[发明专利]一种机械臂用位置绝对式编码器

说明书

本发明公开一种机械臂用位置绝对式编码器，包括编码器本体，所述编码器本体包括磁敏元件及其外围电路和磁环，所述磁环为中空环状结构，包括磁环支架与磁环法兰，所述磁环支架通过磁环法兰连接有双磁道磁环码盘，所述磁敏元件通过扫描双通道码道，获取单圈内的绝对位置信息。本发明所述一种机械臂用位置绝对式编码器，采用线性霍尔传感器读取磁电互感效应，通过设计双磁道磁环码盘其精度最高可达18位，满足协作机器人工作要求；编码器模组结构设计要求精度不高，制作成本低，具有价格优势；通过将轴承部分采用双轴承结构，有效的减少了轴向和径向形变，保证了运行精度。

技术领域

本发明涉及磁电编码器技术领域，具体涉及一种机械臂用位置绝对式编码器。

背景技术

目前工业机器人和协作机器人领域，对于机器人关节运行绝对位置的获取，主要采用光电编码器、旋转变压器及磁电编码器的方式；与其余两种结构相比，磁电编码器具有体积小；关键零部件数量少，成本低的特点。同时，磁电编码器的原始检测信号为磁场信号，不易受到油污、粉尘等环境因素的影响，同时具有良好的抗振动，抗干扰能力。

磁电编码器正朝着提高分辨率、提高精度和可靠性的方向迅速发展。特别是机器人领域的迅猛发展，对这种磁电编码器需求量增大，但是目前国内协作机器人对于位置绝对式编码器的研发尚未有大量应用，现有的编码器大多结构复杂、制作精度要求高且成本较高。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足，提供了一种机械臂用位置绝对式编码器，具体技术方案如下：

一种机械臂用位置绝对式编码器，包括编码器本体，所述编码器本体包括磁敏元件及其外围电路和磁环，所述磁环为中空环状结构，包括磁环支架与磁环法兰，所述磁环支架通过磁环法兰连接有双磁道磁环码盘，所述磁敏元件通过扫描双通道码道，获取单圈内的绝对位置信息。

作为上述技术方案的改进，所述双磁道磁环码盘包括32对极主磁道与31对极游标磁道。

作为上述技术方案的改进，所述磁敏元件外围电路包括IC-MU芯片外围电路、供电电路、数据写入存储电路和SPI通信电路：

所述IC-MU芯片外围电路，用于扫描双磁道磁环码盘，提供单圈内的绝对位置信息；

所述数据写入存储电路为24AA02T-I/OT芯片，用于存储磁编数据；

所述SPI通信电路，用于激活编码器并对其传输数据；

所述供电电路，用于对整体电路进行供电。

作为上述技术方案的改进，所述编码器本体还包括编码器组件，所述编码器组件与磁环支架远离磁环法兰的一面连接；所述编码器组件包括轴承、编码器法兰与定位挡板，所述轴承套设在编码器法兰上，所述编码器本体通过编码器法兰与外部减速机输出端连接，定位挡板与编码器法兰固定连接。

作为上述技术方案的改进，所述轴承为双轴承结构。

一种用于绝对式磁编码器控制方法，包括如下步骤：

S1、将SPI通信电路初始化，；

S2、激活磁编码器；

S3、定时通过SPI通信方式向机械臂驱动发送当前位置数据信息；

S4、对SPI定时传输的数据进行数据检测；；

S5、对数据检测正确的数据进行数据转化处理；

S6、完成数据更新。

本发明与现有技术相比较，其技术效果如下：