CN108562313A - 连接片及编码器安装结构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种连接片及编码器安装结构，所述连接片包括基板、第一固定板组和第二固定板组，其中：所述基板包括位于该基板中央的转子孔和环绕所述转子孔的围边，所述基板外周的整体形状为四边形，且所述四边形的至少一组对边平行；所述第一固定板组和所述第二固定板组分别连接在所述围边的外侧边缘，且所述第一固定板组与所述第二固定板组相错设置；所述第一固定板组位于所述基板的第一侧，且所述第一固定板组上具有第一安装孔；所述第二固定板组位于所述基板的第二侧，且所述第二固定板组上具有第二安装孔。本发明通过调整基板外周的形状，可在保证连接片刚度的同时，吸收编码器与动力源的本身的误差，降低编码器与动力源的安装难度。
Description
技术领域
本发明涉及编码器领域，更具体地说，涉及一种连接片及编码器安装结构。
背景技术
由于具有高精度、高转速、高过载能力、高响应、低噪音等诸多优点，编码器被广泛应用于自动控制领域，以实现速度闭环、位置闭环控制等。
目前，编码器多采用弹性连接片安装到动力源(例如伺服电机)，在固定到编码器和动力源后，弹性连接片在旋转系统运转中始终保持静止。
适当的弹性连接片对于编码器实现轴的转速和位置检测至关重要。目前的弹性连接片通常使用金属材料加工而成，且具有弹性，从而其可承受因以下原因所带来的旋转方向的扭矩：轴的不同心、编码器在工作过程中的摩擦以及编码器加工精度导致的静负载。上述扭矩可造成编码器的定子在转子的旋转方向具有一定的旋转角度，这样就造成了编码器在检测转子的转速和位置时出现误差。
为此，弹性连接片需要在X、Y、Z三个方向吸收偏差，并能抵抗一定的扭矩。在现有的弹性连接片中，具有一个中央圆孔，且中央圆孔的外侧具有环形边。然而上述环形边虽然可保证回转刚度，但是增加了X、Y、Z三个方向的刚度，不利于吸收编码器与动力源的本身的一些误差，不利于降低编码器与动力源之间的安装难度。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对上述连接片刚度较大的问题，提供一种连接片及编码器安装结构。
本发明解决上述技术问题的技术方案是，提供一种连接片，包括基板、第一固定板组和第二固定板组，其中：所述基板包括位于所述基板中央的转子孔和环绕所述转子孔的围边，所述基板外周的整体形状为四边形，且所述四边形的至少一组对边平行；所述第一固定板组和所述第二固定板组分别连接在所述围边的外侧边缘，且所述第一固定板组与所述第二固定板组相错设置；所述第一固定板组位于所述基板的第一侧，且所述第一固定板组上具有第一安装孔；所述第二固定板组位于所述基板的第二侧，且所述第二固定板组上具有第二安装孔。
在本发明所述的连接片中，所述围边的宽度为3～10mm，且所述基板的外周整体形状为平行四边形，所述转子孔的形状为以下任意形状之一：平行四边形、圆角平行四边形、圆形。
在本发明所述的连接片中，所述第一固定板组包括两个分别具有所述第一安装孔的第一固定板，且所述两个第一固定板在所述围边的外侧边缘相隔180°；所述第二固定板组包括两个分别具有所述第二安装孔的第二固定板，且所述两个第二固定板在所述围边的外侧边缘相隔180°；每一所述第一固定板与相邻的第二固定板相隔90°。
在本发明所述的连接片中，所述两个第一固定板和两个第二固定板分别连接在所述基板的四角。
在本发明所述的连接片中，所述基板外周的整体形状为矩形，且所述转子孔为矩形或圆角矩形。
在本发明所述的连接片中，每一所述第一固定板包括平行于所述基板的第一安装部和用于连接所述基板和第一安装部的连接部，且所述第一安装部和所述连接部之间通过第一折弯部相连、所述连接部和所述基板之间通过第二折弯部相连。
在本发明所述的连接片中，所述第一安装孔由位于所述第一安装部的至少一个条型孔或圆孔构成。
在本发明所述的连接片中，每一所述第二固定板包括垂直于所述基板的第二安装部，且所述第二安装部与所述基板之间通过第三折弯部相连。
在本发明所述的连接片中，所述第二安装孔由位于所述第二安装部的至少一个圆孔构成。
本发明还提供一种编码器安装结构，包括如上所述的连接片，且所述连接片通过第一固定板组固定在动力源的定子上并通过第二固定板组固定在编码器的定子上；所述编码器的转子或动力源的转子穿过所述转子孔。
