[发明专利]一种校准设备、方法、编码器及电机

说明书

本发明公开了一种校准设备、方法、编码器及电机，所述校准设备包括校准限位基座、校准校准动光栅、反射棱镜及光学显微镜，校准限位基座包括垂直于轴向的第一环形面和第二环形面，以及连接第一环形面和所述第二环形面的侧面，所述侧面上设置有校准限位内止口；编码器中感光组件包括基板及支撑架，所述基板预锁紧在支撑架上，基板上设置有感光器件；所述支撑架包括环形支撑部和至少两个支撑柱，所述环形支撑部的外周设置有限位外止口；所述感光器件与动光栅通过所述校准设备校准。由于校准设备能够模拟编码器在电机中的实际安装环境，将感光组件通过校准设备离线校准后再安装于电机中，即可实现动光栅与感光器件之间的高精度对位校准。

技术领域

本发明涉及光学编码器领域，尤其涉及一种校准设备、方法、编码器及电机。

背景技术

在光学编码器中，通常需要将动光栅和感光器件进行对位校准，来获得较高质量的原始信号，从而保证解算的位置准确。

现有的实现动光栅和感光器件对位校准的方式有工艺精度法和在线光学定位法。工艺精度法一般通过提高结构件的制造精度、动光栅的组装精度、感光器件在编码器基板上的贴装精度，即提高尺寸链上各个环节的精度来控制累计组装误差尽可能小，直接装配保证动光栅与感光器件的对位。但是这种方案成本较高，且产品性能的一致性较差。

因此，目前通用的动光栅和感光器件对位校准方法为在线光学定位法。如图1所示，光电编码器1包括主体101、转轴102、基板103，基板103通过螺钉与主体101连接，转轴102通过轴承连接在主体101的内腔中，转轴102的上端连接有动光栅104，基板103上设有感光器件105，感光器件105上设有定光栅。在编码器1在组装空间不受限制的情况下，在主体101上预留出光学探头豁口106，将光学显微镜的探头从豁口106伸进编码器1内部，在显微镜的辅助之下，调整编码器基板103的位置，实现动光栅104与感光器件105的对位。这种方案需要预留好工艺孔，便于后期光学对位使用，限制了结构设计的多样性以及外形结构的封闭性。此外，当安装空间受限时，这种在线光学对位方法也无法使用。

发明内容

本发明提供一种校准设备、方法、编码器及电机，用以解决现有技术中存在的动光栅和感光器件之间的定位时成本高或结构受限的问题。

本发明提供一种校准设备，用于实现编码器动光栅与感光器件之间的校准，包括校准限位基座、校准校准动光栅、反射棱镜及光学显微镜，所述校准限位基座和所述校准动光栅固定在转轴上，所述校准限位基座包括垂直于轴向的第一环形面和第二环形面，以及连接所述第一环形面和所述第二环形面的侧面，所述侧面上设置有校准限位内止口；所述校准设备还包括探头孔，所述探头孔贯穿于第一环形面和第二环形面，所述反射棱镜固定于所述探头孔内。

较佳地，所述校准限位内止口为环形止口，在所述校准限位基座和所述校准动光栅固定在转轴后，调整所述校准动光栅上的环形刻线与所述校准限位内止的同心度。

较佳地，所述反射棱镜用于将影像反射到所述光学显微镜下，所述反射棱镜包括第一反射棱镜和第二反射棱镜，所述第一反射棱镜与所述第二反射棱镜的反射镜面的夹角为90°。

本发明还提供一种编码器，包括固定于电机中的限位基座、动光栅、光源以及感光组件，所述感光组件包括基板及支撑架，所述基板预锁紧在所述支撑架上，所述基板上设置有感光器件，所述感光器件上设置有定光栅；所述支撑架包括环形支撑部和至少两个支撑柱，所述环形支撑部的外周设置有限位外止口；所述感光器件与动光栅通过所述的校准设备校准。

较佳地，所述编码器为分体式编码器。

本发明还提供一种校准方法，用于实现所述的编码器动光栅与感光器件之间的校准，包括：

调整所述校准设备中校准动光栅上的环形刻线与所述校准限位内止口的同心度，并将所述校准动光栅与所述校准限位基座的位置固定；

将所述感光组件固定于所述校准设备中；