一種測量絕對旋轉角的導電滑環制造技術

本發明專利技術涉及一種測量絕對旋轉角的導電滑環，包括用于與旋轉件連接的底座、與固定件連接且與底座轉動配合的殼體，所述底座上設有導電環、動側連接件，所述導電環滑動連接有電刷，所述電刷固定在所述殼體上；所述動側連接件連接有磁環，所述磁環磁配合有編碼器讀數頭，所述編碼器讀數頭與所述磁環之間具有測量間隙，所述編碼器讀數頭與設置在殼體上的靜側連接件連接。本發明專利技術將編碼器讀數頭集成到導電滑環內部的設計，空間利用率高，可避免在旋轉機構中因需要單獨設置編碼器而留出必要的安裝空間，具備電信息傳遞和測量絕對旋轉角度雙重功能，集成度高。

A conductive slip ring for measuring absolute rotation angles

The invention relates to a conductive ring to measure the absolute rotation angle, which comprises a pedestal for, is connected with the rotating parts and fixed parts connected and matched with the base case, the base is provided with a conductive ring and the movable side of the connector, the conductive ring is connected with a sliding brush, the electric brush is fixed on the the shell; the connecting piece is connected with the side ring, the ring with a magnetic encoder readheads, with measuring the gap between the reading head and the magnetic encoder, the encoder reading head and set the static side on the housing connector. The design of internal encoder readheads are integrated into the conductive ring, high space utilization rate, can avoid the rotating mechanism in a separate set of encoder because of the need to set aside the necessary installation space, have the power of information transmission and measurement of absolute rotation angle of the dual function, high degree of integration.

