一种编码器及计数方法与流程

专利检索2026-01-02  5


本发明涉及电子设备,具体是一种编码器及计数方法。


背景技术:

1、编码器是将位移转换成周期性的电信号,再把这个电信号转变成计数脉冲,用脉冲的个数表示对应的旋转角度。绝对式编码器的每一个位置对应一个确定的数字码,因此它的示值可以即时获得当前的位置信息,广泛应用于数控机床、自动控制、航空航天、自动化设施和设备上。而多圈绝对型旋转编码器,因其每一个位置均绝对唯一、抗干扰、且在整圈的角度之外,还能够保存圈数信息,已经越来越广泛地应用于各种工业系统和控制领域中的角度、长度测量和定位控制。

2、电子式圈数计数器:这种编码器的圈数脉冲,计数寄存器的原理其实很简单,就是利用在编码器内部加装的寄存器,记录和储存编码器旋转时圈数的累加或递减;这种圈数编码器一般需要加装电池,而电池的作用,则是为了确保编码器在断电的时候,也依然能够持续做到对圈数的累计和记录。这种圈数计数方法最大的好处,就在于其技术实现比较容易,且硬件成本相对较低;但同时,它也有一个经常被人们诟病的缺点,就是会让编码器在电池没电(或损坏)时丢失圈数记录。目前也有基于“韦根效应”的圈数计数器,但因为这种新型的圈数计数器没有大规模的应用来佐证这种技术的可靠性,而韦根效应的线圈也是一种另外形式的储能装置,同样的线圈失效仍然会丢失圈数记录。

3、机械式圈数计数器:这种是采用类似于机械钟表的减速模式。转轴和角度检测单元安装处的中心码盘是直接连接、旋转时带动角度检测单元,通过对应的角度解算单元可得编码器的单圈的脉冲计数值,通过多组齿轮减速,如图所示假定三组用于多圈圈数检测单元的齿轮减速比均为16:1则该三组齿轮最终可以圈数达到4096圈的计数值,通过三组多圈圈数检测单元和对应的圈数解算单元,可以计算得到圈数。

4、以上两种多圈编码器的计数路线,采用电子式圈数计数器成本低,但该方案必须要有电池,有电池失效从而圈数缺失的风险。

5、机械式圈数计数器没有电池失效导致圈数丢失的风险,但成本高达数百元,是一般电子式圈数计数器的5~10倍价格。

6、基于此,现在提供一种编码器及计数方法,可以消除现有装置存在的弊端。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种编码器及计数方法,以解决背景技术中的问题。

2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

3、一种编码器,包括一个第二固定座和一个第一固定座,所述第二固定座中间位置转动设有一个输出轴,所述输出轴端部设有一个太阳齿轮,所述太阳齿轮外侧设有一个同轴设置的内齿轮,所述内齿轮与第二固定座之间通过定位杆连接固定,所述内齿轮和太阳齿轮之间设有多个行星齿轮,所述行星齿轮与内齿轮以及太阳齿轮相互啮合,所述行星齿轮下端与辅助杆转动连接,所述辅助杆下端与旋转环上端转动连接,所述旋转环转动设置在第二固定座上端,每个行星齿轮端部都设有一个磁力板,磁力板通过可拆卸机构与行星齿轮连接,所述第二固定座和第一固定座之间平行设置,所述第一固定座朝向行星齿轮的表面布置有一个检测电路。

4、在上述技术方案的基础上,本发明还提供以下可选技术方案:

5、在一种可选方案中:所述定位杆与第二固定座之间设有多个加强筋。

6、在一种可选方案中:所述行星齿轮的数量至少为三个。

7、在一种可选方案中:所述行星齿轮上端设有多个与辅助杆相匹配的安装孔。

8、在一种可选方案中:所述可拆卸机构包括设置在磁力板上的夹持滑槽,所述行星齿轮上设有与磁力板相匹配的安装缺口,所述安装缺口内侧壁上设有侧插槽,每个夹持滑槽上都滑动设有一个拨动块,所述拨动块下端通过连杆与活动滑条连接,所述活动滑条与磁力板底部通过复位件连接,所述活动滑条外端设有多个用于插入侧插槽中的活动插块,与活动滑条相对的磁力板下端设有多个用于插入另一侧侧插槽中的固定插块。

9、在一种可选方案中:所述拨动块外侧布置有防滑块。

10、在一种可选方案中:所述固定插块和活动插块端部设有引导斜面。

11、在一种可选方案中:所述磁力板下端还设有多个弹性垫。

12、在一种可选方案中:所述复位件包括设置在磁力板底部中间位置的定位块,所述定位块侧面设有多个用于连接活动滑条的紧压弹簧。

13、相较于现有技术,本发明的有益效果如下:

