本實用新型專利技術(shù)提供了一種光電編碼器，該光電編碼器內(nèi)部包括依次放置的光源、透鏡、中心設(shè)置有旋轉(zhuǎn)軸的光學(xué)盤、設(shè)置有固定光柵的標(biāo)尺和受光元件，其創(chuàng)新點在于：所述光學(xué)盤主體為可旋轉(zhuǎn)圓盤，該光學(xué)盤的盤基正中央設(shè)有中心通孔，所述旋轉(zhuǎn)軸通過該中心通孔與光學(xué)盤貫穿連接，盤基上設(shè)有光柵透過區(qū)，光柵透過區(qū)內(nèi)設(shè)有矩形光柵道，矩形光柵道從一端的寬度到另一端的寬度呈線性變化；矩形光柵道的一端與另一端首尾連接，一端的寬度為光柵寬度，呈線性變化的另一端寬度趨向于無限小。本實用新型專利技術(shù)可以在不提高制造成本的前提下，除去高次諧波，實現(xiàn)高效、高精度化。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本技術(shù)涉及編碼器
，尤其涉及一種光電編碼器。
技術(shù)介紹
光電編碼器是檢測傳動件位移、角加速度的傳感器，可實現(xiàn)光——電轉(zhuǎn)換。應(yīng)用范圍較廣泛，不僅用于電梯上還用于數(shù)控機床、雷達(dá)、船舶等，我國市場年需求量約在30萬只，其中電梯需用量就達(dá)10萬只，目前我國生產(chǎn)廠家較少，如長春光學(xué)儀器廠、中科院南京天文儀器研究中心等，其中僅有長春光學(xué)儀器廠具有工業(yè)化生產(chǎn)能力，其他企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模均較少。目前光電編碼器市場50％以上用的是進(jìn)口產(chǎn)品。海安申菱電器制造有限公司生產(chǎn)的已獲國家專利的光電編碼器，在部件的材料、加工工藝及整體結(jié)構(gòu)諸方面具有獨創(chuàng)性，不僅填補了國內(nèi)空白，而且可替代進(jìn)口，并同整梯出口。產(chǎn)品抗干擾能力強，性能可靠，價格與進(jìn)口產(chǎn)品相比比較低廉，因此市場競爭力較強。光電編碼器是光、機、電一體化產(chǎn)品，是一種利用光電轉(zhuǎn)換原理檢測傳動件位移、角速度、角加速度的精密傳感器元件。它由轉(zhuǎn)軸系統(tǒng)、圓碼盤系統(tǒng)、光電系統(tǒng)組成。一般的，光電編碼器組件包括光源、狹縫、動光柵、受光器，各個部件之間裝配位置，高度都要絕對準(zhǔn)確，如圖1所示，現(xiàn)有的光電編碼器組件在調(diào)試好出廠后沒有固定在一起，采用支架設(shè)置光源和狹縫，動光柵環(huán)繞軸套，受光器和電路板連接，使用者組裝光電編碼器的分離件，受光器與支架的螺絲固定柱螺紋連接。然而，這樣組裝出來的產(chǎn)品相對位置會不正確，不能保證光源、狹縫、動光柵以及受光器在一條線上，如動光柵與支架之間的高度，動光柵與受光器之間的高度，動光柵在中心的位置都不準(zhǔn)確，要經(jīng)過重新調(diào)試才可使用。例如中國專利(申請?zhí)枮椋?00810201951.X)公開了一種光電編碼器組件，包括設(shè)置有光源、狹縫和螺絲固定柱的支架、動光柵、受光器，受光器上面設(shè)置電路板，動光柵中心設(shè)置軸套，所述受光器與所述動光柵的軸套采用螺紋連接；所述受光器通過螺絲與所述支架的螺絲固定柱螺紋連接。所述動光柵的位置由設(shè)置動光柵和受光器之間并且安裝后抽出的塞板確定。所述光電編碼器組件通過螺絲固定在電機上。所述光電編碼器組件通過螺絲徑向固定在電機軸上。該技術(shù)方案主要解決的
方向是安裝方便、時間快，易操作，成本低，延長使用壽命方面，但是眾所周知，簡單的通過螺紋螺絲連接，效果并不是太理想，雖然通過將光電編碼器組件與電機軸進(jìn)行了安裝方向的匹配，但是實際使用效果并不很優(yōu)越，因此存在有待改進(jìn)的問題。中國專利(申請?zhí)枺?00710005925.5)公開了一種光電式編碼器(增量編碼器或絕對編碼器)，其具有相對于形成規(guī)定圖形(增量圖形或模擬隨機圖形)的標(biāo)尺、可相對變位的檢出器，其中，其具有多個感光系統(tǒng)，其用于將所述圖形的應(yīng)該同時檢出的檢出范圍至少在檢出方向上分割，而分別在每個檢出區(qū)域檢出。該技術(shù)方案提出了使用多個感光系統(tǒng)的加入，使得能夠使用簡單的小型光學(xué)系統(tǒng)及感光系統(tǒng)對寬的檢出范圍進(jìn)行測定。但是該技術(shù)方案仍然存在使得內(nèi)部光學(xué)系統(tǒng)增大，且容易對標(biāo)尺上的污垢產(chǎn)生靈敏。因此，現(xiàn)有的光電編碼器組件還是存在與電機的組裝工作，普通工作人員不易安裝或就根本安裝不了，需要專業(yè)人員和精密設(shè)備才能完成，時間也比較長，成本高。一般采購商不具備在這種條件的，會給使用者帶來很大的不方便。由此可見，現(xiàn)有的光電編碼器安裝時間長，操作難，成本高、性能不夠完善成為光電編碼器的技術(shù)瓶頸。