本发明的连接片及编码器安装结构，通过调整基板的外周的形状，可在保证连接片刚度的同时，吸收编码器与动力源的本身的误差，降低编码器与动力源的安装难度。
本发明可在保证连接片在转子旋转方向上的强度的同时，减小围边的宽度，保证编码器在工作过程中，编码器的定子与动力源的定子的位置相对固定，同时保证产品的批量生产的可操作性和产品的性能一致性的要求。
附图说明
图1是本发明连接片实施例的示意图；
图2是本发明编码器安装结构实施例的示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，是本发明连接片实施例的示意图，该连接片由金属材料加工而成，并可用于连接编码器和动力源(例如伺服电机等)。
本实施例中的连接片包括基板、第一固定板组和第二固定板组。上述基板包括位于基板中央的转子孔11和环绕转子孔11的围边12，且基板外周(即围边12的外侧边缘)的整体形状为四边形，且该四边形的至少一组对边平行。
上述第一固定板组和第二固定板组分别连接在围边12的外侧边缘，且第一固定板组与第二固定板组相错设置，即第一固定板组与第二固定板组连接在围边12的外侧边缘的不同位置。上述第一固定板组位于基板的第一侧，且第一固定板组上具有第一安装孔25；第二固定板组位于基板的第二侧，且第二固定板组上具有第二安装孔33。
在具体实现时，上述连接片可由同一金属板经冲孔、弯折而成，从而其具有较好的结构强度和较好的弹性。连接片的厚度可根据采用的金属材料的特性和应用场景调整，例如当连接片用于连接大功率动力源与对应编码器时，可采用结构强度较大的金属材料，并可使连接片具有较大厚度。
由于上述基板外周的整体形状为四边形，根据桁架原理，上述基板结构可通过减少围边12的宽度来降低基板在X、Y、Z三个方向刚度，同时保证基板的回转刚度，即在编码器的X、Y、Z三个方向实现一定的变形，从而吸收编码器与动力源的本身的误差。
具体地，上述基板外周的整体形状可为平行四边形，且围边12的宽度可为3～10mm，而转子孔11的形状为以下任意形状之一：平行四边形、圆角平行四边形、圆形。
上述第一固定板组可包括两个第一固定板，该两个第一固定板分别具有第一安装孔25，且该两个第一固定板在围边12的外侧边缘相隔180°；同样地，第二固定板组包括两个第二固定板，该两个第二固定板分别具有第二安装孔33，且该两个第二固定板在围边12的外侧边缘也相隔180°。并且，每一第一固定板与相邻的第二固定板相隔90°。通过上述第一固定板组和第二固定板组，可将连接片分别稳定固定到编码器和动力源。
特别地，为便于安装，上述两个第一固定板和两个第二固定板可分别连接在基板的四角。
较佳地，上述基板外周的整体形状可为矩形，且转子孔11为矩形或圆角矩形，此时围边12各处的宽度相同，从而可在保证回转刚度的同时，最大限度降低围边12的宽度，从而提高基板的形变效果。
例如，在相同的围边宽度及相同的受力条件下，即X方向(即两个第一固定板的连线方向)16N、Y方向(即两个第二固定板的连线方向)20N、Z方向(即编码器的轴向)5.6N、扭转方向106.4N.mm，采用矩形结构(即转子孔11为矩形或圆角矩形、基板外周的整体形状为矩形)的基板在X方向的最大形变为0.108mm，在Y方向的形变为0.34mm，在Z方向的最大形变为0.31mm，安装位扭矩角为0.084°；而采用现有的圆形结构(即转子孔为圆形、基板外周的整体形状为圆形)的基板在X方向的最大形变为0.43mm，在Y方向的形变为1.0mm，在Z方向的最大形变为0.43mm，安装位扭矩角为0.35°
上述每一第一固定板可包括第一安装部21和连接部22，且第一安装部21平行于基板，而连接部22则用于连接基板和第一安装部21。上述第一安装部21和连接部22之间通过第一折弯部23相连、连接部22和基板之间则通过第二折弯部24相连。上述第一安装部21和连接部22上可不设置镂空结构，其可通过第一折弯部23和第二折弯部24可为基板提供一定的形变空间。特别地，第一安装孔25可由位于第一安装部21的至少一个条型孔构成，从而可吸收编码器自身的误差，便于将第一固定板安装到动力源。当然第一安装孔25也可由圆孔构成。
上述每一第二固定板包括垂直于基板的第二安装部31，且该第二安装部与基板之间通过第三折弯部32相连。同样地，上述第二安装部31上可不设置镂空结构，并通过第三折弯部32为基板提供一定的形变空间。特别地，第二安装孔33可由位于第二安装部31的至少一个圆孔构成，如图1所示，第二安装部31上包括两个第二安装孔33。
