编码器及伺服系统技术方案

本发明专利技术公开一种编码器及伺服系统，所述编码器包括定子组件和转子组件，所述定子组件包括安装板以及安装至所述安装板一侧面的电路板，所述电路板上设有沿周向分布的多个磁传感器；所述转子组件包括与所述安装板同轴设置的转子盘，所述转子盘位于所述安装板沿轴向上的一侧，所述转子盘可相对于所述安装板转动，所述转子盘对应所述电路板的侧面设置有沿周向分布的多个磁极部；其中，多个所述磁传感器用于通过感测磁场变化产生感测信号。所述磁传感器与所述磁极部形成轴向气隙，由于所述磁传感器是直接安装在所述电路板上，与所述电路板贴接，向比现有的插接式磁传感器，其体积更小，因此气隙轴向高度更小，可向下兼容小型的伺服电机。机。机。

【技术实现步骤摘要】
编码器及伺服系统


[0001]本专利技术涉及编码器
，特别涉及编码器及伺服系统。

技术介绍

[0002]在工业控制领域，编码器作为伺服电机最重要的组成部分，在电机转速测量、精密仪器的控制等领域都有很广泛的应用，在这些领域，转轴的绝对位置是很重要的控制参数，因此需要实现对其精确测量，目前市场上常用的磁场检测结构轴向高度较高，不利于小型伺服电机的兼容。

