一种直线电机编码器和直线电机制造技术

本实用新型专利技术涉及一种直线电机编码器和直线电机，直线电机编码器包括光感元件、电感元件、信号处理单元、动子模块以及定子模块；定子模块包括对应于光感元件的光栅；光感元件接收通过光栅传输抵达的光信号以根据光信号产生光编码信号；电感元件包括激励线圈和感应线圈，以及相对于激励线圈和感应线圈运动的金属栅，激励线圈和感应线圈同时设置在动子模块和定子模块中的一个上，金属栅设置在动子模块和定子模块中的另一个上；感应线圈根据金属栅引起的激励线圈的磁场变化产生电感编码信号；信号处理单元获取光编码信号和电感编码信号。测量的位置的精确度高，适应更多的环境。适应更多的环境。适应更多的环境。

【技术实现步骤摘要】
一种直线电机编码器和直线电机


[0001]本技术涉及编码器领域，尤其涉及一种直线电机编码器和直线电机。

技术介绍

[0002]为了提高电机运转的精准度，目前的各种电机应用的编码器来进行准确的位置信息获取。目前常规的编码器根据其编码原理划分出多种类型，例如光电编码器、电感编码器、磁电式编码器等等。然而，各种编码器都存在不同的优点和缺陷，例如光电编码器容易受到污染，在码盘被污染后影响其光信号的传输，其抗干扰的能力不高，而电感编码器也容易受到外界环境的影响导致测量不准确。
[0003]因此，如何保证编码器的精度和稳定性，使其能够适应更多应用场景是亟需解决的问题。

