分体式角度编码器及其接收组件和接收组件的安装总成的制作方法

1.本实用新型涉及角度编码器设计生产技术领域，更具体地说，涉及一种分体式角度编码器及其接收组件和接收组件的安装总成。


背景技术：

2.编码器是一种利用光电转换效应，将输出轴上的几何位移量转换成为脉冲或者数字量的传感器，具有结构紧凑、稳定性强、精密度高等特点。误差大于
±
20
″
的编码器称为旋转编码器，误差小于等于
±
20
″
的编码器称为角度编码器，角度编码器广泛应用于数控转台、测量设备、天文望远镜、齿轮测量机等高准确度及高角度分辨率的场合，分体式角度编码器具有结构小巧、无内置轴承、转动惯量低等优点，因而广受用户青睐。
3.光栅、发光组件以及接收组件是分体式编码器的重要组成构件，光栅安装在被测设备的旋转轴上，接收组件安装在被测设备的固定件上。在高准确度、高分辨率要求的设备中，测量系统准确度是衡量设备性能的主要指标，按照误差来源来讲，影响角度编码器准确度的其中一项误差源是接收组件标识区的中心是否与光栅组件标记线对准，只有接收组件标识区的中心与光栅组件标记线对准，才能够保证分体式编码器测量的准确性。
4.以下对目前分体式编码器中接收组件的安装方式进行介绍：
5.请参考图1至图4，接收组件05上设置有一个或多个对准标识区06(也可简称为标识区)，每一个对准标识区06通常由在径向上间隔设置的两段弧线构成，光栅01上设置有与对准标识区06相对应的标记线07，理想的安装状态是光栅01上的标记线07与其对应的对准标识区06的中心线重合；
6.接收组件05通过定位螺钉紧固在被测设备的电机壳体08上，接收组件05靠近电壳体08的一侧采用与电机壳体08内侧形状适配的弧面进行定位，实际安装时，需要反复调整接收组件05的位置，以使对准标识区06与光栅01上的标记线07对准，调整过程中需要通过敲击装置04反复敲击接收组件的调整面09，耗时很长，并且敲击力度无法控制，不仅安装精度不易保证，而且容易对接收组件05造成破坏；对于安装深度较大的腔体(深井式腔体)，敲击装置甚至无操作空间，接收组件05可能无法安装。
7.因此，如何能够使接收组件的标识区快速方便且准确地对准光栅上的标记线，以便在提高分体式编码器安装效率的同时提高其测量精确度是目前本领域技术人员亟需解决的技术问题。


技术实现要素：

8.有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种分体式角度编码器的接收组件，以便能够使接收组件的标识区快速方便且准确地对准光栅上的标记线，从而一方面提高分体式编码器的安装效率，另一方面有效提高分体式编码器的测量精确度。
9.本实用新型的另一目的在于提供一种包含有上述接收组件的分体式角度编码器的接收组件的安装总成；
10.本实用新型的再一目的在于提供一种包含有上述接收组件的分体式角度编码器。
11.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
12.一种分体式角度编码器的接收组件，用于安装在待测设备的固定件上以便与圆形光栅配合使用，所述圆形光栅上设置有标记线，所述接收组件沿所述圆形光栅的圆周方向延伸的两端设置有调整部，所述调整部至少包括沿所述圆形光栅的径向间隔分布的两个调整面，且两个所述调整面用于与安装在所述固定件上的偏心螺钉的螺帽抵紧配合，以通过旋转所述偏心螺钉使所述接收组件的标识区对准所述圆形光栅上的标记线；所述接收组件上还设置有供紧固件穿过的安装孔，以通过所述紧固件将所述接收组件安装于所述固定件上。
13.优选地，在上述接收组件中，所述调整部为沿所述圆形光栅的周向延伸的凹槽，且所述凹槽的两个侧面构成所述调整面。
14.优选地，在上述接收组件中，所述调整部为圆孔、腰型孔或多边形孔。
15.本实用新型中所公开的分体式角度编码器的接收组件的安装总成，包括偏心螺钉、待测设备的固定件、紧固件以及上述任意一项中所公开的接收组件，其中，
