KR100949540B1 - 조립과 구조가 간단한 인크리멘탈 타입의 광 엔코더 - Google Patents

조립과 구조가 간단한 인크리멘탈 타입의 광 엔코더 Download PDF

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Abstract

본 발명은 조립과 구조가 간단한 인크리멘탈 타입의 광 엔코더에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 모터 뒷부분에 엔코더 보드 마운트 플레이트(ENCODER BOARD MOOUNT PLATE)을 볼트로 고정하고, 상기 엔코더 보드 마운트 플레이트의 일측부에 형성된 돌기부분에 PCB보드의 구멍부분을 일치시킨 후 볼트로 고정한 다음, 모터 뒷부분 샤프트에 엔코더지지 샤프트(SHAFT)을 압입한 후, 상기 엔코더지지 샤프트의 돌기부에 엔코더 슬릿(ENCODER SLIT)의 구멍 부분을 일치시켜 올려놓은 후, 상기 엔코더 슬릿의 중앙에 형성된 구멍을 통과하여 나온 상기 엔코더지지 샤프트의 돌기부에 엔코더 슬릿 이탈방지 캡의 구멍을 일치한 후, 상기 엔코더 슬릿 이탈방지 캡의 구멍에 볼트를 삽입하여 상기 엔코더지지 샤프트에 고정시킨 다음, 엔코더 커버를 닫음으로써 조립됨을 특징으로 하는 조립과 구조가 간단한 인크리멘탈 타입의 광 엔코더에 관한 것이다.
크리멘탈, 광엔코더

Description

조립과 구조가 간단한 인크리멘탈 타입의 광 엔코더{Optical encoder of incremental type having easy Assemble and simple structure}
본 발명은 조립과 구조가 간단한 인크리멘탈 타입의 광 엔코더에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 모터 뒷부분에 엔코더 보드 마운트 플레이트(ENCODER BOARD MOOUNT PLATE)을 볼트로 고정하고, 상기 엔코더 보드 마운트 플레이트의 일측부에 형성된 돌기부분에 PCB보드의 구멍부분을 일치시킨 후 볼트로 고정한 다음, 모터 뒷부분 샤프트에 엔코더지지 샤프트(SHAFT)을 압입한 후, 상기 엔코더지지 샤프트의 돌기부에 엔코더 슬릿(ENCODER SLIT)의 구멍 부분을 일치시켜 올려놓은 후, 상기 엔코더 슬릿의 중앙에 형성된 구멍을 통과하여 나온 상기 엔코더지지 샤프트의 돌기부에 엔코더 슬릿 이탈방지 캡의 구멍을 일치한 후, 상기 엔코더 슬릿 이탈방지 캡의 구멍에 볼트를 삽입하여 상기 엔코더지지 샤프트에 고정시킨 다음, 엔코더 커버를 닫음으로써 조립되는 광 엔코더에 관한 것이다.
종래의 광학식 엔코더의 회전디스크의 장착구조는 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 구성되어 있다. 도시된 바와 같이 하우징(20)은 모터의 브래킷(미도시)에 장착되어 있고, 회전축(21)은 상기 하우징(20)에 베어링(22)을 통하여 지지되며, 상기 회전축(21)의 상부에 소직경부(21b)가 설치되고, 하부에 대직경부(21c)가 설치되어 있다.
또, 상기 소직경부(21b)와 대직경부(21c)의 사이에 단차면(21a)이 마련되어 있고, 글라스 등의 투명한 부재로 이루어지는 회전 디스크(23)는 판면에 차광부 또는 투과부의 패턴(미도시)이 설치되어 있다. 상기 회전 디스크(23)의 구멍(23a)을 상기 회전축(21)의 소직경부(21b)에 삽입하여 회전디스크(23)의 하면을 단차면(21a)에 올려놓고, 상기 회전 디스크(23)의 상면에 환상의 일시고정링(24)을 장착하고 있으며, 상기 일시고정링(24)과 회전축과의 사이에는 접착제가 도포되어 있다.
또한, 발광소자의 홀더(26)에 발광소자(27)가 장착되어 있으며 하우징(20)에 장착한 서브기판(28)의 판면에 수광소자(29)가 장착되어 있고, 하우징(20)에 지지구(미도시)를 통하여 장착된 메인기판(30)과 상기 서브기판(28)을 접속선(미도시)으로 접속하고, 상기 메인기판(30)의 판면에 회전량을 검출하는 회로를 구성하는 전자부품이 탑재되어 있다.