技術(shù)實現(xiàn)思路
為克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的光電編碼器的安裝時間長，操作難，成本高、性能不夠完善問題，本技術(shù)提供了一種光電編碼器。本技術(shù)采用的技術(shù)方案為：一種光電編碼器，該光電編碼器內(nèi)部包括依次放置的光源、透鏡、中心設(shè)置有旋轉(zhuǎn)軸的光學(xué)盤、設(shè)置有固定光柵的標(biāo)尺和受光元件，其創(chuàng)新點在于：所述光學(xué)盤主體為可旋轉(zhuǎn)圓盤，該光學(xué)盤的盤基正中央設(shè)有中心通孔，所述旋轉(zhuǎn)軸通過該中心通孔與光學(xué)盤貫穿連接，盤基上設(shè)有光柵透過區(qū)，光柵透過區(qū)內(nèi)設(shè)有矩形光柵道，矩形光柵道從一端的寬度到另一端的寬度呈線性變化；矩形光柵道的一端與另一端首尾連接，一端的寬度為光柵寬度，呈線性變化的另一端寬度趨向于無限小。在此基礎(chǔ)上，所述光電編碼器還包括光學(xué)成像系統(tǒng)，所述光學(xué)成像系統(tǒng)設(shè)置于標(biāo)尺和受光元件之間，該光學(xué)成像系統(tǒng)包括成像透鏡和光圈組合，成像透鏡設(shè)
置于光圈組合前面。在此基礎(chǔ)上，所述光圈組合包括第一光圈和第二光圈，第一光圈和第二光圈上均設(shè)置有可移動光圈擋片，所述可移動光圈擋片大小與形狀均與光圈大小相匹配；該第一光圈和第二光圈對稱分別固定設(shè)置在夾縫兩側(cè)。在此基礎(chǔ)上，所述第一光圈與第二光圈的結(jié)構(gòu)相同，該第一光圈與第二光圈的具體結(jié)構(gòu)為：第一光圈與第二光圈均包括光圈本體和驅(qū)動裝置，驅(qū)動裝置安裝在光圈本體上，所述光圈本體中心上設(shè)置有一透光孔，并設(shè)置有與其結(jié)合的可移動光圈擋片，該可移動光圈擋片實現(xiàn)透光孔的遮蔽或開啟或縮減透光孔徑。在此基礎(chǔ)上，所述驅(qū)動裝置為設(shè)置有輸出軸的馬達(dá)，該馬達(dá)的輸出軸與光圈本體內(nèi)的可移動光圈擋片相連接，實現(xiàn)自動帶動光圈擋片的運動。在此基礎(chǔ)上，還包括若干個感光系統(tǒng)，所述若干個感光系統(tǒng)均與光學(xué)成像系統(tǒng)并列配置。在此基礎(chǔ)上，所述感光系統(tǒng)設(shè)置有3～5個。在此基礎(chǔ)上，所述受光元件包括多個光接收元件和遮光部，該遮光部設(shè)置于光接收元件上，所述光接收元件均勻排列在同一方向上并用于檢測所述光線的明暗，所述遮光部用于遮擋所述光線，控制光線的明暗。在此基礎(chǔ)上，所述光接收元件個數(shù)為5～10個。在此基礎(chǔ)上，所述光接收元件為光電二極管。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本技術(shù)的有益效果如下：(1)本技術(shù)的光電編碼器，光學(xué)盤主體為可旋轉(zhuǎn)圓盤，該光學(xué)盤的盤基正中央設(shè)有中心通孔，旋轉(zhuǎn)軸通過該中心通孔與光學(xué)盤貫穿連接，可以便于光學(xué)盤旋轉(zhuǎn)工作，盤基上設(shè)有光柵透過區(qū)，光柵透過區(qū)內(nèi)設(shè)有矩形光柵道，矩形光柵道從一端的寬度到另一端的寬度呈線性變化；矩形光柵道的一端與另一端首尾連接，一端的寬度為光柵寬度，呈線性變化的另一端寬度趨向于無限小，矩形光柵道的特定排列，可以在不提高制造成本的前提下，除去高次諧波，實現(xiàn)高效、高精度化。(2)本技術(shù)的光電編碼器，光電編碼器還包括光學(xué)成像系統(tǒng)，光學(xué)成像系統(tǒng)設(shè)置于標(biāo)尺和受光元件之間，有效防止光學(xué)系統(tǒng)體積的增大，提高光學(xué)編碼器的小型化進(jìn)程，且該光學(xué)成像系統(tǒng)包括成像透鏡和光圈組合，成像透鏡設(shè)置
