编码器、电机及驱动系统技术方案

本发明专利技术提供了一种编码器、电机及驱动系统，编码器用于安装在至少部分可运动的待安装部件上以测量待安装部件的运动的位置信息，待安装部件包括光学部件和磁性部件，编码器包括电路板，光学部件的表面设置有可透光或可反光的明暗相间的码道；电路板包括磁感模块和光感模块以及分别与光感模块和磁感模块连接的信号处理模块；磁感模块与磁性部件对应设置；光感模块与光学部件的码道对应设置；其中，磁性部件包括磁钢或磁环或磁鼓或磁尺中的至少一种，磁感模块相对于磁性部件的位置可调节地设置，以适用于不同类型的电机。本发明专利技术的编码器解决了现有技术中的编码器不适用于不同类型的电机的问题。的电机的问题。的电机的问题。

【技术实现步骤摘要】
编码器、电机及驱动系统


[0001]本专利技术涉及编码器
，具体而言，涉及一种编码器、电机及驱动系统。

技术介绍

[0002]光电编码器是包括光电码盘，光电码盘的中心套设在转轴上，光电码盘上设置有环形的明暗相间的刻线，光电编码器还包括具有光发射器件和光接收器件，以通过光接收器件来读取光发射器件所发出的光信号并将其转化为电信号，主要用来测量位移或角度，其结构简单、精度较高，但是抗干扰能力较弱。另外，由于光电编码器是通过码盘上刻线来计算精度的，因此，精度越高，码盘就会越大，编码器总体积也就越大。
[0003]磁电编码器则是采用磁电式设计，利用磁器件代替码盘，并设置磁感应器件，利用磁场的变化来产生和提供转子的绝对位置，弥补了光电编码器的上述缺陷，具有抗震、耐腐蚀、耐污染、性能可靠高且结构简单等优点，但是精度较差。
[0004]为了满足编码器使用中高精度和抗干扰的需求，目前存在一种光磁混合编码器，包括光编码组件和磁编码组件，以及用于输出光编码组件和磁编码组件的编码信号的线路板；其中，磁编码组件包括设置在转轴端部中心位置的圆形磁钢、设置在线路板上且正对圆形磁钢边缘位置以用于感应磁钢边缘位置的磁场变化的第一磁感芯片以及设置在电路板上且正对圆形磁钢中心位置以用于感应磁钢中心位置的磁场变化的第二磁感芯片，通过结合两种感应芯片所感应到的信号，可解算出更为准确的绝对位置信息，从而提高编码器的测量精度，满足混合编码器的高精度高稳定性的需求。
[0005]但是，上述光磁混合编码器的通过两种磁感性芯片来测量位置信息的过程较为复杂。
[0006]另外，上述光磁混合编码器的，码盘套设在转轴上，磁钢位于码盘远离转轴的一侧，电路板与转轴的一端间隔布置，这样的相互位置关系并不能够适用于多中不同类型的电机，也不能够最大程度地减小电机的长度尺寸，不利于电机的体积的小型化要求。

