编码器及电机的制作方法

1.本实用新型实施例涉及自动化技术领域，更具体地说，涉及一种编码器及电机。


背景技术：

2.近年来，伺服电机凭借其优异的性能而得到市场的一致认可。其中，位置编码器作为伺服电机系统闭环控制中的重要一环，承担着反馈及控制电机旋转速度及位置的重要作用。
3.随着市场对伺服电机在安全、精度和可靠性等方面的要求不断提高，电机厂商对伺服电机编码器的要求也随之提高，要求编码器在提供伺服电机转速、位置信号的同时，保证信号的高精度、高分辨率。电机位置检测及反馈由电机位置编码器完成，所以一款优秀的电机位置编码器很大程度上决定了电机在节能、高效、精准及互通等方面的表现。
4.目前，现有的编码器一般包括有底座、屏蔽盒和装设在底座上的电路板，底座装配到电机后端盖，屏蔽盒通过粘胶的方式装配到电机后端盖，并罩设在底座和电路板的外周，以起到屏蔽作用。
5.但是，屏蔽盒采用胶粘固定到电机后端盖的方式不便于拆装，大大增加了维护难度，影响工作效率。并且，由于不同电机的后端盖不同，因此屏蔽盒必须与电机后端盖相适配才可安装，存在使用限制，兼容性较差。


