CN209233669U - 一种电机编码器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电机编码器，其包括码盘、光电检测装置，所述码盘的盘面上设置有若干个光栅孔，所述光电检测装置的光电发射端和光电接收端分别置于所述码盘的两侧；在所述码盘与所述光电检测装置的光电接收端之间设置有遮光孔板，所述遮光孔板上设置有透光孔，所述透光孔正对所述光电接收端的信号接收位置，所述透光孔的孔径尺寸小于所述光栅孔。本实用新型的电机编码器可提高对电机的控制精度，结构紧凑，占用安装空间小，且便于集成安装和批量生产。

Description

一种电机编码器

技术领域

本实用新型涉及移液器技术领域，特别是涉及一种电机编码器。

背景技术

移液器可以对液体进行移取、分配等操作，是实验室最常用的仪器、也是最有可能影响实验结果的仪器之一，因此需要有较高的精度要求。电子移液器实现的原理是由电机驱动，通过传动组件，带动活塞直线运行，从而实现移液功能，很显然如何获得电机的定位是保证移液精度的前提条件，事实上，在其他大型设备技术领域，通过编码器获取电机定位是一项很成熟的技术，然而，移液器作为一款手持式设备，为保证操作者的握持感，对仪器的外形有非常严苛的要求，且电子移液器内部必然集成有电机、电池、传动机构、显示屏等关键零部件，其内部空间及其有限，现有编码器结构难以应用到移液器中。

实用新型内容

为此，本实用新型要解决的技术问题是克服现有移液器存在的上述不足，进而提供一种提高移液精度、紧凑性好，且便于集成、批量生产的编码器。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种电机编码器，其包括码盘、光电检测装置，所述码盘的盘面上设置有若干个光栅孔，所述光电检测装置的光电发射端和光电接收端分别置于所述码盘的两侧；在所述码盘与所述光电检测装置的光电接收端之间设置有遮光孔板，所述遮光孔板上设置有透光孔，所述透光孔正对所述光电接收端的信号接收位置，所述透光孔的孔径尺寸小于所述光栅孔。

优选地，若干个所述光栅孔呈圆形布置，所述光电检测装置包括光电发射管和光电接收管，所述光电发射管或所述光电接收管通过固定部固定到所述电机的端部，所述固定部的中部设置有供所述电机的转轴伸出的轴孔，所述码盘套设在所述电机的转轴上并与所述电机的转轴同步转动；所述遮光孔板相对所述固定部位置固定。

优选地，所述光电发射管通过所述固定部固定在所述电机的端部，所述光电接收管设置在所述码盘远离所述固定部的一侧。

优选地，所述光电接收管固定在光电接收信号板上，所述光电接收信号板与所述遮光孔板固定连接。

优选地，所述光电接收信号板上设置有接收管孔，所述光电接收管嵌入所述接收管孔内。

优选地，所述光电接收管固定在所述遮光孔板的远离所述码盘的一侧，并正对所述透光孔设置。

优选地，所述遮光孔板的远离所述码盘的一侧设置有用于嵌入式安装所述光电接收管的盲孔，所述盲孔与所述光栅孔同心设置。

优选地，所述固定部为安装板，所述安装板的板面与所述电机转轴的轴线垂直，所述安装板上开设有发射管孔，所述光电发射管嵌入式设置在所述发射管孔内，所述光电发射管的发射方向指向所述光电接收管。

优选地，所述安装板与所述电机端部的正、负输出端子固定连接。

优选地，所述安装板远离所述电机的一侧设有垂直于所述安装板板面的若干个插针，若干个所述插针均设置在所述码盘在所述安装板上的正投影之外，所述遮光孔板通过所述插针与所述安装板固定连接；或所述码盘设置在所述电机的正、负输出端子之间，所述遮光孔板与所述电机的正、负输出端子固定连接。

优选地，所述光电检测装置至少包括两对光电发射管和光电接收管。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的电机编码器通过在光电接收管的前面设置一个遮光孔板，使穿过码盘光栅孔的光线要经过透光孔小孔以后才能被光电接收管接收到，这样就可以在相同直径的码盘上，增加光栅孔的数量，进而提高精度，且在结构上靠近电机的端部设置，提高了装配的紧凑型，缩小占用的安装空间，更加便于集成安装和批量生产。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中：

