專利名稱：一種高精度旋轉(zhuǎn)編碼器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種編碼器，特別是涉及一種測量機(jī)械軸高精度轉(zhuǎn)速的旋轉(zhuǎn)編碼器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，測量機(jī)械軸轉(zhuǎn)速的編碼器一般為增量式編碼器。增量式編碼器是將位移轉(zhuǎn)換成周期性的電信號，再把這個電信號轉(zhuǎn)變成計數(shù)脈沖，用脈沖的個數(shù)表示位移的大小。旋轉(zhuǎn)增量式編碼器以轉(zhuǎn)動時輸出脈沖，通過計數(shù)設(shè)備來知道其位置，當(dāng)編碼器不動或停電時，依靠計數(shù)設(shè)備的內(nèi)部記憶來記住位置。這樣，當(dāng)停電后，編碼器不能有任何的移動，當(dāng)來電工作時，編碼器輸出脈沖過程中，也不能有干擾而丟失脈沖，不然，計數(shù)設(shè)備記憶的零點就會偏移，而且這種偏移的量是無從知道的，只有錯誤的生產(chǎn)結(jié)果出現(xiàn)后才能知道。并且，增量式脈沖是虛擬的，采集的脈沖數(shù)量有限，因此測量精度不高。另一方面，旋轉(zhuǎn)增量式編碼器的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。因此本領(lǐng)域技術(shù)人員致力于開發(fā)一種抗干擾能力強(qiáng)，數(shù)據(jù)可靠的旋轉(zhuǎn)編碼器。
實用新型內(nèi)容有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種抗干擾能力強(qiáng)，數(shù)據(jù)可靠的旋轉(zhuǎn)編碼器。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種高精度旋轉(zhuǎn)編碼器，包括軸承座；所述軸承座通過間隔設(shè)置的第一軸承和第二軸承支承有轉(zhuǎn)軸；所述軸承座的第一端固定連接有端蓋，第二端端面固定連接有電路板；所述電路板沿周向間隔設(shè)置有M對光電傳感器；每對光電傳感器沿所述電路板的徑向間隔設(shè)置；所述轉(zhuǎn)軸穿過所述電路板并在其穿出端固定有與所述電路板相對應(yīng)的編碼盤；所述編碼盤的邊緣沿圓周方向均布設(shè)置有N個擋光塊；所述編碼盤旋轉(zhuǎn)時，所述擋光塊可通過每對光電傳感器的徑向間隔；相鄰兩對光電傳感器之間的夾角的大小滿足以下條件X = a -^. + 1 .
N其中，X為所述夾角的大小，a為自然數(shù)，N為所述擋光塊的數(shù)量；所述軸承座在位于所述編碼盤一側(cè)設(shè)置有密封蓋；所述電路板和編碼盤位于所述密封蓋內(nèi)；所述密封蓋上設(shè)置有導(dǎo)線過孔。較佳的，所述編碼盤上設(shè)置有60個所述擋光塊；所述電路板上設(shè)置有6對所述光電傳感器；相鄰兩對光電傳感器的夾角為19°。較佳的，各擋光塊的寬度為5. 2°。較佳的，所述轉(zhuǎn)軸的伸出端設(shè)置有彼此垂直的第一連接槽和第二連接槽。[0017]本實用新型的有益效果是本實用新型由于通過編碼盤的機(jī)械位置決定每個位置的唯一性，無需記憶，無需找參考點，而且不用一直計數(shù)，可以實時確定碼盤及編碼器位置，因此使編碼器的抗干擾特性、數(shù)據(jù)的可靠性大大提高，可以滿足高精度高轉(zhuǎn)速測量。

圖I是本實用新型一具體實施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖I的A向放大視圖。圖3是圖I的B向放大視圖。圖4是本實用新型一具體實施方式
