自带光通道的齿轮组合型编码器的制作方法

本实用新型属于通信设备领域，涉及一种光电编码器，具体涉及一种自带光通道的齿轮组合型编码器

背景技术：

光电编码器是一种通过光电转换将输出轴上的机械几何位移量转换成脉冲或数字量的传感器，这是目前应用最多的传感器之一。国内现有的编码器技术领域中，都会使用到码盘，在码盘上规则地刻有透光和不透光的线条，在码盘两侧安放发光元件和光敏元件。当圆盘旋转时光敏元件接收的光通量随透光线条同步变化，光敏元件输出波形经过整形后变为脉冲，码盘上有相应标志，每转一圈输出一个脉冲，通过码盘上的光通道实现脉冲的输出，以此来达到编码器的通信效果。

但转动的时间久了，码盘容易损坏，在转动过程中容易丢失脉冲数，导致通信结果的错误，编码器就不能再继续使用了。

技术实现要素：

针对这一缺点，本实用新型提供了一种自带光通道的齿轮组合型编码器，齿轮上自带有光通道，可替代码盘上明暗相交的码道，取代码盘，达到预定的效果。

为解决上述技术问题，本实用新型是采用如下技术方案实现的：

自带光通道的齿轮组合型编码器，其特征在于，包括一个外壳，外壳内有主体，主体的内孔中从上至下依次安装有一个第一轴承和一个第二轴承，第一轴承和第二轴承的外圈与主体的内孔过盈配合安装，轴穿过第一轴承和第二轴承的内圈伸出主体的下端面，轴的外圈与第一轴承和第二轴承的内圈过盈配合安装，第一轴承和第二轴承通过一个旋紧在轴上且位于第二轴承下方的六角螺母轴向定位，六角螺母下方有一个轴齿轮套装在轴上，轴下端位于轴齿轮下方安装有一个轴套，轴套内放置有一枚感应磁铁，壳体内部位于轴套下方有电路板，电路板上有逻辑电路和光电池，主体下端面上位于轴套上方有齿轮组与轴齿轮啮合，齿轮组由多个大齿轮和至少两个小齿轮啮合组成，每个大齿轮上均刻有贯通于齿轮端面的弧形的光通道，主体中且位于齿轮组上方设置有照射范围覆盖齿轮组中每个大齿轮的光源。

进一步的技术方案包括：

所述的齿轮组由六个大齿轮及两个小齿轮啮合组成，每个大齿轮以及每个小齿轮均套装在一个齿轮销上，齿轮销固定在主体的下端面上；每个大齿轮均由一个主齿轮和一个位于主齿轮端面上的直径小于主齿轮的同心的副齿轮组成，两个小齿轮分别为第一小齿轮和第二小齿轮，六个大齿轮平均分成两组，第一组中的三个大齿轮，即第一大齿轮、第二大齿轮和第三大齿轮各自的副齿轮均向下设置，第二组中的三个齿轮，即第四大齿轮、第五大齿轮和第六大齿轮各自的副齿轮均向上设置,第一大齿轮的主齿轮与轴齿轮啮合，第一大齿轮的副齿轮与第四大齿轮的主齿轮啮合；第四大齿轮的副齿轮与第一小齿轮啮合，第一小齿轮再与第二大齿轮的主齿轮啮合；第二大齿轮的副齿轮与第五大齿轮的主齿轮啮合，第五大齿轮的副齿轮与第二小齿轮啮合，第二小齿轮再与第三大齿轮的主齿轮啮合；第三大齿轮的副齿轮与第六大齿轮的主齿轮啮合。

所述的轴为实心轴。

所述的外壳侧面底部有一个与外壳内部连通的通孔，电路板和光源的连接线可以通过该通孔穿出并与外部设备连接。

与现有技术相比本实用新型的有益效果是：

本实用新型所述的自带光通道的齿轮组合型编码器结构简单，合理，紧凑，纯机械结构；齿轮上自带有光通道，可替代码盘上明暗相交的码道，取代码盘，经久耐用，不易损坏。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明：

