CN114623849A - 一种新型光电编码器模块化码盘 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种新型光电编码器模块化码盘，包括防尘壳，与所述防尘壳转动连接的输出轴，其特征在于，所述输出轴延伸至所述防尘壳内部的一端连接有码盘机构；所述码盘机构包括依次套设于所述输出轴外部的常用码盘组件和备用码盘组件，设于所述防尘壳内部、且与所述备用码盘组件的执行端相连接的直线位移组件，以及与所述直线位移组件相连接、且套设于所述输出轴外部的压紧组件。本发明能够切换光码盘，并对常用的光码盘是否发生故障进行监测，从而提高了光电编码器的工作效率。

Description

一种新型光电编码器模块化码盘
技术领域
本发明主要涉及光电编码器的技术领域，具体涉及一种新型光电编码器模块化码盘。
背景技术
光电编码器，是一种通过光电转换将输出轴上的机械几何位移量转换成脉冲或数字量的传感器,光电编码器是由光源、光码盘和光敏元件组成。
根据申请号为CN201610830989.8的专利文献所提供的光电编码器码盘、光电检测装置、光电编码器及机器人可知，该光电编码器包括光源发射单元、光源接收单元和控制电路板，光电编码器码盘与光电检测装置配合使用时，读码板嵌入光源发射单元和光源接收单元之间。光电编码器码盘的鼠笼状结构可以使光源发射单元和光源接收单元不必置于圆盘状码盘端面的两侧，从而可以保证控制电路板与光源发射、接收单元能够连接稳定且光电信号传输良好，进而达到使光电编码器整体结构更稳定，信号传输中抗噪性能更好，且防震性能更强的目的。
上述光电编码器虽然具有保证控制电路板与光源发射、接收单元能够连接稳定且光电信号传输良好的优点，但传统的光电编码器的码盘难以在工作过程中，快速切换损坏的码盘，以及对码盘的状态进行检测，从而影响了光电编码器的使用效果。
发明内容
本发明主要提供了一种新型光电编码器模块化码盘用以解决上述背景技术中提出的技术问题。
本发明解决上述技术问题采用的技术方案为：
一种新型光电编码器模块化码盘，包括防尘壳，与所述防尘壳转动连接的输出轴，其特征在于，所述输出轴延伸至所述防尘壳内部的一端连接有码盘机构；
所述码盘机构包括依次套设于所述输出轴外部的常用码盘组件和备用码盘组件，设于所述防尘壳内部、且与所述备用码盘组件的执行端相连接的直线位移组件，以及与所述直线位移组件相连接、且套设于所述输出轴外部的压紧组件；
所述备用码盘组件包括通过轴承与所述输出轴的外表面转动连接的从动接合齿圈，以及套设于所述从动接合齿圈外表面的第一光码盘；
所述直线位移组件包括穿设于所述防尘壳壳体上的伸缩式位移杆，套设于所述伸缩式位移杆一端外表面的推动板，以及与所述推动板转动连接、且套设于所述输出轴外部的接合套。
进一步的，所述常用码盘组件包括安装于所述输出轴外表面的联动套，以及安装于所述联动套外表面的第二光码盘，在本发明中，通过输出轴带动联动套进行转动，通过联动套带动第二光码盘进行转动。
进一步的，所述直线位移组件还包括插接于所述接合套内部的主动接合齿圈，所述主动接合齿圈安装于所述输出轴外表面。
进一步的，所述伸缩式位移杆包括穿设于所述防尘壳的壳体上的打气杆，所述打气杆的一端贯穿推动板，所述打气杆的一端穿设有活塞杆，所述活塞杆延伸至所述打气杆内部的一端以及延伸至外部的一端均安装有推动环。
进一步的，所述压紧组件包括与所述输出轴的外表面转动连接的支撑盘，与穿设于所述支撑盘壳体上的多个压紧伸缩头，以及安装于所述支撑盘一侧表面的中空供气室，在本发明中，通过支撑盘为压紧伸缩头提供支撑，通过压紧伸缩头延长至与第一光码盘相接触，以使第一光码盘紧贴在联动套上，从而提高第一光码盘旋转的稳定性。
进一步的，所述压紧组件还包括嵌入于所述压紧伸缩头远离支撑盘的一端的滚珠，在本发明中，压紧伸缩头通过滚珠在第一光码盘上的滚动，以减小压紧伸缩头与第一光码盘之间的摩擦。
进一步的，所述压紧组件还包括安装于所述中空供气室一侧表面、且以所述输出轴为中心轴对称设置的支撑杆，所述支撑杆远离所述中空供气室的一端安装于所述防尘壳内壁表面，在本发明中，通过支撑杆为支撑盘提供支撑。
进一步的，所述压紧组件还包括安装于所述中空供气室靠近所述支撑杆一侧表面的进气头，以及设于所述打气杆出气端的出气头，所述出气头与所述进气头之间通过软管相连接。
