[实用新型]复合式编码器

说明书

技术领域

本实用新型属于电机编码器技术领域，尤其涉及一种复合式编码器。

背景技术

目前，应用于工业缝纫机的电机为永磁交流伺服电动机，并在该永磁伺服电动机的轴端装配有高精度的编码器，此编码器与采用新型电力电子器件、专用集成电路和现代控制算法的交流伺服驱动器相匹配，组成新型高性能机电一体化的全数字驱动系统，能够准确实现倒缝、加固缝等高精度控制。

传统的编码器为一体式结构，具体可参见图1所示的编码器与电机的安装示意图。如图1所示，编码器的轴伸和电机的轴伸通过顶丝固定连接，编码器通过支撑架固定于电机上。编码器内部主要包括定子、转子及轴承。其中，转子一般为一玻璃光栅，并固定在编码器的轴上，编码器轴通过轴承和编码器外壳固定；定子一般为一印制电路板，上面由多个透射式光耦、集成电路及电阻电容组成，并通过螺钉固定在编码器外壳上。现有的这种编码器一般输出信号为A、B、Z三通道信号，特殊的可再增加U、V、W三个通道的信号。但是传统编码器具有以下不足之处：1、结构复杂，成本比较高；2、安装调试不够灵活；3、最多输出六通道的信号，在有些特殊场合满足不了使用要求，比如在工业缝纫机行业，除了需要上述六通道的信号以外，还需要缝纫机机头的上下针位信号。

实用新型内容

针位上述现有技术的不足，本实用新型提供一种复合式编码器，其采用分装式结构，安装简单灵活，能够实现八个通道的编码信号，并且所需元件、结构件和金属光栅数量较少，成本较低。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以解决：

一种复合式编码器，用于缝纫机电机，包括：环形电路板，所述环形电路板通过多个支撑柱与所述电机的壳体的端部相连接，所述环形电路板与所 述电机的壳体的端部相平行，所述环形电路板的一侧设置有一个A、B信号光耦、一个上针位信号光耦和一个下针位信号光耦，另一侧分别设置有U信号霍尔元件、V信号霍尔元件、W信号霍尔元件和Z信号霍尔元件，所述电机的轴伸穿过所述环形电路板的中部；栅片，所述栅片通过铝托和顶丝固定在所述环形电路板的内侧的轴伸上，所述栅片上设置有一个A、B信号码道、一个上针位信号码道和一个下针位信号码道；手轮，所述手轮通过顶丝固定在所述环形电路板的外侧的轴伸上，所述手轮上设置有第一圈磁钢和第二圈磁钢两圈磁钢，其中一圈磁钢与所述U信号霍尔元件、所述V信号霍尔元件和所述W信号霍尔元件相对应，另一圈磁钢与所述Z信号霍尔元件相对应。

基于本实用新型提供的复合式编码器，采用了栅片-环形电路板-手轮这一分装式结构，相比传统编码器的一体式结构，本实用新型提供的复合式编码器安装调试简单灵活，并且所需元件、结构件和金属光栅数量较少，成本较低。此外，本实用新型提供的复合式编码器在环形电路板的一侧设置有A、B信号光耦、上针位信号光耦和下针位信号光耦，并在栅片上设置有相应的A、B信号码道、上针位信号码道和下针位信号码道，设置在环形电路板上的光耦与设置在栅片上的码道相互配合，能够输出A通道、B通道、上针位以及下针位4个通道的编码信号；同时，本实用新型提供的复合式编码器在环形电路板的另一侧设置有U信号霍尔元件、V信号霍尔元件、W信号霍尔元件和Z信号霍尔元件，并在手轮上设置有相对应的第一圈磁钢和第二圈磁钢，设置在环形电路板上的霍尔元件与设置在手轮上的磁钢相互配合，能够输出U通道、V通道、W通道以及Z通道4个通道的编码信号。可见，本实用新型提供的复合式编码器能够同时实现A通道、B通道、Z通道、U通道、V通道、W通道、上针位以及下针位共八个通道的编码信号，能够满足工业缝纫机的使用要求，具有良好的应用前景。

作为优选的，所述A、B信号光耦为透射式光耦，所述上针位信号光耦和所述下针位信号光耦为反射式光耦，所述A、B信号码道上均匀分布有预设数量的窄缝，所述上针位信号码道上设置有第一弧形长孔，所述下针位信号码道上设置有第二弧形长孔，所述第一弧形长孔和所述第二弧形长孔的弧心与所述栅片的圆心重合，所述第一弧形长孔和所述第二弧形长孔分别具有预设 的弧心角。

基于本实用新型上述复合式编码器，设可根据实际需要调整A、B信号码道上窄缝窄条的对数、第一弧形长孔和第二弧形长的弧心角、栅片上镂空部分的角度、以及上针位信号光耦和下针位信号光耦的相对角度，以方便、灵活地实现不同时序关系的信号，因而具有更广的应用范围。

作为优选的，所述A、B信号码道位于所述栅片上的外圈，所述下针位信号码道位于所述栅片的中圈，所述上针位信号码道位于所述栅片的内圈。