技术实现思路

[0007]本专利技术的主要目的在于提供一种编码器、电机及驱动系统，以解决现有技术中的编码器不适用于不同类型的电机的问题。
[0008]包括了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种编码器，用于安装在至少部分可运动的待安装部件上以测量待安装部件的运动的位置信息，待安装部件包括光学部件和磁性部件，编码器包括电路板，光学部件的表面设置有可透光或可反光的明暗相间的码道；电路板包括磁感模块和光感模块以及分别与光感模块和磁感模块连接的信号处理模块；磁感模块与磁性部件对应设置；光感模块与光学部件的码道对应设置；其中，磁性部件包括磁钢，磁感模块与磁钢同心轴设置；或，磁性部件包括磁环，磁感模块对应磁环的边缘设置；或者磁感模块对应磁环的环形内侧壁设置，其中，磁感模块的中心P与磁环的码道的中心线S1设置在同一平面内；或在过磁感模块的中心线L1和磁环的码道的中心线S1的第
一平面上，磁感模块的中心线L1与磁环的码道的中心线S1之间的夹角A的角度范围在0～90度之间；或，磁性部件包括磁鼓，磁感模块对应磁鼓的环形外侧壁设置，磁感模块的中心P与磁鼓的码道的中心线S2设置在同一平面内；或在过磁感模块的中心线L2和磁鼓的码道的中心线S2的第二平面上，磁感模块的中心线L2与磁鼓的码道的中心线S2之间的夹角B的角度范围在0～10度之间；磁性部件为磁尺，磁感模块对应磁尺的表面设置。
[0009]根据本专利技术的第二方面，提供了一种电机，包括编码器，电机还包括光学部件和磁性部件，编码器为上述的编码器，其中，电机为直线电机，光学部件和磁性部件设置在电机的定子上，电路板设置在电机的动子上，以与动子同步运动；其中，光学部件为光栅尺，磁性部件为磁尺；或，电机为旋转电机或滚筒电机，光学部件和磁性部件设置在电机的转子上，以与转子同步旋转，电路板设置在电机的定子上；其中，光学部件为码盘、环形光栅、鼓形光栅中的至少一种，磁性部件为磁环、磁钢、磁鼓中的至少一种。
[0010]进一步地，电机为旋转电机或滚筒电机，光学部件、磁性部件和电路板三者相互平行且垂直于电机的转动轴线；其中，光学部件靠近电路板的一侧的端面与磁性部件靠近电路板同一侧的端面位于同一平面上；或者光学部件靠近电路板的一侧的端面与电路板之间的距离大于磁性部件靠近电路板的一侧的端面与电路板之间的距离；或者光学部件靠近电路板的一侧的端面与电路板之间的距离小于磁性部件靠近电路板的一侧的端面与电路板之间的距离。
[0011]进一步地，电路板的中心设置有用于对电机的转轴进行避让的通孔，光学部件的靠近电路板一侧的端面和磁性部件的靠近电路板一侧的端面齐平；其中，电路板位于磁性部件的上方或下方。
[0012]进一步地，电路板的中心设置有用于对电机的转轴进行避让的通孔，光学部件的靠近电路板一侧的端面和磁性部件的靠近电路板一侧的端面位于不同平面上；其中，电路板位于磁性部件的上方，光学部件位于电路板上方；或者电路板位于磁性部件的上方，光学部件位于磁性部件的下方；或者电路板位于磁性部件的上方，光学部件位于电路板的下方且位于磁性部件的上方；或者电路板位于磁性部件的下方，光学部件位于电路板的下方；或者电路板位于磁性部件的下方，光学部件位于磁性部件的上方；或者电路板位于磁性部件的下方，光学部件位于电路板的上方且位于磁性部件的下方。
[0013]进一步地，光学部件的靠近电路板一侧的端面和磁性部件的靠近电路板一侧的端面齐平，其中，电路板位于磁性部件的上方或下方。
[0014]进一步地，光学部件的靠近电路板一侧的端面和磁性部件的靠近电路板一侧的端面位于不同平面上；其中，电路板位于磁性部件上方，光学部件位于磁性部件下方；或者电路板位于磁性部件上方，光学部件位于电路板的下方且位于磁性部件上方；或者电路板位于磁性部件上方，光学部件位于电路板的上方；或者电路板位于磁性部件的下方，光学部件位于磁性部件上方；或者电路板位于磁性部件的下方，光学部件位于磁性部件下方且位于电路板上方；或者电路板位于磁性部件的下方，光学部件位于电路板的下方。
[0015]进一步地，当光学部件和磁性部件位于电路板的同侧，且光学部件位于磁性部件和电路板之间时，光学部件外径小于磁性部件的外径；或者当光学部件和磁性部件位于电路板的同侧，且磁性部件位于光学部件和电路板之间时，光学部件外径大于磁性部件的外径。
[0016]进一步地，电机为滚筒电机，光学部件和磁性部件设置在电机的转子的环形侧壁上，电路板与电机的定子的定子轴固定连接。
[0017]进一步地，电路板中心设置有用于对电机的定子的定子轴进行避让的通孔。
