本實用新型涉及一種金屬編碼輪及其構(gòu)成的編碼器，具體涉及一種金屬編碼輪及其構(gòu)成的通用編碼器。

背景技術(shù)：

編碼器是將信號(如比特流)或數(shù)據(jù)進行編制、轉(zhuǎn)換為可用以通訊、傳輸和存儲的信號形式的設(shè)備，常用于需要精密控制的領(lǐng)域。在現(xiàn)有的通用編碼器中大多采用玻璃碼盤或者金屬碼盤作為組件。其中玻璃碼輪質(zhì)量輕易碎，無論是在加工還是在安裝過程中都容易碰撞損壞；金屬碼盤質(zhì)量較玻璃重，為了減輕重量需要將碼盤制作得很薄。在實際使用中，無論是玻璃編碼盤還是金屬編碼盤由于其自身的輕和薄的特性都導致抗振性和抗沖擊性很差，采集數(shù)據(jù)不準，甚至由于振動頻率導致破裂損壞，無法使用。更為重要的是由于編碼盤面積的限制，在上面設(shè)置的物理精度線較少，分辨率無法得到提高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有的玻璃編碼盤或金屬編碼盤由于其自身的輕和薄的特性都導致抗振性和抗沖擊性很差，采集數(shù)據(jù)不準，甚至由于振動頻率導致破裂損壞，目的在于提供一種金屬編碼輪及其構(gòu)成的通用編碼器，可使同等質(zhì)量條件下的編碼輪軸向厚度增加，有效地提高了編碼輪的抵抗振動和沖擊的能力，既克服了玻璃碼盤的易碎性又提高了金屬碼盤的抗沖擊性，更為重要的是提高了精度，同時實現(xiàn)了在編碼輪上設(shè)置更多的物理精度線更多，提高編碼器的精度。

本實用新型通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種金屬編碼輪，所述編碼輪包括編碼盤體，所述編碼盤體的軸心處設(shè)有第一通孔，圍繞所述第一通孔的開口周向處設(shè)有一圈呈圓筒形的突起；所述編碼盤體的盤面上均勻開設(shè)有N個通孔，所述N為大于1的正整數(shù)；沿所述編碼輪外徑周向設(shè)有一圈圓環(huán)突起，所述圓環(huán)突起的外圓周面上設(shè)有物理精度線，所述物理精度線相互平行且垂直于編碼輪的盤面。

本實用新型的編碼盤體可采用圓形或異形結(jié)構(gòu)，通過在編碼輪的端面上均勻設(shè)置數(shù)個通孔，與相同體積大小的編碼輪相比本實用新型的編碼輪質(zhì)量更小，因此主要用于減輕碼輪的重量。通過將中間不必要的實體加工去除，在既不降低編碼輪力學特性的前提下減輕重量，編碼輪可以在同樣的空間里增加厚度，使用金屬編碼輪克服了現(xiàn)有技術(shù)中玻璃碼盤的易碎性、一般金屬碼盤的抗沖擊性差的缺陷。

通過在編碼輪圓環(huán)突起的圓周面上(物理精度線相互平行且垂直于編碼輪端面)的設(shè)置有物理精度線，用于傳感器檢測。由于圓周面是盤體外直徑最大的面，因此能設(shè)置數(shù)量最多的物理精度線，因此會比設(shè)置在編碼輪上的物理精度線更多，提高編碼器的分辨率。

優(yōu)選地，所述編碼盤體的盤面上均勻開設(shè)有N個圓形通孔，所述N為大于1的偶數(shù)。

通過在編碼盤體的盤面上均勻開設(shè)偶數(shù)個圓形通孔，既可實現(xiàn)在不降低編碼輪力學特性的前提下減輕重量，編碼輪可以在同樣的空間里增加厚度，提高抗振、抗沖擊性能；同時，編碼輪在受到外力振動或沖擊時，傳遞到編碼輪的外部作用力會被圓形通孔結(jié)構(gòu)分散而減弱，減小編碼輪受到的損壞作用，從而提高其抗振、抗沖擊性能。

一種包括所述的金屬編碼輪的通用編碼器，包括支架、軸、傳感器組件和殼體，所述支架為圓柱體型機構(gòu)，所述支架的軸心處設(shè)有第二通孔，所述軸依次穿過第二通孔和編碼輪的第一通孔，所述編碼輪固定于軸的一端，所述軸外壁與第二通孔的內(nèi)壁之間相配合固定；所述傳感器組件固定于支架上；所述殼體為一端開口一端封閉的圓筒形結(jié)構(gòu)，殼體的內(nèi)腔用于依次容納傳感器組件、編碼輪和支架，通過緊固螺釘依次穿過殼體側(cè)壁上的螺紋孔和支架側(cè)壁上的螺紋孔將將殼體固定于支架上。

