本發(fā)明涉及一種用于編碼器的傳感頭。

背景技術(shù)：
編碼器通常用于它們將經(jīng)受較大震動的環(huán)境中，并且通常用于污染較嚴(yán)重的環(huán)境中。編碼器可以例如用于產(chǎn)生機器中軸旋轉(zhuǎn)的位置值。例如，編碼器可附接至機器中的旋轉(zhuǎn)軸。隨著軸旋轉(zhuǎn)，使得編碼盤也旋轉(zhuǎn)，并且編碼器殼體和檢測器牢固地固定至機器的殼體。傳統(tǒng)上，使用過光電狀態(tài)編碼器，其包括具有光學(xué)可讀圖案的編碼盤。盤的圖案由具有至少一個檢測器的一個或多個傳感頭讀取，每個傳感頭根據(jù)檢測器中所接收的光的量來傳送電信號，以便通過電信號中的變化表明編碼盤相對檢測器的運動。編碼盤包括周期圖案，例如尺寸彼此相同且成對的多個反射和非反射區(qū)。當(dāng)編碼盤扭轉(zhuǎn)或旋轉(zhuǎn)時，可以檢測到反射區(qū)與非反射區(qū)之間的變化，并且由此確定角度的變化。除了使用光學(xué)/反射編碼器之外，還存在用于磁性、磁阻和傳感掃描的編碼器。不過，當(dāng)軸的直徑非常大時，由于需要復(fù)雜并且昂貴的特殊安裝(例如齒形帶的構(gòu)思)，這種傳統(tǒng)編碼器有其局限性。傳統(tǒng)編碼器既不能用于難以到達的軸端，又不能用于空心軸。近來，市場中已出現(xiàn)了磁性編碼器，其包括磁帶，與傳統(tǒng)編碼器相比，該磁帶能夠更容易地安裝在較大的軸上并且很便宜。當(dāng)使用磁帶時，將承載環(huán)適當(dāng)?shù)匕惭b在軸上，該承載環(huán)支撐磁帶。用于讀取磁帶的檢測器設(shè)置有緊靠設(shè)置在軸上的承載環(huán)上的磁帶的小氣隙。以類似的方式，當(dāng)傳感頭用于磁阻、光學(xué)/反射以及傳感掃描時，傳感頭與軸之間的間隙還布置有較小的空氣間隙。使用磁性、磁阻、光學(xué)/反射和傳感編碼器的一個問題是面向軸或承載環(huán)的傳感頭殼體側(cè)面必須與軸以及軸上的任意承載環(huán)的曲線匹配。這是因為由于檢測器的讀取可靠性隨著間距的增加而降低，所以傳感頭殼體內(nèi)部的檢測器應(yīng)當(dāng)盡可能緊密的設(shè)置并且至軸邊緣的間距相同。因此，當(dāng)使用雙檢測器時，面向軸或承載環(huán)的傳感頭的側(cè)面應(yīng)具有與軸或承載環(huán)相同的曲率。當(dāng)采用例如磁帶編碼器時，必須至少有兩個檢測器，以便能夠傳感磁帶，而不會在磁帶接頭上中斷。為實際原因，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的傳感頭在其殼體內(nèi)設(shè)置有雙檢測器。結(jié)果是，對于任意給定軸直徑，傳統(tǒng)制造的傳感頭的相應(yīng)殼體具有面向軸/環(huán)的前壁，其具有用于具體軸直徑的給定曲率。進一步，在這種傳統(tǒng)制造的傳感頭中，檢測器被固定在具體裝置中，并且還調(diào)節(jié)傳感器殼體中的其他元件以用于具體軸尺寸。概括地說，以上提及的對傳感頭的要求會使得傳感頭比較昂貴并且復(fù)雜。WO2011018330A2中公開了一種用于旋轉(zhuǎn)編碼器的極輪裝置，其中該極輪包括極輪部分。該編碼器包括具有多個傳感器的傳感頭。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種傳感頭，其能夠消除現(xiàn)有技術(shù)相關(guān)的缺陷。另一個目的是得到改進的傳感頭，與現(xiàn)有技術(shù)相比，該傳感頭更低價并且制造不復(fù)雜。另一目的是得到用于編碼器的傳感頭，該傳感頭可以用于多個軸尺寸。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)以上目的，本發(fā)明涉及一種用于編碼器的傳感頭，其包括殼體以及至少兩個檢測器。檢測器可調(diào)節(jié)地布置于殼體。根據(jù)本發(fā)明的解決方案，從生產(chǎn)來看，可以得到具有成本效益并且不復(fù)雜的傳感頭。結(jié)果是，與現(xiàn)有技術(shù)制造的已知傳感頭相比，可以縮短交付時間。