图1是本实用新型所述的自带光通道的齿轮组合型编码器去掉外壳后的外部构造示意图；

图2为本实用新型中的齿轮组中各齿轮啮合的透视关系示意图；

图3为本实用新型内部结构局部剖视示意图；

图4为本实用新型所述的自带光通道的齿轮组合型编码器安装上外壳以后的外部构造示意图；

图5为组成齿轮组中的每个齿轮的结构示意图；

图6为齿轮组中小齿轮的结构示意图。

图中：1.轴，2.主体，3.第一轴承，4.第二轴承，5.六角螺母，6.轴齿轮，7.轴套，8.电路板，9.外壳，10.第一大齿轮，11.第二大齿轮，12.第三大齿轮，13.第四大齿轮，14.第五大齿轮，15.第六大齿轮，16.第一小齿轮，17第二小齿轮。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作详细的描述：

自带光通道的齿轮组合型编码器，包括一个外壳，外壳内有主体2，主体2中设置有向下照射的光源，主体2的内孔中从上至下依次安装有一个第一轴承3和一个第二轴承4，第一轴承3和第二轴承4的外圈与主体2的内孔过盈配合安装，轴1穿过第一轴承3和第二轴承4的内圈伸出主体2的下端面，轴1的外圈与第一轴承3和第二轴承4的内圈过盈配合安装，第一轴承3和第二轴承4通过一个旋紧在轴1上且位于第二轴承4下方的六角螺母5轴向定位，六角螺母5下方有一个轴齿轮6套装在轴1上，轴1下端位于轴齿轮6下方安装有一个轴套7，轴套7内放置有一枚感应磁铁，壳体内部位于轴套7下方有电路板8，电路板8上有逻辑电路和光电池，主体2下端面上位于轴套7上方有齿轮组与轴齿轮6啮合，齿轮组由多个大齿轮和至少两个小齿轮啮合组成，每个大齿轮上均刻有贯通于齿轮端面的弧形的光通道，主体2中且位于齿轮组上方设置有照射范围覆盖齿轮组中每个大齿轮的光源。

图2是齿轮组中各齿轮啮合的透视关系示意图，本实施例中，所述的齿轮组由六个大齿轮及两个小齿轮啮合组成，每个大齿轮以及每个小齿轮均套装在一个齿轮销上，齿轮销通过粘接固定在主体2的下端面上。六个大齿轮中每个大齿轮均由一个主齿轮和一个位于主齿轮端面上的直径小于主齿轮的同心的副齿轮组成，两个小齿轮分别为第一小齿轮16和第二小齿轮17，本实施例中，第一小齿轮16和第二小齿轮17与轴齿轮6的结构和尺寸相同，六个大齿轮平均分成两组，第一组中的三个大齿轮，即第一大齿轮10、第二大齿轮11和第三大齿轮12各自的副齿轮均向下设置，第二组中的三个大齿轮，即第四大齿轮13、第五大齿轮14和第六大齿轮15各自的副齿轮均向上设置，第一大齿轮10的主齿轮与轴齿轮6啮合，第一大齿轮10的副齿轮与第四大齿轮13的主齿轮啮合；第四大齿轮13的副齿轮与第一小齿轮16啮合，第一小齿轮16再与第二大齿轮11的主齿轮啮合；第二大齿轮11的副齿轮与第五大齿轮14的主齿轮啮合，第五大齿轮14的副齿轮与第二小齿轮17啮合，第二小齿轮17再与第三大齿轮12的主齿轮啮合；第三大齿轮12的副齿轮与第六大齿轮15的主齿轮啮合；如此，完成了齿轮一级一级的传动关系。

本实用新型所述的自带光通道的齿轮组合型编码器的工作原理：

当轴1转动时，带动轴齿轮6的转动，由于啮合关系，轴齿轮6带动第一大齿轮10转动，第一大齿轮10带动第四大齿轮13，第四大齿轮13带动第一小齿轮16，第一小齿轮16带动第二大齿轮11，第二大齿轮11带动第五大齿轮14，第五大齿轮14带动第二小齿轮17，第二小齿轮17带动第三大齿轮12，第三大齿轮12带动第六大齿轮15转动，如此传递，带动所有大齿轮的转动；大齿轮上的光通道如图5所示，通过转动，控制装在主体2上的光源所发出的光的通透性；轴套7里放置一枚感应磁铁，用于感应位置；电路板8固定在主体2上，电路板8上的光电池接收光源透过各个齿轮上的光通道而产生的光信号，并转为电信号，再经过电路板8上电子器件组成的逻辑电路处理，转换成代码以矩形波的形式输出，完成机械运动物理量向电信号量的转换。