技术实现要素：

6.本实用新型实施例针对上述现有编码器的屏蔽盒的拆装不变、维护难度大、工作效率低、存在使用限位以及兼容性较差的问题，提供一种新的编码器及电机。
7.本实用新型实施例解决上述技术问题的技术方案是，提供一种编码器，包括屏蔽盒、用于装配到电机主壳体的尾端的编码器底座、以及装设在所述编码底座上的电路板，所述编码器底座包括主体部、以及设于所述主体部的底端侧壁的第一法兰部，所述主体部的中央设有止口，所述第一法兰部设有多个第一安装孔和多个第二安装孔，且通过穿设于多个所述第一安装孔的螺栓锁紧固定到电机主壳体的尾端，并使得所述止口与电机主壳体尾端的电机轴同轴；所述电路板位于所述止口背向所述第一法兰部的一侧；所述屏蔽盒包括盒主体和设于所述盒主体的开口外缘的第二法兰部，所述第二法兰部设有与所述第二安装孔相适配的固定孔，且所述屏蔽盒通过穿过所述固定孔并螺纹连接到第二安装孔的螺栓锁紧固定到所述编码器底座的第一法兰部上，并将所述电路板罩设在所述盒主体内。
8.优选地，所述编码器还包括用于装配到电机主壳体尾端的电机轴上的磁体组件，且所述磁体组件在所述编码器底座装配到所述电机主壳体尾端时嵌入到所述止口内。
9.优选地，所述盒主体呈圆筒状，且所述第二法兰部由三个安装耳构成，三个所述安装耳沿所述盒主体的外周均匀分布，并在所述屏蔽盒装配到所述编码器底座时，每一所述安装耳均位于所述第一法兰部的垂向投影范围之内。
10.优选地，所述屏蔽盒由金属材料通过钣金工艺一体加工成型，且在所述屏蔽盒装
配到所述编码器底座时，所述编码器底座的主体部的至少二分之一嵌入在所述盒主体内。
11.优选地，所述第一法兰部突出于所述主体部的底面，且在所述编码器底座装配到所述电机主壳体尾端时，所述第一法兰部的底面与电机主壳体尾端的端面相贴，并使所述主体部的底面与电机主壳体尾端的端面之间间隔预设距离。
12.优选地，所述第一法兰部由多个设于所述主体部的底端侧壁的固定耳构成，所述主体部呈圆筒状，多个所述固定耳沿所述主体部的周向均匀排布，且每一所述固定耳上分别设有一个第一安装孔和一个第二安装孔。
13.优选地，所述第一法兰部包括三个固定耳，三个所述固定耳位于同一平面内且外侧面均为圆弧面；
14.三个所述固定耳的外侧面均位于以所述止口的中心线为轴线的圆柱形的侧面上，且所述圆柱形与电机主壳体尾端的圆形限位槽相适配，并在所述编码器底座装配到所述电机主壳体尾端时，三个所述固定耳的外侧面分别与所述圆形限位槽的侧壁贴合相接。
15.优选地，所述编码器还包括由绝缘材料构成的弹性保护件，所述弹性保护件与所述电路板相适配且装设在所述盒主体内，并在所述屏蔽盒装配到所述编码器底座上时，所述弹性保护件压贴到所述电路板的表面上。
16.优选地，所述盒主体的开口处设有与多个所述第一安装孔相对应的避空槽，并在所述盒主体装配到所述编码器底座时，每一所述第一安装孔上的螺栓的头部的至少一部分嵌入在所述避空槽内。
17.本实用新型实施例还提供一种电机，包括电机壳和固定在所述电机壳的尾端的后端盖，所述电机还包括如上任一项所述的编码器，所述后端盖设有多个与所述第一安装孔相适配的第三安装孔，且所述编码器底座通过穿过所述第一安装孔及第三安装孔的螺栓锁紧固定在所述后端盖上。
18.本实用新型实施例的编码器及电机具有以下有益效果：通过在屏蔽盒的开口外缘设置第二法兰部，并在第二法兰部设置多个与第一安装孔相适配固定孔，这样屏蔽盒可通过穿过固定孔及第一安装孔的螺栓锁紧固定在编码器底座的第一法兰部上，螺栓锁固的方式拆装方便快捷，能够大大降低维护难度，提高工作效率，且屏蔽盒装设在编码器底座的第一法兰部上，既能够起到对电路板的屏蔽作用，又可通过编码器底座装配到电机主壳体尾端，屏蔽盒无需适配于电机主壳体尾端，不仅保证了屏蔽盒的安装稳定性和可靠性，还不会存在使用限制，降低了编码器的安装要求，从而解决了兼容性差的问题。
附图说明
19.图1是本实用新型实施例提供的编码器的结构示意图；
20.图2是本实用新型实施例提供的编码器的横向投影的结构示意图；
21.图3是本实用新型实施例提供的编码器的分解的结构示意图。
具体实施方式
22.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
23.如图1所示，是本实用新型实施例提供的编码器的结构示意图，该编码器可应用于自动化技术领域，特别是伺服系统中。结合图2和图3所示，本实施例中的编码器包括屏蔽盒1、用于装配到电机主壳体2的尾端(例如电机的后端盖)的编码器底座3、以及装设在编码器底座3上的电路板4，即电路板4通过编码器底座3装配到电机主壳体2的尾端。
24.具体地，上述编码器底座3包括主体部31、以及设于主体部31的底端侧壁的第一法兰部32，主体部31的中央设有止口33，第一法兰部32设有多个第一安装孔34和多个第二安装孔35，且通过穿设于多个第一安装孔34的螺栓锁紧固定到电机主壳体2的尾端，从而实现编码器底座3在电机主壳体2的尾端处的安装固定。并且，电路板4位于止口33背向第一法兰部32的一侧，并在编码器底座3装配到电机主壳体2的尾端时，止口33与电机主壳体2尾端的电机轴同轴，以使得电路板4垂直于电机轴的轴向，从而保证检测效果，提高测量数据的精确度。在实际应用中，电路板4优选以垂直于止口33的轴向的方式安装固定到编码器底座3上。
25.本实施例的屏蔽盒1包括盒主体11、以及设于盒主体11的开口外缘的第二法兰部12，第二法兰部12设有与第二安装孔35相适配的固定孔13(例如通孔或沉孔)，且屏蔽盒1通过穿过固定孔13并螺纹连接到第二安装孔35的螺栓锁紧固定到编码器底座3的第一法兰部32上，并将电路板4罩设在盒主体11内，确保屏蔽盒1能够有效屏蔽电路板4。由于第一法兰部32位于主体部31的底端侧壁，因此在屏蔽盒1装配到编码器底座3上时，主体部31均会嵌入在屏蔽盒1内，这样可使得电路板4与屏蔽盒1的开口间隔较大距离，从而使屏蔽盒1对电路板4的屏蔽效果更佳。在实际应用中，上述编码器底座3的主体部31的至少二分之一优选在屏蔽盒1装配到编码器底座3时嵌入在盒主体11内。
