[实用新型]一种谐波式多圈编码器

说明书

一种谐波式多圈编码器，包括：壳体、主动轴、多圈检测部、单圈检测部和谐波齿轮部；所述谐波齿轮部设置在壳体上，主动轴转动设置在壳体上，主动轴与谐波齿轮部的输入轴传动连接；单圈检测部包括与主动轴同步旋转的第一转动部和用于检测第一转动部的旋转角度的第一PCB；多圈检测部包括与谐波齿轮部的输出轴同步旋转的第二转动部和用于检测第二转动部的旋转角度的第二PCB。本实用新型提供的谐波式多圈编码器所记录的圈数由谐波齿轮部的传动比决定，谐波齿轮部传动传动比大，有利于精简传动级数。该谐波式多圈编码器与传统多齿轮光电编码器相比，精度更高，体积更小，安装和使用环境适应性更高。

技术领域

本实用新型涉及编码器领域，尤其涉及一种谐波式多圈编码器。

背景技术

现有的多圈绝对值编码器采用多级齿轮与光信号的方式来记录主轴圈数。主要由镂空齿轮和光发射与接收装置组成。

主轴通过霍尔原理记录单圈角度。

在记录多圈时利用多级齿轮副传动加光电发射板和光电接收板相结合，通过齿轮上的通孔部分和非通孔部分来读取光电信号的通与不通来确定齿轮四个象限的位置从而计算主动轴转动圈数，由于齿轮空间的限制，一级齿轮只能记录四圈，若记录更多圈数，要增加齿轮传动的级数，空间限制大，产品笨重，结构复杂。同时软件编程繁琐，机械结构精度要求高，且由于齿轮间无法消除的间隙，正反转时测量精度有延迟，需要软件修正。

实用新型内容

为了解决上述现有技术中多圈编码器结构复杂、精确度低的缺陷，本实用新型提出了一种谐波式多圈编码器。

本实用新型采用以下技术方案：

一种谐波式多圈编码器，包括：壳体、主动轴、多圈检测部、单圈检测部和谐波齿轮部；

所述谐波齿轮部设置在壳体上，主动轴转动设置在壳体上，主动轴与谐波齿轮部的输入轴传动连接；单圈检测部包括与主动轴同步旋转的第一转动部和用于检测第一转动部的旋转角度的第一PCB；第一转动部与主动轴连接并同步旋转，第一转动部上设有永磁体，第一PCB上设有用于检测永磁体位置的霍尔传感器；

多圈检测部包括与谐波齿轮部的输出轴同步旋转的第二转动部和用于检测第二转动部的旋转角度的第二PCB。

优选的，所述第二转动部为同轴设置在谐波齿轮部的输出轴上并与谐波齿轮部的输出轴同步转动的转子；所述第二PCB用于检测转子的旋转角度。

优选的，所述转子为与主动轴同轴设置且沿外周均匀分布有多个齿隙的环形结构。

优选的，第一PCB和第二PCB均与壳体相对静止，所述第一PCB在垂直于主动轴轴向的第一平面上的投影和第二PCB在第一平面上的投影均位于谐波齿轮部的同心圆内。

优选的，所述第一PCB和第二PCB位于谐波齿轮部的两侧。

优选的，所述第一PCB为圆形，第二PCB为套设在主动轴上的环形。

优选的，还包括处理器，处理器分别连接第一PCB和第二PCB，第一PCB用于检测第一转动部相对于初始位置的旋转角度a1；第二PCB用于检测转子的旋转角度b1；处理器用于结合谐波齿轮部的传动比和旋转角度b1计算主动轴的旋转圈数c1，处理器还用于计算主动轴的绝对旋转角度K，K＝a1+c1×360。

本实用新型的优点在于：