中碼盤的正視結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是本實用新型一具體實施方式
中電路板與光電傳感器的位置關(guān)系示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步說明如圖I至圖5所示，一種高精度旋轉(zhuǎn)編碼器，包括軸承座1，軸承座I通過間隔設(shè)置的第一軸承2和第二軸承3支承有轉(zhuǎn)軸4。第一軸承2和第二軸承3之間設(shè)置有軸承擋圈13.軸承座I的第一端固定連接有端蓋5,第二端端面固定連接有電路板6。轉(zhuǎn)軸4在端蓋5的伸出端4a設(shè)置有彼此垂直的第一連接槽12a和第二連接槽12b，以便于將其夾持在旋轉(zhuǎn)機(jī)械軸類零件上，固定后可實現(xiàn)編碼器與其同步旋轉(zhuǎn)。本實施例中，電路板6直接與軸承座I固定連接，在其他具體實施方式
中，也可在軸承座I對應(yīng)電路板6 —側(cè)設(shè)置端蓋，電路板6與端蓋固定連接，以達(dá)到基本相同的技術(shù)效果。電路板6沿周向間隔設(shè)置有M對光電傳感器7，M為自然數(shù)，每對光電傳感器沿電路板6的徑向間隔設(shè)置。轉(zhuǎn)軸4穿過電路板6并在其穿出端4b通過螺栓固定有與電路板6相對應(yīng)的編碼盤8，編碼盤8的邊緣沿圓周方向均布設(shè)置有N個擋光塊11，N為自然數(shù)。編碼盤8旋轉(zhuǎn)時，擋光塊11可通過每對光電傳感器7的徑向間隔。相鄰擋光塊11之間構(gòu)成透光槽14。在其他具體實施方式
中，也可通過其他孔類零件和軸類零件固定的常規(guī)方式使編碼盤與轉(zhuǎn)軸4連接。相鄰兩對光電傳感器I之間的夾角A的大小滿足以下條件X =;其中，X為夾角A的大小，a為自然數(shù)，N為擋光塊11的數(shù)量。
N軸承座I在位于編碼盤8 一側(cè)設(shè)置有密封蓋9,電路板6和編碼盤8位于密封蓋9內(nèi)，密封蓋9上設(shè)置有導(dǎo)線過孔10。本實施例中，取N值為60，各擋光塊的寬度為5. 2°，在其他具體實施方式
中，N也可為其他自然數(shù)，如10、30、40、45、56、70、88、90、92、100、120等，但最好為可被360整除的自然數(shù)，以達(dá)到基本相同的技術(shù)效果；取M值為6，在其他具體實施方式
中，M也可為其他自然數(shù)，如1、2、3、4、5、7、8、9等，以達(dá)到基本相同的技術(shù)效果；為便于光電傳感器的布置，取a值為3，因此相鄰兩對光電傳感器之間的夾角為19°，在其他具體實施方式
中，a也可為3以外的其他自然數(shù)，如1、2、4、5、6等，以達(dá)到基本相同的技術(shù)效果。旋轉(zhuǎn)編碼器工作時，將轉(zhuǎn)軸4旋轉(zhuǎn)機(jī)械軸類零件連接，電路板6通電后，光電傳感器7持續(xù)發(fā)光。 轉(zhuǎn)軸4旋轉(zhuǎn)從而帶動編碼盤8旋轉(zhuǎn)，當(dāng)每對光電傳感器7的光線每被碼盤交替遮擋一次，則輸出相應(yīng)脈沖信號，完成計數(shù)。因此，編碼盤8每旋轉(zhuǎn)一周所輸出的脈沖數(shù)量為個。本實施例中，每對光電傳感器7都會產(chǎn)生間隔6°的連續(xù)脈沖，然后再經(jīng)過電路放大整形合成等處理后就能輸出間隔為1°的一串連續(xù)脈沖，也就是每轉(zhuǎn)能產(chǎn)生360個脈沖，分辯率為I度，精度跟編碼盤的加工精度和光電傳感器安裝位置的精度有關(guān)。如果電路板7突然斷電，由于編碼盤8的機(jī)械位置決定每個位置的唯一性，因此無需記憶，無需找參考點，而且不用一直計數(shù)，即可以實時確定編碼盤及編碼器的位置。以上詳細(xì)描述了本實用新型的較佳具體實施例。