一种分体式光电角度编码器及配套工装的制作方法

本发明属于分体式编码器，尤其涉及一种分体式光电角度编码器及配套工装。

背景技术：

1、光电编码器，作为一种将机械几何位移量转换成脉冲或数字量的传感器，根据结构形式主要分为整体式和分体式两种。整体式光电编码器具备独立的轴系和轴承，能够单独使用而无需依赖产品轴系的支持，这使得其系统完整，装调工作重复性少。然而，整体式光电编码器的缺点在于尺寸较大，不适用于空间受限的应用场合。分体式光电编码器内部无轴承，结构简单，尺寸较小，但其功能实现需要依赖产品轴系，导致装调重复性工作多且难度大。

2、传统的分体式编码器安装工艺较为复杂，使用安装时，需要使用专用定位工装实现编码器读数头与光栅码盘的精准定位，并且读数头内部的结构依赖于结构黏合剂粘接，生产成本高、产品维修性和互换性较差，并且粘接依赖于人工调整，装配标准一致性较差，合格率较低，尤其是读数头外接的电缆线部分，依赖于胶结方式进行固定，线缆固定不可靠。以上问题极大限制了分体式编码器的可靠性和器在高精度应用中的性能表现。

3、此外，分体式编码器在使用时，对读数头和光栅盘的相对位置具有极高要求，传统分体式编码器经过出厂前调试后，由于分体式编码器的读数头和光栅盘是完全没有连接关系的两个独立部件，所以读数头和光栅盘通常以分离的形式运输至客户工厂。客户使用时，需要先将读数头和光栅盘安装至工位，并且需要对读数头和光栅盘的安装位置进行二次装调，有时甚至需要编码器厂家委派专业技术人员到客户工厂进行装调，装调过程费时费力，且客户装调的精度难以达到出厂前调试的精度，因此，会导致分体式编码器输出信号质量不佳。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明创造旨在提供一种分体式光电角度编码器及配套工装，采用定位球挤压得方式固定电缆线，光电模块采用凹槽进行机械限位，避免了传统胶结工艺导致读数头内部组件难以拆卸的问题，并提出了配套工装，通过定位模块和定位销实现出厂前的精准定位，并通过定位模块和定位销维持读数头和光栅盘的位置关系，解决了安装至工位时，需要对读数头和光栅盘进行二次调试的问题。

2、为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：

3、本发明创造一方面提供一种分体式光电角度编码器，包括：读数头和光栅盘，读数头和光栅盘的端面上均设有至少两个定位销孔；

4、其中，读数头包括：壳体、光电模块、电缆线、定位球和凹端顶丝，其中，壳体内开有与光电模块适配的凹槽，光电模块安装在凹槽内实现机械定位；壳体上开有用于穿入电缆线的通孔，该通孔的侧壁开有至少一个径向螺孔；每个径向螺孔内安装有一个定位球，且螺纹啮合有凹端顶丝，凹端顶丝的前端与定位球抵接，通过旋扭凹端顶丝实现定位球与电缆线的抵接定位或拆卸。

5、优选的，读数头还包括：通过螺钉连接在壳体开口面上的盖板。

6、优选的，光电模块和电缆线为插座插头连接方式。

7、优选的，读数头还包括线束扎带，线束扎带固定在壳体内，线束扎用于连接电缆线，对电缆线进行预固定。

8、优选的，盖板上开有视窗，视窗的位置对应光电模块，通过视窗可观察光电模块的指示灯。

9、优选的，光栅盘上的定位销孔均匀分布在光栅盘的环形端面上。

10、本发明创造另一方面提供一种分体式光电角度编码器的配套工装，包括：定位模块和定位销，定位模块上设有：与读数头的定位销孔配做的定位孔，以及与光栅盘的定位销孔配做的定位孔；

11、定位销穿过定位销孔和定位孔，用以形成读数头与定位模块的可拆卸定位连接，以及光栅盘与定位模块的可拆卸定位连接；

12、在工位安装编码器时，定位销用于穿过定位销孔和定位孔，形成读数头与定位模块的可拆卸定位连接，以及光栅盘与定位模块的可拆卸定位连接，实现读数头和光栅盘的定位安装。

13、优选的，定位模块包括环片、定位圆柱和耳片，耳片连接在环片的边缘，且耳片与环片同平面，与读数头的定位销孔配做的定位孔分布在耳片上；

14、定位圆柱的底面与环片同心连接，定位圆柱的外径等于光栅盘的内径，定位圆柱穿入光栅盘的内径实现定位模块与光栅盘的预定位，与光栅盘的定位销孔配做的定位孔分布在环片上。

