CN103438918A - 一种编码器及其装配方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种编码器，包括主轴、套设于主轴外侧的光栅码盘、及支撑所述光栅码盘的基座，所述光栅码盘分为动光栅盘和静光栅盘，所述基座分为动光栅主体基座及静光栅支架，所述动光栅主体基座支撑所述动光栅盘，所述静光栅支架支撑所述静光栅盘，所述静光栅支架设置于所述动光栅主体基座上。本发明所述的编码器及其装配方法，可以有效的解决在传统编码器生产工艺上，一种主体基座只能生产其对应的一个脉冲或一组脉冲范围的编码器的问题，使编码器的主体基座在所有不同的脉冲数下都可以通用，可进行大批量生产，提高了生产效率。而且其具有高度兼容性，可提高生产管理员配料的效率，可弥补机械误差带来的尺寸差异，提高企业生产效率，降低生产成本。

Description

一种编码器及其装配方法

技术领域

本发明涉及一种编码器及其零部件技术领域，具体涉及一种编码器及其装配方法。

背景技术

众所周知，不同精度的编码器所用的光栅码盘对所接收的光谱有不同的要求，编码器的脉冲数越高，对所接收的光的要求也越高。光栅码盘与光谱范围不匹配，则会导致编码器在工作过程中出现信号不稳定和脉冲缺失等现象，从而传输给上位机(如PLC，变频器等)的信号不准确，使机器设备无法正常工作。想要光栅码盘与所接收的光相匹配，必须使光栅码盘的动、静光栅之间的间隙达到合理的距离。而现有的各品牌编码器都是把动、静光栅的基座连在一起的，尺寸固定，不能根据不同脉冲数的光栅码盘进行调节，导致一种基座只能加工一种脉冲的编码器，从而导致基座种类繁多，大小尺寸冗杂混乱，生产配料困难，大大降低了企业生产效率，并且基座一体成型，加工工序繁琐，增加了产品生产成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种编码器及其装配方法，克服上述缺陷，通过调节静光栅支架的高度来调节动光栅盘和静光栅盘之间的距离以适应不同脉冲编码器对光谱范围的要求，使编码器的主体基座在所有不同的脉冲数下都可以通用。

为解决上述技术问题，本发明提供一种编码器，包括主轴、套设于主轴外侧的光栅码盘、及支撑所述光栅码盘的基座，所述光栅码盘分为动光栅盘和静光栅盘，所述基座分为动光栅主体基座及静光栅支架，所述动光栅主体基座支撑所述动光栅盘，所述静光栅支架支撑所述静光栅盘，所述静光栅支架设置于所述动光栅主体基座上。

作为本发明所述一种编码器的一种优选方案，所述静光栅支架的上表面为中间外凸的凸台结构，所述静光栅支架的下表面为中间内凹的凹面结构，所述静光栅支架的上表面接触所述静光栅盘，所述静光栅支架的下表面靠近所述动光栅主体基座。

作为本发明所述一种编码器的一种优选方案，所述静光栅支架的两侧设有贯通的通孔，螺丝穿过所述通孔将所述静光栅支架与所述动光栅主体基座连接。

作为本发明所述一种编码器的一种优选方案，所述编码器还包括高精度垫片，所述高精度垫片从所述编码器的外部侧面方向安插于所述静光栅支架和所述动光栅主体基座之间，所述高精度垫片的形状与所述螺丝连接所述静光栅支架和所述动光栅主体基座时，所述静光栅支架和所述动光栅主体基座之间的缝隙结构相匹配。

作为本发明所述一种编码器的一种优选方案，所述高精度垫片的厚度为1-30丝米。

作为本发明所述一种编码器的一种优选方案，所述高精度垫片的厚度为10丝米。

作为本发明所述一种编码器的一种优选方案，所述高精度垫片的厚度为5丝米。

为解决上述技术问题，本发明还提供一种编码器的装配方法，

步骤一：用螺丝将动光栅主体基座与静光栅支架相连，所述螺丝拧松；

步骤二：使用测量仪器测出现阶段动光栅盘和静光栅盘之间的距离；

步骤三：对照动、静光栅间隙袁，算出所述静光栅支架整体需要增加的高度；

步骤四：在所述静光栅支架与所述动光栅主体基座之间垫入高精度垫片，使所述静光栅支架的整体高度达到要求高度，从而调整所述动光栅盘和所述静光栅盘之间的距离，使光栅码盘的透光能力达到最佳状态；

步骤五：将所述螺丝拧紧。

与现有技术相比，本发明提出的一种编码器及其装配方法，可以有效的解决在传统编码器生产工艺上，一种主体基座只能生产其对应的一个脉冲(或一组脉冲范围)的编码器的问题，使编码器的主体基座在所有不同的脉冲数下都可以通用。因其化繁为简，使得机械加工的过程变得相对简单，避免加工死角，相比以前的工艺可进行大批量生产，大大提高了生产效率。而且其具有高度兼容性，可以提高生产管理员配料的效率，并可弥补机械误差带来的尺寸差异，提高企业生产效率，降低生产成本。

