一种超薄编码器的制作方法

本实用新型涉及机器人技术领域，具体涉及一种应用于机器人关节的超薄编码器。

背景技术：

机器人尤其工业机器人通常包括一个或者一个以上旋转关节连接起来的机械臂。各机械臂可通过马达驱动相应的旋转关节转动而运动。各个旋转关节上通常需要安装有编码器，通过编码器来感知各机械臂的旋转角度。

现有的编码器通常至少包括两个静盘和一个动盘，动盘安装于两个静盘之间。两个静盘分别作为接收器和发射器，通过动盘转动改变接收器接收到的信号。为了保证各机械臂旋转的灵敏度，编码器感知机械臂旋转角度的敏感度需要足够大，并且编码器安装与旋转关节时所占用的体积越小越好。

技术实现要素：

为了实现小体积编码器的目的，本实用新型提供一种超薄编码器。

一种超薄编码器，包括动盘与静盘；所述动盘及静盘分别印刷有电路；所述动盘与静盘同轴设置；还包括转动件；所述动盘安装于转动件；

所述静盘上至少设置有发射单元、接收单元及绝缘单元；所述接收单元与发射单元同轴设置，且均位于静盘上的同一侧面；所述绝缘单元位于发射单元及接收单元之间；

所述动盘上至少设置有感应单元及反射单元；所述感应单元与所述发射单元耦合；所述反射单元与所述接收单元耦合。

优选地，所述转动件包括转动部及与转动部固接的连接部；所述连接部与动盘固接；所述转动部用于与外部的动力部件连接。

优选地，所述连接部正向投影于动盘上的面积小于所述感应单元面积的三分之一。

优选地，所述发射单元设置有若干电极，所述电极以静盘的圆心为中心呈圆形阵列状排列。

优选地，还包括磁体；所述磁体安装于与动盘。

优选地，所述动盘分别包括第一表面及与第一表面平行设置的第二表面；所述磁体安装于第一表面；所述第二表面朝向所述静盘。

优选地，所述感应单元及反射单元均位于第二表面。

优选地，所述静盘包括固定部；所述固定部上开设有定位孔。

优选地，所述固定部为两个，该两个固定部上定位孔的中心的连线穿过静盘的圆心。

优选地，所述静盘及动盘的中心分别设置有穿孔；所述穿孔为圆形；所述转动件的部分穿插于动盘的穿孔内。

本实用新型的有益效果：

与现有技术相比，本实用新型所述超薄编码器通过在静盘上设置发射单元与接收单元，并且接收单元与发射单元均位于静盘上的同一侧面，通过绝缘单元将发射单元与接收单元分离开来从而可实现仅利用一个静盘就能实现信号接收与发射；因此可以使得所述编码器的体积较小。另外通过转动件安装动盘；从而可使得动盘的厚度足够薄的情况下，仍然能保证与静盘之间信号传输的灵敏度较高。利用转动件带动动盘转动可有效的减少动盘的磨损，进而提高动盘的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型的较佳实施例中一种超薄编码器的剖视图；

图2为本实用新型的较佳实施例中一种超薄编码器的动盘示意图；

图3为本实用新型的较佳实施例中一种超薄编码器的静盘示意图。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述：

一种超薄编码器10，包括动盘1、静盘2以及转动件3。所述动盘1及静盘2分别印刷有电路(图中未示出)。所述动盘1与静盘2 同轴设置。所述动盘1安装于转动件3。优选地，所述动盘1固定于所述转动件3。所述转动件3可以安装于机械臂的旋转关节中的转轴 100上。当所述转轴100转动时，可带动转动件3转动进而带动动盘 1转动，使得超薄编码器能及时的检测机械臂的旋转角度。所述静盘2及动盘1的中心分别设置有穿孔A。所述穿孔A为圆形。所述转动件3的部分穿插于动盘1的穿孔A内。所述转轴穿过动盘1及静盘2 穿孔A。

作为优选方案，所述超薄编码器10还包括磁体4。所述磁体4 安装于动盘2。所述磁体4可形成磁场。当磁体4可随着动盘2转动时可为编码器提供电能及确定动盘2旋转的圈数。

所述动盘1上至少设置有感应单元11及反射单元12。所述动盘 1分别包括第一表面13及与第一表面13平行设置的第二表面14。所述磁体4安装于第一表面13。所述第二表面14朝向所述静盘2。所述感应单元11及反射单元12均位于第二表面14。作为优选方案，所述反射单元12环绕于感应单元11的外周。反射单元12与感应单元11之间形成有连接区15，该连接区15为绝缘材料制成，用于分割所述反射单元12与感应单元11。所述连接区15呈由余弦波或者正弦波形状围合的封闭图形。

优选地，所述动盘1上设置有与转动件3连接的接触部16，所述接触部16上设置有用于与转动件3连接的固接孔160。优选地，所述接触部16位于感应单元11内。

所述静盘2上至少设置有发射单元21、接收单元22及绝缘单元 23。所述接收单元22与发射单元21同轴设置，且均位于静盘2上的同一侧面。所述绝缘单元23位于接收单元22与发射单元21之间。所述发射单元21与所述感应单元11耦合；所述接收单元22与所述反射单元12耦合。所述耦合的方式可为电容式耦合。

所述发射单元21设置有若干电极211。所述电极211以静盘2 的圆心为中心呈圆形阵列状排列。所述静盘2包括固定部24。所述固定部24上开设有定位孔240。所述固定部24用于将所述静盘2固定于旋转关节，并防止该静盘2随着动盘1转动。作为优选方案，所述固定部24为两个，该两个固定部24上定位孔240的中心的连线穿过静盘2的圆心。

所述转动件3具有对动盘1保护的作用。所述转动件3包括转动部31及与转动部31固接的连接部32。所述连接部32与动盘1固接。优选地，所述连接部32安装于所述接触部16。所述转动部31用于与外部的动力部件连接，例如转动部31与机械臂的旋转关节中的转轴100连接。所述连接部32正向投影于动盘1上的面积小于所述感应单元11面积的三分之一，优选地，连接部32正向投影于动盘1上的面积小于所述感应单元11面积的五分之一。所以连接部32对动盘 1厚度的影响小，可以忽略不计。由于动盘1足够薄，可以通过连接部32增大动盘1的强度及稳定性，从而可以减少动盘1与静盘2之间信号传输时出现的误差。当然所述连接部32可以省略，直接将动盘1固定于转动部31上。

优选地，所述转动部31穿插于动盘1的穿孔A内。所述连接部 32与所述接触部16贴合，并可通过固定件(图中未示出)穿过所述固接孔160实现连接部32与接触部16固定。所述固定件可为螺钉或者铆钉等物件。所述转动部31可以与旋转关节中的转轴100同步转动。

综上所述，本实用新型所述超薄编码器通过在静盘2上设置发射单元21与接收单元22，并且接收单元22与发射单元21均位于静盘 2上的同一侧面，通过绝缘单元23将发射单元21与接收单元22分离开来从而可实现仅利用一个静盘2就能实现信号接收与发射；因此可以使得所述编码器的体积较小。另外通过转动件3安装动盘1；从而可使得动盘1的厚度足够薄的情况下，仍然能保证与静盘2之间信号传输的灵敏度较高。利用转动件3带动动盘1转动可有效的减少动盘1的磨损，进而提高动盘1的使用寿命。

对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。

需要说明的是：以上所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。实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。