如图2所示，本发明还提供一种编码器安装结构，在该编码器安装结构中，连接片作为一个弹性部件分别连接动力源定子4和编码器定子5，以保证编码器在工作的过程中，编码器的定子5始终与动力源定子4在同一位置，旋转方向没有位置及角度差。
具体地，连接片安装在编码器定子与动力源定子之间，且可通过螺钉7将连接片的第二固定板的第二安装部31固定在编码器定子5的侧面，并通过螺钉6将第一固定板的第一固定部21固定到动力源定子的端面，从而将编码器的定子5与动力源的定子4连接到一起。
由于加工、生产等原因会导致动力源定子4与编码器定子5在安装时存在误差，连接片在编码器定子5与动力源定子4之间固定时，可通过围边12提供X、Y、Z三个方向的弹性变形来吸收这些误差，并且当转子(由于编码器的转子在旋转过程中与动力源的转子连接到一起，以保证编码器转子与动力源转子的同步转动，因此编码器转子与动力源转子可以看作是一个转子8)旋转时，连接片可在旋转方向提供一定的强度，防止编码器定子5与动力源定子4出现旋转方向的角度偏差等。
在上述编码器安装结构中，编码器的转子与动力源转子穿过连接片的基板上的转子孔，并通过紧定螺钉、夹持抱死等方式实现固定。
上述编码器安装结构能够在编码器的X、Y、Z三个方向上保证一定的变形，吸收编码器与动力源的本身的一些误差，降低编码器与动力源之间的安装难度，同时增加连接片在转子旋转方向上的强度，保证编码器在工作的过程中，编码器的定子与动力源的定子相对位置固定，从而保证编码器本身的检测的角度及相对位置的准确性。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种连接片，其特征在于，包括基板、第一固定板组和第二固定板组，其中：所述基板包括位于所述基板中央的转子孔和环绕所述转子孔的围边，所述基板外周的整体形状为四边形，且所述四边形的至少一组对边平行；
所述第一固定板组和所述第二固定板组分别连接在所述围边的外侧边缘，且所述第一固定板组与所述第二固定板组相错设置；所述第一固定板组位于所述基板的第一侧，且所述第一固定板组上具有第一安装孔；所述第二固定板组位于所述基板的第二侧，且所述第二固定板组上具有第二安装孔。
2.根据权利要求1所述的连接片，其特征在于，所述围边的宽度为3～10mm，且所述基板外周的整体形状为平行四边形，所述转子孔的形状为以下任意形状之一：平行四边形、圆角平行四边形、圆形。
3.根据权利要求1所述的连接片，其特征在于，所述第一固定板组包括两个分别具有所述第一安装孔的第一固定板，且所述两个第一固定板在所述围边的外侧边缘相隔180°；所述第二固定板组包括两个分别具有所述第二安装孔的第二固定板，且所述两个第二固定板在所述围边的外侧边缘相隔180°；每一所述第一固定板与相邻的第二固定板相隔90°。
4.根据权利要求3所述的连接片，其特征在于，所述两个第一固定板和两个第二固定板分别连接在所述基板的四角。
5.根据权利要求4所述的连接片，其特征在于，所述基板外周的整体形状为矩形，且所述转子孔的形状为矩形或圆角矩形。
6.根据权利要求2所述的连接片，其特征在于，每一所述第一固定板包括平行于所述基板的第一安装部和用于连接所述基板和第一安装部的连接部，且所述第一安装部和所述连接部之间通过第一折弯部相连、所述连接部和所述基板之间通过第二折弯部相连。
7.根据权利要求6所述的连接片，其特征在于，所述第一安装孔由位于所述第一安装部的至少一个条型孔或圆孔构成。
8.根据权利要求2所述的连接片，其特征在于，每一所述第二固定板包括垂直于所述基板的第二安装部，且所述第二安装部与所述基板之间通过第三折弯部相连。
9.根据权利要求8所述的连接片，其特征在于，所述第二安装孔由位于所述第二安装部的至少一个圆孔构成。
10.一种编码器安装结构，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一项所述的连接片，且所述连接片通过第一固定板组固定在动力源的定子上并通过第二固定板组固定在编码器的定子上；所述编码器的转子或动力源的转子穿过所述转子孔。
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