由于當(dāng)生產(chǎn)不同尺寸傳感頭時可以使用相同的元件，所以傳感頭及其部件的可靠性增加。另一優(yōu)點是根據(jù)本發(fā)明的傳感頭能夠用于不同的軸直徑，并且不需為了任何具體軸尺寸而進行改變。根據(jù)本發(fā)明，更容易將傳感頭的檢測器設(shè)置在與承載環(huán)或軸等距離處。說明書以及所附的專利權(quán)利要求中更詳細地說明了本發(fā)明的其他目的、實施例以及優(yōu)點。附圖說明在下文中，將參照本發(fā)明的實施例以及附圖描述本發(fā)明，附圖中：圖1A示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的編碼器組件的立體圖；圖1B示意性地示出了圖1A中的編碼器組件的側(cè)視圖，其中示出了傳感頭和承載環(huán)的一部分的截面圖；圖2示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的用于編碼器的傳感頭的前視圖；圖3A示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明另一實施例的用于編碼器的傳感頭的前視圖；圖3B示意性地示出了圖3A中用于編碼器的傳感頭的立體圖；圖4A中示出了從根據(jù)本發(fā)明另一實施例的傳感器的上方得到的傳感頭的視圖，其中去除了殼體的頂部；圖4B示出了從上方得到的圖4A中的傳感頭的斜視立體圖；以及圖4C示出了圖4A-B中傳感頭的截面頂視圖。具體實施方式圖1A-B和圖2示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的編碼器組件1。編碼器適用于磁性、磁阻、光學(xué)/反射或傳感掃描，并且包括傳感裝置(在下文中稱為傳感頭3)，該傳感裝置用于掃描可旋轉(zhuǎn)編碼件4，例如直接朝向具有編碼件的機器的軸5(見圖2)或朝向具有編碼件且安裝在軸5上的承載環(huán)2(見圖1A-B)。因此，隨著軸旋轉(zhuǎn)，會引起編碼件旋轉(zhuǎn)，并且傳感頭3牢固地固定至機器的殼體(未示出)。例如，在磁性編碼器中，編碼件4為被直接承載在軸5上或承載在承載環(huán)2上的磁性件，例如具有磁極4’的磁帶。磁性件還可以是例如一個或多個磁鐵，其附接在塑料中并且模制在環(huán)上，在該環(huán)上使其磁化。當(dāng)采用磁帶編碼器時，傳感頭3中必須有至少兩個檢測器，以便能夠感應(yīng)磁帶，而不會在具有磁極4’的磁帶接頭上中斷。本發(fā)明的相同基本思想可以適用于具有類似設(shè)計的具有環(huán)以及傳感頭的所有磁阻、光學(xué)/反射以及傳感編碼器。根據(jù)優(yōu)選實施例，本發(fā)明涉及磁掃描。此外，根據(jù)圖2中描述并且示出的實施例，編碼器包括殼體7以及至少兩個檢測器6、6’。優(yōu)選地，圖2實施例中示出的殼體7為實質(zhì)上中空的本體，其具有如以下所述的內(nèi)部隔間。在圖2中，示意性地示出了軸5，軸具有附接至其周邊P上的編碼件(未示出)。該軸具有旋轉(zhuǎn)中心C。此外，每個檢測器6、6’設(shè)置在包括電路板(未示出)的檢測器帶10、10’上。在檢測器帶10、10’上，每個檢測器6、6’設(shè)置在第一端12(見圖4A-C)中。由于檢測器6、6’的讀取可靠性隨著間距增加而降低，所以檢測器帶10、10’的第一端12處的檢測器6、6’應(yīng)盡可能地靠近設(shè)置，并且檢測器到軸5的周邊P的間距相同。結(jié)果是，為了優(yōu)化檢測器的讀取可靠性，檢測器帶10、10’設(shè)置有位于第二相對端16(相對于提及的第一端12)處的樞軸14、14’(見圖4A-C)。因此，根據(jù)本發(fā)明，如圖4A中箭頭A、A’示意性地所示，可以通過旋轉(zhuǎn)樞軸14、14’中的檢測器帶10、10’而可移動地設(shè)置檢測器6、6’設(shè)置在殼體7上的位置。結(jié)果是，可以容易地調(diào)節(jié)檢測器6、6’相對軸的位置，以便用于具有不同軸直徑D的編碼器裝置，其中不同的軸直徑D具有不同的圓周曲率β。