상기 광학식 엔코더의 조립작업은 회전 디스크(23)의 구멍(23a)을 회전축(21)의 소직경부(21b)에 삽입하고, 회전디스크(23)의 하면을 회전축(21)의 단차면(21a)에 올려놓는다. 일시고정링(24)을 회전축(21)의 소직경부(21b)에 끼워 넣고, 일시고정링(24)의 돌출편을 굴곡시켜, 이 일시고정링(24)과 회전축(21)의 단차 면(21a)에서 회전 디스크(23)를 일시 고정한다. 이 상태에서 상기 회전 디스크(23)를 회전시키면서 회전 디스크(23)를 센터링한다. 상기 일시고정링(24)의 돌출편 사이의 틈으로부터 접착제를 도포하고, 일시고정링(24)를 접착제에 매설하여 회전축 디스크(23)를 회전축(21)에 고정한다. 이와 같이 회전축(21)에 회전 디스크(23)를 고정한 후, 발광소자(27), 수광소자(29) 및 서브 기판(28)을 장착하여 구성한다.
그러나, 종래의 광학식 엔코더는 회전 디스크의 고정 강도를 얻기 위하여 일시고정링(24)을 접착제로 매설하기 때문에, 회전 디스크(23)의 구멍(23a)과 회전축(21)과의 사이, 및 회전 디스크(23)와 회전축(21)의 단차면(21a)과의 사이에 접착제가 유입되며, 이 접착제가 온도변동으로 수축되어 회전 디스크가 위치어긋남, 편심, 면 편향을 일으켜 검출 정밀도가 저하되었다. 또한, 장착구조가 복잡하여 조립작업이 어려운 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 본 발명은 부품수를 최소화하고 구조를 간단하게 하여 별도의 복잡하고 어려운 전용 지그없이도 300PPS의 분해능을 갖는 인크리멘탈 타입의 광 엔코더를 쉽게 조립하여 사용할 수 있도록 함과 동시에 회전 디스크가 위치어긋남, 편심, 면 편향을 일으키지 않도록 회전 디스크의 고정 강도를 얻을 수 있도록 함에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 조립과 구조가 간단한 인크리멘탈 타입의 광 엔코더에 관한 것으로서, 모터(1)의 뒷부분에 상기 모터의 샤프트(SHAFT)가 돌출되도록 결합 고정되는 엔코더 보드 마운트 플레이트(ENCODER BOARD MOOUNT PLATE)(100)와, 상기 엔코더 보드 마운트 플레이트(100)의 일측부에 결합 고정되는 PCB보드(200)와, 상기 엔코더 보드 마운트 플레이트(100)의 상부로 돌출된 모터(100)의 샤프트에 압입되는 엔코더지지 샤프트(300)와, 상기 엔코더지지 샤프트(300)의 상부면에 결합되는 엔코더 슬릿(ENCODER SLIT)(400)과, 상기 엔코더지지 샤프트(300)과 나사 결합되어 상기 엔코더 슬릿(400)을 고정시키는 엔코더 슬릿 이탈방지 캡(500)과, 상기 엔코더 보드 마운트 플레이트(ENCODER BOARD MOOUNT PLATE)(100)에 결합되어 상기 구성요소들을 보호하는 엔코더 커버(600)으로 구성됨을 특징으로 한다.
상기 엔코더 보드 마운트 플레이트(100)는 모터(1)와 결합되는 모터결합부(110)와, PCB보드(200)가 결합되는 PCB보드결합부(120)로 구분되어 지고,
상기 모터결합부(110)의 중앙에는 상기 모터(1)의 샤프트가 돌출될 수 있도록 중앙통공(111)이 형성되어 있으며, 상기 중앙통공(111)의 둘레에는 상기 모터(1)와의 결합을 위한 다수개의 나사공(112)이 형성되어 있으며,
상기 PCB보드결합부(120)에는 상기 PCB보드(200)를 결합 고정시키기 위해 단 턱진 다수개의 돌출구(121)와 나사공(122)이 형성되어 있다.