进一步的，所述压紧组件还包括穿设于所述支撑杆壳体上的承压盘，所述承压盘与所述输出轴的外表面转动连接，在本发明中，通过承压盘为支撑杆提供支撑。
进一步的，所述防尘壳的内壁表面依次安装有两个光敏元件，在本发明中，通过两个光敏元件分别读取第一光码盘和第二光码盘的光信号。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
其一，本发明能够切换光码盘，并对常用的光码盘是否发生故障进行监测，从而提高了光电编码器的工作效率，具体为：联动套的两端分别与从动接合齿圈和主动接合齿圈相插接时，主动接合齿圈能够带动从动接合齿圈进行转动，进而带动第一光码盘进行旋转，以使光敏元件能够读取到第一光码盘的旋转，通过另一个光敏元件读取第二光码盘的旋转，以对比两组数据。
其二，本发明通过活塞杆在打气杆内的伸缩，以使打气杆进行打气工作，以通过打气杆为中空供气室供气，通过中空供气室为压紧伸缩头供气，以使压紧伸缩头延长，通过压紧伸缩头延长至与第一光码盘相接触，以使第一光码盘紧贴在联动套上，从而提高第一光码盘旋转的稳定性。
以下将结合附图与具体的实施例对本发明进行详细的解释说明。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的轴测图；
图3为本发明防尘壳和码盘机构的前视图；
图4为本发明码盘机构的结构示意图；
图5为本发明伸缩式位移杆的结构示意图；
图6为本发明防尘壳和常用码盘组件的结构示意图；
图7为本发明压紧组件的结构示意图；
图8为本发明防尘壳和码盘机构的后视图。
图中：10、防尘壳；20、输出轴；30、码盘机构；31、常用码盘组件；311、联动套；312、第二光码盘；32、备用码盘组件；321、从动接合齿圈；322、第一光码盘；33、直线位移组件；331、伸缩式位移杆；3311、打气杆；3312、活塞杆；3313、推动环；332、推动板；333、接合套；34、压紧组件；341、支撑盘；342、压紧伸缩头；343、中空供气室；344、滚珠；345、支撑杆；346、承压盘；347、进气头；348、出气头。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更加全面的描述，附图中给出了本发明的若干实施例，但是本发明可以通过不同的形式来实现，并不限于文本所描述的实施例，相反的，提供这些实施例是为了使对本发明公开的内容更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上也可以存在居中的元件，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件，本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常连接的含义相同，本文中在本发明的说明书中所使用的术语知识为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明，本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
实施例，请参照附图1-8，一种新型光电编码器模块化码盘，包括防尘壳10，与所述防尘壳10转动连接的输出轴20，其特征在于，所述输出轴20延伸至所述防尘壳10内部的一端连接有码盘机构30；
所述码盘机构30包括依次套设于所述输出轴20外部的常用码盘组件31和备用码盘组件32，设于所述防尘壳10内部、且与所述备用码盘组件32的执行端相连接的直线位移组件33，以及与所述直线位移组件33相连接、且套设于所述输出轴20外部的压紧组件34；
所述备用码盘组件32包括通过轴承与所述输出轴20的外表面转动连接的从动接合齿圈321，以及套设于所述从动接合齿圈321外表面的第一光码盘322；
所述直线位移组件33包括穿设于所述防尘壳10壳体上的伸缩式位移杆331，套设于所述伸缩式位移杆331一端外表面的推动板332，以及与所述推动板332转动连接、且套设于所述输出轴20外部的接合套333。
具体的，请着重参照附图3和6，所述常用码盘组件31包括安装于所述输出轴20外表面的联动套311，以及安装于所述联动套311外表面的第二光码盘312；
所述直线位移组件33还包括插接于所述接合套333内部的主动接合齿圈334，所述主动接合齿圈334安装于所述输出轴20外表面；