附图说明

图1为本发明的一种编码器的立体结构示意图；

图2为本发明的一种编码器的静光栅支架的剖视示意图；

图3为本发明的一种编码器的静光栅支架的俯视示意图；

图4为本发明的一种编码器的高精度垫片的第一种实施方式的结构示意图；

和，

图5为本发明的一种编码器的高精度垫片的第二种实施方式的结构示意图。

其中：1为主轴、2为动光栅盘、3为静光栅盘、4为静光栅支架、5为螺丝、6为动光栅主体基座、7为凸台结构、8为凹面结构、9为通孔。

具体实施方式

本发明所述的一种编码器，其包括：

包括主轴1、套设于主轴1外侧的光栅码盘、及支撑所述光栅码盘的基座，所述光栅码盘分为动光栅盘2和静光栅盘3，所述基座分为动光栅主体基座6及静光栅支架4，所述动光栅主体基座6支撑所述动光栅盘2，所述静光栅支架4支撑所述静光栅盘3，所述静光栅支架4设置于所述动光栅主体基座6上。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例一

请参阅图1，图1为本发明的一种编码器的立体结构示意图。如图1所示，所述编码器包括主轴1、套设于主轴1外侧的光栅码盘、及支撑所述光栅码盘的基座，众所周知的是，所述编码器还包括电路板(未图示)、挡圈(未图示)、光敏元件(未图示)和发光元件(未图示)等多个部件，编码器的原理是由发光元件(一般为发光二极管)发射光源透过刻有码盘刻度的光栅码盘到光敏元件(一般为光电池)上，光敏元件将光信号转换为电信号传送给电路处理之后输送给上位机。由于本发明中，所涉及到的发明点与这些部件不相关，且这些部件的结构为现有技术，故在此省略介绍。

请继续参阅图1，所述光栅码盘分为动光栅盘2和静光栅盘3，所述基座分为动光栅主体基座6及静光栅支架4，所述动光栅主体基座6支撑所述动光栅盘2，所述静光栅支架4支撑所述静光栅盘3，所述静光栅支架4设置于所述动光栅主体基座6上。这样的设计使得所述基座分为所述静光栅支架4和所述动光栅主体基座6两部分，拆装方便，避免了基座为一体结构而造成的尺寸固定，不能根据不同脉冲数的光栅码盘进行调节，导致一种基座只能加工一种脉冲的编码器的问题。

请参阅图2和图3，图2为本发明的一种编码器的静光栅支架4的剖视示意图；图3为本发明的一种编码器的静光栅支架的俯视示意图。如图2所示，所述静光栅支架4的上表面为中间外凸的凸台结构7，所述静光栅支架4的下表面为中间内凹的凹面结构8，所述静光栅支架4的上表面接触所述静光栅盘3，所述静光栅支架4的下表面靠近所述动光栅主体基座6。为了便于所述静光栅支架4与所述动光栅主体基座6之间的固定，所述静光栅支架4的两侧设有贯通的通孔9，螺丝5穿过所述通孔9将所述静光栅支架4与所述动光栅主体基座6连接。

请参阅图4和图5，图4为本发明的一种编码器的高精度垫片的第一种实施方式的结构示意图；图5为本发明的一种编码器的高精度垫片的第二种实施方式的结构示意图。如图4和图5所示，所述编码器还包括高精度垫片，所述高精度垫片从所述编码器的外部侧面方向安插于所述静光栅支架4和所述动光栅主体基座6之间，所述高精度垫片的形状与所述螺丝5连接所述静光栅支架4和所述动光栅主体基座6时，所述静光栅支架4和所述动光栅主体基座6之间的缝隙结构相匹配。，图4和图5所述高精度垫片的结构相似，但尺寸不同。一般而言，所述动光栅主体基座6可分为大基座和小基座两种类型，小基座的直径小于或等于40毫米，大基座的直径小于或等于50毫米，所述小基座配套使用如图5所示的长度为24毫米的高精度垫片，所述大基座配套使用如图4所示的长度为28毫米的高精度垫片。

上述编码器的装配方法为，当进行装配时，用所述螺丝5将所述动光栅主体基座6与所述静光栅支架4相连，但不将所述螺丝5拧紧，然后使用测量仪器测出现阶段所述动光栅盘2和所述静光栅盘3之间的距离，然后再对照动、静光栅间隙表，算出所述静光栅支架4整体需要增加的高度，在所述静光栅支架4与所述动光栅主体基座6之间垫入高精度垫片，使所述静光栅支架4的整体高度达到理想高度，从而调整所述动光栅盘2和所述静光栅盘3之间的距离，使光栅码盘的透光能力达到最佳状态。最后，将所述螺丝5拧紧即可。

