旋转编码器和旋转编码器的产品系列制造技术

本发明专利技术涉及一种旋转编码器，其包括定子（１）和转子（２），其中，转子（２）布置成借助于轴承（３）可相对于定子（１）旋转。转子（２）具有轴（２．１），其中，形状配合装置（２．１１）以及编码盘（２．２）抗扭地固定在轴（２．１）处。定子（１）具有带有用于探测编码盘（２．２）的探测装置（１．１１）的主体（１．１）、平衡联结器（１．２）以及壳体（１．３）。在此，主体（１．１）通过平衡联结器（１．２）与壳体（１．３）相连接。壳体（１．３）具有另一形状配合装置（１．３１），其中，如此预调整旋转编码器，即，在旋转编码器的运行中，在轴（２．１）的形状配合装置（２．１１）和壳体（１．３）的另一形状配合装置（１．３１）之间的预定的相对角位置中，可通过旋转编码器输出预定的角度值。此外，本发明专利技术还涉及一种旋转编码器的产品系列。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种根据权利要求1的带有壳体的旋转编码器(Drehgeber)，以及一 种根据权利要求8的旋转编码器的产品系列(Baureihe)。
技术介绍
旋转编码器用于测量可旋转地支承的物体、尤其轴在一转或多转上的旋转运动。 在此，以递增的方式(inkremental)或以绝对的方式获取旋转运动。在与齿条和齿轮或与 丝杠相结合的情况下，也可利用旋转编码器测量线性的运动。旋转编码器大量地用作所谓的马达反馈装置，并且在该应用中用于形成位置信息 或角度信息，该位置信息或角度信息用于电驱动器的整流(Kommutierimg)。例如，在同步马 达中在供给电压接通后立即需要关于绝对的转子位置的信息。为此，带有附加的整流信号 的旋转编码器(其提供相对粗略的位置信息)以及以单匝结构或多匝结构的绝对旋转编码 器(其立即给出带有几角秒级精度的精确的角位置)是合适的。在装配该测量设备时必须将电动马达的转子位置和旋转编码器的转子位置彼此 相关联，以实现尽可能恒定的马达电流。相对于电动马达的力的不充分的关联造成强烈的 马达噪声和高的功率损失。在传统的旋转编码器中，为达到这一目的，首先通过施加直流电流将电动马达的 转子或电动马达的轴带入优选位置(Vorzugslage)中。之后，将带有整流信号的旋转编码 器粗略地取向，例如借助于在旋转编码器处的标记条或参考标记信号。之后，将旋转编码 器的轴装配在电动马达轴上。随后，借助于相角测量设备实现精确调整，其中，使旋转编码 器的定子如此长时间地旋转，即，直至相角测量设备显示近似值零作为相对于参考标记的 距离。最后，在这种位置中，最终将平衡联结器(Ausgleichskupplimg)、尤其定子联结器 (Statorkupplung)固定在电动马达罩壳处。首先，完全地装配绝对的旋转编码器。随后，通过零点移位使值“零”与电动马达 的优选位置相关联。为此，电子器件包括所属的软件包(例如在与旋转编码器相连接的计 算机中)作为辅助工具。由此，可进行零点移位。从文件DE 19729452 C2中已知一种适配器部件，该适配器部件使旋转编码器轴和 马达轴之间的按照角度的(winkelmassig)关联成为可能。在此，为了精确调整也必须使定 子旋转，并且最终将定子联结器固定在马达罩壳处。已知的带有定子联结器的机构具有这样的缺点，S卩，对于每个安装情况必须单独 地在现场进行精确调整，并且那么常常需要在现场固定机械上敏感的平衡联结器。同样已知的是，可通过机械地编码的转子联结器对提供整流信号的旋转编码器的 安装进行简化，如其例如在公开文献WO 2008/034768中显示的那样。但是，利用转子联结 器始终存在整流信号的精度的损失。
技术实现思路
本专利技术的目的为，实现开头所提及的类型的旋转编码器，该旋转编码器可利用简 单的手段安装，并且通过该旋转编码器可达到相对较高的测量精度。根据本专利技术，该目的通过提供带有权利要求1的特征的旋转编码器以及根据权利 要求8的产品系列实现。相应地，根据本专利技术的旋转编码器包括定子和转子，其中，转子布置成借助于轴承 可相对于定子旋转。转子具有轴，形状配合装置以及编码盘抗扭地固定在该轴处。定子具有 主体、平衡联结器以及壳体。在此，主体包括用于探测(Abtastimg)编码盘的探测装置，从 而可由旋转编码器输出取决于轴和壳体之间的相对角位置的角度值。此外，主体通过平衡 联结器以在径向和轴向上为弹性的、但扭转刚性(drehsteif)的方式与壳体相连接。此外， 壳体具有另一形状配合装置，其中，如此预调整(vorjustieren)旋转编码器，即，在旋转编 码器的运行中，在轴的形状配合装置和壳体的另一形状配合装置之间的预定的相对角位置 中，可通过旋转编码器输出预定的角度值。