图1是本实用新型的编码器的分解结构示意图；

图2是本实用新型的编码器另一种实施方式的分解结构示意图；

图3是本实用新型的编码器上的光电检测装置检测到的光信号图谱。

图中附图标记表示为：

100-电机；101-码盘；102-固定部；103-光栅孔；104-光电发射管；105-光电接收管；106-转轴；107-轴孔；108-遮光孔板；109-透光孔；110-光电接收信号板；111-接收管孔；112-发射管孔；113-正、负输出端子；114-腰形孔；115-插针,116-盲孔。

具体实施方式

参见图1，一种电机编码器，其包括码盘101、光电检测装置和固定部102，所述码盘101的盘面上设置有若干个光栅孔103，若干个所述光栅孔103呈圆形布置，所述光电检测装置包括光电发射管104和光电接收管105，所述固定部102用于将所述光电发射管104固定到所述电机100的端部，所述固定部102的中部设置有供所述电机100的转轴106伸出的轴孔107，所述码盘101设置在所述固定部102的远离所述电机100的一侧，所述码盘101套设在所述电机100的转轴107上并与所述电机100的转轴107同步转动，所述光电接收管105设置在所述码盘101远离所述固定部102的一侧，所述光电接收管105和所述码盘101之间设置有遮光孔板108，所述遮光孔板108上设置有透光孔109，所述透光孔109正对所述光电接收管105，所述透光孔109的孔径尺寸小于所述光栅孔103，所述遮光孔板108相对所述固定部102位置固定。本实用新型通过在光电接收管的前面设置一个遮光孔板，使穿过码盘光栅孔的光线要经过透光孔小孔以后才能被光电接收管接收到，这样就可以在相同直径的码盘上，增加光栅孔的数量，进而提高精度，且在结构上靠近电机的端部设置，提高了装配的紧凑型，缩小占用的安装空间，更加便于集成安装和批量生产。

本实施例的所述光电接收管105固定在光电接收信号板110上，所述光电接收信号板110与所述遮光孔板108固定连接，所述光电接收信号板110上设置有接收管孔111，所述光电接收管105嵌入所述接收管孔111内。这种设置方式能够缩小光电接收管与光电接收信号板的安装厚度，减小占用空间。参见图2，在其他实施例中，所述光电接收管105可直接固定在所述遮光孔板108的远离所述码盘101的一侧，并正对所述透光孔109设置(图2中的透光孔被遮挡，具体位置参见图1)。所述遮光孔板108的远离所述码盘101的一侧设置有用于嵌入式安装所述光电接收管105的盲孔116，所述盲孔116与所述光栅孔103同心设置，如此则可进一步缩小占用的安装空间。

本实施例的，所述固定部102为安装板，所述安装板的板面与所述电机100转轴的轴线垂直，所述安装板上开设有发射管孔112，所述光电发射管104嵌入式设置在所述发射管孔112内，所述光电发射管104的发射方向指向所述光电接收管105。所述安装板与所述电机100端部的正、负输出端子固定连接，所述安装板上设置有两个分别供所述电机100的正、负输出端子113插入的腰形孔114，所述电机100的正、负输出端子113插入所述腰形孔114内位置调整到位后将所述安装板与所述电机的正、负输出端子113焊接连接以达到固定的效果。

本实施例的所述安装板远离所述电机100的一侧设有垂直于所述安装板板面的两排插针115，两排插针115均设置在所述码盘101在所述安装板上的正投影之外，所述遮光孔板108通过所述插针115与所述安装板固定连接，这样插针又可以起到电连接的作用，将光电发射管和光电接收管连接起来，所述安装板、码盘、遮光板孔板、光电接收信号板均可使用印刷电路板制成，在降低成本的同时还能根据实际需要利用印刷电路板的电路替代导线，进而进一步优化各部件之间的电连接关系，并能充分利用物料，避免浪费，节约成本。在其他实施例中，所述码盘101设置可在所述电机的正、负输出端子113之间，所述遮光孔板108与所述电机的正、负输出端子113直接固定连接。

本实施例的所述光电检测装置至少包括两对光电发射管104和光电接收管105，采用多个光电发射管和光电接收管，在相同的孔径下，检测精度能够成倍增加。

本实用新型的工作原理为：码盘是在一定直径的圆板上等分地开通若干个长方形孔。由于光电码盘与电动机同轴，电动机旋转时，码盘与电动机同步旋转，光电发射管(发光二极管)的检测装置检测输出若干脉冲信号，其原理示意图如图3所示；通过计算每秒光电编码器输出脉冲的个数就能反映当前电动机的转速和运行距离，进而实现对电机的精准定位，此外，为判断旋转方向，码盘还可提供相位相差90度的A、B两路脉冲信号。