于光圈組合前面，結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便。(3)本技術(shù)的光電編碼器，光圈組合包括第一光圈和第二光圈，第一光圈和第二光圈上均設(shè)置有可移動光圈擋片，可移動光圈擋片大小與形狀均與光圈大小相匹配；該第一光圈和第二光圈對稱分別固定設(shè)置在夾縫兩側(cè)，有效提高標(biāo)度尺上視野的擴大化，且可以維持像的圖形或形狀。(4)本技術(shù)的光電編碼器，光圈包括光圈本體和驅(qū)動裝置，驅(qū)動裝置安裝在光圈本體上，光圈本體中心上設(shè)置有一透光孔，并設(shè)置有與其結(jié)合的可移動光圈擋片，該可移動光圈擋片實現(xiàn)透光孔的遮蔽或開啟或縮減透光孔徑，有效維持圖像清晰度，驅(qū)動裝置為設(shè)置有輸出軸的馬達(dá)，該馬達(dá)的輸出軸與光圈本體內(nèi)的可移動光圈擋片相連接，實現(xiàn)自動帶動光圈擋片的運動，自動化程度提高。(5)本技術(shù)的光電編碼器，還包括的感光系統(tǒng)均與光學(xué)成像系統(tǒng)并列配置，優(yōu)選設(shè)置個數(shù)為3～5個，位置排布合理，可以改善信號檢測的效率，擴大組裝的容許范圍。(6)本技術(shù)的光電編碼器，受光元件包括多個光接收元件和遮光部，該遮光部設(shè)置于光接收元本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點】
一種光電編碼器，該光電編碼器(111)內(nèi)部包括依次放置的光源(1)、透鏡(2)、中心設(shè)置有旋轉(zhuǎn)軸的光學(xué)盤(3)、設(shè)置有固定光柵的標(biāo)尺(4)和受光元件(7)，其特征在于：所述光學(xué)盤(3)主體為可旋轉(zhuǎn)圓盤，該光學(xué)盤(3)的盤基正中央設(shè)有中心通孔(31)，所述旋轉(zhuǎn)軸(32)通過該中心通孔(31)與光學(xué)盤(3)貫穿連接，盤基上設(shè)有光柵透過區(qū)，光柵透過區(qū)內(nèi)設(shè)有矩形光柵道(33)，矩形光柵道(33)從一端的寬度到另一端的寬度呈線性變化；矩形光柵道(33)的一端與另一端首尾連接，一端的寬度為光柵寬度，呈線性變化的另一端寬度趨向于無限小。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種光電編碼器，該光電編碼器(111)內(nèi)部包括依次放置的光源(1)、透鏡(2)、中心設(shè)置有旋轉(zhuǎn)軸的光學(xué)盤(3)、設(shè)置有固定光柵的標(biāo)尺(4)和受光元件(7)，其特征在于：所述光學(xué)盤(3)主體為可旋轉(zhuǎn)圓盤，該光學(xué)盤(3)的盤基正中央設(shè)有中心通孔(31)，所述旋轉(zhuǎn)軸(32)通過該中心通孔(31)與光學(xué)盤(3)貫穿連接，盤基上設(shè)有光柵透過區(qū)，光柵透過區(qū)內(nèi)設(shè)有矩形光柵道(33)，矩形光柵道(33)從一端的寬度到另一端的寬度呈線性變化；矩形光柵道(33)的一端與另一端首尾連接，一端的寬度為光柵寬度，呈線性變化的另一端寬度趨向于無限小。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電編碼器，其特征在于：所述光電編碼器(111)還包括光學(xué)成像系統(tǒng)，所述光學(xué)成像系統(tǒng)設(shè)置于標(biāo)尺(4)和受光元件(7)之間，該光學(xué)成像系統(tǒng)包括成像透鏡(5)和光圈組合(6)，成像透鏡(5)設(shè)置于光圈組合(6)前面。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光電編碼器，其特征在于：所述光圈組合(6)包括第一光圈(61)和第二光圈(62)，第一光圈(61)和第二光圈(62)上均設(shè)置有可移動光圈擋片(614)，所述可移動光圈擋片(614)大小與形狀均與光圈大小相匹配；該第一光圈(61)和第二光圈(62)對稱分別固定設(shè)置在夾縫兩側(cè)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光電編碼器，其特征在于：所述第一光圈(61)與第二光圈(62)的結(jié)構(gòu)相同，該第一光圈(61)與...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：范小斌，顧建國，仲曉偉，毛劍，
申請(專利權(quán))人：海安縣申菱電器制造有限公司，
類型：新型
國別省市：江蘇;32
還沒有人留言評論。發(fā)表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。