單光源旋轉(zhuǎn)編碼器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種旋轉(zhuǎn)編碼器，具體是一種單光源旋轉(zhuǎn)編碼器，屬于位移檢測設(shè)備領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]旋轉(zhuǎn)編碼器是一種用于將角位移轉(zhuǎn)換成脈沖信號的設(shè)備，目前旋轉(zhuǎn)編碼器主要有接觸式和非接觸式兩種。接觸式旋轉(zhuǎn)編碼器采用多碼道碼盤配合多碼道的刷絲實現(xiàn)轉(zhuǎn)動角度的碼值輸出。非接觸式旋轉(zhuǎn)編碼器主要指光電編碼器，分絕對型和相對型。絕對型旋轉(zhuǎn)編碼器可以測量角位移的絕對變化量，即使測量期間掉電，上電后仍然能測量角位移在停電期間的變化量;相對型旋轉(zhuǎn)編碼器只能測量角位移的相對變化量，編碼器掉電再上電后，其輸出為相對于上電后的角位移的相對變化量。
[0003]接觸式旋轉(zhuǎn)編碼器的主要優(yōu)點有:一是可靠性高，尤其是目前的工藝采用了鉑金刷絲和鍍金的碼盤，其壽命可達50年以上;二是量產(chǎn)成本低。其缺點是體積較大，靈敏度小，且因機加工的原因，普遍存在回差。
[0004]非接觸式旋轉(zhuǎn)編碼器的主要優(yōu)點有:一是體積小，靈敏度高;二是由于采用了非接觸式的碼盤技術(shù)，其旋轉(zhuǎn)力矩小，轉(zhuǎn)動靈活。其缺點是:一是采用了多碼道光電技術(shù)，功耗較大;二是采用玻璃碼盤，在運輸和安裝過程中易損壞，且由于目前流行的大品牌產(chǎn)品基本為進口產(chǎn)品，其維修和供貨周期都非常長，返廠維修時間一般都在3個月以上。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種單光源旋轉(zhuǎn)編碼器，該旋轉(zhuǎn)編碼器價格低、體積小而且靈敏度高。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型一種單光源旋轉(zhuǎn)編碼器，包括受控轉(zhuǎn)軸、主軸、定向光源、一級透鏡、二級透鏡、感光環(huán)、基板、識別電路和殼體；
[0007]基板固定安裝在殼體內(nèi)部右端；
[0008]主軸通過軸承架設(shè)在殼體內(nèi)部，左端通過變速齒輪與受控轉(zhuǎn)軸相連接，右端穿過基板的中心；主軸上、變速齒輪和基板之間自左至右依次固定安裝定向光源、一級透鏡和二級透鏡；
[0009]感光環(huán)安裝在基板上，且與主軸同心設(shè)置;受控轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動時帶動主軸以及定向光源、一級透鏡和二級透鏡同步轉(zhuǎn)動，定向光源發(fā)出的光經(jīng)過一級透鏡和二級透鏡的折射后投射到感光環(huán)上的不同部位；
[0010]由于采用了單光源，簡化了內(nèi)部部件，本發(fā)明現(xiàn)對于一般接觸式編碼傳感器，體積要小的多，安裝全套部件的本編碼器體積最小可至直徑40mm，長45mm的小柱體，且重量輕，僅55克左右，可方便地安裝在受測對象上;相對于現(xiàn)有技術(shù)的接觸式編碼傳感器，本發(fā)明采用感光技術(shù)，功耗低、靈敏度高；由于感光環(huán)安裝在基板上，可確保運輸及安裝調(diào)度中不會因碰撞等原因損壞；由于感光環(huán)上的感光元件位置固定，在角位移變化時，即使出現(xiàn)掉電情況，由于定向光源投射的光在感光環(huán)的位置已經(jīng)發(fā)生變化，所以即使出現(xiàn)掉電情況，仍能正確測量位移變化，實現(xiàn)了絕對碼值測量。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)不意圖；
[0012]圖中，1、受控轉(zhuǎn)軸，2、軸承，3、主軸，4、變速齒輪，6、定向光源，7、一級透鏡，8、二級透鏡，9、感光環(huán)，10、基板，11、識別電路，12、電刷，14、殼體。
【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。
[0014]如圖1所示，一種單光源旋轉(zhuǎn)編碼器，包括受控轉(zhuǎn)軸1、主軸3、定向光源6、一級透鏡
7、二級透鏡8、感光環(huán)9、基板10、識別電路11和殼體14;
[0015]基板10固定安裝在殼體14內(nèi)部右端；
[0016]主軸3通過軸承2架設(shè)在殼體14內(nèi)部，左端通過變速齒輪4與受控轉(zhuǎn)軸1相連接，右端穿過基板10的中心；主軸3上、變速齒輪4和基板10之間自左至右依次固定安裝定向光源
