DE112006002195T5

DE112006002195T5 - Optischer Codierer

Info

Publication number: DE112006002195T5
Application number: DE112006002195T
Authority: DE
Inventors: Yasuhiro Kitakyushu Matsutani
Original assignee: Yaskawa Electric Corp; Yaskawa Electric Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Yaskawa Electric Corp
Priority date: 2005-08-18
Filing date: 2006-08-04
Publication date: 2008-06-05
Also published as: US20090127445A1; WO2007020812A1; JPWO2007020812A1; KR20080027395A; TW200714874A; CN101243302A

Abstract

Optischer Codierer, der aufweist:
eine Drehscheibe, die ein Schlitzmuster zum Durchlassen von Licht zwischen einem Lichtempfangsabschnitt und einem Lichtemissionsabschnitt hat; und
eine Nabe zum Befestigen der Drehscheibe an einer Drehwelle, worin die Nabe
mindestens eine erste Rille, die in der Form eines konzentrischen Kreises an der Nabe an einem Endabschnitt einer Seitenfläche davon ausgebildet ist, die an der Drehscheibe angebracht ist, und
mindestens eine zweite Rille enthält, die orthogonal zu der ersten Rille in einer Normallinienrichtung der ersten Rille ausgebildet ist, und
worin die erste Rille und die zweite Rille der Nabe mit einem Klebemittel zum festen Anbringen der Drehscheibe an der Nabe gefüllt sind.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft einen optischen Codierer bzw. Encoder, der in einem Servosystem z.B. eines Roboters, einer Halbleiterherstellungsvorrichtung, eines NC-Maschinenwerkzeugs oder Ähnlichem verwendet wird und der eine Drehposition und eine Drehgeschwindigkeit eines Motors detektiert.
Stand der Technik
Im Stand der Technik wird zum Beispiel in einem Servosystem eines Roboters, einer Halbleiterherstellungsvorrichtung, eines NC-Maschinenwerkzeugs oder Ähnlichem ein Wechselstromservomotor hoher Funktion verwendet und ein optischer Drehcodierer, der eine hohe Auflösung hat, wird zum Detektieren einer Drehposition, einer Drehgeschwindigkeit oder Ähnlichem des Motors verwendet.
3A und 3B zeigen einen Aufbau eines wesentlichen Abschnitts eines Drehteils eines optischen Codierers des Standes der Technik. 3A ist eine seitliche Schnittansicht, die entlang der Linie A-A von 3B genommen ist, und 3B ist eine Vorderansicht, die 3A von einer Seite einer Drehplatte bzw. Drehscheibe zeigt. In 3A bezeichnet das Bezugszeichen 21 eine Drehscheibe eines optischen Codierers, bezeichnet das Bezugszeichen 22 eine Nabe zum Aufnehmen der Drehscheibe 21, ist die Bezeichnung 22a ein vorspringender Abschnitt, der an einem Vorderende der Nabe 22 ausgebildet ist, und bezeichnet die Zahl 22b eine Rille, die an einem Umfang einer Seite einer Fläche bzw. Stirnfläche der Nabe 22 ausge bildet ist, die an der Drehscheibe 21 angebracht ist, die derart vorgesehen ist, dass sie zwischen einer äußeren, peripheren Fläche und dem vorspringenden Abschnitt 22a der Nabe 22 angeordnet ist.
In diesem Aufbau wird die Drehscheibe 21 in einem Zustand gehalten, in dem der vorspringende Abschnitt 22a der Nabe in einen hohlen Abschnitt, der in einer Mitte der Drehscheibe 21 vorgesehen ist, eingesetzt ist, und die Nabe 22 und die Drehscheibe 21 werden befestigt, indem ein Klebemittel 23 zwischen der Nabe 22 und der Drehscheibe 21 und in die Rille 22b eingefüllt wird, die an der Nabe 22 vorgesehen ist. Zudem gibt es ansonsten einen Aufbau mit der Ausbildung einer Rille in einer Umfangsrichtung an einer Stirnfläche der Drehscheibe, die an einer Nabe angebracht ist, und ein Klebemittel wird in die Rille eingefüllt, um dadurch die Drehscheibe und die Nabe zu befestigen (vergleiche zum Beispiel Patentreferenz 1). Patentreferenz 1: JP-A-2004-163145 (Spezifikation Seite 3, 3)
Offenbarung der Erfindung
Probleme, die die Erfindung lösen soll.
Beim Befestigen der Drehscheibe des optischen Codierers des Standes der Technik wird das Befestigen nur durch das Klebemittel ausgeführt und deshalb, wenn eine Fläche zum Herstellen einer Berührung der Drehscheibe und der Nabe miteinander nicht groß genug ausgebildet ist, entsteht das Problem, dass die Klebefestigkeit des Klebemittels niedrig ist und die Zuverlässigkeit verschlechtert wird. Zudem, wenn die Drehwelle eines Motors derart angeklebt wird, dass sie an dem Nabenmittenlochabschnitt befestigt ist, der zuvor hermetisch abgedichtet worden ist, und es keinen Mittenlochabschnitt an der Drehscheibe gibt, kann keine Luft von dem Mittenlochabschnitt der Drehscheibe abgezogen werden. Eine Luftschicht wird deshalb an den Flächen der Drehscheibe und der Nabe erzeugt, die miteinander in Berührung gebracht werden. Es entsteht deshalb auch das Problem, dass eine Streumenge bzw. Menge des Klebemittels ungleichmäßig verteilt wird, dass die Drehscheibe von der Nabe abhebt und dass die Zuverlässigkeit der Haftkraft weiter verschlechtert wird. Wenn das Problem bei der Drehscheibe des optischen Codierers entsteht, wird eine Wölbung oder eine Flächenschwingung erhöht und eine Detektionsgenauigkeit des Codierers wird verschlechtert.
