用于电感编码器调试、检测的综合化平台

技术领域

本发明属于编码器制造技术领域，特别是一种用于电感编码器调试、检测的综合化平台。

背景技术

编码器是用来检测角度、位置、速度，并将检测到的实际机械位移量转换成数字信号的传感器。传统的光电编码器具有高成本、低适应性、不耐振动等问题。旋转变压器存在精度差、结构复杂等缺点。基于独特的电磁感应技术的电感编码器则因具有高精度、结构紧凑、环境适应性强等优点而被市场广泛关注。

现有电感编码器在调试过程中需要通过人工手动插拔的方式控制上位机给编码器的程序写入，其检测则要将编码器重新人工安装至转台进行测量。而人工操作的方式，不仅降低了产品批量化生产效率，且容错率较低，同时要求工作人员操作水平较高。因此，亟需设计一种用于电感编码器调试、检测的综合化平台。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于电感编码器调试、检测的综合化平台，以解决现有技术中电感编码器生产过程中存在人工依赖程度高、批量化生产效率低的问题。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种用于电感编码器调试、检测的综合化平台，包括基座平台、回转装置、专用工装、支撑装置、快速下压装置以及待测电感编码器；所述回转装置设于基座平台内部；所述专用工装安装于基座平台中部，且与回转装置的伺服电机转轴同轴心；所述支撑装置固定在基座平台里侧，用于提供快速下压装置的安装位置；所述快速下压装置用于推动调试压块的探针下压；

所述待测电感编码器为非接触式高精度绝对值编码器，包括定子、转子两个部分；

所述回转装置包括伺服电机、转接工装、控制器；所述伺服电机固定在所述基座平台内部；所述转接工装固定于所述伺服电机的转轴上，且沿其圆周方向安装待测电感编码器转子；所述控制器安装于所述基座平台内部，用于控制伺服电机转速，并实时反馈伺服电机速率；

所述基座平台包括控制箱、调试盒、显示屏、连接器、转接头、USB接口、散热风扇；所述控制箱设有伺服电机启停开关、使能开关、换向开关；所述调试盒设于所述基座平台内部；所述显示屏用于显示所述基座平台运行参数；所述连接器及转接头用于提供待测电感编码器定子和探针的电气接口；所述USB接口用于提供控制箱与上位机的电气接口；所述散热风扇安装在控制箱内部；

所述专用工装固定于基座平台中部，其内环沿圆周方向安装待测电感编码器定子；

所述快速下压装置包括安装座、手柄、导向装置、调试电缆、调试压块、探针；所述安装座固定于支撑装置上；所述手柄安装在所述安装座上，用于通过所述导向装置执行调试压块下压动作；所述探针安装在所述调试压块上；所述调试线缆用于提供探针与调试盒的电气连接，并通过连接器传送给控制箱。

进一步地，所述支撑装置包括左立柱、左导轨、右立柱、右导轨和横板；所述左立柱、右立柱固定于基座平台上，且两者平行设置并通过横板连接；所述左导轨、右导轨安装在所述横板上，用于保证调试压块沿竖直方向上下移动；所述横板用于提供快速下压装置的安装位置。

