一种机械式单圈磁电编码器制造技术

本实用新型专利技术涉及传感器技术领域，具体地说是一种机械式单圈磁电编码器，包括丝杠、轴向磁化螺母、径向磁化磁极、轴向传感器电路板和径向传感器电路板，其中丝杠与电机后出轴固连，轴向磁化螺母套装于所述丝杠上，轴向传感器电路板设于所述轴向磁化螺母远离电机一侧，丝杠远离电机一端设有径向磁化磁极，所述径向传感器电路板通过一个连接器与所述轴向传感器电路板垂直连接，所述轴向磁化螺母通过所述轴向传感器电路板检测移动距离并换算成丝杠转动角度，所述径向磁化磁极通过所述径向传感器电路板检测转动角度。本实用新型专利技术通过两组数据的实时对比可以提前发现编码器潜在故障并控制电机停止运转，保证生产安全。保证生产安全。保证生产安全。

【技术实现步骤摘要】
一种机械式单圈磁电编码器


[0001]本技术涉及传感器
，具体地说是一种机械式单圈磁电编码器。

技术介绍

[0002]编码器通常与电机后出轴连接实现转角检测，但现有技术中的磁电编码器通常为采用单对磁极或多对磁极的方式实现转角信息记录，然后编码器将数据发送至驱动器对电机进行驱动控制，而当编码器存在潜在故障时不能提前预判故障信息，容易发生失控现象，这对生产安全来说存在一定的隐患。