技术实现思路

[0004]鉴于上述相关技术的不足，本申请的目的在于提供一种直线电机编码器和直线电机，旨在解决直线电机编码器的精度和稳定性容易受到影响，适应应用场景局限性多是亟需解决的问题。
[0005]一种直线电机编码器，包括：
[0006]光感元件、电感元件、信号处理单元、动子模块以及定子模块；
[0007]所述动子模块包括至少一个电路板，至少一个所述电路板上设有光感元件、电感元件和信号处理单元中的至少一种；
[0008]所述定子模块包括对应于所述光感元件的光栅；所述光感元件接收通过所述光栅传输抵达的光信号以根据所述光信号产生光编码信号；
[0009]所述电感元件包括激励线圈和感应线圈，以及相对于所述激励线圈和所述感应线圈运动的金属栅，其中，所述激励线圈和所述感应线圈同时设置在所述动子模块和所述定子模块中的一个上，所述金属栅设置在所述动子模块和所述定子模块中的另一个上；所述感应线圈根据所述金属栅引起的所述激励线圈的磁场变化产生电感编码信号；
[0010]所述信号处理单元获取所述光编码信号和所述电感编码信号；
[0011]其中，所述激励线圈内环设有所述感应线圈和/或所述激励线圈外环设有所述感应线圈。
[0012]上述直线电机编码器同时涵盖了光学编码方式以及电感编码方式，通过其光感元件和光栅的配合能够获取到光编码信号，而通过激励线圈、感应线圈以及金属栅的配合能够获取到电感编码信号，不仅增加了编码信号的数量，且光编码信号和电感编码信号基于不同的编码结构以及编码原理产生，因此，在一些实施过程中，相较于单个编码信号而言，两个不同的编码信号能够相互验证，或是通过计算减小误差，适当冗余的数据量能够更好的保证编码器测量的位置的精确程度。上述直线电机编码器也融合了光学编码器和电感编码器的优点，只有在两种编码结构均被影响的环境下才会显著的造成精度损失，基于不同
编码原理的两种编码结构使得直线电机编码器能够适应更多的环境。
[0013]可选地，所述激励线圈内环设有所述感应线圈，各所述激励线圈和所述感应线圈的设置包括：至少两个所述感应线圈或至少两个所述激励线圈交替设置、所述激励线圈与至少一个所述感应线圈环形平行设置、至少两个所述感应线圈或至少两个所述激励线圈同心设置中的至少一种方式；
[0014]或，所述激励线圈外环设有所述感应线圈，各所述激励线圈和所述感应线圈的设置包括：至少一个所述激励线圈和至少一个所述感应线圈交替设置；
[0015]或，所述激励线圈内环和外环均设有所述感应线圈，各所述激励线圈和所述感应线圈的设置包括：设置在所述激励线圈外环的至少一个所述感应线圈与设置在所述激励线圈内环的至少一个所述感应线圈交替设置。
[0016]可选地，所述光栅和所述金属栅均设置在所述定子模块上，所述定子模块包括至少一个栅尺，所述栅尺包括N个光栅和M个金属栅，所述光栅和所述金属栅中的至少一个相互连续设置或平行设置，其中，N为不小于1的整数，M为不小于1的整数。
[0017]可选地，所述光栅和所述金属栅均设置在所述定子模块上，所述定子模块包括至少两个栅尺，所述光栅和所述金属栅设于不同的所述栅尺上，各所述栅尺正对所述电路板设有所述光感元件的一侧设置；
[0018]或，包括至少两个栅尺，所述光栅和所述金属栅设于不同的所述栅尺上，设有光栅的所述栅尺正对所述电路板设有所述光感元件的一侧设置，设有所述金属栅的所述栅尺正对所述电路板上的所述激励线圈和所述感应线圈设置。
[0019]可选地，所述电路板包括第一电路板和第二电路板，所述激励线圈和所述感应线圈中的至少一个设于所述第一电路板，所述信号处理单元和所述光感元件中至少一个设于所述第二电路板。
[0020]可选地，所述电路板包括第三电路板和第四电路板，所述激励线圈和所述感应线圈中的至少一个以及所述光感元件设于所述第三电路板，所述信号处理单元设于所述第四电路板。
[0021]可选地，所述电路板还包括供线缆从所述电路板的一面穿至另一面的缺口或通孔。
[0022]可选地，所述直线电机编码器还包括电路板支架；
[0023]所述电路板支架包括固定所述电路板的第一连接结构以及用于与电机的电机动子固定的第二连接结构；
[0024]所述电路板通过所述第二连接结构固定于所述电机动子上。
[0025]可选地，所述直线电机编码器中还包括光源，所述光源设于所述电路板靠近所述光栅的一面并向所述光栅发射光线；
[0026]所述光源形成为独立的元件设于所述电路板上，或，所述光源与所述光感元件集成于同一器件中。
[0027]可选地，还包括：
[0028]温度传感单元，
[0029]和/或，磁性单元和电磁传感单元，所述电磁传感单元和所述磁性单元能够随电机的运动而同步的发生相对运动，所述电磁传感单元根据与所述磁性单元相对运动而产生的
磁场变化产生磁性编码信号；
[0030]和/或，至少两个电极单元和电容传感单元，所述电极单元之间能够随电机的运动而同步的发生相对运动，所述电容传感单元根据所述电极单元之间的电容变化产生电容编码信号。
[0031]温度传感单元检测温度，有利于保证直线电机编码器的正常运行，三种基于不同编码原理形成的编码信号，进一步提升直线电机编码器的冗余度，直线电机编码器能够被应用的场景也得到进一步拓宽。
[0032]基于同样的构思，本申请还提供一种直线电机，包括电机动子、动子导轨以及上述的直线电机编码器，所述电机动子沿所述动子导轨直线运动，所述直线电机编码器的所述动子模块设于所述电机动子上以随所述电机动子运动，所述定子模块平行于所述动子导轨的方向设置，所述光栅与所述光感元件相对，所述金属栅与所述激励线圈和所述感应线圈相对。
[0033]上述直线电机中的直线电机编码器同时涵盖了光学编码方式以及电感编码方式，使得直线电机能够适用于更多的环境，且运动控制准确。
附图说明
[0034]图1为本技术实施例提供的感应线圈的结构示意图一；
[0035]图2为本技术实施例提供的感应线圈和激励线圈的结构示意图一；
[0036]图3为本技术实施例提供的感应线圈的结构示意图二；
[0037]图4为本技术实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种直线电机编码器，其特征在于，包括：光感元件、电感元件、信号处理单元、动子模块以及定子模块；所述动子模块包括至少一个电路板，至少一个所述电路板上设有光感元件、电感元件和信号处理单元中的至少一种；所述定子模块包括对应于所述光感元件的光栅；所述光感元件接收通过所述光栅传输抵达的光信号以根据所述光信号产生光编码信号；所述电感元件包括激励线圈和感应线圈，以及相对于所述激励线圈和所述感应线圈运动的金属栅，其中，所述激励线圈和所述感应线圈同时设置在所述动子模块和所述定子模块中的一个上，所述金属栅设置在所述动子模块和所述定子模块中的另一个上；所述感应线圈根据所述金属栅引起的所述激励线圈的磁场变化产生电感编码信号；所述信号处理单元获取所述光编码信号和所述电感编码信号；其中，所述激励线圈内环设有所述感应线圈和/或所述激励线圈外环设有所述感应线圈。2.如权利要求1所述的直线电机编码器，其特征在于，所述激励线圈内环设有所述感应线圈，各所述激励线圈和所述感应线圈的设置包括：至少两个所述感应线圈或至少两个所述激励线圈交替设置、所述激励线圈与至少一个所述感应线圈环形平行设置、至少两个所述感应线圈或至少两个所述激励线圈同心设置中的至少一种方式；或，所述激励线圈外环设有所述感应线圈，各所述激励线圈和所述感应线圈的设置包括：至少一个所述激励线圈和至少一个所述感应线圈交替设置；或，所述激励线圈内环和外环均设有所述感应线圈，各所述激励线圈和所述感应线圈的设置包括：设置在所述激励线圈外环的至少一个所述感应线圈与设置在所述激励线圈内环的至少一个所述感应线圈交替设置。3.如权利要求1所述的直线电机编码器，其特征在于，所述光栅和所述金属栅均设置在所述定子模块上，所述定子模块包括至少一个栅尺，所述栅尺包括N个光栅和M个金属栅，所述光栅和所述金属栅中的至少一个相互连续设置或平行设置，其中，N为不小于1的整数，M为不小于1的整数。4.如权利要求1所述的直线电机编码器，其特征在于，所述光栅和所述金属栅均设置在所述定子模块上，所述定子模块包括至少两个栅尺，所述光栅和所述金属栅设于不同的所述栅尺上，各所述栅尺正对所述电路板设...

【专利技术属性】
技术研发人员：左思，蓝维隆，
申请(专利权)人：深圳市灵犀自动化技术有限公司，
类型：新型
国别省市：