[0018]进一步地，沿电机的径向方向，电路板、光学部件和磁性部件依次嵌套；或者沿电机的径向方向，电路板、磁性部件和光学部件依次嵌套；其中，光学部件与磁性部件连续连接，光学部件和磁性部件均与电路板间隔设置。
[0019]进一步地，电机为直线电机，磁尺和光栅尺连续连接在电机的定子上。
[0020]进一步地，码道为游标码码道、格雷码码道、M序列码道和单圈码道中的任意一种。
[0021]进一步地，电机还包括编码器支架本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种编码器，用于安装在至少部分可运动的待安装部件上以测量所述待安装部件的运动的位置信息，其特征在于，所述待安装部件包括光学部件(1)和磁性部件(2)，所述编码器包括电路板(3)，所述光学部件(1)的表面设置有可透光或可反光的明暗相间的码道；所述电路板(3)包括磁感模块(4)和光感模块(5)以及分别与所述光感模块(5)和所述磁感模块(4)连接的信号处理模块；所述磁感模块(4)与所述磁性部件(2)对应设置；所述光感模块(5)与所述光学部件(1)的码道对应设置；其中，所述磁性部件(2)包括磁钢，所述磁感模块(4)与所述磁钢同心轴设置；或，所述磁性部件(2)包括磁环(21)，所述磁感模块(4)对应所述磁环(21)的边缘设置；或者所述磁感模块(4)对应所述磁环(21)的环形内侧壁设置，其中，所述磁感模块(4)的中心P与所述磁环(21)的码道的中心线S1设置在同一平面内；或在过所述磁感模块(4)的中心线L1和所述磁环(21)的码道的中心线S1的第一平面上，所述磁感模块(4)的中心线L1与所述磁环(21)的码道的中心线S1之间的夹角A的角度范围在0～90度之间；或，所述磁性部件(2)包括磁鼓(22)，所述磁感模块(4)对应所述磁鼓(22)的环形外侧壁设置，所述磁感模块(4)的中心P与所述磁鼓(22)的码道的中心线S2设置在同一平面内；或在过所述磁感模块(4)的中心线L2和所述磁鼓(22)的码道的中心线S2的第二平面上，所述磁感模块(4)的中心线L2与所述磁鼓(22)的码道的中心线S2之间的夹角B的角度范围在0～10度之间；所述磁性部件(2)包括磁尺，所述磁感模块(4)对应所述磁尺的表面设置。2.一种电机，包括编码器，其特征在于，所述编码器为权利要求1所述的编码器，所述电机还包括光学部件(1)和磁性部件(2)，其中，所述电机为直线电机，所述光学部件(1)和所述磁性部件(2)设置在所述电机的定子(9)上，所述电路板(3)设置在所述电机的动子上，以与所述动子同步运动；其中，所述光学部件(1)为光栅尺，所述磁性部件(2)为磁尺；或，所述电机为旋转电机或滚筒电机，所述光学部件(1)和所述磁性部件(2)设置在所述电机的转子(10)上，以与所述转子(10)同步旋转，所述电路板(3)设置在所述电机的定子(9)上；其中，所述光学部件(1)为码盘、环形光栅、鼓形光栅中的至少一种，所述磁性部件(2)为磁环、磁钢、磁鼓中的至少一种。3.根据权利要求2所述的电机，其特征在于，所述电机为旋转电机或滚筒电机，所述光学部件(1)、所述磁性部件(2)和所述电路板(3)三者相互平行且垂直于所述电机的转动轴线；其中，所述光学部件(1)靠近所述电路板(3)的一侧的端面与所述磁性部件(2)靠近所述电路板(3)同一侧的端面位于同一平面上；或者所述光学部件(1)靠近所述电路板(3)的一侧的端面与所述电路板(3)之间的距离大于所述磁性部件(2)靠近所述电路板(3)的一侧的端面与所述电路板(3)之间的距离；或者所述光学部件(1)靠近所述电路板(3)的一侧的端面与所述电路板(3)之间的距离小于所述磁性部件(2)靠近所述电路板(3)的一侧的端面与所述电路板(3)之间的距离。
4.根据权利要求3所述的电机，其特征在于，所述电路板(3)的中心设置有用于对所述电机的转轴(8)进行避让的通孔(31)，所述光学部件(1)的靠近所述电路板(3)一侧的端面和所述磁性部件(2)的靠近所述电路板(3)一侧的端面齐平；其中，所述电路板(3)位于所述磁性部件(2)的上方或下方。5.根据权利要求3所述的电机，其特征在于，所述电路板(3)的中心设置有用于对所述电机的转轴(8)进行避让的通孔(31)，所述光学部件(1)的靠近所述电路板(3)一侧的端面和所述磁性部件(2)的靠近所述电路板(3)一侧的端面位于不同平面上；其中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：蓝维隆，左思，
申请(专利权)人：深圳市雷赛智能控制股份有限公司，
类型：发明
国别省市：