6、一級透鏡7和二級透鏡8 ；
[0017]感光環(huán)9安裝在基板10上，且與主軸3同心設(shè)置;受控轉(zhuǎn)軸1轉(zhuǎn)動時帶動主軸3以及定向光源6、一級透鏡7和二級透鏡8同步轉(zhuǎn)動，定向光源6發(fā)出的光經(jīng)過一級透鏡7和二級透鏡8的折射后投射到感光環(huán)9上的不同部位；
[0018]識別電路11信號輸入端與感光環(huán)9連接。
[0019]由于采用了單光源，簡化了內(nèi)部部件，本發(fā)明現(xiàn)對于一般接觸式編碼傳感器，體積要小的多，安裝全套部件的本編碼器體積最小可至直徑40mm，長45mm的小柱體，且重量輕，僅55克左右，可方便地安裝在受測對象上;相對于現(xiàn)有技術(shù)的非接觸式編碼傳感器，本發(fā)明采用感光環(huán)技術(shù)，功耗低、靈敏度高；由于感光環(huán)安裝在基板上，可確保運輸及安裝調(diào)度中不會因碰撞等原因損壞。通過加裝不同的變速齒輪，可以完成單圈輸出不同的碼值，最大單圈可輸出編碼16383，可以滿足不同的測量要求。
[0020]在主軸3上靠近感光環(huán)9的一端設(shè)置有電刷12，用于為定向光源6供電，也可以起采用其他方式如導(dǎo)電環(huán)為定向光源6供電，電刷的價格比較低。
[0021]優(yōu)選的，所述定向光源6為LED燈，功耗低。
[0022]所述識別電路11輸出接口可以直接配置為不同的輸出類型，如4-20mA或1-5V模擬量輸出或RS485/422等MODBus總線通訊，或是SSI接口輸出等。
【主權(quán)項】
1.一種單光源旋轉(zhuǎn)編碼器，包括、識別電路(11)和殼體(14)，其特征在于，還包括主軸(3)、定向光源(6)、一級透鏡(7)、二級透鏡(8)、感光環(huán)(9)和基板(10); 基板(10)固定安裝在殼體(14)內(nèi)部右端； 主軸(3)通過軸承(2)架設(shè)在殼體(14)內(nèi)部，左端通過變速齒輪(4)與受控轉(zhuǎn)軸(1)相連接，右端穿過基板(10)的中心；主軸(3)上、變速齒輪(4)和基板(10)之間自左至右依次固定安裝定向光源(6)、一級透鏡(7)和二級透鏡(8)； 感光環(huán)(9)安裝在基板(10)上，且與主軸(3)同心設(shè)置;受控轉(zhuǎn)軸(1)轉(zhuǎn)動時帶動主軸(3)以及定向光源(6)、一級透鏡(7)和二級透鏡(8)同步轉(zhuǎn)動，定向光源(6)發(fā)出的光經(jīng)過一級透鏡(7)和二級透鏡(8)的折射后投射到感光環(huán)(9)上的不同部位； 識別電路(11)信號輸入端與感光環(huán)(9)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單光源旋轉(zhuǎn)編碼器，其特征在于，主軸(3)上靠近感光環(huán)(9)的一端設(shè)置有電刷(12)，用于為定向光源(6)供電。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的單光源旋轉(zhuǎn)編碼器，其特征在于，所述定向光源(6)為LED燈。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的單光源旋轉(zhuǎn)編碼器，其特征在于，所述識別電路(11)輸出接口為RS485協(xié)議。
【專利摘要】本實用新型公開了一種單光源旋轉(zhuǎn)編碼器，包括受控轉(zhuǎn)軸(1)、主軸(3)、定向光源(6)、一級透鏡(7)、二級透鏡(8)、感光環(huán)(9)、基板(10)、識別電路(11)和殼體(14)；受控轉(zhuǎn)軸(1)與主軸(3)連接，感光環(huán)(9)安裝在基板(10)上，且與主軸(3)同心設(shè)置；受控轉(zhuǎn)軸(1)轉(zhuǎn)動時，定向光源(6)發(fā)出的光經(jīng)過一級透鏡(7)和二級透鏡(8)的折射后投射到感光環(huán)(9)上的不同部位；識別電路(11)由此測量出角位移的變化，形成脈沖量輸出。本實用新型具有體積小、重量輕、價格低、靈敏度高、可靠性強的特點，同時實現(xiàn)了絕對碼值測量。
【IPC分類】G01D5/36, G01B11/26
【公開號】CN205138515
【申請?zhí)枴緾N201520832696
【發(fā)明人】陳蔚, 朱元彩, 張軼娜, 葛鵬, 王忠生, 肖玉美
【申請人】淮北職業(yè)技術(shù)學(xué)院
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2015年10月26日