16.所述固定件上设置有与所述安装孔对应的固定孔以及与所述调整部对应的位置调整孔，所述偏心螺钉的螺杆部旋合于所述位置调整孔中，并且偏心螺钉的螺帽与所述调整部的至少一个调整面抵紧配合，以通过旋转所述偏心螺钉使所述接收组件的标识区对准所述圆形光栅上的标记线；
17.所述紧固件穿过所述安装孔后旋紧于所述固定孔内，以将所述接收组件安装于所述固定件上。
18.优选地，在上述安装总成中，所述待测设备的旋转轴与所述固定件构成环形安装腔，所述接收组件设置在所述环形安装腔内，且所述接收组件靠近所述环形安装腔内壁的一侧为与所述环形安装腔适配的弧形定位面。
19.优选地，在上述安装总成中，所述紧固件为紧固螺钉，所述紧固螺钉包括两个，且两个所述紧固螺钉分别靠近两个所述调整部安装。
20.本实用新型中所公开的分体式角度编码器，包括圆形光栅、发光组件和接收组件，并且该接收组件为上述任意一项所公开的分体式编码器的接收组件。
21.优选地，在上述分体式角度编码器中，所述圆形光栅用于安装在待测设备的旋转轴上，所述发光组件安装于所述接收组件上，且所述发光组件与所述接收组件之间预留有供所述光栅旋转的运动间隙，所述发光组件与所述接收组件通过电源连带电连接，其中，所述电源连带通过插接件插接于所述发光组件的电源接口。
22.优选地，在上述分体式角度编码器中，所述发光组件与所述接收组件之间设置有一个或多个定位销，且所述发光组件与所述接收组件通过螺纹紧固件相连。
23.优选的，在上述分体式角度编码器中，所述电源连带包括连带本体和与所述连带本体贴合设置的连带加强板。
24.本实用新型所公开的分体式角度编码器的接收组件至少具有如下优点：
25.适用于空间狭小且安装腔深度较大(深井式腔体)的应用场合，仅采用占用空间很小的螺钉旋转工具(如t形扳手)即可驱动偏心螺钉旋转，从而实现接收组件标识区与光栅标记线的对准，相比于敲击方式而言，调整速度显著提高，大大节约了装配工时；
26.偏心螺钉的螺杆采用高精度螺纹，螺帽在旋转过程中可推动接收组件进行微小移动，从而实现接收组件位置的精细调整，这可在极大程度上提高调整精度，能够满足设备对角度编码器高测量精度的要求；
27.无需敲击即可实现接收组件的位置调整，不会对接收组件造成破坏；
28.接收组件通过紧固件与偏心螺钉组合定位，定位可靠性高，旋转编码器的耐冲击和耐振动性能高。
29.本实用新型中所公开的接收组件的安装总成以及分体式角度编码器，均包含有上述接收组件，因此接收组件的安装总成以及分体式角度编码器均具备接收组件相应的技术优点，本文中对此不再进行赘述。
附图说明
30.为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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获得其他的附图。
31.图1为接收组件的标识区与光栅标记线对准状态示意图；
32.图2为图1中i部分的局部放大示意图；
33.图3为现有技术中接收组件与光栅在纵剖面中的位置关系示意图；
34.图4为现有技术中接收组件与光栅在俯视状态下的位置关系示意图；
35.图5为本实用新型实施例中所公开的偏心螺钉的主视示意图；
36.图6为图5中所公开的偏心螺钉的螺杆与螺帽的位置关系示意图；
37.图7为图5中所公开的偏心螺钉的螺帽结构示意图；
38.图8为本实用新型实施例中所公开的待测设备的结构示意图；
39.图9为本实用新型实施例中所公开的分体式角度编码器在待测设备上安装的俯视示意图；
40.图10为图9中a部分的局部放大示意图；
41.图11为本实用新型实施例中所公开的发光组件的安装示意图；
42.图12为图11中b部分的局部放大示意图；
43.图13为图11的俯视示意图。
44.其中，
