一种便携式安装的光电编码器的制作方法

1.本实用新型属于传感器技术领域，特别涉及一种便携式安装的光电编码器。


背景技术：

2.目前，国内外常见的与伺服电机配套的编码器均为分体式安装结构，其同心安装精度及读数头的对准精度很难保证，每一工步的安装误差都会导致编码器性能下降，个别编码器也设计了分体式编码器的一体式安装办法。现有的编码器由主体组件和光栅组件两部分构成，通过固定卡件将两个组件固定在一起安装在伺服电机末端，将主体组件和光栅组件都固定好后拆卸掉固定卡件完成编码器的安装，虽然实现了一体化的安装办法，但在拆卸固定卡件的过程中也会发生主体组件与光栅组件松动变位从而降低编码器的安装精度，严重时可导致安装失败，除此之外，分体式编码器内部光栅与外界空气接通，缺少密封设计，空气中的杂质颗粒一旦进入编码器会对光栅及读数头造成较大影响，严重时会使编码器失效。


技术实现要素：

3.针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种便携式安装的光电编码器，以解决现有编码器在拆卸固定卡件的过程中会发生主体组件与光栅组件松动变位，从而降低编码器的安装精度及严重时可导致安装失败的问题。
4.为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
5.一种便携式安装的光电编码器，包括主体、pcb、芯轴、取付台及光栅，其中主体为圆柱体结构，且沿轴向设有中心孔，所述主体的一端设有与所述中心孔同轴的安装槽，另一端沿径向设有工具操作空间槽口；
6.所述芯轴可转动地安装在主体的中心孔内；
7.所述取付台和光栅均容置于主体的安装槽内，所述取付台与芯轴固定连接；光栅设置于取付台的上方，且与取付台固定连接；
8.所述pcb设置于主体的安装槽顶部，且与主体固定连接。
9.所述主体的中心孔内安装有密封轴承座，所述芯轴通过密封轴承安装在密封轴承座内。
10.所述主体的安装槽底部设有led安装座，led安装座上设有led组件。
11.所述主体的安装槽边缘沿周向设有多个编码器安装孔和多个pcb安装座，所述pcb通过固定螺钉与pcb安装座连接。
12.所述pcb的直径小于所述主体的直径，所述pcb的边缘与所述主体之间通过密封胶密封。
13.所述芯轴为中空的阶梯轴结构，包括轴承接触面和取付台接触面，取付台接触面的直径小于轴承接触面的直径；
14.所述密封轴承的内圈表面与轴承接触面点胶贴合实现密封，所述取付台的内表面
点胶并套入所述取付台接触面上，实现取付台与芯轴的固定。
15.所述取付台为环形结构，且上端设有点胶槽，所述点胶槽内点光固胶；所述光栅与取付台通过光固胶固连。
16.所述芯轴的侧壁上设有固定螺纹孔，固定螺纹孔内预置有顶紧螺钉，顶紧螺钉用于与外部电机轴连接。
17.本实用新型的优点及有益效果是：
18.1.本实用新型设计便携式安装结构，直接固定于伺服电机末端即可，不再需要转接或定位块结构，大大减少了组装工时，提高了生产效率；
19.2.本实用新型结构紧凑型密封设计，芯轴与主体通过密封轴承转动连接，隔绝空气从下方进入，pcb与主体贴合边缘涂抹密封胶防止空气从上方进入，主体侧方设计安装工具操作空间的槽口，不占用其他安装空间；
20.3.本实用新型同时具备高分辨率及高坚固性，可应用于恶劣环境。
附图说明
21.图1为本实用新型一种便携式安装的光电编码器的轴测图之一；
22.图2为本实用新型一种便携式安装的光电编码器的轴测图之二；
23.图3为本实用新型一种便携式安装的光电编码器的剖视图；
24.图4为本实用新型中主体的结构示意图；
25.图5为本实用新型中芯轴的结构示意图；
26.图6为图5的a-a剖视图；
27.图7为本实用新型中取付台的结构示意图；
28.图8为图7的b-b剖视图；
29.图中：1.主体，1-1.工具操作空间槽口，1-2.编码器安装孔，1-3.密封轴承座，1-4.led安装座，1-5.pcb安装座，2.pcb，3.芯轴，3-1.芯轴固定螺纹孔，3-2.轴承轴肩，3-3.取付台轴肩，3-4.轴承接触面，3-5.取付台接触面，4.取付台，4-1.点胶槽，4-2.芯轴接触面，5.光栅，6.led组件，7.顶紧螺钉，8.密封轴承，9.固定螺钉。
具体实施方式
