省线式编码器接线结构的制作方法

本实用新型属于伺服电机技术领域，尤其是涉及一种伺服电机防误接结构。

背景技术：

编码器是一种通过光电转换将输出轴上的机械几何位移量转换成脉冲或数字量的传感器。编码器通常的输出信号有u+、u-、v+、v-、w+、w-、a+、a-、b+、b-、z+、z-以及正负电源线和中性线，其中u、v、w为马达转子磁极位置信号，a、b、z为转子运转信号，每个信号都是成对出现的，总共15根传输线，这就使得厂家要花费较大的成本来制作编码器与使用编码器的设备之间的电缆，而且用户使用起来比较麻烦，也容易出现错焊、漏焊的错误，并且排查错误困难。而这15根线中，u、v、w信号主要用于提供马达转子磁极位置，因此，u、v、w信号通常只在马达启动前提供即可，当马达正常运转后，u、v、w即处于闲置状态，这就造成了传输线配置成本的浪费。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对上述问题，提供一种省线式编码器接线结构。

为达到上述目的，本实用新型采用了下列技术方案：

一种省线式编码器接线结构，包括伺服驱动器和连接于所述伺服驱动器的编码器，所述伺服驱动器的伺服信号端连接有编码器插座，所述编码器的编码信号端连接有编码器插头，所述编码器插座与所述编码器插头相互插接以使伺服信号端电连于所述编码信号端，且所述伺服信号端数量少于编码信号端，且所述编码器插头与编码器插座之间具有用于切换连接于伺服信号端的编码信号端的信号切换机构。

在上述的省线式编码器接线结构中，所述编码器插座嵌设在伺服驱动器外壳上，且所述伺服驱动器外壳上位于编码器插座的一旁具有安装支架，所述编码器插头上具有用于将编码器插头安装在安装支架上的安装部。

在上述的省线式编码器接线结构中，所述安装支架包括三个第一连接部，所述安装部包括三个第二连接部，所述第一连接部分别电连于伺服驱动器的供电端、接地端和保护端，所述第二连接部分别电连于编码器的供电端、接地端和保护端，所述第一连接部与第二连接部相互电连以使伺服驱动器的供电端、接地端和保护端分别电连于编码器的供电端、接地端和保护端。

在上述的省线式编码器接线结构中，所述的编码器插座上具有12个第一插接部，所述编码器插头上具有12个第二插接部，所述第一插接部与第二插接部相互插接。

在上述的省线式编码器接线结构中，12个第二插接部分别电连于编码器的a-、a+、b-、c-、c+、u-、u+、v-、v+、w-、w+编码信号端，且所述第二插接部周向均匀地排列在编码器插座的一端端面。

在上述的省线式编码器接线结构中，所述第一插接部包括6个悬空部和6个接线部，悬空部处于空置状态，6个接线部分别电连于伺服驱动器的6个伺服信号端，且所述悬空部和接线部周向间隔均匀地排列在编码器插头的一端端面上。

在上述的省线式编码器接线结构中，所述信号切换机构设置在伺服驱动外壳上，且连接于所述编码器插座以控制所述编码器插座进行周向及轴向活动，以使所述伺服信号端能够切换连接的编码信号端。

在上述的省线式编码器接线结构中，所述信号切换机构包括旋转电机和伸缩气缸，所述伸缩气缸固定在所述伺服驱动器外壳上，所述旋转电机固定在所述伸缩气缸的伸缩轴上，所述旋转电机的旋转轴连接于所述编码器插座底部，且所述伸缩气缸和旋转电机均电连于所述伺服驱动器。

在上述的省线式编码器接线结构中，所述旋转电机为正反转电机，且所述电机的每次旋转角度为30度的整数倍。

在上述的省线式编码器接线结构中，所述第一插接部为设置在所述编码器插座上的插接孔/插接柱，所述第二插接部为设置在所述编码器插头上的插接柱/插接孔，所述插接孔与所述插接柱相适应。

本实用新型的优点在于：能够实现a⁺与u⁺，a^-与u^-，b⁺与v⁺，b^-与v^-，c⁺与w⁺，c^-与w^-共用一个伺服信号端，节省了连接于伺服驱动器的传输配置线和伺服驱动器信号端口使用量，避免了传输线配置成本的浪费。

附图说明

图1是本实用新型编码器插座与信号切换机构的连接示意图；

图2是本实用新型编码器插头的结构示意图；

图3是本实用新型编码器插座的位置示意图；

图4是本实用新型编码器插头的位置示意图；

图5是图3中编码器插座逆时针旋转30度后的位置示意图；

图6是本实用新型安装在伺服驱动器外壳上的编码器插座和安装支架的结构示意图。

附图标记，编码器插座1；第一插接部11；悬空部111；接线部112；编码器插头2；安装部21；第二连接部22；第二插接部23；信号切换机构3；旋转电机31；伸缩气缸32；伺服驱动器外壳4；安装支架41；第一连接部42。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。

本实施例公开了一种省线式编码器接线结构，包括伺服驱动器和连接于伺服驱动器的编码器，伺服驱动器的伺服信号端连接有编码器插座1，编码器的编码信号端连接有编码器插头2，编码器插座1与编码器插头2相互插接以使伺服信号端电连于编码信号端，且伺服信号端数量少于编码信号端，且编码器插头2与编码器插座1之间具有用于切换连接于伺服信号端的编码信号端的信号切换机构3。