需要说明的是，在本实施例中，通过输出轴20带动联动套311进行转动，通过联动套311带动第二光码盘312进行转动；
进一步的，通过伸缩式位移杆331带动联动套311沿直线进行位移，直至联动套311的两端分别与从动接合齿圈321和主动接合齿圈334相插接时，以使输出轴20带动主动接合齿圈334时，主动接合齿圈334能够带动从动接合齿圈321进行转动，进而带动第一光码盘322进行旋转。
具体的，请着重参照附图4和5，所述伸缩式位移杆331包括穿设于所述防尘壳10的壳体上的打气杆3311，所述打气杆3311的一端贯穿推动板332，所述打气杆3311的一端穿设有活塞杆3312，所述活塞杆3312延伸至所述打气杆3311内部的一端以及延伸至外部的一端均安装有推动环3313；
需要说明的是，在本实施例中，通过在防尘壳10的外部设置电动推杆，电动推杆的输出轴与活塞杆3312相连接，以通过电动推杆推动活塞杆3312，通过活塞杆3312在打气杆3311内的伸缩，以使打气杆3311进行打气工作，活塞杆3312通过其延伸至外部的一端的推动环3313推动打气杆3311进行位移，以使打气杆3311带动联动套311，联动套311带动联动套311靠近从动接合齿圈321。
具体的，请着重参照附图3和7，所述压紧组件34包括与所述输出轴20的外表面转动连接的支撑盘341，与穿设于所述支撑盘341壳体上的多个压紧伸缩头342，以及安装于所述支撑盘341一侧表面的中空供气室343；
所述压紧组件34还包括嵌入于所述压紧伸缩头342远离支撑盘341的一端的滚珠344；
所述压紧组件34还包括安装于所述中空供气室343一侧表面、且以所述输出轴20为中心轴对称设置的支撑杆345，所述支撑杆345远离所述中空供气室343的一端安装于所述防尘壳10内壁表面；
所述压紧组件34还包括安装于所述中空供气室343靠近所述支撑杆345一侧表面的进气头347，以及设于所述打气杆3311出气端的出气头348，所述出气头348与所述进气头347之间通过软管相连接；
所述压紧组件34还包括穿设于所述支撑杆345壳体上的承压盘346，所述承压盘346与所述输出轴20的外表面转动连接；
需要说明的是，在本实施例中，通过支撑盘341为压紧伸缩头342提供支撑，通过压紧伸缩头342延长至与第一光码盘322相接触，以使第一光码盘322紧贴在联动套311上，从而提高第一光码盘322旋转的稳定性；
进一步的，压紧伸缩头342通过滚珠344在第一光码盘322上的滚动，以减小压紧伸缩头342与第一光码盘322之间的摩擦，从而提高压紧第一光码盘322时的稳定性；
进一步的，通过支撑杆345为支撑盘341提供支撑；
进一步的，打气杆3311进行打气工作时，打气杆3311内部空气经过出气头348进入与进气头347相连接的软管，从而通过进气头347进入中空供气室343内，由于中空供气室343的出气端与压紧伸缩头342的入气端之间相连接，从而为压紧伸缩头342进行供气，且在出气头348和进气头347除设置单向阀，以控制空气的流向，于此同理，打气杆3311的进气端和中空供气室343的出气端也可以设置同样结构的出气头348和进气头347，以使中空供气室343内部空气也可以流入至打气杆3311内；
进一步的，通过承压盘346为支撑杆345提供支撑。
具体的，请着重参照附图3和4，所述防尘壳10的内壁表面依次安装有两个光敏元件11；
需要说明的是，在本实施例中，通过两个光敏元件11分别读取第一光码盘322和第二光码盘312的光信号。
本发明的具体操作方式如下：
通过伸缩式位移杆331带动联动套311沿直线进行位移，直至联动套311的两端分别与从动接合齿圈321和主动接合齿圈334相插接时，以使输出轴20带动主动接合齿圈334时，主动接合齿圈334能够带动从动接合齿圈321进行转动，进而带动第一光码盘322进行旋转，以使光敏元件11能够读取到第一光码盘322的旋转，通过另一个光敏元件11读取第二光码盘312的旋转，以使与两个光敏元件11相连接的PLC控制器能够进行对比，从而判断出第二光码盘312是否发生故障，伸缩式位移杆331可周期性推动联动套311，从而周期性监测第二光码盘312是否发生故障，并在第二光码盘312发生故障时，通过第一光码盘322代替第二光码盘312工作；