Die Erfindung wurde mit Hinsicht auf dieses Problem ausgeführt und es ist eine Aufgabe von ihr, einen optischen Codierer bereitzustellen, in dem eine Fläche bzw. Bereich des in Berührungbringens einer Drehscheibe und einer Nabe miteinander vergrößert wird und in dem auch, wenn ein Mittenlochabschnitt an der Drehscheibe nicht vorgesehen ist, Luft an den Flächen der Drehscheibe und der Nabe, die in Berührung miteinander gebracht werden, abgezogen werden kann, was eine hohe Haftfestigkeit der Drehscheibe und das Fördern der Zuverlässigkeit umfasst.
Mittel zum Lösen der Probleme
Um das zuvor beschriebene Problem lösen zu können, enthält ein optischer Codierer gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung eine Drehscheibe, die ein Schlitzmuster zum Durchlassen von Licht zwischen einem Lichtempfangsabschnitt und einem Lichtemissionsabschnitt hat, und eine Nabe zum Befestigen der Drehscheibe an einer Drehwelle, worin die Nabe mindestens eine erste Rille, die in einer Form eines konzentrischen Kreises an einem Endabschnitt einer Seitenfläche davon ausgebildet ist, die an der Drehscheibe angebracht ist, und mindestens eine zweite Rille enthält, die orthogonal zu der ersten Rille in einer Normallinienrichtung davon ausgebildet ist, und worin die erste Rille und die zweite Rille der Nabe mit einem Klebemittel bzw. Haftmittel zum festen Anbringen der Drehscheibe und der Nabe gefüllt sind.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung stellt der optische Codierer bereit, dass die zweite Rille der Nabe durch eine vertiefte Form oder eine V-ähnliche Form ausgebildet ist.
Vorteile der Erfindung
Gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung enthält der optische Codierer die Drehscheibe, die das Schlitzmuster zum Durchlassen von Licht zwischen dem Lichtempfangsabschnitt und dem Lichtemissionsabschnitt hat, und die Nabe zum Befestigen der Drehscheibe an der Drehwelle, und es gibt den Aufbau, in dem die Nabe mindestens die erste Rille, die in der Form des konzentrischen Kreises an dem Endabschnitt der Seitenfläche bzw. Stirnseite ausgebildet ist, die an der Drehscheibe angebracht ist, und mindestens die zweite Rille enthält, die orthogonal zu der ersten Rille in der Normallinienrichtung ausgebildet ist. Ein Bereich bzw. eine Fläche des Inberührungbringens der Drehscheibe und der Nabe miteinander kann deshalb vergrößert werden und Luft, die zwischen der Drehscheibe und der Nabe gespeichert ist, kann abgezogen werden. Als Ergebnis davon wird die Haftfestigkeit der Drehscheibe erhöht und die Zuverlässigkeit wird gefördert.
Zudem gibt es gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung den Aufbau, in dem die Form der Rille der Nabe durch eine vertiefte Form oder die V-ähnliche Form ausgebildet ist. Luft, die zwischen der Drehscheibe und der Nabe gespeichert ist, kann deshalb sicher abgezogen werden. Im Ergebnis davon kann die Haftfestigkeit bzw. Haftung der Drehscheibe erhöht werden und die Zuverlässigkeit gefördert werden.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
[1]
1A und 1B zeigen einen Aufbau eines wesentlichen Abschnitts eines Drehteils eines optischen Codierers gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, wobei 1A eine seitliche Schnittansicht ist, die entlang der Linie A-A von 1B genommen ist, und 1B eine Vorderansicht ist, die 1A von einer Seite der Drehscheibe zeigt;
[2]
2 ist eine Ansicht eines Aufbaus des optischen Codierers; und
[3]
3A und 3B zeigen einen Aufbau eines wesentlichen Abschnitts eines Drehteils eines optischen Codierers des Standes der Technik, wobei 3A ist eine seitliche Schnittansicht ist, die entlang der Linie A-A von 3B genommen ist, und 3B eine Vorderansicht ist, die 3A von einer Seite einer Drehscheibe zeigt.
Bester Modus zum Ausführen der Erfindung
Eine Ausführungsform der Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnungen wie folgt erläutert.
Ausführungsform 1
1A und 1B zeigen den Aufbau eines wesentlichen Abschnitts eines Drehteils eines optischen Codierers bzw. Encoders gemäß der Ausführungsform der Erfindung, wobei 1A eine seitliche Schnittansicht ist, die entlang einer Linie A-A von 1B genommen ist, und 1B eine vordere Ansicht ist, die 1A von einer Seite einer Drehscheibe zeigt. Eine Erläuterung von beteiligten Elementen der Erfindung, die die gleichen wie jene des Standes der Technik sind, wird zudem hier weggelassen und beteiligte Elemente, die unterschiedlich dazu sind, werden nachfolgend erläutert.