所述通孔用于插入編碼器的軸對編碼輪進行固定；通過在編碼輪的第一通孔開口處設(shè)置一圈凸起，將軸套接與突起內(nèi)，有利于增強軸與編碼輪的接觸面積，在編碼器受到振動或沖擊時，由于軸與編碼輪有較大的接觸面積可發(fā)揮良好的緩沖作用，從而增大軸與編碼輪連接的穩(wěn)固程度。

殼體用于對傳感器組件、編碼輪、支架及軸等部件起到保護作用，所述各部件在殼體的內(nèi)腔內(nèi)的容置順序由靠近封閉端起依次為：傳感器組件、編碼輪和支架，所述軸的固定在支架和編碼輪內(nèi)的一端也位于殼體內(nèi)，支架、編碼輪和傳感器組件可拆卸連接作為一個整體。

優(yōu)選地，所述支架的第一通孔內(nèi)設(shè)有軸承，所述軸承一端面的外圈由卡圈固定，所述軸的一端穿過軸承的中心孔使軸承另一端面與軸的軸肩貼合。

軸上的軸肩和卡圈主要用于對軸承進行軸向定位，將軸承設(shè)于支架的第二通孔內(nèi)用于支撐軸旋轉(zhuǎn)，降低軸在轉(zhuǎn)動過程中的摩擦系數(shù)。

優(yōu)選地，所述軸套接于突起內(nèi)且穿過第一通孔，所述突起上的小端面與軸承的內(nèi)圈貼合；所述軸的一端面上設(shè)有螺紋孔，所述螺紋孔的軸心線與軸的軸心線平行或重合，通過緊固螺釘依次穿過固定板和所述軸上的螺紋孔將軸和編碼輪進行固定，所述固定板的直徑大于第一通孔的直徑。

通過緊固螺釘將固定板和軸進行螺紋連接，從而使固定板與編碼輪的一端面緊密貼合、軸承內(nèi)圈與編碼輪另一端面內(nèi)的突起上的小端面緊密貼合，即通過固定板和軸承將編碼輪壓緊固定在軸上。

優(yōu)選地，所述支架的一端面設(shè)有臺階，所述臺階的外徑小于支架的外直徑；所述臺階的端面設(shè)有兩個對稱的固定柱，固定柱之間的空間用于容納編碼輪；固定柱的自由端面設(shè)有螺紋孔，所述傳感器組件的端面設(shè)有與固定柱上螺紋孔相適配的通孔，通過緊固螺釘將傳感器組件固定于固定柱的端面上。

將殼體套接于支架上設(shè)有臺階的一端上時，由于臺階的直徑小于殼體內(nèi)腔的直徑、而支架的外徑大于殼體的外徑，因此臺階起到對殼體定位的作用；通過在臺階上設(shè)置兩個相對的固定柱，兩個固定柱之間的空間可用于容納編碼輪，有利于減輕支架的重量，同時固定柱主要用于實現(xiàn)對傳感器組件的安裝固定。

優(yōu)選地，其中一個所述固定柱上開設(shè)有定位槽，所述定位槽用于容納傳感器組件上的定位塊?？梢员ＷC傳感器組件安裝拆卸的位置一致，方便傳感器組件快速安裝。

本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點和有益效果：

1、本實用新型一種金屬編碼輪及其構(gòu)成的通用編碼器，通過在編碼輪的端面上均勻設(shè)置數(shù)個通孔，與相同體積大小的編碼輪相比本實用新型的編碼輪質(zhì)量更小，因此主要用于減輕碼輪的重量。通過將中間不必要的實體加工去除，在既不降低編碼輪力學特性的前提下減輕重量，編碼輪可以在同樣的空間里增加厚度，使用金屬編碼輪克服了現(xiàn)有技術(shù)中玻璃碼盤的易碎性、一般金屬碼盤的抗沖擊性差的缺陷。通過在編碼盤體的盤面上均勻開設(shè)偶數(shù)個圓形通孔，既可實現(xiàn)在不降低編碼輪力學特性的前提下減輕重量，同時，編碼輪在受到外力振動或沖擊時，傳遞到編碼輪的外部作用力會被圓形通孔結(jié)構(gòu)分散而減弱，減小編碼輪受到的損壞作用，從而提高其抗振、抗沖擊性能；

2、本實用新型一種金屬編碼輪及其構(gòu)成的通用編碼器，通過在編碼輪圓環(huán)突起的圓周面上(物理精度線相互平行且垂直于編碼輪端面)的設(shè)置有物理精度線，用于傳感器檢測。由于圓環(huán)周面是盤體外直徑最大的面，因此能設(shè)置數(shù)量最多的物理精度線，因此會比設(shè)置在編碼輪上的物理精度線更多，提高編碼器的分辨率；

3、本實用新型一種金屬編碼輪及其構(gòu)成的通用編碼器，所述通孔用于插入編碼器的軸對編碼輪進行固定；通過在編碼輪的第一通孔開口處設(shè)置一圈凸起，將軸套接與突起內(nèi)，有利于增強軸與編碼輪的接觸面積，在編碼器受到振動或沖擊時，由于軸與編碼輪有較大的接觸面積可發(fā)揮良好的緩沖作用，從而增大軸與編碼輪連接的穩(wěn)固程度。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本實用新型實施例的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，并不構(gòu)成對本實用新型實施例的限定。在附圖中：

圖1為本實用新型編碼輪結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型編碼器剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實用新型支架結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實用新型軸結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本實用新型傳感器組件結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本實用新型殼體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本實用新型編碼器整體結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖中標記及對應(yīng)的零部件名稱：1-編碼輪，11-編碼盤體，12-第一通孔，13-突起，14-通孔，15-圓環(huán)突起，16-小端面，2-支架，21-第一通孔，22-臺階，23-固定柱，24-定位槽，3-軸，31-軸承，32-卡圈，33-軸肩，34-螺紋孔，4-傳感器組件，41-定位塊，5-殼體，51-內(nèi)腔，52-接線口，6-緊固螺釘，7-固定板，8-接線。

具體實施方式

為使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，下面結(jié)合實施例和附圖，對本實用新型作進一步的詳細說明，本實用新型的示意性實施方式及其說明僅用于解釋本實用新型，并不作為對本實用新型的限定。

實施例1

如圖1所示，本實用新型一種金屬編碼輪，編碼輪1包括圓形編碼盤體11，編碼盤體11的軸心處設(shè)有第一通孔12，圍繞所述第一通孔12的開口周向處設(shè)有一圈呈圓筒形的突起13。編碼盤體11的盤面上均勻開設(shè)有6個圓形通孔14。沿所述編碼輪1外徑周向設(shè)有一圈圓環(huán)突起15，圓環(huán)突起15的外圓周面上設(shè)有物理精度線，物理精度線相互平行且垂直于編碼輪1的盤面。

實施例2

如圖2～7所示，一種包括實施例1所述的金屬編碼輪的通用編碼器，包括支架2、軸3、傳感器組件4和殼體5。支架2為圓柱體型機構(gòu)，支架2的軸心處設(shè)有第二通孔21，軸3依次穿過第二通孔21)和編碼輪1的第一通孔12。支架2的第一通孔21內(nèi)設(shè)有一對軸承31，軸承31一端面的外圈由卡圈32固定，軸5的一端穿過軸承31的中心孔使軸承31另一端面與軸3的軸肩33緊貼。軸3套接于突起13內(nèi)且穿過第一通孔12，突起13上的小端面16與軸承31的內(nèi)圈緊貼；軸3的一端面上設(shè)有螺紋孔34，螺紋孔34的軸心線與軸3的軸心線重合，通過緊固螺釘6依次穿過固定板7和軸3上的螺紋孔34將軸3和編碼輪1進行固定，固定板7的直徑大于第一通孔12的直徑。支架2的一端面設(shè)有臺階22，臺階22的外徑小于支架2的外直徑；臺階22的端面設(shè)有兩個對稱的固定柱23，固定柱23之間的空間用于容納編碼輪1；固定柱23的自由端面設(shè)有螺紋孔，傳感器組件4的端面設(shè)有與固定柱上螺紋孔相適配的通孔，通過緊固螺釘6將傳感器組件4固定于固定柱23的端面上。固定柱23上開設(shè)有定位槽24，定位槽24用于容納傳感器組件4上的定位塊41。

殼體5的內(nèi)腔51用于依次容納傳感器組件4、編碼輪1和支架2，通過緊固螺釘6依次穿過殼體5側(cè)壁上的螺紋孔和支架2的臺階22側(cè)壁上的螺紋孔將殼體5固定于支架2上。殼體5的側(cè)壁上設(shè)有接線口52，接線8由接線口52接入編碼器內(nèi)。

物理精度線是通過特定的方式以一定間距在編碼輪1的圓環(huán)突起14的外圓周面上設(shè)置的相互平行的刻線。通過物理精度線將圓細分為角度的組成。每一條物理精度線在電子程序中被轉(zhuǎn)化成不同數(shù)字。通過光電位移傳感器對物理精度線反射光的檢測，計算出軸3轉(zhuǎn)動的實際角度，以此控制轉(zhuǎn)動角度。物理精度線越多，分辨率越高。本實用新型中采用的傳感器類型為光電位移傳感器，其位置設(shè)于所述定位塊41上。

以上所述的具體實施方式，對本實用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本實用新型的具體實施方式而已，并不用于限定本實用新型的保護范圍，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。