또한, 상기 엔코더 보드 마운트 플레이트(100)의 외주면 둘레에는 엔코더 커버(600)가 결착될 수 있도록 다수개의 홈(101)이 형성되어 있다.
상기 PCB보드(200)는 보드판(201) 위에 엔코더 슬릿(400)을 통과한 광원을 측정할 수 있도록 구성된 통상의 포토센서(210)와, 상기 포토센서(210)에 전원 공급하기 위한 전원선이 연결되는 케이블커넥터(220)가 구비되어 있으며,
상기 보드판(201)의 양측부에는 상기 엔코더 보드 마운트 플레이트(100)의 PCB결합부(120)에 형성된 다수개의 돌출구(121)가 삽입되는 결합공(202)과, 상기 엔코더 보드 마운트 플레이트(100)의 PCB결합부(120)에 형성된 나사공(122)과 일치되어 볼트에 의해 결합되도록 나사공(203)이 형성되어 있다.
상기 포토센서(210)는 광원발생부(211)와 광원검출부(212)가 'ㄷ'자 형으로 일체화되어 있으며, 상기 광원발생부(211)와 광원검출부(212) 사이에 형성된 홈부(213)에는 엔코더 슬릿(400)이 위치될 수 있도록 상기 보드판(201)에 결합되어 있고,
상기 케이블커넥터(220)은 케이블을 손쉽게 연결할 수 있도록 상기 엔코더커버(600)의 외부로 돌출되도록 상기 포토센서(210)의 대향 대는 위치에 결합된다.
상기 엔코더지지 샤프트(300)는 상기 엔코더 보드 마운트 플레이트(100)의 모터결합부(110)에 형성된 중앙통공(111)을 통해 돌출된 모터(1)의 샤프트에 압입결합되도록 몸체(310)의 하부 중앙에 홈부(미도시)가 형성되어 있으며,
상기 몸체(310)의 상부에는 엔코더 슬릿(400)을 안치시키기 위한 안치대(320)가 형성되어 있고,
상기 안치대(320)의 중앙부에는 엔코더 슬릿(400)의 중앙부에 형성된 통공에 삽입되고, 엔코더 슬릿 이탈방지 캡(500)과 나사결합되는 중앙돌출 결합부(322)가 형성되어 있으며,
상기 안치대(320)의 양측부에는 회전시 상기 엔코더 슬릿(400)이 미끄러지는 것을 방지하기 위한 엔코더슬릿고정돌기(321)가 형성되어 있다.
상기 엔코더 슬릿(400)은 통상의 엔코더 슬릿의 중앙부에 통공과, 고정홀을 형성한 형태로서, 보다 상세하게는 상기 엔코더지지 샤프트(300)의 안치대(320) 상에 형성된 중앙돌출 결합부(322)가 삽입될 수 있도록 중앙통공(401)이 형성되어 있고, 상기 중앙통공(201)의 양측에 상기 엔코더지지 샤프트(300)의 안치대(320) 상에 형성된 엔코더슬릿고정돌기(321)가 삽입되는 고정홀(402)이 형성되어 있다.
상기 엔코더슬릿 이탈방지 캡(500)은 하부 끝단 양측에 상기 엔코더 슬릿(400)의 고정홀(402)를 통과한 상기 엔코더지지 샤프트(300)의 엔코더 슬릿 고정돌기(321)가 삽입되는 엔코더 슬릿 고정홈(501)이 형성되어 있고,
중앙부에는 상기 엔코더 슬릿(400)의 고정홀(402)를 통과한 상기 엔코더지지 샤프트(300)의 중앙돌출 결합부(322)에 볼트결합시킬 수 있도록 중앙홀(502) 및 볼트수용부(503)가 형성되어 있다.
상기 엔코더 커버(600)은 상기 엔코더 보드 마운트 플레이트(100)와 같은 형상으로 내부에 상기 구성요소들이 수용될 수 있도록 구성되어 있으며, 상기 PCB보드(200)에 구비된 케이블커넥터(220)가 외부로 돌출될 수 있도록 상기 케이블커넥터(220)가 위치하는 일측부가 개방되어 있고, 커버 몸체 하단의 둘레에는 상기 엔코더 보드 마운트 플레이트(100)의 외주면 둘레에 형성된 홈(101)에 결착되는 결착구(601)가 형성되어 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명은 부품수를 최소화함으로써 제조원가를 크게 줄일 수 있으며 조립시 전용 지그 없이도 위치를 맞출 수 있는 구조를 택하여 조립시간 단축 및 조립 불량을 없앨 수 있다. 또한, 엔코더 슬릿의 위치가 어긋나거나, 편심, 면 편향, 미끄러짐 현상이 을 발생하지 않아 엔코더 슬릿의 고정 강도를 얻을 수 있다.
