專(zhuān)利名稱(chēng)：一種采用圓環(huán)狹縫架、軸系簡(jiǎn)化的絕對(duì)式光電軸角編碼器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于光電測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域中涉及的一種測(cè)量角位移的光電傳感器。
二、技術(shù)背景隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需要，采用光電測(cè)量原理設(shè)計(jì)的光電軸角編碼器，在工業(yè)、科技、航空航天等諸多領(lǐng)域得到了極為廣泛的應(yīng)用。光電軸角編碼器是測(cè)量角位移的有代表性的光電傳感器件，隨著對(duì)測(cè)角精度要求的提高，對(duì)光電軸角編碼器輸出的位數(shù)要求也隨之提高，然而，輸出位數(shù)的提高，也帶來(lái)了體積增大的問(wèn)題，在很多場(chǎng)合主體儀器都要求編碼器的體積越小越好，這就要求在光電軸角編碼器的設(shè)計(jì)上，要采取一些措施，盡量簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，減少元部件，縮短加工，裝調(diào)周期，降低成本，增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。
與本實(shí)用新型最為接近的已有技術(shù)，是中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所研制開(kāi)發(fā)的絕對(duì)式光電軸角編碼器。如圖1所示，包括讀數(shù)系統(tǒng)、軸系、殼體。讀數(shù)系統(tǒng)包括狹縫墊7、盤(pán)頭螺釘8、碼盤(pán)10、狹縫盤(pán)11、沉頭螺釘12、碼盤(pán)壓板13、接收板14、盤(pán)頭螺釘15、接收光管16、四孔狹縫盤(pán)18、發(fā)光管20、發(fā)光板21；軸系包括主軸1、外壓圈3、內(nèi)壓圈4、軸套9、軸承壓圈19、隔套23、軸承24；殼體包括密封圈2、法蘭盤(pán)5、O型圈6、機(jī)殼17、盤(pán)頭螺釘22。
該絕對(duì)式光電軸角編碼器存在的主要問(wèn)題是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，零部件多，加工和裝調(diào)費(fèi)工時(shí)，周期長(zhǎng)，成本高。
三
發(fā)明內(nèi)容
為了克服已有技術(shù)存在的缺陷，本實(shí)用新型的目的在于簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，減少零部件，縮短加工和裝調(diào)周期，降低成本，又能保證質(zhì)量。特設(shè)計(jì)一種采用圓環(huán)狹縫架、法蘭盤(pán)與軸套合一的軸系簡(jiǎn)化的絕對(duì)式光電軸角編碼器。
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種采用圓環(huán)狹縫架、軸系簡(jiǎn)化的絕對(duì)式光電軸角編碼器。解決技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案，如圖2所示，包括讀數(shù)系統(tǒng)、軸系和殼體。讀數(shù)系統(tǒng)包括盤(pán)頭螺釘28和29、碼盤(pán)30、狹縫盤(pán)31、沉頭螺釘32、碼盤(pán)壓板33、圓形接收管支板34、接收光管35、盤(pán)頭螺釘36、圓環(huán)狹縫盤(pán)38、發(fā)光管39、圓形發(fā)光管支板40；軸系包括主軸25、鎖緊螺母26、軸套27、軸承42；殼體包括殼體37、盤(pán)頭螺釘41。
該編碼器中，軸套與法蘭盤(pán)合一的軸套27套裝在主軸25上，軸套27與主軸25兩者之間通過(guò)軸承42連接，套在主軸25右端的鎖緊螺母26與主軸25之間是螺紋配合，將軸承42壓住，主軸25左端的軸承42緊靠主軸25的臺(tái)肩固定；碼盤(pán)30在主軸25的左端，與主軸25同軸線，通過(guò)碼盤(pán)壓板33和沉頭螺釘32與主軸25固連；圓環(huán)發(fā)光管支板40套裝在軸套27的軸臺(tái)上并與其固連，邊緣用盤(pán)頭螺釘28與軸套27固連，發(fā)光管39裝在圓環(huán)發(fā)光管支板40的朝向碼盤(pán)30的一側(cè)；鑲在圓環(huán)狹縫架38上的狹縫盤(pán)31在碼盤(pán)30的左側(cè)與碼盤(pán)30同軸線平行，兩者之間留有一定的間隙裝配，圓形接收管支板34平行安裝在圓環(huán)狹縫架38的左端面上，兩者之間用盤(pán)頭螺釘29固連，接收光管35裝在圓形接收管支板34朝向狹縫盤(pán)31的一側(cè)；發(fā)光管39的通光口徑與接收光管35的通光口徑對(duì)齊。圓環(huán)狹縫架38與軸套27之間用盤(pán)頭螺釘36固連；殼體37將讀數(shù)系統(tǒng)套住并伸向軸套27的臺(tái)肩處，殼體37與軸套27之間用盤(pán)頭螺釘41固連。
工作原理說(shuō)明碼盤(pán)與主軸同軸線固連，隨主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，狹縫盤(pán)與碼盤(pán)同軸線平行安裝，兩者之間留有一定的間隙，狹縫盤(pán)相對(duì)于主軸固定不轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)碼盤(pán)隨主軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，碼盤(pán)相對(duì)于狹縫盤(pán)旋轉(zhuǎn)一定的角度，由碼盤(pán)和狹縫盤(pán)組成的編碼盤(pán)，在通光區(qū)顯示出高電平，透過(guò)的光信號(hào)被接收光電管接收，變?yōu)殡娦盘?hào)。經(jīng)處理后顯示的角位移信號(hào)數(shù)值，就代表著被測(cè)件的角位移。
