具穩(wěn)定精度的圓光柵的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種具穩(wěn)定精度的圓光柵，包括光柵本體，且在該本體上設(shè)有原始零線、圓形的柵線和其他工作區(qū)，所述本體上還設(shè)有一個貫穿所述原始零線的穩(wěn)光圈，可在外部光源的照射下產(chǎn)生整圈的托底光。本發(fā)明設(shè)計合理，結(jié)構(gòu)簡單，工作穩(wěn)定，通過穩(wěn)光圈產(chǎn)生托底光，可將圓光柵與運動軸之間的垂直度信息，或是圓光柵上金屬膜的均勻度信息，傳遞給中央處理器，并通過矯正光源，使圓光柵編碼器的工作更加精確和穩(wěn)定，從而減小了外界溫度的影響，并可延長其使用壽命。
【專利說明】具穩(wěn)定精度的圓光柵
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種光柵，尤其是一種圓光柵，具體的說是一種具穩(wěn)定精度的圓光柵?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]目前，現(xiàn)代的運動控制已得到了迅猛的發(fā)展，因而需要其在較寬運動范圍、較寬的工作溫度范圍和較長的工作年限范圍得到更高的精度。作為運動控制的一個重要環(huán)節(jié)，即圓光柵編碼器，也因此為人們越來越重視，并被廣泛應(yīng)用于精密機床、自動火車和各種電梯等運動主體上。作為運動控制中的主要部件——圓光柵編碼器，由于其具有運動精確平穩(wěn)，故障率低和壽命長等特點，已成為運動主體中不可或缺的重要元素。但是，目前常用的圓光柵大都只包括零線和圓形柵線。當(dāng)工作環(huán)境較差，或是經(jīng)過較長時間的運行后，容易產(chǎn)生污垢而影響其精度。而且，如果運動主體的抖動比較劇烈時，也會帶動光柵的振動，使其與轉(zhuǎn)軸間的垂直度發(fā)生暫時的變化，進(jìn)而影響透過光柵落到光電接收器上的信號強度，使誤差增大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種具穩(wěn)定精度的圓光柵，可以提供含有光柵與運動軸間垂直度信息的托底光，有效避免污垢或抖動等因素造成的精度下降，提高光柵的穩(wěn)定性。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
一種具穩(wěn)定精度的圓光柵，包括光柵本體，且在該本體上設(shè)有原始零線、圓形的柵線和其他工作區(qū)，所述本體上還設(shè)有一個貫穿所述原始零線的穩(wěn)光圈，可在外部光源的照射下產(chǎn)生整圈的托底光。
[0005]進(jìn)一步的，所述原始零線為透光線，所述柵線由透光線和不透光線輻射相間而成，且該原始零線和柵線匯聚于本體的圓心。
[0006]進(jìn)一步的，所述穩(wěn)光圈為圓形透光環(huán)，其圓心與原始零線及柵線的圓心重合，其中心半徑與原始零線的中心半徑相同，其半徑方向的寬度為0.08-0.12mm，且均布于中心園的兩邊。
[0007]進(jìn)一步的，所述本體為圓形透明玻璃體，中心設(shè)有圓孔，并在該本體不透光的區(qū)域蒸鍍有不透光的金屬膜。
[0008]進(jìn)一步的，所述的原始零線的信號與噪聲比等于或大于3。
[0009]進(jìn)一步的，所述其他工作區(qū)與柵線同心。
[0010]本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明設(shè)計合理，結(jié)構(gòu)簡單，工作穩(wěn)定，通過穩(wěn)光圈產(chǎn)生托底光，可將圓光柵與運動軸之間的垂直度信息，或是圓光柵上金屬膜的均勻度信息，傳遞給中央處理器，并通過矯正光源，使圓光柵編碼器的工作更加精確和穩(wěn)定，從而減小了外界溫度的影響，并可延長其使用壽命。【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]其中:1-原始零線；2_穩(wěn)光圈；3-柵線；4_其他工作區(qū)；5_本體。