由于光电接收管的感光元件的是有一定的直径尺寸；发射管的发射光是散射角度；若码盘上的光栅孔太大，则必然孔的直径太小，当出现光栅孔的直径小于接收管的直径，则码盘在旋转过程中，就无法有完全遮住接收元件的情况，则码盘的旋转无法产生有效的信号，因此码盘上的孔不能设计小于光电发射管的光束直径。而光电发射管是作为一个信号光源，其光线的发射有一定的散射角度，这就导致了在码盘从不遮住至完全遮住的过程中，接收管仍能接收到部分光源信号，此不利于信号的检测；本实用新型通过创造性地设置遮光板和遮光孔，小孔的直径比较小，使得只有沿直线传播的光线能够被感应接收。

本实用新型不仅仅适用于电子移液器，还可以适用于电动移液处理装置，该电动液体处理装置包括但不限于电动助吸器、电动大容量吸液装置、移液管控制器、瓶口分液器、瓶口移液装置、瓶口分配器、连续分液器、连续分配装置、连续注射器、真空吸液装置、液体处理工作站等。

上述具体实施方式只是对本实用新型的技术方案进行详细解释，本实用新型并不只仅仅局限于上述实施例，本领域技术人员应该明白，凡是依据上述原理及精神在本实用新型基础上的改进、替代，都应在本实用新型的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种电机编码器，其特征在于：包括码盘、光电检测装置，所述码盘的盘面上设置有若干个光栅孔，所述光电检测装置的光电发射端和光电接收端分别置于所述码盘的两侧；在所述码盘与所述光电检测装置的光电接收端之间设置有遮光孔板，所述遮光孔板上设置有透光孔，所述透光孔正对所述光电接收端的信号接收位置，所述透光孔的孔径尺寸小于所述光栅孔。

2.根据权利要求1所述的电机编码器，其特征在于：若干个所述光栅孔呈圆形布置，所述光电检测装置包括光电发射管和光电接收管，所述光电发射管或所述光电接收管通过固定部固定到所述电机的端部，所述固定部的中部设置有供所述电机的转轴伸出的轴孔，所述码盘套设在所述电机的转轴上并与所述电机的转轴同步转动；所述遮光孔板相对所述固定部位置固定。

3.根据权利要求2所述的电机编码器，其特征在于：所述光电发射管通过所述固定部固定在所述电机的端部，所述光电接收管设置在所述码盘远离所述固定部的一侧。

4.根据权利要求3所述的电机编码器，其特征在于：所述光电接收管固定在光电接收信号板上，所述光电接收信号板与所述遮光孔板固定连接。

5.根据权利要求2-4任一项所述的电机编码器，其特征在于：所述光电接收信号板上设置有接收管孔，所述光电接收管嵌入所述接收管孔内。

6.根据权利要求2-4任一项所述的电机编码器，其特征在于：所述光电接收管固定在所述遮光孔板的远离所述码盘的一侧，并正对所述透光孔设置。

7.根据权利要求6所述的电机编码器，其特征在于：所述遮光孔板的远离所述码盘的一侧设置有用于嵌入式安装所述光电接收管的盲孔，所述盲孔与所述光栅孔同心设置。

8.根据权利要求5所述的电机编码器，其特征在于：所述固定部为安装板，所述安装板的板面与所述电机转轴的轴线垂直，所述安装板上开设有发射管孔，所述光电发射管嵌入式设置在所述发射管孔内，所述光电发射管的发射方向指向所述光电接收管。

9.根据权利要求8所述的电机编码器，其特征在于：所述安装板与所述电机端部的正、负输出端子固定连接。

10.根据权利要求9所述的电机编码器，其特征在于：所述安装板远离所述电机的一侧设有垂直于所述安装板板面的若干个插针，若干个所述插针均设置在所述码盘在所述安装板上的正投影之外，所述遮光孔板通过所述插针与所述安装板固定连接；或所述码盘设置在所述电机的正、负输出端子之间，所述遮光孔板与所述电机的正、负输出端子固定连接。

11.根据权利要求10所述的电机编码器，其特征在于：所述光电检测装置至少包括两对光电发射管和光电接收管。