因此，在轴的形状配合装置相对于壳体的另一形状配合装置在预定的定向中，旋 转编码器始终输出相同的预定的角度值。在此，在可通过转子和定子之间的相对旋转产生 形状配合装置的定向后，该定向称为预定的相对角位置。因此，旋转编码器由于形状配合装置仅仅可以精确符合参考的方式 (referenztreuM例如，基于整流信号)安装在电动马达处。预定的角度值也可称为参考值。根据本专利技术的改进方案，编码盘载有绝对编码，以使得通过探测装置可在编码 盘的一转内(innerhalb einer Umdrehung der Codescheibe)检测到绝对的且明确的 (eindeutig)角位置，并且可由旋转编码器输出绝对的角度值。在这种情况中可为有利的 是，定子包括非易失性存储器，在该存储器中相应于预调整储存了这样的数据，即，该数据 表示关于两个形状配合装置彼此的相对角位置的信息。有利地，壳体具有凸缘，其中，形状配合装置可布置在该凸缘处。在本专利技术的备选的设计方案中，壳体的形状配合装置设计成定位销O^ssstift)。有利地，轴的形状配合装置设计成关于轴线非对称的构件。因此，可保证与配合件 (例如电动马达轴)的明确的组合。尤其地，轴的形状配合装置可具有凹入部，该凹入部例 如构造成在轴向的方向上的凹槽。备选地，编码盘可载有递增的编码。尤其地，在这种情况中可如此配置平衡联结 器，即，可通过平衡联结器和主体之间的和/或平衡联结器和壳体之间的相对运动执行形 状配合装置之间的相对角位置的预调整。为了这一目的，平衡联结器可具有长孔以用于利 用螺栓将平衡联结器固定在壳体处。根据另一方面，本专利技术包括旋转编码器的产品系列。在此，如此预调整产品系列的 每个旋转编码器，即，在相应旋转编码器的运行中，在轴的相应形状配合装置和相应壳体的 相应另一形状配合装置之间的同样的(ein und derselben)相对角位置中，可由旋转编码 器输出同样的预设的角度值。之后，通过单独的预调整，在产品系列以内的旋转编码器的相应非易失性存储器 中可储存有相应于预调整的不同的数据，该数据表示关于两个形状配合装置彼此的相对角 位置的信息。备选地，-尤其地，当产品系列包括分别载有带有递增的编码的编码盘的旋转编码 器时-旋转编码器可包括轴的这样的形状配合装置，即，该形状配合装置按照角度分别相 同地相对于编码盘定向。基本上，产品系列可包括这样的旋转编码器，S卩，其具有一个或多个在此公开的旋 转编码器的特征。可从从属权利要求中得到本专利技术的附加的有利的设计方案。 附图说明在以下根据附图对实施例的描述中本专利技术的其它特征和优点为明显的。其中图1显示了旋转编码器的透视的截面图，图2显示了穿过该旋转编码器的纵向截面，图3显示了该旋转编码器的侧视图。具体实施例方式在图1至3中示出的旋转编码器包括定子1、转子2以及轴承3。在此，借助于轴 承3将转子2布置成可相对于定子1绕轴线A旋转。在所提出的实施例中，旋转编码器用 于产生用于电动马达的整流信号，旋转编码器可以凸缘的方式安装在该电动马达处。定子1包括在内部的主体1. 1，此外，探测装置1. 11固定在该主体1. 1处。该探测 装置1. 11包括带有检测器(例如图片检测器)的电路板(Leiterplatte)。此外，在电路板 上布置有用于对由检测器所提供的探测信号进行信号整形(例如用于对其进行加强或数 字化)的电气构件。尤其地，在电路板上也装配有包括非易失性存储器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种旋转编码器，包括定子（１）和转子（２），其中，所述转子（２）布置成借助于轴承（３）可相对于所述定子（１）旋转，并且所述转子（２）具有－轴（２．１），其中，形状配合装置（２．１１）以及编码盘（２．２）抗扭地固定在所述轴（２．１）处，所述定子（１）具有－带有用于探测所述编码盘（２．２）的探测装置（１．１１）的主体（１．１），－平衡联结器（１．２），以及－壳体（１．３），其中，所述主体（１．１）通过所述平衡联结器（１．２）以在径向和轴向上为弹性的、但扭转刚性的方式与所述壳体（１．３）相连接，其特征在于，所述壳体（１．３）具有另一形状配合装置（１．３１），其中，如此预调整所述旋转编码器，即，在所述旋转编码器的运行中，在所述轴（２．１）的形状配合装置（２．１１）和所述壳体（１．３）的另一形状配合装置（１．３１）之间的预定的相对角位置中，可通过所述旋转编码器输出预定的角度值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·施罗特，
申请(专利权)人：约翰尼斯海登海恩博士股份有限公司，
类型：发明
国别省市：DE