进一步地，所述安装座固定于横板上。

进一步地，所述转接工装、专用工装和调试压块均可根据待测电感编码器的型号进行适配性调整。

进一步地，所述定子的编码器连接线通过转接头转接，经连接器与基座平台的调试盒进行电气连接。

进一步地，所述转接头可对应转接不同协议的电感编码器。

进一步地，所述转接工装相对伺服电机的转轴端面可上下移动，以实现根据需要调整待测电感编码器的定子、转子间距。

进一步地，所述伺服电机的转轴、转接工装、专用工装和待测编码器定子、转子的中心线位于同一直线。

进一步地，所述导向装置设有自锁功能，在探针与定子调试口的PCB板充分接触后锁定位置，提供调试所需的推压力。

进一步地，所述调试压块可拆卸安装于所述导向装置下端。

进一步地，所述转接工装、专用工装均采用非金属的聚醚醚酮。

本发明与现有技术相比，其显著优点：

(1)集调试、检测于一体的综合化平台，避免了定子、转子的重复安装，缩短生产流转时间，提高了电感编码器的批量化生产效率。

(2)通过快速下压装置实现探针与定子调试口的PCB板的充分接触，避免因手工调试出现探针对不齐的情况，确保调试工序的流畅性。

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

附图说明

图1为一个实施例中用于电感编码器调试、检测的综合化平台正等侧图。

图2为一个实施例中用于电感编码器调试、检测的综合化平台正视图。

图3为一个实施例中用于电感编码器调试、检测的综合化平台左视图。

图4为一个实施例中用于电感编码器调试、检测的综合化平台基座平台的内部结构图。

图5为一个实施例中用于电感编码器调试、检测综合化平台支撑装置、快速下压装置正等侧图。

图6为一个实施例中待测电感编码器定子、转子正等侧图。

图中附图标记，1—专用工装，2—伺服电机，3—调试压块，4—探针，5—控制箱，6—调试盒，7—显示屏，8—连接器，9—USB接口，10—散热风扇，11—启停开关，12—使能开关，13—换向开关，14—定子，15—转子，16—编码器连接线，17—调试口，18—转接工装，19—控制器，20—左立柱，21—左导轨，22—右立柱，23—右导轨，24—横板，25—安装座，26—手柄，27—导向装置，28—连杆，29—调试电缆，30—转接头。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

在一个实施例中，如图1～6所示，提供了一种用于电感编码器调试、检测的综合化平台，包括基座平台、回转装置、专用工装1、支撑装置、快速下压装置以及待测电感编码器；所述回转装置设于基座平台内部；所述专用工装安装于基座平台中部，且与回转装置的伺服电机转轴同轴心；所述支撑装置固定在基座平台里侧，用于提供快速下压装置的安装位置；所述快速下压装置用于推动调试压块的探针下压。

所述基座平台包括控制箱5、调试盒6、显示屏7、连接器8、USB接口9(HDMI接口等)、散热风扇10；所述回转装置包括伺服电机2、转接工装18、控制器19；所述支撑装置包括左立柱20、左导轨21、右立柱22、右导轨23和横板24；所述快速下压装置包括安装座25、手柄26、导向装置27、连杆28、调试电缆29、调试压块3、探针4；所述待测电感编码器为非接触式高精度绝对值编码器，分为定子14、转子15两个部分。

所述基座平台的控制箱5设有伺服电机2启停开关11、使能开关12、换向开关13；所述调试盒6设于基座平台内部；所述显示屏7用于显示基座平台运行参数；所述连接器8用于提供待测电感编码器定子14和探针4的电气接口；所述USB接口9用于提供控制箱5与上位机的电气接口；所述散热风扇10安装在控制箱5内部。

所述回转装置的伺服电机2固定于基座平台内部；所述转接工装18通过紧定螺钉固定于伺服电机2的转轴上，沿圆周方向设有用于安装待测电感编码器转子15的螺纹孔；所述控制器19用于控制伺服电机2转速，并实时反馈伺服电机2速率。

这里优选地，所述定子14的编码器连接线16通过转接头30转接，经连接器8与基座平台的调试盒6进行电气连接；所述转接头30可对应转接不同协议(如：SSI协议、RS422协议等)的电感编码器。

这里优选地，所述转接工装18相对伺服电机2的转轴端面可上下移动，以实现根据需要进行调整待测电感编码器的定子14、转子15间距。

这里优选地，所述转子15通过均匀分布的3个螺钉紧固于转接工装18上。

所述专用工装1安装于基座平台中部，且与回转装置的伺服电机2转轴同轴心，其内环沿圆周方向设有安装待测电感编码器定子14的螺纹孔。

这里优选地，所述定子14通过均匀分布的3个螺钉紧固于转接工装18上，且通过转接工装18的内环进行导向安装。

这里优选地，所述转接工装18、专用工装1材质均采用非金属的聚醚醚酮(PEEK)，有效避免了因生产过程中导致的产品表面划痕。

这里优选地，所述伺服电机2的转轴、转接工装18、专用工装1和待测编码器定子14、转子15的中心线位于同一直线。

所述支撑装置的左立柱20、右立柱22固定于基座平台里侧；所述左导轨21、右导轨23用于保证调试压块3沿竖直方向上下移动；所述横板24用于提供快速下压装置的安装位置。

所述快速下压装置的安装座25固定于横板24上；所述手柄26用于推动调试压块3下压动作，进而推动探针4下压；所述调试电缆29用于提供探针4与调试盒6的电气连接，并通过连接器8传送给控制箱5。