本實(shí)用新型的積極效果，由于采用圓環(huán)狹縫架代替四孔狹縫架、軸套與法蘭盤(pán)合一的軸套結(jié)構(gòu)，又采用了圓環(huán)發(fā)光管支板和圓形接收光管支板等措施，使得本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)變得簡(jiǎn)單，減少一些部件加工，省略不少裝調(diào)工藝過(guò)程，降低了成本，縮短了裝調(diào)周期，又保證了光電編碼器的性能技術(shù)指標(biāo)不降低，該結(jié)構(gòu)可做出外徑尺寸為Φ24mm的超小型絕對(duì)式光電軸角編碼，輸出位數(shù)可達(dá)到15位，分辨率達(dá)40”，能滿足多行業(yè)的使用要求。
四

圖1是已有技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
五具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型按圖2所示的結(jié)構(gòu)實(shí)施。主軸25、鎖緊螺母26的材質(zhì)采用45#鋼；軸套27、碼盤(pán)壓板33、殼體37、圓環(huán)狹縫架38等件的材質(zhì)采用硬鋁2A12；盤(pán)頭螺釘28、29、32、36、41等件采用A3螺釘；碼盤(pán)30和狹縫盤(pán)31的基底采用K9光學(xué)玻璃鍍輅；圓形接收管支板34和圓環(huán)發(fā)光管支板40的材質(zhì)采用酚醛板，接收光管35采用SD2440光電三板管，發(fā)光管39采用SE2460發(fā)光二極管，軸承42采用FLWA677ZA軸承。
權(quán)利要求1.一種采用圓環(huán)狹縫架、軸系簡(jiǎn)化的絕對(duì)式光電軸角編碼器，包括讀數(shù)系統(tǒng)、軸系和殼體，其特征在于該編碼器中，軸套(27)套裝在主軸(25)上，兩者之間通過(guò)軸承(42)連接，套在主軸(25)右端的鎖緊螺母(26)與主軸(25)之間是螺紋配合，將軸承(42)壓住，主軸(25)左端的軸承(42)緊靠主軸(25)的臺(tái)肩固定；碼盤(pán)(30)在主軸(25)的左端與主軸(25)同軸線，通過(guò)碼盤(pán)壓板(33)和沉頭螺釘(32)與主軸(25)固連；圓環(huán)發(fā)光管支板(40)套裝在軸套(27)的軸臺(tái)上并與其固連，邊緣用盤(pán)頭螺釘(28)與軸套(27)固連，發(fā)光管(39)裝在圓環(huán)發(fā)光管支板(40)的朝向碼盤(pán)(30)的一側(cè)；鑲在圓環(huán)狹縫架(38)上的狹縫盤(pán)(31)在碼盤(pán)(30)的左側(cè)與碼盤(pán)(30)同軸線平行，兩者之間留有一定的間隙裝配，圓形接收管支板(34)與狹縫盤(pán)(31)平行安裝在圓環(huán)狹縫架(38)的左端面上，兩者之間用盤(pán)頭螺釘(29)固連，接收光管(35)裝在圓形接收管支板(34)朝向狹縫盤(pán)(31)的一側(cè)；發(fā)光管(39)的通光口徑與接收光管(35)的通光口徑對(duì)齊，圓環(huán)狹縫架(38)與軸套(27)之間用盤(pán)頭螺釘(36)固連；殼體(37)將讀數(shù)系統(tǒng)套住并伸向軸套(27)的臺(tái)肩處，殼體(37)與軸套(27)之間用盤(pán)頭螺釘(41)固連。
專(zhuān)利摘要一種采用圓環(huán)狹縫架、軸系簡(jiǎn)化的絕對(duì)式光電軸角編碼器，屬于光電測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域中涉及的一種超小型角位移測(cè)量編碼器。本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種采用圓環(huán)狹縫架、軸系簡(jiǎn)化的絕對(duì)式光電軸角編碼器。解決技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案是本實(shí)用新型包括讀數(shù)系統(tǒng)、軸系和殼體。該編碼器中，軸套與法蘭合一的軸套，套裝在主軸上，兩者之間用軸承連接，碼盤(pán)在主軸的左端與主軸同軸線固連，隨主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，裝在圓環(huán)狹縫架內(nèi)的狹縫盤(pán)與碼盤(pán)同軸線平行，兩者之間留有一定的間隙裝配，狹縫盤(pán)相對(duì)于主軸固定不動(dòng)，主軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，碼盤(pán)相對(duì)于狹縫盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角位移代表著被測(cè)件的角位移。該編碼器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，超小型化，成本低，可滿足許多行業(yè)應(yīng)用。
文檔編號(hào)G01B21/22GK2663924SQ20032011254
公開(kāi)日2004年12月15日 申請(qǐng)日期2003年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月15日
發(fā)明者喬克 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所