15、优选的，定位模块为“工”字形结构，与读数头的定位销孔配做的定位孔分布在“工”字形结构的上横杆两端，与光栅盘的定位销孔配做的定位孔分布在“工”字形结构的下横杆两端。

16、与现有技术相比，本发明创造能够取得如下有益效果：。

17、本发明提出的编码器的光电模块采用凹槽进行机械限位，避免了传统胶结工艺导致读数头内部组件难以拆卸更换维修的问题，并且也减少了生产过程中结构黏合剂的使用，大大缩短因胶体固化产生的工序时长，降低了生产成本，提高了生产效率，同时机械定位的安装方式提高产品可维修性和互换性。

18、本发明提出的编码器的电缆线采用线束扎带捆绑以及定位球挤压得组合固定方式，实现了电缆线轴向和径向的组合固定，定位球挤压的样式可以有效避免电缆线外层的绝缘保护外皮受到较大的局部应力，能够避免绝缘保护外皮的破损，并且在不破坏线缆表面外保护皮的情况下，完成固定的线缆可承受100牛顿的拉力，极大提高了电缆线的稳定性。

19、本发明提出的编码器在读数头和光栅盘上均设有定位销孔，并设计了配套工装，在出场前的调试过程中，利用定位模块和定位销将读数头和光栅盘的位置进行相对固定，实现编码器读数头与光栅盘的精准定位。客户使用安装时，通过定位模块和定位销对读数头和光栅盘的位置关系进行维持，避免客户对读数头与光栅盘的位置进行二次装调，降低生产员调试设备难度，提高了安装效率，避免因人为操作不当导致安装精度较低，影响读数信号质量。此外，读数头和光栅盘安装完毕后，将配套工装拆下即可，且配套工装可重复利用。

技术特征：

1.一种分体式光电角度编码器，其特征在于，包括：读数头和光栅盘，所述读数头和所述光栅盘的端面上均设有至少两个定位销孔；

2.如权利要求1所述的分体式光电角度编码器，其特征在于，所述读数头还包括：通过螺钉连接在壳体开口面上的盖板。

3.如权利要求1所述的分体式光电角度编码器，其特征在于，光电模块和电缆线为插座插头连接方式。

4.如权利要求1所述的分体式光电角度编码器，其特征在于，所述读数头还包括线束扎带，线束扎带固定在壳体内，线束扎用于连接电缆线，对电缆线进行预固定。

5.如权利要求5所述的分体式光电角度编码器，其特征在于，盖板上开有视窗，视窗的位置对应光电模块，通过视窗可观察光电模块的指示灯。

6.如权利要求1所述的分体式光电角度编码器，其特征在于，所述光栅盘上的定位销孔均匀分布在所述光栅盘的环形端面上。

7.一种如权利要求1至6任意一项所述分体式光电角度编码器的配套工装，其特征在于，包括：定位模块和定位销，所述定位模块上设有：与所述读数头的定位销孔配做的定位孔，以及与所述光栅盘的定位销孔配做的定位孔；

8.如权利要求7所述的分体式光电角度编码器，其特征在于，所述定位模块包括环片、定位圆柱和耳片，耳片连接在环片的边缘，且耳片与环片同平面，与所述读数头的定位销孔配做的定位孔分布在耳片上；

9.如权利要求7所述的分体式光电角度编码器，其特征在于，所述定位模块为“工”字形结构，与所述读数头的定位销孔配做的定位孔分布在“工”字形结构的上横杆两端，与所述光栅盘的定位销孔配做的定位孔分布在“工”字形结构的下横杆两端。

技术总结
本发明涉及分体式编码器技术领域，具体提供一种分体式光电角度编码器及配套工装，编码器的读数头和光栅盘的端面上均设有至少两个定位销孔，读数头内部的光电模块利用凹槽进行机械限位，电缆线通过定位球和线束扎带进行组合固定，减少了生产过程中结构黏合剂的使用，降低了生产成本，提高了生产效率和产品的可维修性和互换性。在出场前的调试过程中，利用配套工装将读数头和光栅盘的位置进行相对固定，避免客户使用时需要对读数头与光栅盘的位置进行二次装调的问题。

技术研发人员：张宏学,吕旸,于海洋,孙鹏,梁吉利
受保护的技术使用者：长春长光启衡传感技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/3/27