这里优选地，所述导向装置27设有自锁功能，可使探针4与定子14调试口17的PCB板充分接触后锁定位置，提供调试所需的推压力。

这里优选地，所述调试压块3通过螺母安装于导向装置27下端，便于拆装。

这里优选地，所述转接工装18、专用工装1和调试压块3均可以根据待测电感编码器的型号进行调整。

本发明的调试、检测的综合化平台，能够实现待测电感编码器参数的高精度读取；避免通过人工手动插拔的方式进行程序写入，减少了调试过程中对人工的依赖程度，进而实现半自动化生产，有效提高了编码器的生产效率。

下面结合附图说明本发明的一次调试工序流程以及一次检测过程：

如图1～6所示，本发明提出的用于电感编码器调试、检测的综合化平台，其适用于电感编码器的批量化生产过程，其一次调试工序流程描述如下：

经上一工序流转至此的电感编码器，分为定子14、转子15两个部分；

根据待测电感编码器的型号选择对应的转接工装18、专用工装1和调试压块3；基座平台通过USB接口9(HDMI接口等)与上位机实现电气连接；

首先，将转接工装18预固定于伺服电机2的转轴上，千分表座一端与基座平台磁吸贴合，另一端表头与转接工装18圆周轻微接触。通过使能开关12控制伺服电机2非使能，手动转动转接工装18，根据低转速下千分表读数，微调转接工装18安装位置，确保其与伺服电机2转轴安装同轴心后，锁紧转接工装18，再将转子15安装于转接工装18上；

其次，将专用工装1通过螺钉固定于基座平台的上板，再将定子14安装于专用工装1上；通过高度计读数，确保定子14、转子15的安装间距符合设计要求；后将待测电感编码器定子14的编码器连接线16通过转接头30转接，经连接器8与基座平台的调试盒6进行电气连接；

之后，快速下压装置的手柄26执行下压动作，进而带动连杆28，导向装置27推动调试压块3下压，至探针4与定子14调试口17的PCB板充分接触后，导向装置27自锁定；调试电缆29一端与探针4连接，另一端经基座平台尾部的连接器8接入基座平台的调试盒6；

最后，给待测电感编码器定子14上电，上位机执行程序写入，其指令经USB接口9(HDMI接口等)传输至基座平台的调试盒6，再通过调试电缆29经探针4写入至定子14的PCB板，待显示屏7的进度条显示“OK”字样，且电流、激磁等参数符合指标要求，则标志该待测电感编码器定子14已成功写入程序。

至此，完成电感编码器的一次调试工序。

首先，经调试完工的电感编码器定子14固定不动，快速下压装置的手柄26执行上抬动作，导向装置27带动调试压块3上升，进而使探针4与定子14调试口17的PCB板分离；螺纹塞通过旋拧堵住调试口17，并涂抹螺纹胶，以保证定子14的防护要求；

其次，上位机的电感编码器检测窗口开始运行，通过使能开关12控制伺服电机2使能，通过启停开关11控制伺服电机2启动，进而带动待测电感编码器转子15相对定子14顺时针转动；伺服电机2启动散热风扇10同步工作；根据基座平台的显示屏7以及上位机检测窗口对电感编码器的测试运行参数进行读取，包括角精度、重复性、走码正确性、通断电以及电源电压适应性等主要电性能参数；

之后，通过换向开关13控制伺服电机2反转，进而带动待测电感编码器转子15相对定子14逆时针转动；同样根据基座平台的显示屏7以及上位机检测窗口对电感编码器的测试运行参数进行读取，包括角精度、重复性、走码正确性、通断电以及电源电压适应性等主要电性能参数；

最后，若性能参数满足产品设计要求，则进行拆卸待测电感编码器定子14、转子15，并流转至下一工序；并直接安装下一组待测电感编码器定子14、转子15进行调试、检测；当性能参数不符合产品设计要求时，则需要返回到调试工序，进行定子14、转子15重新安装，以及程序的重新写入后进行测试运行参数；直至待测电感编码器性能参数满足设计要求。

至此，完成角度传感器的一次检测工序。

本发明的用于电感编码器调试、检测的综合化平台，实现了生产过程中调试、检测工序的高度集成，避免定子14、转子15在生产流转过程的重复安装；采用半自动化生产的方式，降低了人工依赖程度，提高了产品批量化生产的效率。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。