[发明专利]一种多圈绝对值磁编码器及其组装方法

权利要求书

1.一种多圈绝对值磁编码器，适于与电机固定连接，其特征在于，包括PCB基板、设置于所述PCB基板的转角测量模块以及连接于所述转角测量模块的的多级齿轮传动系统；所述转角测量模块用于检测所述多级齿轮传动系统的各级齿轮传动系统的转角，并基于所述多级齿轮传动系统的各级齿轮传动系统的转角计算得到所述电机的转角；所述多级齿轮传动系统中的各级齿轮传动系统包括主传动齿轮、从动齿轮以及连接所述主传动齿轮和所述从动齿轮的消隙机构，所述消隙机构包括螺纹柱和薄型弹性体，所述螺纹柱和所述电机的后出轴末端均连接于所述转角测量模块，所述从动齿轮和所述主传动齿轮依次螺纹连接于所述螺纹柱，所述主传动齿轮包括上齿轮和下齿轮，所述薄型弹性体被套设于所述螺纹柱并被设置于所述上齿轮和所述下齿轮之间，所述上齿轮和所述下齿轮螺纹连接所述螺纹柱并形成错齿布置的状态，以在所述主传动齿轮和所述从动齿轮之间啮合时减小齿轮传动间隙，从而实现转角的高精度测量。

2.根据权利要求1所述的多圈绝对值磁编码器，其特征在于，所述消隙机构进一步包括锁紧螺母，所述锁紧螺母被设置于所述主传动齿轮之上并螺纹连接于所述螺纹柱，用于压紧锁定所述主传动齿轮的所述上齿轮和所述下齿轮。

3.根据权利要求2所述的多圈绝对值磁编码器，其特征在于，所述转角测量模块包括传感器组和与所述传感器组位置相对应的磁组，所述传感器组包括多个霍尔传感器，所述霍尔传感器设置于所述PCB基板，所述磁组包括多个磁极，所述磁极与所述霍尔传感器的位置一一对应且所述磁极设置于所述螺纹柱的末端。

4.根据权利要求3所述的多圈绝对值磁编码器，其特征在于，所述传感器组包括四个所述霍尔传感器，所述磁组包括四个所述磁极，所述霍尔传感器分别与对应的所述磁极相对设置，各所述霍尔传感器检测对应的所述磁极的绝对位置，所述转角测量模块基于四组数据计算而输出转角的绝对位置编码信息。

5.根据权利要求3所述的多圈绝对值编码器，其特征在于，所述磁组进一步包括多个磁极座，所述磁极设置于对应的所述磁极座内。

6.根据权利要求1-5中任一所述的多圈绝对值编码器，其特征在于，所述多级齿轮传动系统为三级齿轮传动系统，每级传动比均为16。

7.根据权利要求1-5中任一所述的多圈绝对值磁编码器，其特征在于，所述从动齿轮均为圆柱直齿轮。

8.根据权利要求1-5中任一所述的多圈绝对值磁编码器，其特征在于，所述薄型弹性体为波浪式结构且采用柔性ABS塑料材料制成。

9.根据权利要求1-5中任一所述的多圈绝对值磁编码器，其特征在于，所述多圈绝对值磁编码器进一步包括编码器壳体，所述编码器壳体包括上壳体和与所述上壳体相适配的下壳体，所述PCB基板被固定设置于所述上壳体，所述转角测量模块和所述多级齿轮传动系统设置于所述上壳体和所述下壳体界定形成的容纳槽内。

10.一种多圈绝对值磁编码器的组装方法，其特征在于，包括以下步骤：

(A)组装多级齿轮传动系统，包括步骤：将从动齿轮装入螺纹柱上，通过螺纹锁紧的方式固定连接于所述螺纹柱；依次将下齿轮、薄型弹性体、上齿轮装入所述螺纹柱；将锁紧螺母装入所述螺纹柱，压紧所述上齿轮和所述下齿轮直至所述薄型弹性体变形，并使得所述上齿轮和所述下齿轮之间相对固定且呈错齿布置的状态；

(B)将转角测量模块安装于PCB基板，包括步骤：将所述转角测量模块的霍尔传感器和磁极以位置一一对应的方式安装于PCB基板；以及

(C)将组装好的所述多级齿轮系统装入编码器壳体的下壳体，形成下壳体模块，将组装好的所述转角测量模块和所述PCB基板固定安装于所述编码器壳体的上壳体，形成上壳体模块，最后将组装好的所述上壳体模块和所述下壳体模块灌胶固接，形成所述多圈绝对值磁编码器。