45.1为圆形光栅，2为偏心螺钉，3为紧固件，4为转轴，5为固定件，6为接收组件，7为发光组件，8为定位销轴，21为螺杆部，22为螺帽，23为操作部，24为指示孔，61为调整部，71为电源连带，711为连带本体，712为连带加强板，72为插接件。
具体实施方式
46.本实用新型的核心在于提供一种分体式角度编码器的接收组件，以便能够使接收组件的标识区快速方便且准确地对准光栅上的标记线，从而一方面提高分体式编码器的安装效率，另一方面有效提高分体式编码器的测量精确度。
47.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
48.首先，请参考图5至图10，本实用新型中所公开的分体式角度编码器的接收组件6用于安装在待测设备的固定件5上，以便与圆形光栅1配合使用，与现有技术一致的是，圆形光栅1上设置有标记线，接收组件6上设置有标识区，本实施例中所公开的接收组件的改进点在于，接收组件6沿圆形光栅1的圆周方向延伸的两端设置有调整部61，每一个调整部61至少包括沿圆形光栅1的径向间隔分布的两个调整面，两个调整面之间所构成的间隙用于容纳偏心螺钉2的螺帽22，这两个调整面能够与偏心螺钉2的螺帽22抵紧配合，以便通过旋转偏心螺钉2使接收组件6的标识区对准圆形光栅1上的标记线，如图1和图2中所示，接收组件6上还设置有供紧固件3穿过的安装孔，以便通过穿过安装孔的紧固件3将接收组件6安装在固定件5上。
49.需要进行说明的是，固定件5可以为待测设备上的任何一种固定的部件，例如固定件5可以为待测设备的壳体，并且接收组件6的形状不受任何限制，但接收组件6沿圆形光栅1的圆周方向具有一定的尺寸，也就是说，在沿圆形光栅1圆周方向上，接收组件6具有两个端部，这两个端部均设置有调整部61，并且任何一个调整部61至少包括沿圆形光栅1径向(即圆形光栅圆周的直径方向)间隔分布的两个调整面。
50.当圆形光栅1在待测设备的转轴4上完成安装之后，再对接收组件6进行安装，在接收组件6安装过程中，旋转固定件上的偏心螺钉2即可使接收组件6产生位移，从而使接收组件6的标识区与圆形光栅1的标记线对准，待接收组件6的标识区与圆形光栅1的标记线对准后，保持各个偏心螺钉2不动，然后通过紧固件3将接收组件6安装在固定件5上即可。
51.由此可见，本实用新型中提供了一种全新的接收组件位置调整方式，仅通过旋转偏心螺钉2使其与调整部61配合即可实现接收组件6的位移，调整过程方便，调整效率和精度高，除此之外，该接收组件6还具有如下优点：
52.尤其适用于空间狭小且安装腔深度较大(深井式腔体)的应用场合，如图8中所示的待测设备，仅采用占用空间很小的螺钉旋转工具(如t形扳手)即可驱动偏心螺钉2旋转，从而实现接收组件6的标识区与圆形光栅1(可简称为光栅)标记线的对准，相比于敲击方式而言，调整速度显著提高，大大节约了装配工时；
53.偏心螺钉2的螺杆部21采用高精度螺纹，螺帽22在旋转过程中可推动接收组件6进行微小移动，从而实现接收组件6位置的精细调整，这可在极大程度上提高调整精度，能够满足设备对角度编码器高测量精度的要求；
54.无需敲击即可实现接收组件6的位置调整，不会对接收组件6造成破坏；
55.接收组件6通过紧固件3与偏心螺钉2组合定位，定位可靠性高，旋转编码器的耐冲击和耐振动性能高。
56.请参考图5至图7，偏心螺钉2包括螺杆部21和连接于螺杆部21的螺帽22，螺帽22的横截面呈圆形，以便既能够与调整面抵紧配合，又能够实现转动，螺帽22的轴线与螺杆部21的轴线之间存在一偏心距e，螺帽22上至少设置有一个能够带动螺杆部21转动的非圆形的操作部23，操作部23的具体形式并不受限制，例如操作部23可以为凸起于螺帽22顶部的多边形操作部，也可以为开设在螺帽22顶部的多边形下沉槽，在本实施例中，操作部23具体为
开设在螺帽22顶部的多边形下沉槽，如图7中所示，操作部23的形状可以为内六角型操作部、花型操作部等，为了方便指示最大偏心位置，本实施例中的螺帽22顶部还设置有一用于指示最大偏心位置的指示孔24。