為了編碼器在特定軸直徑的傳感頭3上的正確安裝，調(diào)節(jié)每個檢測器帶10、10’，以便樞軸14、14’、檢測器6、6’以及軸5的中心C沿著直線SL設(shè)置，其中直線SL限定直線SL與中心線CL之間的角度α，中心線CL穿過傳感頭的中心CS和軸的旋轉(zhuǎn)中心C，以用于傳感頭3的預(yù)期安裝位置，以便朝向軸5掃描。圖3A-B示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明另一實施例的用于編碼器組件1的傳感頭3。圖3B中將軸5示出為薄盤。根據(jù)參照圖3B描述并且示出的實施例，與圖1-2中實施例相同的參考標(biāo)號用于類似部件。如圖3A-B中所示，與圖1-2中公開并且示出的實施例相比不同的是，檢測器6、6’在殼體7的外部7S上可移動地設(shè)置A、A’。不同還在于，除了包括中空體之外，殼體7還可以部分地或全部地為實心本體，例如板或類似件。此外，設(shè)置在殼體的外部7S上且具有各自的檢測器6、6’的每個檢測器帶10、10’被封裝在外殼22中。纜線、觸點等可以在殼體7的外側(cè)或內(nèi)側(cè)上延伸。在圖1-2示出的實施例中、以及在以下描述的圖4A-C示出的另一實施例中，殼體7具有隔間，該隔間由頂部7A、底部7B以及四個壁(后壁7C、前壁7D和兩個相應(yīng)側(cè)壁7E)限定(見圖4A-C)。根據(jù)參照圖4A-C描述并且示出的實施例，與圖1-2中相同的參考標(biāo)號用于類似部件。因此，根據(jù)圖1-2以及圖4A-C中示出的實施例，每個檢測器帶10、10’上的檢測器6、6’在殼體7內(nèi)可移動地A、A’設(shè)置。結(jié)果是，當(dāng)檢測器6、6’可移動地設(shè)置在殼體內(nèi)時，當(dāng)通過旋轉(zhuǎn)各自的樞軸14、14’時，面向軸5的傳感頭殼體7的前壁7D的部分區(qū)域S1、S2(見圖2)優(yōu)選具有曲率β’，該曲率順應(yīng)各自的檢測器帶10、10’上的每個檢測器的移動運動A、A’，以與支承編碼件的軸5或承載環(huán)的特定曲率β匹配。與部分區(qū)域S1、S2一樣，每個檢測器帶10、10’的第一端12’的短邊邊緣12’具有相應(yīng)曲率β’。當(dāng)沿朝向軸的方向觀看時，該曲率具有凹入式圓弧形狀。結(jié)果是，當(dāng)沿朝向軸的方向觀看時，傳感頭3的與每個檢測器帶10、10’的每個短邊12’相鄰的且面向軸5的前壁7D的部分區(qū)域S1、S2具有凹入式圓弧形狀。換句話說，部分區(qū)域S1、S2的曲率β’描述了用于軸5或軸5上承載環(huán)2的特定尺寸的每個曲率β的正切。前壁7D的部分區(qū)域S1、S2之間的橋部18的長度取決于軸的直徑以及例如用于磁性編碼器的帶的磁極。通常地，橋部的長度可以在約30-40mm的范圍內(nèi)。傳感頭3的面向軸5的前壁7D可以設(shè)置有位于殼體7的內(nèi)側(cè)上的槽縫20，檢測器帶10、10’的外端12插在該槽縫20中，其中該外端設(shè)置有各自的檢測器6、6’。因此，前壁7D在槽縫20處部分地更薄，以便每個檢測器帶10、10’的邊緣處的各自的檢測器6、6’可以更靠近軸5的周邊P設(shè)置，以進一步改進檢測器6、6’的讀取可靠性。整個檢測器帶10、10’或部分檢測器帶10、10’可以是電路板。在例如第二端16中，可以存在用于附接纜線(未示出)、柔性帶或類似件的電觸點23，以用于進一步連接至設(shè)置在形成頂部7A的蓋子(未示出)下方的主電路板(未示出)。殼體7進一步設(shè)置有用于將檢測器板10、10’固定在期望位置中的可變附接裝置。例如，在殼體的底部7B上，可以設(shè)置具有適當(dāng)數(shù)量的螺紋孔26的導(dǎo)向軌24。適當(dāng)?shù)?，與檢測器板10、10’的前邊緣12’以及部分區(qū)間一樣，導(dǎo)向軌24具有相應(yīng)曲率β’。每個檢測器帶10、10’設(shè)置有通孔28，以用于將螺釘(未示出)穿過通孔28并且固定至軌道中的其中一個螺紋孔中。因此，沿著導(dǎo)向軌調(diào)節(jié)檢測器帶10、10’并且將其定位至預(yù)期位置中，以用于朝向軸5、或軸上的承載環(huán)、以及固定的固定裝置掃描。在示出的實施例中，存在具有各自的檢測器6、6’的兩個檢測器板10、10’。當(dāng)然，檢測器板和檢測器的數(shù)量可以多于兩個。