进一步地，这里的信号切换机构3设置在伺服驱动外壳上，且连接于编码器插座1以控制编码器插座1进行周向及轴向活动，以使伺服信号端能够切换连接的编码信号端。

具体地，编码器插座1上具有12个第一插接部11，编码器插头2上具有12个第二插接部23，第一插接部11与第二插接部23相互插接。

进一步地，第一插接部11为设置在编码器插座1上的插接孔/插接柱，第二插接部23为设置在编码器插头2上的插接柱/插接孔，插接孔与插接柱相适应。如图1和图2所示，这里的第一插接部11为插接柱，第二插接部23为插接孔，且编码器插座1和编码器插头2均呈圆柱状结构，且优选两个圆柱具有相同的直径，12个插接柱均匀地分布在编码器插座1远离信号切换机构3的一端端面，12个插接孔均匀地分布在编码器插头2的一端端面。在投入使用时使编码器插座1与编码器插头2的圆心同在两个圆柱的轴线上，然后将12个插接柱一一对应地插入12插接孔中。通过信号切换机构3拉回编码器插座1，然后旋转编码器插座130度或30度的整数倍再推出编码器插座1就能够使插接柱插入原本插接孔相邻的插接孔处。

具体地，12个第二插接部23分别电连于编码器的a^-、a⁺、b^-、b⁺、c^-、c⁺、u^-、u^+、v^-、v⁺、w^-、w⁺编码信号端。第一插接部11包括6个悬空部111和6个接线部112，悬空部111处于空置状态，该悬空部111可以为与接线部112一样的形状，此时，悬空部111和接线部112周向间隔均匀地排列在编码器插头2的一端端面上。也可以省略该悬空部111，即编码器插座1上只有6个接线部112，相邻接线部112之间的间隔为60度。6个接线部112分别电连于伺服驱动器的6个伺服信号端。通过旋转编码器插座1实现2个编码信号端共用一个伺服信号端，相对于传统12根连接线的方式，省略了连接伺服驱动器的连接线数量。且优选地，为了简化结构以及避免绕线问题，与编码信号端a^-、a⁺、b^-、b⁺、c^-、c⁺、u^-、u⁺、v^-、v⁺、w^-、w⁺电连的插接孔在第二插接部23上的分布方式如图4所示，即周向依次为a⁺、u⁺、a^-、u^-、b⁺、v⁺、b^-、v^-、c⁺、w⁺、c^-、w^-。这样在投入使用时，开始的时候，编码器插座1如图3所示，编码器插头2如图4所示，伺服信号端分别接收u⁺、u^-、v⁺、v^-、w⁺、w^-的信号，当伺服驱动器获取马达转子磁极位置后，信号切换机构3拉回编码器插座1，然后逆时针旋转30度，旋转后的编码器插座1如图5所示，随后使各插接柱插入插接孔中，此时伺服信号接收端接收a⁺、a^-、b⁺、b^-、c⁺、c^-、的信号，同样地，结束工作后，信号切换结构又使编码器插座1顺时针旋转30度恢复原位，以待下次使用。由前述可知，本实施例实现了编码信号端a⁺与u⁺，a^-与u^-，b⁺与v⁺，b^-与v^-，c⁺与w⁺，c^-与w^-共用一个伺服信号端。

信号切换机构3可以为任何能够实现编码器插座1进行周向及轴向活动的结构。本实施例优选为微型的旋转电机31和伸缩气缸32，伸缩气缸32固定在伺服驱动器外壳4上，旋转电机31固定在伸缩气缸32的伸缩轴上，旋转电机31的旋转轴连接于编码器插座1底部，且伸缩气缸32和旋转电机31均电连于伺服驱动器。

进一步地，旋转电机31为能够正反转的伺服电机，且电机的每次旋转角度为30度的整数倍。另外，如何控制伺服电机的转动角度为本领域公知常识，不在此进行赘述。

进一步地，在编码器插座1活动的时候，需要保证编码器插头2仍然位于原位，以使旋转后的编码器插座1能够正确与编码器插头2相连。这里采用的结构为：使编码器插座1嵌设在伺服驱动器外壳4上，且伺服驱动器外壳4上位于编码器插座1的一旁具有安装支架41，编码器插头2上具有用于将编码器插头2安装在安装支架41上的安装部21。

安装支架41包括三个第一连接部42，安装部21包括三个第二连接部22，这里的第一连接部42和第二连接部22也可以分别为相互适应的插接柱和插接孔的形式，且如图6所示，三个作为第一连接部42的插接柱均匀地分布在编码器插座1的周向外侧，三个作为第二连接部22的插接孔均匀地分布在编码器插头2上12个第二插接部23构成的圆的周向外侧，这样当第一连接部42与第二连接部22相连的时候，就能够稳定地将编码器插头2稳定地安装在伺服驱动器外壳4上并不会随着编码器插座1的活动而活动。

由于在开始工作后伺服驱动器与编码器的供电端、接地端和保护端需要始终相互连接，所以这里第一连接部42分别电连于伺服驱动器的供电端、接地端和保护端，第二连接部22分别电连于编码器的供电端、接地端和保护端，第一连接部42与第二连接部22相互电连以使伺服驱动器的供电端、接地端和保护端分别电连于编码器的供电端、接地端和保护端。通过插接方式的安装支架41和安装部21既能够实现伺服驱动器和编码器的基本电连，又能够通过插接的方式将编码器插头2安装在驱动器外壳上，具有结构简单，使用方便的优点。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了编码器插座1；第一插接部11；悬空部111；接线部112；编码器插头2；安装部21；第二连接部22；第二插接部23；信号切换机构3；旋转电机31；伸缩气缸32；伺服驱动器外壳4；安装支架41；第一连接部42等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。