技术实现思路

[0003]本专利技术的主要目的是提出一种编码器及伺服系统，可以在高性能的基础上有效降低磁编码器的轴向高度，利于小型伺服电机的兼容。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提出一种编码器，包括：
[0005]定子组件，包括安装板以及安装至所述安装板一侧面的电路板，所述电路板上设有沿周向分布的多个磁传感器；以及，
[0006]转子组件，包括与所述安装板同轴设置的转子盘，所述转子盘位于所述安装板沿轴向上的一侧，所述转子盘可相对于所述安装板转动，所述转子盘对应所述电路板的侧面设置有沿周向分布的多个磁极部；
[0007]其中，多个所述磁传感器用于通过感测磁场变化产生感测信号。
[0008]可选地，至少部分所述磁极部沿周向的长度尺寸不相同；或者，
[0009]多个所述磁极部沿周向的长度尺寸相同。
[0010]可选地，多个所磁传感器在所述电路板沿第一圆周轨迹分布；
[0011]多个所述磁极部在所述转子盘上沿第二圆周轨迹分布；
[0012]其中，所述第一圆周轨迹和所述第二圆周轨迹同心设置，且直径相同。
[0013]可选地，各所述磁传感器沿其所在圆周上的直径为D，其中，D≤30mm。
[0014]可选地，所述电路板的周侧面凹设形成多个定位槽；
[0015]所述安装板的侧面边缘对应设有多个定位柱，各所述定位柱穿设于各所述定位槽内。
[0016]可选地，多个所述磁极部包括沿周向交替设置的多个第一磁极部和多个第二磁极部，各所述第一磁极部和各所述第二磁极部的极性相反。
[0017]可选地，所述转子盘具有多个沿周向间隔设置的磁瓦，各所述磁瓦上分别形成有一所述第一磁极部或一所述第二磁极部；或者，
[0018]所述转子盘具有一磁环，所述磁环上形成有多个沿着所述转子盘的周向分布的磁区，以形成多个所述第一磁极部和多个所述第二磁极部。
[0019]可选地，各所述磁瓦的材质为铁氧体、钕铁硼、塑磁中的一种或多种。
[0020]可选地，所述编码器还包括外壳，所述外壳为筒状结构；
[0021]所述安装板设于所述外壳内，且与所述外壳的内壁面抵接；
[0022]所述转子盘设于所述外壳内，且与所述外壳的内壁面间隙配合。
[0023]可选地，所述磁传感器为霍尔传感器。
[0024]本专利技术还提出一种伺服系统，包括：
[0025]编码器；以及，
[0026]电机，所述电机的转子与所述编码器中的所述转子盘的中部固定。
[0027]本专利技术的技术方案中，所述安装板与所述转子盘同轴安装，两者之间能够相对转动，所述磁传感器与所述磁极部沿轴向平行相对，形成轴向气隙，由于所述磁传感器是直接安装在所述电路板上，与所述电路板贴接，向比现有的插接式磁传感器，其体积更小，在所述电路板上高度与所述电路板上的其他元器件高度相仿，因此该气隙轴向高度更小，从而实现伺服电机高度精度控制的目的，并且，所述磁传感器通过实时检测所述磁极部的磁场分布，从而确定连接所述转子盘的电机转子的实时位置，精度高、体积小，可向下兼容小型的伺服电机。
附图说明
[0028]为了更清楚地说明本专利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专利技术的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。
[0029]图1为本专利技术提供的编码器一实施例的立体分解示意图；
[0030]图2为图1中编码器与电机配合的剖面示意图；
[0031]图3为图1中磁瓦的示意图；
[0032]图4为图1中磁环的示意图；
[0033]图5为图1中电路板和安装板配合的分解示意图。
[0034]附图标号说明：
[0035]标号名称标号名称100编码器21转子盘1定子组件21a磁极部11安装板22磁瓦111定位柱23磁环12电路板3外壳121定位槽4端盖13磁传感器5紧固件2转子组件200电机的转子
[0036]本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0037]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基
于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。
[0038]需要说明， 若本专利技术实施例中有涉及方向性指示，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
[0039]另外，若本专利技术实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本专利技术要求的保护范围之内。
[0040]目前应用广泛的编码器有两种，分别是光编码器和磁编码器。光编码技术普遍存在对油污、强光垢、渗漏等因素的抗干扰能力差的缺点，影响测量的精度，并且光编码器的成本较高。与光编码器相比，旋转磁编码器则不受这些因素的影响，而且其分辨率更高，稳定性好，可以完全根除光电技术引起的各种不良故障，成为一种可替代光电编码的编码技术。但是，目前市场上有效精度在17bit以上的磁编码器均为径向磁场检测结构，此类结构磁编码器的轴向高度较高，而且大多最低只能向下兼容至60mm*60mm的伺服电机。
[0041]鉴于此，本专利技术提供一种编码器及伺服系统，具有精度高、轴向空间利用率高、体积小、成本低、结构性能稳定等优点。图1至图5为本专利技术提供的编码器的实施例。
[0042]请参照图1至图2，编码器100包括定子组件和转子组件，所述定子组件包括安装板11以及安装至所述安装板11一侧面的电路板12，所述电路板12上设有沿周向分布的多个磁传感器13；所述转子组件包括与所述安装板11同轴设置的转子盘21，所述转子盘21位于所述安装板11沿轴向上的一侧，所述转子盘21可相对于所述安装板本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种编码器，其特征在于，包括：定子组件，包括安装板以及安装至所述安装板一侧面的电路板，所述电路板上设有沿周向分布的多个磁传感器；以及，转子组件，包括与所述安装板同轴设置的转子盘，所述转子盘位于所述安装板沿轴向上的一侧，所述转子盘可相对于所述安装板转动，所述转子盘对应所述电路板的侧面设置有沿周向分布的多个磁极部；其中，多个所述磁传感器用于通过感测磁场变化产生感测信号。2.如权利要求1所述的编码器，其特征在于，至少部分所述磁极部沿周向的长度尺寸不相同；或者，多个所述磁极部沿周向的长度尺寸相同。3.如权利要求1所述的编码器，其特征在于，多个所磁传感器在所述电路板沿第一圆周轨迹分布；多个所述磁极部在所述转子盘上沿第二圆周轨迹分布；其中，所述第一圆周轨迹和所述第二圆周轨迹同心设置，且直径相同。4.如权利要求1所述的编码器，其特征在于，各所述磁传感器沿其所在圆周上的直径为D，其中，D≤30mm。5.如权利要求1所述的编码器，其特征在于，所述电路板的周侧面凹设形成多个定位槽；所述安装板的侧面边缘对应设有多个定位柱，各所述定位柱穿设于各所述定位槽内。...

【专利技术属性】
技术研发人员：江记凯，赵小安，胡义明，闫甜甜，
申请(专利权)人：广东美的智能科技有限公司高创传动科技开发深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：