30.为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述。
31.如图1-3所示，本实用新型提供的一种便携式安装的光电编码器，包括主体1、pcb2、芯轴3、取付台4及光栅5，其中主体1为圆柱体结构，且沿轴向设有中心孔，主体1的一端设有与中心孔同轴的安装槽，另一端沿径向设有工具操作空间槽口1-1；芯轴3可转动地安装在主体1的中心孔内；取付台4和光栅5均容置于主体1的安装槽内，取付台4与芯轴3固定连接；光栅5设置于取付台4的上方，且与取付台4固定连接；pcb2设置于主体1的安装槽顶部，且与主体1固定连接。
32.如图4所示，本实用新型的实施例中，主体1的中心孔内安装有密封轴承座1-3，芯轴3通过密封轴承8安装在密封轴承座1-3内。
33.进一步地，主体1的安装槽底部设有led安装座1-4，led安装座1-4上设有led组件
6。主体1的安装槽边缘沿周向设有多个编码器安装孔1-2和多个pcb安装座1-5，pcb2通过固定螺钉9与pcb安装座1-5连接。优选地，pcb2的直径小于主体1的直径，以便预留涂胶空间，pcb2的边缘与主体1之间通过密封胶密封。
34.本实施例中，主体1的安装槽边缘对称设有两个编码器安装孔1-2，沿周向等间距的设有三个pcb安装座1-5，结构紧凑。
35.如图5-6所示，本实用新型的实施例中，芯轴3为中空的阶梯轴结构，包括轴承接触面3-4和取付台接触面3-5，取付台接触面3-5的直径小于轴承接触面3-4的直径；芯轴3穿过密封轴承8且通过轴承轴肩3-2顶紧密封轴承8的内圈，密封轴承8的内圈表面与轴承接触面3-4点胶贴合实现密封，密封轴承8的外圈点胶固装在密封轴承座1-3内。取付台4的内表面点胶并套入取付台接触面3-5上，实现取付台4与芯轴3的固定，芯轴3转动带动取付台4转动，进一步带动光栅5转动。具体地，密封轴承8可采用端盖处密封结构。密封轴承8是一种标准轴承，字轴承两端都增加了密封盖，有橡胶材质的也有钢材质的，可以防止外部灰尘的进入也可防止内部油脂向外挥发。
36.进一步地，芯轴3的侧壁上设有固定螺纹孔3-1，固定螺纹孔3-1内预置有顶紧螺钉7，顶紧螺钉7用于与外部电机轴连接。在主体侧方设置的工具操作空间槽口1-1，用于安装工具的工作空间，安装工具可穿过槽口拧紧紧定螺钉7，实现芯轴3与电机轴的固定。
37.如图7-8所示，本实用新型的实施例中，取付台4为环形结构，且上端设有点胶槽4-1，点胶槽4-1内点光固胶；光栅5与取付台4通过光固胶固连。光固胶是一种胶水，需要紫外线照射才能固化，多用于透明亚克力或玻璃等透明材料的粘接，在编码器领域也是比较常用的一种胶水，也叫uv胶。
38.本实用新型的实施例中，主体1侧边设计有工具操作空间槽口1-1，用于工具拧紧顶紧螺钉7，实现芯轴3与电机轴的固定连接。由于选用了密封轴承8，避免空气从下方进入安装槽内影响光栅及pcb2上的读数头，并且实现了编码器的整体式设计。pcb2与主体1边缘打密封胶，避免空气从上方进入安装槽影响光栅及读数头。主体1上设计有编码器固定孔1-2，在整体式结构的基础上实现便携式安装，无需其它转接件或拆卸机构，只通过两个螺钉即可将编码器固定于电机末端并实现电机转角测量。
39.本实用新型为一整体式编码器，内含轴承，芯轴在主体内可旋转无需固定，也无需转接机构或固定块，直接安装在电机末端即可应用，具体安装例如下：
40.编码器的芯轴3对准电机轴套入至电机末端，使用两个螺钉穿过编码器安装孔1-2，将编码器固定在电机末端；
41.使用内六角扳手穿过工具操作空间槽口1-1拧紧顶紧螺钉7，实现芯轴3与电机轴的固定，至此即已全部完成编码器的安装。
42.本实用新型实现了便携式安装，摒弃分体式的复杂安装办法，提高生产效率；且具有密封结构设计，采用密封轴承设计整体式结构，隔绝空气进入光栅及读数头空间，可应用于恶劣环境；紧凑型设计，可直接固定安装于伺服电机末端，无需转接零件或固定卡件；预留操作空间，尺寸外形与分体式编码器相同，实现密封设计与便携式安装的同时不占用额外空间，实现光电编码器也可应用于恶劣环境。
43.以上所述仅为本实用新型的实施方式，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进、扩展等，均包含在本实
用新型的保护范围内。