为了便于适应不同的加工脉冲编码器的需要，所述高精度垫片应设置多种厚度，优选的，所述高精度垫片的厚度为1-30丝米。

如在加工500脉冲的编码器的时候，经测量，在调整前所述动光栅盘2和所述静光栅盘3之间的间隙为20丝米，而根据标准，要使所述动光栅盘2和所述静光栅盘3之间的距离调整到10丝米，才能将光线与光栅码盘正好配套，故在所述静光栅支架4与所述动光栅主体基座6之间垫入一片10丝米厚的高精度垫片即可。

如在生产1000脉冲的编码器的时候，在调整前，同样测出所述动光栅盘2和所述静光栅盘3之间的间隙为20丝米，但因为脉冲数发生改变，所述动光栅盘2和所述静光栅盘3之间间隙的标准值也改变，必须达到5丝米才可以，故只要在所述静光栅支架4与所述动光栅主体基座6之间垫入一片10丝米的高精度垫片和一片5丝米的高精度垫片就可以实现。

以上举例情况下，所述动光栅主体基座6可以通用，不需要专门生产两种不同的主体基座。同样，不管是生产多少脉冲的编码器，通过这种方法都可以有效实现，在这种高度兼容性下，任何脉冲的光栅码盘都能使光敏元件得到正确的光学信号，则编码器的输出信号每个都能达到最佳状态，不会因为机械加工误差造成信号不稳定、脉冲缺失等问题。

本发明所述的编码器更改了传统的基座一体的模式，将所述基座按码盘的形式分为动静两个部分，将静光栅盘3的基座从主基座上剥离下来，加工成如图2所示的特殊支架即静光栅支架4，再通过螺丝5与动光栅主体基座6相连。而在所述静光栅支架4与所述动光栅主体基座6之间，通过高精度垫片对所述静光栅支架4进行加高，根据不同的脉冲数增减下方高精度垫片的数量，从而调节所述动光栅盘2与所述静光栅盘3之间的距离，使光波能够精确达到相应脉冲数的光栅码盘所要求的光谱范围。有效的解决传统编码器生产工艺上一种主体基座只能生产其对应的一个脉冲(或一组脉冲范围)的编码器的问题，使编码器的主体基座在所有不同的脉冲数下都可以通用，使得机械加工的过程变得相对简单，避免加工死角，而且与以前的工艺相比可进行大批量生产，大大提高了生产效率。而且其高度的兼容性，可以提高生产管理员配料的效率，并可弥补机械误差带来的尺寸差异，提高企业生产效率，降低生产成本。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种编码器，包括主轴、套设于主轴外侧的光栅码盘、及支撑所述光栅码盘的基座，其特征是：所述光栅码盘分为动光栅盘和静光栅盘，所述基座分为动光栅主体基座及静光栅支架，所述动光栅主体基座支撑所述动光栅盘，所述静光栅支架支撑所述静光栅盘，所述静光栅支架设置于所述动光栅主体基座上。

2.如权利要求1所述的编码器，其特征是：所述静光栅支架的上表面为中间外凸的凸台结构，所述静光栅支架的下表面为中间内凹的凹面结构，所述静光栅支架的上表面接触所述静光栅盘，所述静光栅支架的下表面靠近所述动光栅主体基座。

3.如权利要求2所述的编码器，其特征是：所述静光栅支架的两侧设有贯通的通孔，螺丝穿过所述通孔将所述静光栅支架与所述动光栅主体基座连接。

4.如权利要求3所述的编码器，其特征是：所述编码器还包括高精度垫片，所述高精度垫片从所述编码器的外部侧面方向安插于所述静光栅支架和所述动光栅主体基座之间，所述高精度垫片的形状与所述螺丝连接所述静光栅支架和所述动光栅主体基座时，所述静光栅支架和所述动光栅主体基座之间的缝隙结构相匹配。

5.如权利要求4所述的编码器，其特征是：所述高精度垫片的厚度为1-30丝米。

6.如权利要求5所述的编码器，其特征是：所述高精度垫片的厚度为10丝米。

7.如权利要求5所述的编码器，其特征是：所述高精度垫片的厚度为5丝米。

8.一种如权利要求1-7所述编码器的装配方法，其特征是：

步骤一：用螺丝将动光栅主体基座与静光栅支架相连，所述螺丝拧松；

步骤二：使用测量仪器测出现阶段动光栅盘和静光栅盘之间的距离；

步骤三：对照动、静光栅间隙袁，算出所述静光栅支架整体需要增加的高度；

步骤四：在所述静光栅支架与所述动光栅主体基座之间垫入高精度垫片，使所述静光栅支架的整体高度达到要求高度，从而调整所述动光栅盘和所述静光栅盘之间的距离，使光栅码盘的透光能力达到最佳状态；

步骤五：将所述螺丝拧紧。

Images