技术实现思路

[0003]本技术的目的在于提供一种机械式单圈磁电编码器，能够始终比较来自于两个不同传感器的数据，并通过两组数据的实时对比可以提前发现编码器潜在故障并控制电机停止运转，保证生产安全。
[0004]本技术的目的是通过以下技术方案来实现的：
[0005]一种机械式单圈磁电编码器，包括丝杠、轴向磁化螺母、径向磁化磁极、轴向传感器电路板和径向传感器电路板，其中丝杠与电机后出轴固连，轴向磁化螺母套装于所述丝杠上，轴向传感器电路板设于所述轴向磁化螺母远离电机一侧，丝杠远离电机一端设有径向磁化磁极，所述径向传感器电路板通过一个连接器与所述轴向传感器电路板垂直连接，所述轴向磁化螺母通过所述轴向传感器电路板检测移动距离并换算成丝杠转动角度，所述径向磁化磁极通过所述径向传感器电路板检测转动角度。
[0006]电机后端设有外壳，所述丝杠、轴向磁化螺母、径向磁化磁极、轴向传感器电路板和径向传感器电路板均设于所述外壳中。
[0007]所述外壳内设有多个导向柱，且所述导向柱一端与电机后端固连，另一端穿过所述轴向磁化螺母后与所述轴向传感器电路板固连。
[0008]所述丝杠为梯形丝杠，所述轴向磁化螺母为梯形螺母。
[0009]本技术的优点与积极效果为：
[0010]1、本技术利用轴向传感器电路板识别轴向磁化螺母移动磁场强度判断出螺母移动距离，并通过换算得到丝杠的转动角度，利用径向传感器电路板识别一个圆周内丝杠上端径向磁化磁极的磁场变化，进而直接得到丝杠的转动角度，并将两组数据实时进行差值对比，从而提前发现编码器潜在故障并控制电机停止运转，保证生产安全。
[0011]2、本技术采用丝杠螺母传动，在保证安全可靠、经济耐用的同时，由于丝杠与螺母的螺纹配合关系，可以保证来自于不同传感器电路板的两组数据一一对应关联，保证对比准确。
附图说明
[0012]图1为本技术的整体示意图，
[0013]图2为图1中本技术上端去掉外壳后的结构示意图，
[0014]图3为图1中的外壳内部结构剖视图。
[0015]其中，1为电机，2为丝杠，3为轴向磁化螺母，4为导向柱，5 为轴向传感器电路板，6为径向传感器电路板，7为连接器，8为外壳，9为线缆，10为径向磁化磁极。
具体实施方式
[0016]下面结合附图对本技术作进一步详述。
[0017]如图1～3所示，本技术包括丝杠2、轴向磁化螺母3、径向磁化磁极10、轴向传感器电路板5和径向传感器电路板6，电机1后端设有外壳8，所述丝杠2、轴向磁化螺母3、径向磁化磁极10、轴向传感器电路板5和径向传感器电路板6均设于所述外壳8中，其中所述丝杠2与电机1后出轴固连，所述轴向磁化螺母3(轴向NS极磁化)套装于所述丝杠2上，所述轴向传感器电路板5设于所述轴向磁化螺母3远离电机1一侧，如图3所示，所述丝杠2远离电机1一端设有径向磁化磁极10(径向NS极磁化)，所述径向传感器电路板6 通过一个连接器7与所述轴向传感器电路板5垂直连接。本技术工作时，丝杠2转动驱动轴向磁化螺母3移动，而所述轴向传感器电路板5可识别所述轴向磁化螺母3移动磁场强度，从而判断出螺母移动距离，并通过计算进一步得到丝杠2的转动角度，而所述径向传感器电路板6可以识别一个圆周内径向磁化磁极10的磁场变化，进而得到丝杠2的转动角度，本技术将通过轴向磁化螺母3换算得到的角度与丝杠2直接检测得到的角度进行差值对比判断角度是否准确，本实施例中对比值在
±
5角秒范围内为角度准确，否则系统发出错误报警并停止电机1运转，本技术通过双重计算对比做到防患于未然，保证生产安全。
[0018]如图3所示，所述外壳8内设有多个导向柱4，且所述导向柱4 一端与电机1后端固连，另一端穿过所述轴向磁化螺母3后与所述轴向传感器电路板5固连，所述导向柱4限定所述轴向磁化螺母3转动，以保证其只能实现轴向移动。
[0019]如图3所示，所述轴向传感器电路板5设于所述径向磁化磁极 10上方，但由于所述径向磁化磁极10为径向NS极磁化，其只通过径向传感器电路板6实现检测，所述径向传感器电路板6通过连接器 7与轴向传感器电路板5垂直连接，而图1所示，所述轴向传感器电路板5与延伸至外壳8外部的线缆9连接。所述传感器电路板和连接器7均为本领域公知技术且为市购产品，其中本实施例中，各个传感器电路板均通过霍尔原理实现位置信息记录。
[0020]本实施例中，为了保证传动可靠，所述丝杠2可采用梯形丝杠，所述轴向磁化螺母3可采用梯形螺母。
[0021]本技术的工作原理为：
[0022]本技术工作时，丝杠2转动驱动轴向磁化螺母3移动，而所述轴向传感器电路板5可识别所述轴向磁化螺母3移动磁场强度并判断出螺母移动距离，进而通过计算得到丝杠2的转动角度，而所述径向传感器电路板6可以识别一个圆周内径向磁化磁极10的磁场变化，进而直接得到丝杠2的转动角度，并且轴向传感器电路板5将根据丝杠螺母传动关系换算获得的丝杠2转角信息传递给所述径向传感器电路板6，所述径向传感器电路板6始终对通过轴向磁化螺母3换算得到的角度与丝杠2直接检测得到的角度进行差值对比，以判断角度是否准确，角度不准确系统发出错误报警并停止电机1运转。另外本技术采用丝杠螺母传动，在保证安全可靠、经济耐用的同时，由于丝杠与螺母的螺纹配合关系，可以保证来
自于不同传感器电路板的两组数据一一对应关联，进而保证比对准确。本技术通过两组数据的实时对比即可提前发现编码器潜在故障，保证生产安全。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机械式单圈磁电编码器，其特征在于：包括丝杠(2)、轴向磁化螺母(3)、径向磁化磁极(10)、轴向传感器电路板(5)和径向传感器电路板(6)，其中丝杠(2)与电机(1)后出轴固连，轴向磁化螺母(3)套装于所述丝杠(2)上，轴向传感器电路板(5)设于所述轴向磁化螺母(3)远离电机(1)一侧，丝杠(2)远离电机(1)一端设有径向磁化磁极(10)，所述径向传感器电路板(6)通过一个连接器(7)与所述轴向传感器电路板(5)垂直连接，所述轴向磁化螺母(3)通过所述轴向传感器电路板(5)检测移动距离并换算成丝杠(2)转动角度，所述径向磁化磁极(10)通过所述径向传感器电路板...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘世昌，邹风山，栾显晔，宛月，张建兵，张磊，
申请(专利权)人：山东新松工业软件研究院股份有限公司，
类型：新型
国别省市：