In 1A bezeichnet das Bezugszeichen 1 eine Drehscheibe, bezeichnet das Bezugszeichen 2 die Nabe, bezeichnet das Bezugszeichen 3 das Klebemittel, bezeichnet das Bezugszeichen 4 die erste Rille und bezeichnet das Bezugszeichen 5 die zweite Rille.
Die beteiligten Elemente der Erfindung unterscheiden sich von jenen des Standes der Technik wie folgt.
Das heißt, dass es einen Aufbau gibt, in dem die Nabe 2 die erste Rille 4, die in einer Form eines konzentrischen Kreises an dem Endabschnitt einer Seitenfläche davon, die an der Drehscheibe 1 angebracht ist, und die zweite Rille 5 enthält, von der eine einzige orthogonal zu der ersten Rille 4 in einer Normallinienrichtung dazu ausgebildet ist, und das Klebemittel 3 zum festen Anbringen der Drehscheibe 1 an der Nabe in die erste Rille 4 und die zweite Rille 5 eingefüllt ist.
Eine Form der zweiten Rille 5 der Nabe ist weiterhin durch eine vertiefte Form oder eine V-ähnliche Form ausgebildet.
Ein Verfahren zum Zusammenbauen eines Abschnitts eines Drehteils des optischen Codierers wird nachfolgend erläutert.
2 ist eine Ansicht eines Aufbaus des optischen Codierers.
In 2 bezeichnet das Bezugszeichen 6 eine Drehwelle, bezeichnet das Bezugszeichen 7 eine Lichtempfangsvorrichtung, bezeichnet das Bezugszeichen 8 eine Lichtemissionsvorrichtung, bezeichnet das Bezugszeichen 9 den festliegenden Schlitz und bezeichnet das Bezugszeichen 10 die Schaltungsleiterplatte.
Zuerst wird die Nabe 2 eingesetzt, sodass sie an der Drehwelle 6 als ein Montageteil bzw. Halteteil befestigt ist, und das Klebemittel 3 wird auf eine Anbringungsfläche der Drehscheibe 1 aufgebracht. Die Drehscheibe 1 wird an der Nabe angebracht und wird vorübergehend befestigt, wonach die Drehwelle 6 des Halteteils langsam gedreht wird. Bei dieser Gelegenheit wird die Drehscheibe 1 vollständig an der Nabe 2 durch Ausführen eines Zentrierens unter Verwendung eines Schlitzmusters der Drehscheibe 1 befestigt, wobei eine optische Vorrichtung und das Ausüben einer Kraft auf einen äußeren Rand der Drehscheibe 1 derart verwendet werden, dass ein exzentrischer Wert des Schlitzmusters mit einem Standard übereinstimmt.
Die Ausführungsform der Erfindung ist durch das Hinzufügen der zweiten Rille 5 orthogonal zu der ersten Rille 4 in der Normallinienrichtung zu der ersten Rille 4 aufgebaut, die an der Fläche der Nabe 2 ausgebildet ist, welche in Berührung mit der Drehscheibe 1 gebracht wird. Auch wenn eine Drehscheibe 1, die nicht mit dem Mittenlochabschnitt versehen ist, fest an der Nabe 2 angebracht wird, wird deshalb das streuende bzw. überschüssige Klebemittel an der ersten Rille 4 durch Speichern von Luft von der ersten Rille 4 zu der zweiten Rille 5 bewegt, wodurch eine gleichmäßige Haftschicht bzw. Klebeschicht erzeugt wird. Deshalb wird das Klebemittel nicht ungleichmäßig verteilt und die Haftfestigkeit kann erhöht werden und die Zuverlässigkeit kann gefördert werden.
Industrielle Anwendbarkeit
Gemäß dem optischen Codierer der Erfindung ist der optische Codierer für die Detektion einer Drehposition, einer Drehgeschwindigkeit oder Ähnlichem verwendbar, wenn eine hohe Auflösung eines Wechselstromservomotors benötigt wird, der als Antriebsquelle eines Servosystems eines Roboters, einer Halbleiterherstellungsvorrichtung, eines NC-Maschinenwerkzeugs oder Ähnlichem verwendet wird.
Zusammenfassung
Es wird ein optischer Codierer bereitgestellt, der eine Fläche zum Inberührungbringen einer Drehscheibe und einer Nabe miteinander vergrößert, der Luft an Flächen der Drehscheibe und der Nabe, die in Berührung miteinander gebracht sind, auch dann abziehen kann, wenn kein Mittenlochabschnitt der Drehscheibe vorhanden ist, der eine hohe Haftfestigkeit der Drehscheibe hat und die Zuverlässigkeit fördert. In einem optischen Codierer, der eine Drehscheibe (1), die ein Schlitzmuster zum Durchlassen von Licht zwischen einem Lichtempfangsabschnitt und einem Lichtemissionsabschnitt hat, und eine Nabe (2) zum Befestigen der Drehscheibe (1) an einer Drehwelle (6) enthält, ist ein Aufbau ausgebildet, in dem die Nabe (2) eine erste Rille (4), die in einer Form eines konzentrischen Kreises an einem Endabschnitt einer Seitenfläche davon ausgebildet ist, die an der Drehscheibe (1) angebracht ist, und eine zweite Rille (5) enthält, die orthogonal zu der ersten Rille (4) in einer Normalrichtung davon ausgebildet ist, und ein Klebemittel (3) zum festen Anbringen der Drehscheibe (1) und der Nabe (2) ist in die erste Rille (4) und die zweite Rille (5) der Nabe (2) eingefüllt. Luft an Flächen der Drehscheibe (1) und der Nabe (2), die in Berührung miteinander gebracht sind, kann dadurch abgezogen werden und deshalb kann die Haftfestigkeit der Drehscheibe (1) erhöht werden und auch die Zuverlässigkeit gefördert werden.

