專(zhuān)利名稱(chēng)：模塊化高位單圈絕對(duì)式光電編碼器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種模塊化高位單圈絕對(duì)式光電編碼器，具體地說(shuō)是用于電機(jī)伺服系統(tǒng)及自動(dòng)控制系統(tǒng)作為檢測(cè)元件或反饋元件，屬于一種新型的位移和角度傳感器。
背景技術(shù)：
本實(shí)用新型作出以前，在已有技術(shù)中，普通單圈絕對(duì)式光電軸角編碼器，通常是由主軸、殼體、光柵盤(pán)、電路板、光電池、光電管等組成，采用光電池、光電管為光電檢測(cè)方案。由于其結(jié)構(gòu)采用元器件及配置的限制，只能生產(chǎn)低位絕對(duì)式編碼器，單圈分辯率在直徑66的編碼器上，最高只能達(dá)到14位(即214＝16384)，其生產(chǎn)工藝裝配調(diào)試?yán)щy、成品率低、體積大、可靠性差。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于克服上述不足之處，從而提供一種采用高集成度的光電組件讀數(shù)機(jī)構(gòu)，運(yùn)用了主軸加長(zhǎng)同心定位調(diào)節(jié)，既減小了產(chǎn)品軸向尺寸，又提高了產(chǎn)品制成率，并能降低成本的模塊化高位單圈絕對(duì)式光電編碼器。
本實(shí)用新型的主要解決方案是這樣實(shí)現(xiàn)的本實(shí)用新型主要采用主軸1通過(guò)軸承2與主體3同心聯(lián)結(jié)，光柵盤(pán)5裝在主軸上與軸系結(jié)合為一整體；光電組件讀數(shù)機(jī)構(gòu)6、電路板7裝在殼體4內(nèi)分別與主體3聯(lián)結(jié)。
本實(shí)用新型與已有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，合理；由于采用了新型、高效、高集成度光電器件，選用了主軸加長(zhǎng)同心定位調(diào)節(jié)，既減小了產(chǎn)品軸向尺寸，又提高了產(chǎn)品制成率，降低了成本；單圈分辯率在直徑60的編碼器上分辯率可達(dá)到16位(216＝65536)，同比提高了4倍多；其用途廣泛，主要可應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)橛来沤涣魉欧姍C(jī)、水文水利閘門(mén)控制、航空航天設(shè)備角度位置測(cè)量等；同時(shí)可應(yīng)用于紡織機(jī)械、港口、水庫(kù)閘門(mén)控制、航空航天、工業(yè)控制自動(dòng)化等。


圖1為本實(shí)用新型主體直接孔位安裝型結(jié)構(gòu)圖。
圖2為本實(shí)用新型主體直接孔位安裝型左視圖。
圖3為本實(shí)用新型主體自帶伺服法蘭型結(jié)構(gòu)圖。
圖4為本實(shí)用新型主體自帶伺服法蘭型左視圖。
圖5為本實(shí)用新型電路方框原理圖。
具體實(shí)施方式
下面本實(shí)用新型將結(jié)合附圖中的實(shí)施例作進(jìn)一步描述本實(shí)用新型主要由主軸1、軸承2、主體3、殼體4、光柵盤(pán)5、光電組件讀數(shù)機(jī)構(gòu)6、電路板7、電纜8等組成。
本實(shí)用新型主要共由三大部分組成，即可轉(zhuǎn)動(dòng)部分軸系、固定部分光電組件、主體和電路部分。
本實(shí)用新型主體直接孔位安裝型和主體自帶伺服法蘭安裝型，都是由主軸1通過(guò)精密軸承2與固定部分主體3同心聯(lián)結(jié)，主軸1上固定有一塊光柵盤(pán)5，而光柵盤(pán)5與軸系結(jié)合為一整體裝在殼體4內(nèi)；可轉(zhuǎn)動(dòng)部分即旋轉(zhuǎn)軸系采用了主軸1加長(zhǎng)同心定位調(diào)節(jié)，主軸1、光柵盤(pán)5上托檔分別制成盛膠槽緊固結(jié)構(gòu)；光柵盤(pán)5與固定部分的主體3之間是通過(guò)軸承支撐自由轉(zhuǎn)動(dòng)。用戶(hù)軸通過(guò)聯(lián)軸器與主軸1(即光柵盤(pán)5)聯(lián)結(jié)，當(dāng)用戶(hù)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，主軸(光柵盤(pán)5)也隨之同步轉(zhuǎn)動(dòng)。光電組件讀數(shù)機(jī)構(gòu)6、電路板7裝在殼體4內(nèi)分別與主體3采用螺釘聯(lián)結(jié)。在殼體4安裝電纜8。其固定部分主體直接孔位安裝型是通過(guò)主體3上三個(gè)孔用螺釘固定于用戶(hù)安裝之端面上。如圖3、4所示主體3自帶伺服法蘭安裝型同時(shí)也可另選擇主體3上制成的伺服法蘭槽壓裝于用戶(hù)安裝之端面上。