通过活塞杆3312在打气杆3311内的伸缩，以使打气杆3311进行打气工作，以通过打气杆3311为中空供气室343供气，通过中空供气室343为压紧伸缩头342供气，以使压紧伸缩头342延长，通过压紧伸缩头342延长至与第一光码盘322相接触，以使第一光码盘322紧贴在联动套311上，从而提高第一光码盘322旋转的稳定性。
上述结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的这种非实质改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种新型光电编码器模块化码盘，包括防尘壳(10)，与所述防尘壳(10)转动连接的输出轴(20)，其特征在于，所述输出轴(20)延伸至所述防尘壳(10)内部的一端连接有码盘机构(30)；
所述码盘机构(30)包括依次套设于所述输出轴(20)外部的常用码盘组件(31)和备用码盘组件(32)，设于所述防尘壳(10)内部、且与所述备用码盘组件(32)的执行端相连接的直线位移组件(33)，以及与所述直线位移组件(33)相连接、且套设于所述输出轴(20)外部的压紧组件(34)；
所述备用码盘组件(32)包括通过轴承与所述输出轴(20)的外表面转动连接的从动接合齿圈(321)，以及套设于所述从动接合齿圈(321)外表面的第一光码盘(322)；
所述直线位移组件(33)包括穿设于所述防尘壳(10)壳体上的伸缩式位移杆(331)，套设于所述伸缩式位移杆(331)一端外表面的推动板(332)，以及与所述推动板(332)转动连接、且套设于所述输出轴(20)外部的接合套(333)。
2.根据权利要求1所述的一种新型光电编码器模块化码盘，其特征在于，所述常用码盘组件(31)包括安装于所述输出轴(20)外表面的联动套(311)，以及安装于所述联动套(311)外表面的第二光码盘(312)。
3.根据权利要求1所述的一种新型光电编码器模块化码盘，其特征在于，所述直线位移组件(33)还包括插接于所述接合套(333)内部的主动接合齿圈(334)，所述主动接合齿圈(334)安装于所述输出轴(20)外表面。
4.根据权利要求1所述的一种新型光电编码器模块化码盘，其特征在于，所述伸缩式位移杆(331)包括穿设于所述防尘壳(10)的壳体上的打气杆(3311)，所述打气杆(3311)的一端贯穿推动板(332)，所述打气杆(3311)的一端穿设有活塞杆(3312)，所述活塞杆(3312)延伸至所述打气杆(3311)内部的一端以及延伸至外部的一端均安装有推动环(3313)。
5.根据权利要求4所述的一种新型光电编码器模块化码盘，其特征在于，所述压紧组件(34)包括与所述输出轴(20)的外表面转动连接的支撑盘(341)，与穿设于所述支撑盘(341)壳体上的多个压紧伸缩头(342)，以及安装于所述支撑盘(341)一侧表面的中空供气室(343)。
6.根据权利要求5所述的一种新型光电编码器模块化码盘，其特征在于，所述压紧组件(34)还包括嵌入于所述压紧伸缩头(342)远离支撑盘(341)的一端的滚珠(344)。
7.根据权利要求5所述的一种新型光电编码器模块化码盘，其特征在于，所述压紧组件(34)还包括安装于所述中空供气室(343)一侧表面、且以所述输出轴(20)为中心轴对称设置的支撑杆(345)，所述支撑杆(345)远离所述中空供气室(343)的一端安装于所述防尘壳(10)内壁表面。
8.根据权利要求7所述的一种新型光电编码器模块化码盘，其特征在于，所述压紧组件(34)还包括安装于所述中空供气室(343)靠近所述支撑杆(345)一侧表面的进气头(347)，以及设于所述打气杆(3311)出气端的出气头(348)，所述出气头(348)与所述进气头(347)之间通过软管相连接。
9.根据权利要求7所述的一种新型光电编码器模块化码盘，其特征在于，所述压紧组件(34)还包括穿设于所述支撑杆(345)壳体上的承压盘(346)，所述承压盘(346)与所述输出轴(20)的外表面转动连接。
10.根据权利要求1所述的一种新型光电编码器模块化码盘，其特征在于，所述防尘壳(10)的内壁表面依次安装有两个光敏元件(11)。
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