1: Drehscheibe
2: Nabe
3: Klebemittel
4: erste Rille
5: zweite Rille
6: Drehwelle
7: Lichtempfangsvorrichtung
8: Lichtemissionsvorrichtung
9: festliegender Schlitz
10: Schaltungsleiterplatte
21: Drehscheibe
22: Nabe
22a: vorspringender Abschnitt
22b: Rillenabschnitt
23: Klebemittel

Claims

Optischer Codierer, der aufweist: eine Drehscheibe, die ein Schlitzmuster zum Durchlassen von Licht zwischen einem Lichtempfangsabschnitt und einem Lichtemissionsabschnitt hat; und eine Nabe zum Befestigen der Drehscheibe an einer Drehwelle, worin die Nabe mindestens eine erste Rille, die in der Form eines konzentrischen Kreises an der Nabe an einem Endabschnitt einer Seitenfläche davon ausgebildet ist, die an der Drehscheibe angebracht ist, und mindestens eine zweite Rille enthält, die orthogonal zu der ersten Rille in einer Normallinienrichtung der ersten Rille ausgebildet ist, und worin die erste Rille und die zweite Rille der Nabe mit einem Klebemittel zum festen Anbringen der Drehscheibe an der Nabe gefüllt sind.
Optischer Codierer nach Anspruch 1, worin die zweite Rille der Nabe durch eine vertiefte Form oder eine V-ähnliche Form ausgebildet ist.