57.请参考图10，作为一种优选的实施方案，调整部61具体为设置在接收组件6两端的凹槽，这两个凹槽均沿圆形光栅1的周向延伸形成u型槽，并且凹槽的两个侧面构成上述调整面，实际调整过程中，偏心螺钉2的螺帽22至少与其中一个调整侧面抵紧配合。
58.本领域技术人员能够理解的是，除了凹槽之外，孔状结构实际也能够起到调整部61的技术效果，例如圆孔、腰型孔或者多边形孔等。
59.本实用新型实施例中还公开了一种分体式角度编码器接收组件的安装总成，该安装总成包括偏心螺钉2、待测设备的固定件5、紧固件3以及上述任意一实施例中所公开的接收组件6，请结合图5至图10进行理解：
60.固定件5上设置有与接收组件6上的安装孔相对应的固定孔，除此之外，固定件5上还设置有供偏心螺钉2安装的位置调整孔，偏心螺钉2的螺杆部21旋合于位置调整孔中，偏心螺钉2的螺帽22与调整部61的至少一个调整面抵紧配合，以便通过旋转偏心螺钉2使接收组件6的标识区与圆形光栅1上的标记线对准，紧固件3穿过安装孔后旋紧于固定孔内，从而将接收组件6安装于固定件5上。
61.如图8中所示，待测设备的转轴4与固定件5构成环形安装腔，接收组件6设置在环形安装腔内，并且接收组件6靠近环形安装腔内部的一侧设置为弧形定位面，该弧形定位面与环形安装腔的内壁配合实现接收组件的初步定位，然后再通过旋转偏心螺钉2实现接收组件6的精细定位。
62.需要进行说明的是，为了实现精细调整，偏心螺钉2的螺杆部21的螺纹为高精度螺纹(在本实用新型中，高精度螺纹具体是指根据gb197-81，公差带等级包含且优于7g的外螺纹)，相应的，位置调整孔的内壁上也应当开设与螺杆部21适配的高精度螺纹。
63.紧固件3可选择紧固螺栓或紧固螺钉，在本实施例中，紧固件3具体包括两个，两个紧固件3分别靠近两个调整部61安装，如图9中所示。当然，紧固件3的个数并不局限于两个，其他数目的紧固件3也是可以完成接收组件6在固定件5上的安装的，只要能够保证接收组件6与固定件5之间的稳定安装，紧固件3的数目并不受限制。
64.本实用新型中所公开的分体式角度编码器，包括圆形光栅1、发光组件7和接收组件6，并且，该分体式角度编码器中的接收组件6为上述任意一实施例中所公开的分体式角度编码器的接收组件6。
65.由于采用了上述实施例中所公开的接收组件6，因而该分体式角度编码器兼具上述接收组件6相应的技术优点，本文中对此不再进行赘述。
66.在该分体式角度编码器中，圆形光栅1用于安装在待测设备的转轴4上，发光组件7安装于接收组件6上，如图11至图13中所示，发光组件7与接收组件6之间预留有供圆形光栅1旋转的运动间隙，发光组件7与接收组件6通过电源连带71实现电连接，并且电源连带71通过插接件72插接于发光组件7的电源接口，这就有效避免了现有技术中在发光组件7上焊接电源线时产生焊接污染物的问题，同时电源连带71采用双组设计，其中一组为备用，以保证其中一组出现故障时角度编码器依然能够正常工作；如图12中所示，电源连带71具体包括电源连带本体711和贴合于电源连带本体711设置的连带加强板712，以提高电源连带71的
强度和可靠性。
67.为了进一步优化方案，发光组件7与接收组件6之间通过一个或多个定位销轴8进行定位，以保证发光组件7的安装精度，图13中所示的方案采用双高精度销轴8定位的方式，其定位精度为0.1mm，配合螺纹紧固件可有效提高发光组件7的安装精度。
68.如图13中所示，发光组件7靠近环形安装腔内壁的一侧同样被设计为弧形定位面，该弧形定位面与环形安装腔的内壁适配，发光组件7其余面的具体形状不做限制。
69.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
70.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。