编码器固定与安装


《编码器精度》一文中,提出编码器的安装与固定将直接影响测量得到的角度精度,为达到高精度的角度输出,金钢科技的专利技术为此提供了独特的安装、固定方案,本文将主要以此为介绍。

安装与精度

分体式编码器分为动、静件两个部分,而两个部分会分别被固定于被测量装置的动件(轴)、静件(壳体)上,固定后则确定了编码器的动静件的相对位置,不佳的相对位置则会直接影响编码器的数据精度。

对于分体式编码器,常见的方案是通过PCB板直接固定,但是这种固定带来的是以下缺点:

  • 安装误差各不同,精度一致性不强
  • 振动情况下可能发生偏移

中空式磁屏蔽编码器

金钢科技的中空式磁屏蔽编码器结构,实现了以下几点:

  • 中空结构:可装在轴上或轴端,没有位置限制
  • 磁干扰屏蔽:为磁场与测量提供纯净的环境,甚至可以几乎贴合电机线圈安装
  • 配合安装:可实现编码器静件与壳体的同心安装,得到最佳的与编码器动件配合精度

金钢科技磁编码器均为工厂一对一标定,针对磁的加工一致性误差,我们每一个磁编码器中都含有对应磁环的唯一标定数据。而使用机械部件进行配合安装可以极大地还原标定时编码器动静件的相对位置,用户安装后,可以提供最高的数据精度。

标准款配合安装

标准款为屏蔽罩结构,编码器本体使用PCB上的安装孔固定,磁环使用顶丝预紧固定,且安装顺序为:先安装编码器本体,后安装磁环。


编码器本体:使用本体上的屏蔽罩与电机的壳体进行配合,使用屏蔽罩与壳体的高精度尺寸公差进行间隙配合,最大程度地将编码器与壳体的中心位置对齐,从而与轴以及要安装在轴上的磁环减小同心度误差。

磁环:使用轴上的轴肩进行限位,该限位应使磁环与编码器本体的轴向相对位置与标定时的相同。

两者的安装关系确定后则可以最大程度地接近出厂时标定的相对位置状态,一定程度上减小了位置偏移带来的精度误差,达到最高精度的角度输出。

紧凑款配合安装

紧凑款为了达到高密度的空间利用,其整体环形的单边尺可以小至6mm,编码器本体与磁环的安装均使用了细螺纹安装固定,且安装顺序为:先安装磁环,后安装编码器本体。


磁环:使用细螺纹与轴安装,并且使用轴肩限位,该螺纹可以保证与轴的同心度、预紧力安装的同时,将磁环与编码器本体的轴向相对位置还原至标定时的状态。

编码器本体:使用细螺纹与壳体安装,该螺纹可以保证同心度的情况下并提供预紧力进行固定,将编码器本体与壳体中心位置对齐,从而保证与轴的同心度以及与轴上磁环的同心度误差最小化。

两者均使用螺纹安装且限位,使用细螺纹能达到最小的空间占用,且能保证高标准的标定状态还原,达到最高精度的角度输出。

紧凑款优势

使用紧凑型配合安装的中空编码器,可以使编码器在整体电机内部的空间占用达到了史无前例的极致,腾出了更多的空间为用户放置其它装置(如驱动电路等),能最高地优化关节的形状,达到最佳的整体尺寸,同时提供强有力的精度保证。