【技術實現步驟摘要】
一種測量絕對旋轉角的導電滑環
本專利技術涉及電器零件領域，尤其涉及一種測量絕對旋轉角的導電滑環。
技術介紹
導電滑環又稱集電環、旋轉電氣接口，在需要機構不但能夠實現連續地旋轉運動，而且又需要從固定裝置將一定功率和信號傳遞給該旋轉機構的場合中應用最廣泛。它主要通過滑動電接觸的方式，將固定端的電流或信號引線經電刷與導電環之間所形成的滑動接觸，和旋轉側的引線間接相連形成完整的電氣通路。導電滑環因其具備能將固定設備的信息傳送給旋轉裝置的一大應用特色，在航空航天、醫療器械、自動化設備、機器人領域里的使用越來越多。在自動化設備以及機器人系統中，具有旋轉執行機構的運動部件大多會考慮采用導電滑環來給旋轉機構上的驅動電機上電，并與設置在機構上的控制器通信。隨著科技水平的日益革新，對機械結構系統的緊湊性和集成性要求越來越高，在不影響設備整體性能的條件下，通常希望機械本體的體積越小越好。對于機械結構上具有旋轉部件的執行機構，通常會采用導電滑環進行功率和信號的傳送。導電滑環的機械結構較為簡單，作用也比較單一，僅僅起到將固定部件與旋轉部件電氣連通的作用，然而其一般會占據較大的安裝空間。此外，在控制方面，若需要對旋轉機構的轉角、轉速進行精確調控，一般會考慮采用安裝絕對式編碼器對機構轉動時的角位移、轉速等進行實時反饋。導電滑環和絕對式編碼器作為某些具有旋轉運動部件的機構的重要組成部分，在機械本體的配置上，由于需要單獨為其留出足夠的設計、安裝空間，因而難免會增大機械裝置的整體結構尺寸。有鑒于上述的缺陷，本設計人，積極加以研究創新，以期創設一種體積小、結構緊湊、集成度高的測量絕對旋轉角的導電滑環，使其更具有產業上的利用價值。
技術實現思路
為解決上述技術問題，本專利技術的目的是提供一種體積小、結構緊湊、集成度高的測量絕對旋轉角的導電滑環。本專利技術的一種測量絕對旋轉角的導電滑環，包括用于與旋轉件連接的底座、與固定件連接且與底座轉動配合的殼體，所述底座上設有導電環、動側連接件，所述導電環滑動連接有電刷，所述電刷設置在所述殼體上；所述動側連接件連接有磁環，所述磁環磁配合有編碼器讀數頭，所述編碼器讀數頭與所述磁環之間具有測量間隙，所述編碼器讀數頭與設置在殼體上的靜側連接件連接。進一步的，所述殼體上沿其軸向設有第一環形凸臺，所述底座沿其軸向設有能夠穿過所述第一環形凸臺的圓柱形階梯狀的第二凸臺，所述第一環形凸臺與第二凸臺之間連接有軸承；所述底座與所述殼體之間設有能夠調整所述軸承軸向游隙的調整墊圈。進一步的，所述動側連接件套裝于所述第二凸臺上，其一端面上設有與所述磁環連接的第一安裝孔、另一端面具有端部與所述軸承相抵且側部與第二凸臺側壁相抵的臺階；所述動側連接件的側壁上設有用于將其安裝于所述第二凸臺上的第二安裝孔。進一步的，所述靜側連接件通過螺釘安裝在所述第一環形凸臺的端面上，所述靜側連接件上設有多個用于安裝所述編碼器讀數頭的凸臺。進一步的，所述電刷包括電刷安裝板、設置在電刷安裝板一側面上的若干平行的彈性支撐梁以及設置在電刷安裝板另一側面分別與各彈性支撐梁電連接的導線，各所述彈性支撐梁的端部均焊接有接觸頭；所述電刷安裝板設置在所述殼體上的沉槽中，所述殼體上設有將所述電刷安裝板緊壓在所述沉槽中的壓板。進一步的，所述底座與導電環之間設有供所述導電環嵌入的絕緣支撐板，所述導電環的輸出導線設置在其嵌入所述絕緣支撐板的側面上，所述導電環的另一側面上具有多個分別與所述接觸頭滑動配合的滑道。進一步的，所述底座與所述殼體的側壁上均設有供導線穿出的腰形孔。進一步的，所述電刷為兩個，所述殼體上設有兩個分別安裝兩所述電刷安裝板的所述沉槽。進一步的，所述殼體上還蓋設有上蓋。進一步的，所述編碼器讀數頭為磁環式絕對編碼器。借由上述方案，本專利技術至少具有以下優點：1)本專利技術具備電信息傳遞和測量絕對旋轉角度雙重功能；2)本專利技術將編碼器集成到導電滑環內部的設計，空間利用率高，可避免在旋轉機構中因需要單獨設置編碼器而留出必要的安裝空間；3)本專利技術在絕緣支撐板上固定有多道導電環，每道導電環與電刷滑動接觸的設計，可通過導電環與電刷的組合，對多路電信息進行傳遞；4)本專利技術設計結構緊湊、體積小、集成度高。上述說明僅是本專利技術技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本專利技術的技術手段，并可依照說明書的內容予以實施，以下以本專利技術的較佳實施例并配合附圖詳細說明如后。附圖說明圖1是本專利技術整體外觀示意圖；圖2是本專利技術內部結構示意圖；圖3是本專利技術整體結構爆炸示意圖；圖4是本專利技術剖視圖；圖5是本專利技術的電刷結構示意圖；圖6是本專利技術的靜側連接件的結構示意圖；圖7是本專利技術的動側連接件的結構示意圖；圖8是本專利技術的底座的結構示意圖；圖9是本專利技術的中間殼體結構示意圖。其中：1、底座1-1第二凸臺2、殼體2-1、上蓋2-2、中間殼體2-2-1、第一環形凸臺2-2-2、腰形沉槽3、導電環4、動側連接件5、電刷5-1、電刷安裝板5-2、彈性支撐梁5-3、輸入導線5-4接觸頭6、磁環7、編碼器讀數頭7-1、編碼器信號線8、靜側連接件8-1、凸臺9、調整墊圈10、壓板11、絕緣支撐板12、軸承13、輸出導線。具體實施方式下面結合附圖和實施例，對本專利技術的具體實施方式作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本專利技術，但不用來限制本專利技術的范圍。參見圖1至圖9，本專利技術一較佳實施例所述的一種測量絕對旋轉角的導電滑環，包括用于與旋轉件連接的底座1、與固定件連接且與底座轉動配合的殼體2，殼體2包括上蓋2-1和中間殼體2-2，所述底座1上設有導電環3、動側連接件4，所述導電環3滑動連接有電刷5，所述電刷5固定在所述殼體2上；所述動側連接件4連接有磁環6，所述磁環6磁配合有編碼器讀數頭7，裝配完成后，所述編碼器讀數頭7與所述磁環6之間具有測量間隙，編碼器讀數頭7通過感應磁環表面周向不同位置處的磁信息，經編碼器讀數頭上的處理系統進而可轉換成轉動時的角位移信息，所述磁環上設有“三角形”標識的零點標志位，所以在所述編碼器讀數頭讀取所述磁環周向不同位置處的磁信息時，均可以通過轉換得到相對于零點位置的絕對旋轉角。所述編碼器讀數頭7與固定連接在殼體2上的靜側連接件8連接。所述中間殼體2-2上沿其軸向設有第一環形凸臺2-2-1，所述第一環形凸臺2-2-1端面周向分布四個螺孔，所述靜側連接件8通過螺釘安裝在所述第一環形凸臺2-2-1的端面上，所述底座1沿其軸向設有能夠穿過所述第一環形凸臺2-2-1的圓柱形階梯狀的第二凸臺1-1，所述第一環形凸臺2-2-1與第二凸臺1-1之間連接有軸承12，軸承12下端通過第二凸臺1-1的階梯端面軸向定位，其上端通過所述動側連接件4的端面壓緊。由于軸承12軸向游隙的存在導電滑環轉動時，其旋轉部分相對其固定部分會產生輕微的晃動，通常這對導電滑環的電信息傳遞基本無影響，但是當導電滑環中集成了磁環式絕對編碼器之后，會由于軸向晃動的干擾而大大降低了磁環式絕對編碼器的測量精度，有時甚至可能會導致測量出錯，因此在所述底座與所述殼體之間設有能夠調整所述軸承12軸向游隙的調整墊圈，保證測量準確性、可靠性。所述動側連接件4套裝于所述第二凸臺1-1上，其一端面上設有與所述磁環6連接的第一安裝孔、另一端面具有端部與所述軸承12相抵且側部與第二凸臺1-1側壁相抵的臺階；所本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種測量絕對旋轉角的導電滑環，包括用于與旋轉件連接的底座、與固定件連接且與底座轉動配合的殼體，其特征在于：所述底座上設有導電環、動側連接件，所述導電環滑動連接有電刷，所述電刷設置在所述殼體上；所述動側連接件連接有磁環，所述磁環磁配合有編碼器讀數頭，所述編碼器讀數頭與所述磁環之間具有測量間隙，所述編碼器讀數頭與設置在殼體上的靜側連接件連接。