26.上述编码器通过在屏蔽盒1的开口外缘设置第二法兰部12，并在第二法兰部12设置多个与第一安装孔34相适配固定孔13，这样屏蔽盒1可通过穿过固定孔13及第一安装孔34的螺栓锁紧固定在编码器底座3的第一法兰部32上，螺栓锁固的方式拆装方便快捷，能够大大降低维护难度，提高工作效率。
27.并且，由于屏蔽盒1装设在编码器底座3的第一法兰部32上，从而既能够起到对电路板4的屏蔽作用，又可通过编码器底座3装配到电机主壳体2尾端，且屏蔽盒1无需适配于电机主壳体2尾端，不仅保证了屏蔽盒1的安装稳定性和可靠性，还不会存在使用限制，降低了编码器的安装要求，从而解决了兼容性差的问题，扩大适用范围。
28.上述编码器还包括用于装配到电机主壳体2尾端的电机轴上的磁体组件5，且磁体组件5在编码器底座3装配到电机主壳体2尾端时嵌入到止口33内，以使得磁体组件5与设于电路板4上的编码器芯片相对应并形成磁配合。在实际应用中，磁体组件5的结构设计具体可根据实际情况确定；例如，磁体组件5包括磁片和安装座，磁体通过安装座安装固定到电机轴上。
29.上述盒主体11呈圆筒状，以适配于编码器底座3的形状，避免占用较大安装空间而影响编码器底座3的安装，保证兼容性。并且，第二法兰部12由三个安装耳121构成，三个安装耳121沿盒主体11的外周均匀分布，并在屏蔽盒1装配到编码器底座3时，每一安装耳121均位于第一法兰部32的垂向投影范围之内，避免屏蔽盒1的安装耳121突出于第一法兰部32而影响编码器底座3在电机主壳体2尾端的安装固定。
30.具体地，每一安装耳121优选设置至少一个固定孔13，这样每一安装耳121均可通
过一个穿设于固定孔13的螺栓锁紧到编码器底座3的第一法兰部32上，且由于三个安装耳121均匀分布，从而能够有效将屏蔽盒1牢固锁紧在编码器底座3上，保证屏蔽盒1的安装稳定性和可靠性。特别地，每一安装耳121优选设置一个固定孔13，该固定孔13位于安装耳121的中央，既能保证将每一安装耳121牢固锁紧，又能防止固定孔13数量过多而增加拆装难度。
31.优选地，上述屏蔽盒1由金属材料通过钣金(优选铁金属)工艺一体加工成型，加工方便快捷，且材料价格便宜，从而能够有效降低制造成本。
32.上述第一法兰部32突出于主体部31的底面，且在编码器底座3装配到电机主壳体2尾端时，第一法兰部32的底面与电机主壳体2尾端的端面直接相贴，并使主体部31的底面与电机主壳体2尾端的端面之间间隔预设距离，这样有利于加工制造，从而保证第一法兰部32的底面与止口33的垂直度，确保在第一法兰部32的底面贴于电机主壳体2尾端时，止口33能够与电机主壳体2尾端的电机轴同轴。在实际应用中，主体部31的底面到电机主壳体2尾端的端面之间的预设距离具体可根据实际情况确定，例如2mm、3mm或4mm等等，防止主体部31的底面与电机主壳体2尾端的端面相抵接而致使第一法兰部32的底面无法可靠与电机主壳体2尾端的端面相贴。
33.在编码器底座3的一个实施例中，上述第一法兰部32由多个设于主体部31的底端侧壁的固定耳321构成，主体部31呈圆筒状，多个固定耳321沿主体部31的周向均匀排布，且每一固定耳321上分别设有一个第一安装孔34和一个第二安装孔35，因此每一固定耳321可通过穿设于第一安装孔34上的螺栓锁紧固定到电机主壳体2尾端，实现编码器底座3在电机主壳体2尾端的安装固定。特别地，将第一法兰部32分为多个相互独立的固定耳321，即第一法兰部32的底面不连续，这样有利于在编码器底座3的加工制造时保证第一法兰部32的底面的平面度，从而降低加工难度，减少加工成本。
34.并且，多个将第二安装孔35设于每一固定耳321，提高了固定耳321的利用率，具高实用性，且同时使得固定耳321加大(便于加工第二安装孔35)，进而增大了固定耳321的底面的面积，由此使得第一法兰部32的底面与电机主壳体2尾端的端面之间的接触面积增加，以提高第一法兰部32的底面与电机主壳体2尾端的端面之间相贴的稳定性和可靠性。
35.具体地，上述第一法兰部32包括三个固定耳321，三个固定耳321位于同一平面内且外侧面均为圆弧面。这样第一法兰部32的三个固定耳321适配于屏蔽盒1的三个安装耳121，且第一法兰部32的三个固定耳321沿主体部31的周向均匀分布，这样可进一步提高第一法兰部32的底面与电机主壳体2尾端的端面之间相贴的稳定性和可靠性。
36.三个固定耳321的外侧面均位于以止口33的中心线为轴线的圆柱形的侧面上，且圆柱形与电机主壳体2尾端的圆形限位槽21相适配，并在编码器底座3装配到电机主壳体2尾端时，三个固定耳321的外侧面分别与圆形限位槽21的侧壁贴合相接，从而可通过圆形限位槽21限位第一法兰部32，以防止编码器底座3窜动，提高编码器底座3的安装稳定性和可靠性。
37.特别地，上述编码器还包括由绝缘材料(例如海绵)构成的弹性保护件6，弹性保护件6与电路板4相适配且装设在盒主体11内，并在屏蔽盒1装配到编码器底座3上时，弹性保护件6压贴到电路板4的表面上，既满足了安规条件，又可起到减震防护效果，以保护装设在电路板4上的元器件。
38.上述盒主体11的开口处设有与多个第一安装孔34相对应的避空槽111，并在盒主体11装配到所述编码器底座3时，每一第一安装孔34上的螺栓的头部的至少一部分嵌入在所述避空槽111内，防止装设在第一安装孔34的螺栓的头部与屏蔽盒1相接而导致屏蔽盒1无法安装固定。
39.本实用新型实施例还提供一种电机，该电机包括电机壳、固定在所述电机壳的尾端的后端盖，以及如上所述的编码器，其中后端盖设有多个与第一安装孔34相适配的第三安装孔，且编码器底座3通过穿过第一安装孔34及第三安装孔的螺栓锁紧固定在后端盖上。
40.上述电机还包括保护壳7，该保护壳7设有多个第四安装孔71，后端盖设有多个与第四安装孔71相适配的第五安装孔22，且保护壳7通过穿过第四安装孔71及第五安装孔22的螺栓锁紧固定到后端盖。保护壳7朝向后端盖的一侧设有适配于编码器的保护腔，且在保护壳7装配到后端盖时，编码器底座3及屏蔽盒1均位于保护壳7的保护腔内。
41.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。