齿轮中心处。（三）有益效果与现有技术相比，本技术所提供的齿轮组式绝对值编码器采用磁旋转角度传感器实现单圈编码，并利用齿轮组在转动过程中位置不重复，实现圈数编码，齿轮之间不是以变比齿轮的多级关系传动，而是以并级关系传动，多级传动的负载是乘积关系，而并级传动的负载是累加关系，因此有效减小了主动齿轮的负载；采用并列齿轮结构的绝对值编码器结构简单，利于高速旋转，兼备精密测量和大圈数测量，在断电的情况下可连续测量且不丢失数据，与现有的变比齿轮结构绝对值编码器相比，在相同的编码范围下齿轮数目更少；连杆之间的弹簧能够有效减缓安装板与壳体之间的振动，减震圈的设置能够提高连杆与卡座之间的结构强度，从而能够保证编码器在工作过程中具有相对稳定的工作环境，尽可能减小外界振动对编码器造成的影响。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术结构示意图；图2为本技术图1中A-A向剖面结构示意图；图中：1、壳体；2、安装板；3、连杆；4、弹簧；5、卡座；7、减震圈；8、转轴；9、通孔；10、齿槽；11、主动齿轮；12、第一从动齿轮；13、第二从动齿轮；14、磁钢；15、电路板；16、磁旋转角度传感器。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。齿轮组式绝对值编码器，如图1和图2所示，包括壳体1和安装板2，壳体1与安装板2相对侧均相对固定有连杆3，连杆3之间通过弹簧4相连，壳体1与安装板2上位于连杆3之间均固定有卡座5，，连杆3与卡座5之间设有减震圈7，壳体1与安装板2之间贯穿有转轴8，安装板2上设有与转轴8配合的通孔9，壳体1上与转轴8接触处设有轴承，壳体1内部设有主动齿轮11，主动齿轮11与第一从动齿轮12、第二从动齿轮13均啮合，转轴8上设有与主动齿轮11配合的齿槽10，主动齿轮11、第一从动齿轮12、第二从动齿轮13上均固定有磁钢14，壳体1内壁固定有电路板15，电路板15上与磁钢14相对处均设有磁旋转角度传感器16。磁旋转角度传感器16用于测量各个齿轮相对于初始位置的夹角，磁旋转角度传感器16与电路板15电气连接，主动齿轮11、第一从动齿轮12、第二从动齿轮13在转动过程中任一时刻转过的齿数相等，主动齿轮11、第一从动齿轮12、第二从动齿轮13中任意两个齿轮的齿数满足两两不可约分的关系，卡座5左右对称设置，磁钢14固定于主动齿轮11、第一从动齿轮12、第二从动齿轮13中心处。每个齿轮与初始位置的夹角可以通过对应磁旋转角度传感器16测得，依此来实现单圈绝对值编码，因此编码器所能测得最小角度为主动齿轮11对应磁旋转角度传感器16所能测得最小角度，最小角度可以通过主动齿轮11对应磁旋转角度传感器16的分辨率得到。若主动齿轮11对应磁旋转角度传感器16的分辨率为n位，绝对值编码器所能测得最小角度为：由于主动齿轮11与从动齿轮的齿数不同，每当主动齿轮11转动一整圈后，从动齿轮会和主动齿轮11原来相啮合的位置会发生错位，错位的齿数为该从动齿轮与主动齿轮11的齿数差，齿轮组的位置都不会与之前任何位置重复，故依此来实现圈数编码。所以，绝对值编码器转动过程中的任一位置都有一组不同的角度数据与之一一对应。因此，只需要通过电路板15测得结束状态各个齿轮的角度数据，就能通过这种一一对应的关系计算出结束状态主动齿轮11所转过的圈数，编码器在断电的情况下也可连续测量、且不丢数据。若主动齿轮11在同一方向上转动，直到再次所有的齿轮转回到初始状态，此时主动齿轮11所转的圈数即为编码器的最大编码圈数。而该并列齿轮结构多圈绝对值编码器的最大编码圈数计算方法为：各个从动齿轮齿数的乘积。齿轮组在转动过程中的任一时刻，每个齿轮转过的齿数相等；齿轮转动的总齿数等于该齿轮转动的整圈数对应的齿数加上当前位置所对应位置的齿数；主动齿轮11所转圈数小于最大圈数。根据以上的三个结论建立约束条件，即可计算得到主动齿轮11的转动圈数。减震圈7的设置能够提高连杆3与卡座5之间的结构强度，从而能够保证编码器在工作过程中具有相对稳定的工作环境，尽可能减小外界振动对编码器造成的影响。本技术所提供的齿轮组式绝对值编码器采用磁旋转角度传感器实现单圈编码，并利用齿轮组在转动过程中位置不重复，实现圈数编码，齿轮之间不是以变比齿轮的多级关系传动，而是以并级关系传动，多级传动的负载是乘积关系，而并级传动的负载是累加关系，因此有效减小了主动齿轮的负载；采用并列齿轮结构的绝对值编码器结构简单，利于高速旋转，兼备精密测量和大圈数测量，在断本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.齿轮组式绝对值编码器，其特征在于：包括壳体（1）和安装板（2），所述壳体（1）与安装板（2）相对侧均相对固定有连杆（3），所述连杆（3）之间通过弹簧（4）相连，所述壳体（1）与安装板（2）上位于连杆（3）之间均固定有卡座（5），所述连杆（3）与卡座（5）之间设有减震圈（7），所述壳体（1）与安装板（2）之间贯穿有转轴（8），所述安装板（2）上设有与转轴（8）配合的通孔（9），所述壳体（1）上与转轴（8）接触处设有轴承，所述壳体（1）内部设有主动齿轮（11），所述主动齿轮（11）与第一从动齿轮（12）、第二从动齿轮（13）均啮合，所述转轴（8）上设有与主动齿轮（11）配合的齿槽（10），所述主动齿轮（11）、第一从动齿轮（12）、第二从动齿轮（13）上均固定有磁钢（14），所述壳体（1）内壁固定有电路板（15），所述电路板（15）上与磁钢（14）相对处均设有磁旋转角度传感器（16）。

【技术特征摘要】
1.齿轮组式绝对值编码器，其特征在于：包括壳体（1）和安装板（2），所述壳体（1）与安装板（2）相对侧均相对固定有连杆（3），所述连杆（3）之间通过弹簧（4）相连，所述壳体（1）与安装板（2）上位于连杆（3）之间均固定有卡座（5），所述连杆（3）与卡座（5）之间设有减震圈（7），所述壳体（1）与安装板（2）之间贯穿有转轴（8），所述安装板（2）上设有与转轴（8）配合的通孔（9），所述壳体（1）上与转轴（8）接触处设有轴承，所述壳体（1）内部设有主动齿轮（11），所述主动齿轮（11）与第一从动齿轮（12）、第二从动齿轮（13）均啮合，所述转轴（8）上设有与主动齿轮（11）配合的齿槽（10），所述主动齿轮（11）、第一从动齿轮（12）、第二从动齿轮（13）上均固定有磁钢（14），所述壳体（1）内壁固定有电路板（15），所述电路板（15）上与磁钢（14）相对处均设有磁旋转角度传感器（16）...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈桂玲，陶勇，齐虎，
申请(专利权)人：上海艾研机电控制系统有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31