應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員無需創(chuàng)造性勞動就可以根據(jù)本實用新型的構(gòu)思作出諸多修改和變化。因此，凡本技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)人員依本實用新型的構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在由權(quán)利要求書所確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種高精度旋轉(zhuǎn)編碼器，其特征是包括軸承座(I);所述軸承座(I)通過間隔設(shè)置的第一軸承(2)和第二軸承(3)支承有轉(zhuǎn)軸(4)； 所述軸承座(I)的第一端固定連接有端蓋(5)，第二端端面固定連接有電路板(6)；所述電路板(6)沿周向間隔設(shè)置有M (M為自然數(shù))對光電傳感器(7);每對光電傳感器沿所述電路板(6)的徑向間隔設(shè)置； 所述轉(zhuǎn)軸(4)穿過所述電路板(6)并在其穿出端(4b)固定有與所述電路板(6)相對應(yīng)的編碼盤(8);所述編碼盤(8)的邊緣沿圓周方向均布設(shè)置有N (N為自然數(shù))個擋光塊(11);所述編碼盤(8)旋轉(zhuǎn)時，所述擋光塊(11)可通過每對光電傳感器(7)的徑向間隔； 相鄰兩對光電傳感器(7)之間的夾角(A)的大小滿足以下條件 Χ =;其中，X為所述夾角(A)的大小，a為自然數(shù)，N為所述擋光塊(11)的數(shù) N量； 所述軸承座(I)在位于所述編碼盤(8) —側(cè)設(shè)置有密封蓋(9)； 所述電路板(6)和編碼盤(8)位于所述密封蓋(9)內(nèi)；所述密封蓋(9)上設(shè)置有導(dǎo)線過孔(10)。
2.如權(quán)利要求I所述的高精度旋轉(zhuǎn)編碼器，其特征是所述編碼盤(8)上設(shè)置有60個所述擋光塊(11);所述電路板(6)上設(shè)置有6對所述光電傳感器(7);相鄰兩對光電傳感器的夾角為19°。
3.如權(quán)利要求2所述的高精度旋轉(zhuǎn)編碼器，其特征是各所述擋光塊(11)的寬度為5.2°。
4.如權(quán)利要求I或2或3所述的高精度旋轉(zhuǎn)編碼器，其特征是所述轉(zhuǎn)軸(4)的伸出端(4a)設(shè)置有彼此垂直的第一連接槽(12a)和第二連接槽(12b)。
專利摘要本實用新型公開了一種高精度旋轉(zhuǎn)編碼器，包括軸承座；軸承座通過第一軸承和第二軸承支承有轉(zhuǎn)軸；軸承座固定有端蓋和電路板；電路板間隔設(shè)置有M對光電傳感器；每對光電傳感器沿電路板的徑向間隔設(shè)置；轉(zhuǎn)軸穿過電路板并在其穿出端固定有與電路板相對應(yīng)的編碼盤；編碼盤的邊緣沿圓周方向均布設(shè)置有N個擋光塊；編碼盤旋轉(zhuǎn)時，擋光塊可通過每對光電傳感器的徑向間隔；相鄰兩對光電傳感器之間的夾角的大小滿足以下條件；其中，X為夾角的大小，a為自然數(shù)，N為擋光塊的數(shù)量；軸承座在位于編碼盤一側(cè)設(shè)置有密封蓋；電路板和編碼盤位于密封蓋內(nèi)；密封蓋上設(shè)置有導(dǎo)線過孔。本實用新型的抗干擾特性、數(shù)據(jù)的可靠性大大提高，可滿足高精度高轉(zhuǎn)速測量。
文檔編號G01P3/486GK202421202SQ20122002523
公開日2012年9月5日 申請日期2012年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月19日
發(fā)明者喬明春, 藤志遠(yuǎn), 鄧?yán)杳?申請人:重慶百瑞斯德科技有限公司