专利名称:新型轴角光电传感器的制作方法
本发明属于将角度、角位置、角速度、角加速度转换为电脉冲信号的光电传感器。
轴角光电传感器的核心部分是编码盘，狭缝板、转动轴、轴承座、轴承、光源、光电接收器及其电子线路。编码盘装在转动轴上，狭缝板是玻璃板基质上的不透光膜被开上若干透光缝构成的。狭缝板、光源、光电接收器及其电子线路均固定在轴承座上。狭缝板、光源安装在编码盘的相对应的两侧。光电接收器安装在狭缝板的一侧，使其刚好接收到透过编码盘和狭缝板的光。当转动轴带着编码盘转动时，光源发出的光有规律地穿过编码盘和狭缝板而落在光电接收器的接收面上，并产生电流。这一电流经电子线路处理成电压信号。将这些电压信号输入给电子示波器，在显示屏上就显示出矩形波。由于转动轴与编码盘、轴承座与转动轴，狭缝板的固定方式，光电接收器，轴承、紧固方式的选用，各部件的材料选择和设计形状的原因，使轴角光电传感器的输出信号不稳定，不可靠，而且重量大。
本发明的目的是制造一种输出信号稳定可靠、正确反映角位置、角速度、角度、角加速度的轴角光电传感器，而且重量轻、组装方便。
本发明是这样实现的。转动轴上有台阶和不同半径的园柱面。轴承座内孔的一端有台阶用于装T形轴承。狭缝板的图案是由矩形玻璃板上的不透明薄膜开出的透光缝构成。透光缝沿短边方向排列成A、B、C、D、E五组。A、C两组的中心线在同一条半径上，而与B组对称中心线所重合的半径有 (360°)/(4N) 的角距离。A、B、C三组透光缝的角宽度为 360/(2N) ，透光缝中心的间距为 (360°)/(N) 。D、E两组透光缝的角宽度为(360°)/(N) ，各透光缝中心线到A、C组中心线的角距离依次为56、25、17、6、2、0、3、10、24、46乘以 (360°)/(N) 。五组透光缝开在同一园环区域，其半径与编码盘透光缝构成的园环半径相同。而其角范围为13.1°或11.7°。光电接收器由五片光敏材料制成的薄片状光敏三极管组成。电子线路对光电接收器产生的五路信号进行处理，并通过电缆线输出甲、乙、丙三路矩形电信号。轴每转一周甲、乙两路输出N个电信号。丙路输出一个电信号。本发明的编码盘通过止动环、垫片、粘结剂固定在转动轴的台阶上。T形轴承外涂上粘结剂装入铝合金质的轴承座的内孔。转动轴再装入轴承中，并用挡圈、垫片锁牢。光源和狭缝板相对装在编码盘的两侧，光电接收器装在狭缝板下面。电缆线穿过壳体而连接在光源光源和电子线路板上。光源狭缝板、光电接收器、电子线路、壳体通过支架、紧固件固定在轴承座上。
本发明由于采用了上述结构和装配方式，使得本发明具有装配方便，牢固、输出信号可靠稳定、寿命长、响应频率高的优点。
本发明在实用中性能稳定，重量轻、体积小、响应频率高。
本发明的具体结构由以下实施例及附图1。
图1是根据本发明提供的轴角光电传感器的剖面图。
本发明是这样实施的。
轴承〔2〕外环的外侧涂上粘结剂后装入轴承座〔1〕，转动轴〔4〕装入轴承〔2〕中并用挡圈〔3〕锁牢在轴承〔2〕的内环上。编码盘〔7〕用粘结剂和止动环〔9〕紧固在转动轴〔4〕的一端。光源〔8〕、狭缝板〔6〕隔着编码盘〔7〕相对固定在轴承座〔1〕上。光电接收器〔5〕靠近狭缝板〔6〕固定在轴承座〔1〕。电子线路〔10〕、壳体〔11〕、密封圈〔13〕用连接构件固定在轴承座〔1〕上。电缆线〔12〕穿过壳体〔11〕与电子线路〔10〕、光源〔8〕相连，它的悬空端用于信号输出。
注文中N为自然数。
附图1、新型轴角光电传感器剖面图。
〔1〕轴承座〔2〕轴 承〔3〕挡 圈〔4〕转动轴〔5〕光电接收器〔6〕狭缝板〔7〕编码盘〔8〕光 源〔9〕止动环〔10〕电子线路〔11〕壳体〔12〕电缆线〔13〕密封圈
权利要求
1.由轴承座[1]、轴承[2]、转动轴[4]、编码盘[7]光源[8]、狭缝板[6]、光电接收器[5]、电子线路[10]、壳体[11]、电缆线[12]、密封圈[13]组成的光电传感器。其特征是a、两个轴承[2]为T形，b、有一个挡圈[3]，一个止动环[9]，c、两个T形轴承[2]外环外侧涂上粘结剂后装入轴承座[1]内孔的两端后，再将用止动环[9]粘结剂固定着编码盘[7]的转动轴[4]装入轴承[2]，并用挡圈[3]锁牢。
2.根据权利要求
1所说的光电传感器，其特征是光电接收器〔5〕是光敏材料制成的薄平片状光电接收器件。
3.根据权利要求
1所说的光电传感器，其特征是轴承座〔1〕是由铝合金制成，并且它的内孔的一端有一台阶，用来装T形轴承〔2〕。
4.根据权利要求
1所说的光电传感器，其特征是所用的转动轴〔4〕的外表面由不同直径的柱面和相应的空刀槽组成。
5.根据权利要求
1、2、3、4所说的光电传感器，其特征是所用的狭缝板〔6〕是在矩形薄玻璃板的不透光薄膜的一定角度范围从一边开始开出的A、B、C、D、E五组透光缝，其中A、C、D、E四组的对称中心线在同一条半径上，并与B组对称中心线所在的半径有 (360°)/(4N) 的角距离，而各组的透光缝是这样的，即A、B、C三组透光缝的缝宽度为 (360°)/(2N) ，缝间角距离为 (360°)/(2N) ，D、E两组透光缝的缝宽度为 (360°)/(N) ，各缝中心到A、C组的对称中心线的角距离分别为56、25、17、6、2、0、3、10、24、46、乘以 (360°)/(N) 。上述各式中N为自然数。
6.根据权利要求
5所述的光电传感器，其特征是狭缝板〔6〕的透光缝开在园环区域内，其半径与编码盘〔7〕透光缝的半径相同，而其角度范围佳值为13.1°或11.7°。
专利摘要
本实用新型的目的是制造一种稳定可靠地输出电脉冲信号，而且体积小、重量轻的轴角光电传感器。该光电传感器的编码盘是用止动环、垫片和粘结剂固定在转动轴上。而装有编码盘的转动轴装入铝合金质的轴承座的轴承中，并用垫片、挡圈锁牢在轴承内环上。该实用新型的狭缝板上的透光缝有五组，按规律排列；所选用的光电接收器为薄片状光敏三极管。壳体将各种部件罩着并固定在轴承座上成一规整的整体。本实用新型结构简单易于装配。输出的电信号稳定可靠。而且重量轻。
文档编号G01D5/26GK87209518SQ87209518
公开日1988年3月30日 申请日期1987年6月24日
发明者林长友 申请人:长春市第一光学仪器厂导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan