CN206556675U - 一种具有消除齿轮啮合间隙的单圈编码器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有消除齿轮啮合间隙的单圈编码器，包括线路板、磁铁、涡卷弹簧、单圈编码器输出齿轮、配对齿轮和被测旋转轴，线路板的顶部设置有磁铁，磁铁与其顶部的单圈编码器输出齿轮同轴连接，在磁铁的四周设置有套在磁铁上的涡卷弹簧，单圈编码器输出齿轮与设置在其一侧的配对齿轮相啮合，且配对齿轮与被测旋转轴的一端相啮合，单圈编码器能记录不超过360°旋转角度的值。记录旋转角度的值大于360°，采用一对减速齿轮减小使旋转角度值不超过360°。记录的旋转角度的值比较小，分辨率低，此时需要采用一对增速齿轮发大旋转角度值。齿轮啮合存在齿轮间隙，导致单圈编码器记录的数值存在偏差，本实用新型具有消除齿轮啮合间隙的功能。

Description

一种具有消除齿轮啮合间隙的单圈编码器

技术领域

本实用新型涉及一种编码器，具体涉及一种具有消除齿轮啮合间隙的单圈编码器。

背景技术

不大于360°旋转角度的检测，通常使用电位计，电位计输出一个电压值，其正比于沿着可变电阻器之滑动器的位置。因为温度变化、磨耗及滑动器与可变电阻器之间的污垢均会造成电阻变化，影响电位计的精度，因此，电位计有以下缺点：

1.精确度不佳，不能做为精密伺服控制

2.电刷移动时和电阻保持接触而引起磨损。

3.电位器输出会受环境影响。

4.需要模拟至数字转换装置，方能提供数字输出给控制器(计算机)。

电位计的使用一般会采用齿轮啮合的方式来放大与减小被测设备的旋转角度，齿轮啮合的间隙也导致记录的数值存在偏差，但现有的技术很难克服上述问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有的电位计的使用一般会采用齿轮啮合的方式来放大与减小被测设备的旋转角度，齿轮啮合的间隙也导致记录的数值存在偏差的问题，提供一种具有消除齿轮啮合间隙的单圈编码器。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案：

本实用新型提供了一种具有消除齿轮啮合间隙的单圈编码器，包括线路板、磁铁、涡卷弹簧、单圈编码器输出齿轮、配对齿轮和被测旋转轴，所述线路板的顶部设置有所述磁铁，所述磁铁与其顶部的所述单圈编码器输出齿轮同轴连接，在所述磁铁的四周设置有套在所述磁铁上的所述涡卷弹簧，所述单圈编码器输出齿轮与设置在其一侧的所述配对齿轮相啮合，且所述配对齿轮与所述被测旋转轴的一端相啮合。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述单圈编码器输出齿轮与所述配对齿轮的齿顺时针啮合。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述线路板与计算机电性连接。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述线路板还与外接电源电性连接。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述配对齿轮的直径大于所述单圈编码器输出齿轮的直径。

本实用新型所达到的有益效果是：该装置是一种具有消除齿轮啮合间隙的单圈编码器，该编码器采用磁铁与线路板采集旋转角度，不受温度变化影响，直接提供数字输出给控制器。涡卷弹簧的设计消除了齿轮啮合间隙导致记录的数值存在偏差，精确度高，整个装置设计合理，使用方便，提供了一种具有消除齿轮啮合间隙的单圈编码器，解决了现有的电位计的使用一般会采用齿轮啮合的方式来放大与减小被测设备的旋转角度，齿轮啮合的间隙也导致记录的数值存在偏差的问题。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型的结构示意图；

图中：1、线路板；2、磁铁；3、涡卷弹簧；4、单圈编码器输出齿轮；5、配对齿轮；6、被测旋转轴。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

如图1所示，本实用新型提供一种具有消除齿轮啮合间隙的单圈编码器，包括线路板1、磁铁2、涡卷弹簧3、单圈编码器输出齿轮4、配对齿轮5和被测旋转轴6，线路板1的顶部设置有磁铁2，磁铁2与其顶部的单圈编码器输出齿轮4同轴连接，在磁铁2的四周设置有套在磁铁2上的涡卷弹簧3，单圈编码器输出齿轮4与设置在其一侧的配对齿轮5相啮合，且配对齿轮5与被测旋转轴6的一端相啮合。

单圈编码器输出齿轮4与配对齿轮5的齿顺时针啮合，逆时针方向不啮合，达到消除齿轮啮合时的间隙的功能。

线路板1与计算机电性连接，提供数字输出给控制器。

线路板1还与外接电源电性连接，便于为电路板提供电力。

配对齿轮5的直径大于单圈编码器输出齿轮4的直径，便于使扭力更大。

该装置是一种具有消除齿轮啮合间隙的单圈编码器，当需要用该装置时，配对齿轮5作为单圈编码器旋转输入端，连接需要检测旋转角度的被测旋转轴6，配对齿轮5的旋转带动单圈编码器输出齿轮4旋转，预紧在单圈编码器输出齿轮4的涡卷弹簧3提供顺时针方向的扭力，单圈编码器输出齿轮4啮合处始终受到顺时针方向的力，齿轮的齿顺时针啮合，逆时针方向不啮合，达到消除齿轮啮合时的间隙的功能，单圈编码器输出齿轮4旋转带动磁铁2的旋转，线路板1的芯片检测磁铁2旋转带来的磁力变化，计算出其旋转的角度，直接提供数字输出给控制器。

本实用新型所达到的有益效果是：该装置是一种具有消除齿轮啮合间隙的单圈编码器，该编码器采用磁铁与线路板采集旋转角度，不受温度变化影响，直接提供数字输出给控制器。涡卷弹簧的设计消除了齿轮啮合间隙导致记录的数值存在偏差，精确度高，整个装置设计合理，使用方便，提供了一种具有消除齿轮啮合间隙的单圈编码器，解决了现有的电位计的使用一般会采用齿轮啮合的方式来放大与减小被测设备的旋转角度，齿轮啮合的间隙也导致记录的数值存在偏差的问题。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种具有消除齿轮啮合间隙的单圈编码器，包括线路板(1)、磁铁(2)、涡卷弹簧(3)、单圈编码器输出齿轮(4)、配对齿轮(5)和被测旋转轴(6)，其特征在于，所述线路板(1)的顶部设置有所述磁铁(2)，所述磁铁(2)与其顶部的所述单圈编码器输出齿轮(4)同轴连接，在所述磁铁(2)的四周设置有套在所述磁铁(2)上的所述涡卷弹簧(3)，所述单圈编码器输出齿轮(4)与设置在其一侧的所述配对齿轮(5)相啮合，且所述配对齿轮(5)与所述被测旋转轴(6)的一端相啮合。

2.根据权利要求1所述的一种具有消除齿轮啮合间隙的单圈编码器，其特征在于，所述单圈编码器输出齿轮(4)与所述配对齿轮(5)的齿顺时针啮合。

3.根据权利要求1所述的一种具有消除齿轮啮合间隙的单圈编码器，其特征在于，所述线路板(1)与计算机电性连接。

4.根据权利要求1所述的一种具有消除齿轮啮合间隙的单圈编码器，其特征在于，所述线路板(1)还与外接电源电性连接。

5.根据权利要求1所述的一种具有消除齿轮啮合间隙的单圈编码器，其特征在于，所述配对齿轮(5)的直径大于所述单圈编码器输出齿轮(4)的直径。