专利名称：超平行光电轴角编码器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种超平行光电轴角编码器，具体地说是位移和角移传感器，主要应用于光电伺服系统及自动控制系统作为检测元件或反馈元件。
背景技术：
光电编码器作为一种传感器，由国防军工部门逐步扩散到民用工业部门。如由在火炮指挥仪，航天飞行器，军车雷达上应用扩散到数控机床、机器人、自动控制生产线、电机等。本实用新型作出以前，在已有技术中，光电轴角编码器主要采用光电对管、发光管光电池结构。通过光电转换，实现速度环、位置环检测。但由于光电管、光电池的自身局限，其应用温度为-10℃～70℃，基本原理是通过动、静光栅的光闸效应实现光电转换，动、静光栅间隙为0.08～0.1mm，不容许有轴向串动。如轴向串动易造成动、静光栅盘擦碰碎裂导致编码器失效，这样就对编码器的生产、装调提出了苛刻的要求，同时也影响产品的质量、成品的使用寿命及应用范围。
技术内容本实用新型的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种结构简单、紧凑，合理；能采用超平行矩阵数据读取，可提高编码器的定位精度和运行速度；使编码器的整体性能，环境适应能力大大提高，并能延长使用寿命的超平行光电轴角编码器。
本实用新型的主要解决方案是这样实现的本实用新型主要采用主轴3装在组合主体1内，采用轴承2支承，光栅盘5装在主轴3上，IC光电组件8、电路板6分别紧固在组合主体1上，插头7和壳体4与组合主体1紧固。
本实用新型与已有技术相比具有以下优点本实用新型结构简单、紧凑，合理；由于采用超平行矩阵数据读取，其高质量的原位信号可进一步提高编码器的定位精度和运行速度；由于采用IC集成模块材料，使编码器的工作温度宽达-40～140°；由于无需静光栅，改进了槽形，使其容许轴向游隙+/-0.25mm，径向游隙+/-0.04mm，这样就大大降低了编码器对轴承、轴系的使用要求，使编码器的整体性能，环境适应能力大大提高，使用寿命大大延长，和传统的光电对管、发光管光电池结构编码器使用寿命比较，可提高10倍左右。
图1为本实用新型结构主视图。
图2为本实用新型结构装有支柱主视图。
图3为本实用新型结构电路原理图。
图4为本实用新型电子元器件结构图。
具体实施方式
下面本实用新型将结合附图中的实施例作进一步描述本实用新型共由三大部分组成，即可转动部分轴系、固定部分IC光电组件、主体和电路部分。主轴3装在组合主体1内，采用轴承2支承，而用户通过联轴器与主轴3联接，光栅盘5装在主轴3上，当用户轴转动时光栅盘5也随之同步转动。固定部分组合主体1通过其上的3个镙孔安装在用户之固定端面上。IC光电组件8、电路板6分别均用螺钉和胶紧固在组合主体1上，在电路板6上装有电子线路。插头7和起保护作用的壳体4通过螺钉和胶紧固在组合主体1上。本实用新型中在电路板6与主体1间装有支柱9，IC光电组件8、电路板6还可分别采用螺钉、支柱9分别均用螺钉和胶紧固在组合主体1上。
本实用新型电路原理本实用新型采用光栅盘5按一定规律排列的零位信号Z以及A、B图案，通过光电组件的通光、不通光的光闸效应，形成模拟正弦波的光电流。再经过差动比较、放大整形、逻辑电路处理，即可输出反映电机转轴位置的A、B信号及零位信号Z。用户可根据此矩形波(正弦波)在后续电路中进行处理使用。电子线路元器件连接中集成模块D1上端通过导线接电阻R1再接电源VCC，在集成模块D1上连接电阻R2，在集成模块D1两端分别通过导线接电源VCC及接地GND，并通过导线接A、B信号及零位信号Z。
本实用新型工作原理由于在主轴3上固定一块光栅盘5，光栅盘5上有用光刻法刻制的，按照一定规律排列的、透光或不透光的图案代码。当用户轴转动带动主轴(光栅)3同步转动时，光栅盘5也转动，这时IC光电组件8就会将光栅盘5上透光或不透光的信号接收并转变为电信号，再通过集成光电组件及电路板6上的电子器件组成的逻辑电路处理成为反映光栅盘5上的代码的矩形波或正弦波输出。此信号输出即包含了用户轴运动状态的信息，完成了由机械运动物理量(位置、速度、加速度)向电量的转换。
权利要求1.一种超平行光电轴角编码器，包括主体(1)、主轴(3)、光栅盘(5)，其特征是采用主轴(3)装在组合主体(1)内，采用轴承(2)支承，光栅盘(5)装在主轴(3)上，光电组件(8)、电路板(6)分别紧固在组合主体(1)上，插头(7)和壳体(4)与组合主体(1)紧固。
2.根据权利要求1所述的超平行光电轴角编码器，其特征在于所述的在电路板(6)与主体(1)间装有支柱(9)。
3.根据权利要求1所述的超平行光电轴角编码器，其特征在于所述的电子线路元器件连接中集成模块(D1)上端通过导线接电阻(R1)再接电源(VCC)，在集成模块(D1)上连接电阻(R2)，在集成模块(D1)两端分别通过导线接电源(VCC)及接地(GND)，并通过导线接(A、B)信号及零位信号(Z)。
专利摘要本实用新型涉及一种超平行光电轴角编码器，具体地说是位移和角移传感器，主要应用于光电伺服系统及自动控制系统作为检测元件或反馈元件。其主要采用主轴装在组合主体内，采用轴承支承，光栅盘装在主轴上，IC光电组件、电路板分别紧固在组合主体上，壳体与组合主体紧固。本实用新型结构简单、紧凑，合理；由于采用超平行矩阵数据读取，其高质量的原位信号可进一步提高编码器的定位精度和运行速度；能降低编码器对轴承、轴系的使用要求，使编码器的整体性能，环境适应能力大大提高，使用寿命延长，与传统的光电对管、发光管光电池结构编码器使用寿命比较，可提高10倍左右。
文档编号G01D5/26GK2789728SQ20052006984
公开日2006年6月21日 申请日期2005年3月14日 优先权日2005年3月14日
发明者刘权 申请人:无锡市瑞普科技有限公司