14、本发明中将编码器内置传动的齿轮进行充磁从而可以用作多圈编码器的圈数计数,从而进行多圈圈数解算的方法,解决了现有装置存在的不足,也方便后期的维护和更换。



技术特征:

1.一种编码器,包括一个第二固定座(200)和一个第一固定座(100),所述第二固定座(200)中间位置转动设有一个输出轴(203),所述输出轴(203)端部设有一个太阳齿轮(205),其特征在于,所述太阳齿轮(205)外侧设有一个同轴设置的内齿轮(201),所述内齿轮(201)与第二固定座(200)之间通过定位杆(202)连接固定,所述内齿轮(201)和太阳齿轮(205)之间设有多个行星齿轮(206),所述行星齿轮(206)与内齿轮(201)以及太阳齿轮(205)相互啮合,所述行星齿轮(206)下端与辅助杆转动连接,所述辅助杆下端与旋转环(204)上端转动连接,所述旋转环(204)转动设置在第二固定座(200)上端,每个行星齿轮(206)端部都设有一个磁力板(300),磁力板(300)通过可拆卸机构与行星齿轮(206)连接,所述第二固定座(200)和第一固定座(100)之间平行设置,所述第一固定座(100)朝向行星齿轮(206)的表面布置有一个检测电路(101)。

2.根据权利要求1所述的编码器,其特征在于,所述定位杆(202)与第二固定座(200)之间设有多个加强筋。

3.根据权利要求1所述的编码器,其特征在于,所述行星齿轮(206)的数量至少为三个。

4.根据权利要求1所述的编码器,其特征在于,所述行星齿轮(206)上端设有多个与辅助杆相匹配的安装孔。

5.根据权利要求1所述的编码器,其特征在于,所述可拆卸机构包括设置在磁力板(300)上的夹持滑槽(301),所述行星齿轮(206)上设有与磁力板(300)相匹配的安装缺口(304),所述安装缺口(304)内侧壁上设有侧插槽(303),每个夹持滑槽(301)上都滑动设有一个拨动块(302),所述拨动块(302)下端通过连杆与活动滑条(305)连接,所述活动滑条(305)与磁力板(300)底部通过复位件连接,所述活动滑条(305)外端设有多个用于插入侧插槽(303)中的活动插块(306),与活动滑条(305)相对的磁力板(300)下端设有多个用于插入另一侧侧插槽(303)中的固定插块(310)。

6.根据权利要求5所述的编码器,其特征在于,所述拨动块(302)外侧布置有防滑块。

7.根据权利要求5所述的编码器,其特征在于,所述固定插块(310)和活动插块(306)端部设有引导斜面。

8.根据权利要求5所述的编码器,其特征在于,所述磁力板(300)下端还设有多个弹性垫(309)。

9.根据权利要求5所述的编码器,其特征在于,所述复位件包括设置在磁力板(300)底部中间位置的定位块(308),所述定位块(308)侧面设有多个用于连接活动滑条(305)的紧压弹簧(307)。

10.一种权利要求1-9任一项所述的编码器的计数方法,其特征在于,通过输出轴(203)带动太阳齿轮(205)转动,太阳齿轮(205)与行星齿轮(206)相配合带动磁力板(300)转动,所述行星齿轮(206)与内齿轮(201)相匹配,从而使得行星齿轮(206)围绕太阳齿轮(205)公转,行星齿轮(206)上的磁力板(300)与第一固定座(100)表面的检测电路(101)相匹配,随着行星齿轮(206)公转,单个磁力板(300)转移至检测电路(101)位置时会触发检测电路(101),从而完成一次计数,太阳齿轮(205)和行星齿轮(206)的齿轮比为a,行星齿轮(206)和内齿轮(201)的齿轮比为b,所述行星齿轮(206)的数量为c,统计的圈数m=a*b/c。


技术总结
本发明公开了一种编码器及计数方法,涉及电子设备技术领域,该编码器包括一个第二固定座和一个第一固定座,所述第二固定座中间位置转动设有一个输出轴,所述输出轴端部设有一个太阳齿轮,所述太阳齿轮外侧设有一个同轴设置的内齿轮,所述内齿轮与第二固定座之间通过定位杆连接固定,所述内齿轮和太阳齿轮之间设有多个行星齿轮,所述行星齿轮与内齿轮以及太阳齿轮相互啮合,所述行星齿轮下端与辅助杆转动连接,所述辅助杆下端与旋转环上端转动连接,本发明将编码器内置传动的齿轮进行充磁从而可以用作多圈编码器的圈数计数,从而进行多圈圈数解算的方法,解决了现有装置存在的不足,也方便后期的维护和更换。

技术研发人员:龚健,刘金周
受保护的技术使用者:长沙市创安电气有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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