【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0014]如圖1所示，本發(fā)明包括光柵本體5，且在該本體5上設(shè)有原始零線1、圓形的柵線3和其他工作區(qū)4。所述本體5為圓形透明玻璃體，中心設(shè)有圓孔，用于安裝到運動體的轉(zhuǎn)軸上。該本體5不透光的區(qū)域蒸鍍有不透光的金屬膜。所述原始零線I為透光線，是在圓光柵上一個特定的張角內(nèi)設(shè)定的高信噪比透光元素，其信號與噪聲比等于或大于3。當(dāng)該光柵繞著它的圓心轉(zhuǎn)動時，這個原始零線I透過的光可落在光電接收器上，產(chǎn)生高強度的光脈沖。所述本體5上還設(shè)有一個貫穿該原始零線I的穩(wěn)光圈2。該穩(wěn)光圈2為圓形透光環(huán)，其圓心與原始零線I及柵線3的圓心重合，其中心半徑與原始零線I的中心半徑相同，其半徑方向的寬度為0.08-0.12_，且均布于中心園的兩邊。優(yōu)選的，其半徑方向的寬度選0.1_。當(dāng)外部光源透過該穩(wěn)光圈2時,可產(chǎn)生整圈的托底光。而這個托底光中可包含以下信息:光柵與運動軸不垂直或不同心；光柵本體上的蒸鍍金屬層不均勻；因光柵多年工作后而沉積有污垢；光柵編碼器所處的環(huán)境溫度發(fā)生變化。而且該穩(wěn)光圈2沒有盲區(qū)，可以獲得全部的信息。所述柵線3由透光線和不透光線輻射相間而成，使該光柵可產(chǎn)生系列透光元素。所述原始零線I和柵線3匯聚于本體5的圓心，且所述其他工作區(qū)4也與柵線3同心。
[0015]當(dāng)該具穩(wěn)光圈的圓光柵工作時，接收光信號的光電器件在接收零線的光信號時，可把前述的脈沖光信息和托底光的全部信息都轉(zhuǎn)變成了光電流，并將其傳輸給智能編碼器中處理信號的中央處理器。該中央處理器就可根據(jù)接收到的上述信息自動校正圓光柵編碼器碰到的各種干擾，并通過校正的電流電壓來控制發(fā)光的LED，使圓光柵編碼器工作在精確的、可靠的、不受環(huán)境溫度影響的且合理的長壽命狀態(tài)。
[0016]本發(fā)明未涉及部分均與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實現(xiàn)。
【權(quán)利要求】
1.一種具穩(wěn)定精度的圓光柵，包括光柵本體(5)，且在該本體(5)上設(shè)有原始零線(I)、圓形的柵線(3)和其他工作區(qū)(4)，其特征是所述本體(5)上還設(shè)有一個貫穿所述原始零線(I)的穩(wěn)光圈(2)，可在外部光源的照射下產(chǎn)生整圈的托底光。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述之具穩(wěn)定精度的圓光柵，其特征是所述原始零線(I)為透光線，所述柵線(3)由透光線和不透光線輻射相間而成，且該原始零線(I)和柵線(3)匯聚于本體(5)的圓心。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述之具穩(wěn)定精度的圓光柵，其特征是所述穩(wěn)光圈(2)為圓形透光環(huán)，其圓心與原始零線(I)及柵線(3)的圓心重合，其中心半徑與原始零線(I)的中心半徑相同，其半徑方向的寬度為0.08-0.12mm，且均布于中心園的兩邊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述之具穩(wěn)定精度的圓光柵，其特征是所述本體(5)為圓形透明玻璃體，中心設(shè)有圓孔，并在該本體(5)不透光的區(qū)域蒸鍍有不透光的金屬膜。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述之具穩(wěn)定精度的圓光柵，其特征是所述的原始零線(I)的信號與噪聲比等于或大于3。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述之具穩(wěn)定精度的圓光柵，其特征是所述其他工作區(qū)(4)與柵線(3)同心。
【文檔編號】G02B5/18GK103852818SQ201410116751
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2014年3月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月27日
【發(fā)明者】夏立新 申請人:夏立新