【技術特征摘要】
1.一種測量絕對旋轉角的導電滑環，包括用于與旋轉件連接的底座、與固定件連接且與底座轉動配合的殼體，其特征在于：所述底座上設有導電環、動側連接件，所述導電環滑動連接有電刷，所述電刷設置在所述殼體上；所述動側連接件連接有磁環，所述磁環磁配合有編碼器讀數頭，所述編碼器讀數頭與所述磁環之間具有測量間隙，所述編碼器讀數頭與設置在殼體上的靜側連接件連接。2.根據權利要求1所述的測量絕對旋轉角的導電滑環，其特征在于：所述殼體上沿其軸向設有第一環形凸臺，所述底座沿其軸向設有能夠穿過所述第一環形凸臺的圓柱形階梯狀的第二凸臺，所述第一環形凸臺與第二凸臺之間連接有軸承；所述底座與所述殼體之間設有能夠調整所述軸承軸向游隙的調整墊圈。3.根據權利要求2所述的測量絕對旋轉角的導電滑環，其特征在于：所述動側連接件套裝于所述第二凸臺上，其一端面上設有與所述磁環連接的第一安裝孔、另一端面具有端部與所述軸承相抵且側部與第二凸臺側壁相抵的臺階；所述動側連接件的側壁上設有用于將其安裝于所述第二凸臺上的第二安裝孔。4.根據權利要求2所述的測量絕對旋轉角的導電滑環，其特征在于：所述靜側連接件通過螺釘安裝在所述第一環形凸臺的端面上，所述靜側連接件上設有多個...

【專利技術屬性】
技術研發人員：葉磊，林睿，厲茂海，戴軍，王宏軍，
申請(專利權)人：蘇州元謀智能機器人系統有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇,32