本實(shí)用新型工作原理本實(shí)用新型光柵盤(pán)5上有用光刻法刻制的，按照一定規(guī)律排列的、透光或不透光的圖案代碼。當(dāng)用戶(hù)軸轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)本產(chǎn)品主軸1同步轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，光柵盤(pán)5也隨之同步轉(zhuǎn)動(dòng)并通過(guò)光電組件讀數(shù)機(jī)構(gòu)6上制有的凹槽，這時(shí)光電組件讀數(shù)機(jī)構(gòu)6就會(huì)將光柵盤(pán)5上透光或不透光的信號(hào)接收并轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，信號(hào)再通過(guò)光電組件讀數(shù)機(jī)構(gòu)6及電路板7上的電子器件組成的邏輯電路，處理成為反映光柵盤(pán)5上的代碼的矩形波。輸出的矩形波為反映光柵盤(pán)3的位置的格雷碼(Gray碼)或二進(jìn)制碼等絕對(duì)位置碼，并采用SSI串行、并行或總線的電路輸出方式，以實(shí)現(xiàn)信號(hào)的可靠傳輸。此電信號(hào)輸出即包含了用戶(hù)軸運(yùn)動(dòng)狀態(tài)位置的信息，完成了由機(jī)械運(yùn)動(dòng)物理量(位置、速度、加速度)向電量的轉(zhuǎn)換。
本實(shí)用新型電路原理光柵盤(pán)5按一定規(guī)律排列的16位即20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、210、211、212、213、214、215、216；或12位即20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、210、211、212的圖案，通過(guò)光電組件的通光、不通光的光閘效應(yīng)進(jìn)行矩陣數(shù)據(jù)采集，形成模擬正弦波的光電流，光電組件內(nèi)部對(duì)光電流進(jìn)行放大整形數(shù)據(jù)計(jì)算處理成電信號(hào)。電信號(hào)再經(jīng)過(guò)后一級(jí)放大整形、邏輯電路IC芯片信號(hào)計(jì)算處理，即可輸出反映用戶(hù)轉(zhuǎn)軸絕對(duì)位置的格雷碼(Gray碼)或二進(jìn)制碼等絕對(duì)位置的代碼信號(hào)。用戶(hù)可根據(jù)此矩形波(正弦波)在后續(xù)電路中進(jìn)行處理使用。
權(quán)利要求1.一種模塊化高位單圈絕對(duì)式光電編碼器，主要包括主軸(1)、主體(3)、光柵盤(pán)(5)、電路板(7)，其特征是主要采用主軸(1)通過(guò)軸承(2)與主體(3)同心聯(lián)結(jié)，光柵盤(pán)(5)裝在主軸上與軸系結(jié)合為一整體；光電組件讀數(shù)機(jī)構(gòu)(6)、電路板(7)裝在殼體(4)內(nèi)分別與主體(3)聯(lián)結(jié)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化高位單圈絕對(duì)式光電編碼器，其特征在于所述的主軸(1)、光柵盤(pán)(5)上分別制成盛膠槽。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化高位單圈絕對(duì)式光電編碼器，其特征在于所述的光電組件讀數(shù)機(jī)構(gòu)(6)上制有的凹槽。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化高位單圈絕對(duì)式光電編碼器，其特征在于所述的主體(3)上制成伺服法蘭槽。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種模塊化高位單圈絕對(duì)式光電編碼器，具體地說(shuō)是用于電機(jī)伺服系統(tǒng)及自動(dòng)控制系統(tǒng)作為檢測(cè)元件或反饋元件，屬于一種新型的位移和角度傳感器。其主要采用主軸通過(guò)軸承與主體同心聯(lián)結(jié)，光柵盤(pán)裝在主軸上與軸系結(jié)合為一整體；光電組件讀數(shù)機(jī)構(gòu)、電路板裝在殼體內(nèi)分別與主體聯(lián)結(jié)。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，合理；由于采用了新型、高效、高集成度光電器件，選用了主軸加長(zhǎng)同心定位調(diào)節(jié)，既減小了產(chǎn)品軸向尺寸，又提高了產(chǎn)品制成率，降低了成本；其用途廣泛，主要可用于永磁交流伺服電機(jī)、水文水利閘門(mén)控制、航空航天設(shè)備角度位置測(cè)量等；同時(shí)還可應(yīng)用于紡織機(jī)械、港口、水庫(kù)閘門(mén)控制、航空航天、工業(yè)控制自動(dòng)化等。
文檔編號(hào)G01D5/26GK2852060SQ20052014033
公開(kāi)日2006年12月27日 申請(qǐng)日期2005年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月21日
發(fā)明者劉權(quán) 申請(qǐng)人:無(wú)錫市瑞普科技有限公司