따라서, 간단한 구조로 높은 신뢰성과 대량생산에 적합하다.
본 발명은 조립과 구조가 간단한 인크리멘탈 타입의 광 엔코더에 관한 것으로서, 그 조립과정을 살펴보면, 모터(1)의 후면에 엔코더 보드 마운트 플레이트(100)의 모터결합부(110)가 접하도록 한 후, 상기 모터결합부(110)에 형성된 나사공(112)에 볼트를 삽입하여 모터(1)에 고정시킨다. 이때 모터(1)의 후면 중앙에 있는 샤프트(미도시)는 상기 모터결합부(110)의 중앙통공(111)을 통과하여 돌출되게 된다.
그 다음, 상기 엔코더 보드 마운트 플레이트(110)의 PCB보드결합부(120) 상에 PCB보드(200)을 위치시키고, 이때 상기 PCB보드결합부(120)에 형성된 돌출구(121) 및 나사공(122)에 PCB보드(200)의 결합공(202)과 나사공(203)을 일치시켜 상기 PCB보드결합부(120)에 형성된 돌출구(121)가 상기 PCB보드(200)에 형성된 결합공(202)에 삽입되도록 하고, 상기 PCB보드결합부(120)와 PCB보드(200)에 형성된 나사공(122,203)에는 볼트를 삽입시켜 고정시킨다.
그 다음, 상기 엔코더 보드 마운트 플레이트(100)의 모터결합부(110)에 형성된 중앙통공(111)을 통해 돌출된 모터(1)의 샤프트에 엔코더지지 샤프트(300)을 압입한 후,
상기 엔코더지지 샤프트(300)의 중앙돌출 결합부(322)와 엔코더슬릿 고정돌기(321)에 엔코더 슬릿(400)의 중앙통공(401)과 고정홀(402)을 각각 일치시켜 엔코더 슬릿(400)을 결합시킨다. 이때, 상기 엔코더 슬릿(400)의 일부는 상기 PCB보드(200)에 구비된 포토센서(210)의 광원발생부(211)와 광원검출부(212) 사이에 형성된 홈부(213)에 위치되도록 한다.
그 다음, 상기 엔코더 슬릿(400) 위로 돌출된 엔코더슬릿 고정돌기(321)에 엔코더슬릿 이탈 방지캡(500)의 엔코더 슬릿 고정홈(501)을 일치킨 후, 볼트를 상기 엔코더슬릿 이탈 방지캡(500)의 중앙에 형성된 중앙홀(502)과 볼트수용부(503)에 삽입시켜 엔코더 지지 샤프트(300)에 고정시킨다.
그 다음, 엔코더 커버(600)를 닫아 상기 엔코더 커버(600)의 결착구(601)가 엔코더 보드 마운트 플레이트(100)의 홈(101)에 결착됨으로써 조립이 완료된다.
상기와 같이 구성된 광 엔코더는 상기 엔코더 커버(600) 외부로 돌출된 케이블 커넥터(220)에 전원케이블을 연결하여 전원 공급시 동작하게 된다.
도 1은 종래의 광학식 엔코더의 측단면도
도 2는 종래의 광학식 엔코더의 요부 확대도
도 3은 본 발명에 따른 광 엔코더의 구성도
도 4는 본 발명에 따른 광 엔코더의 요부 확대도
도 5는 본 발명에 따른 광 엔코더의 분해 사시도
<도면의 주요 부분에 대한 설명>
1 : 모터 100 : 엔코더 보드 마운트 플레이트
110 : 모터결합부 120 : PCB보드결합부
200 : PCB보드 210 : 포토센서
220 : 케이블커넥터 300 : 엔코더지지 샤프트
400 : 엔코더 슬릿 500 : 엔코더 슬릿 이탈방지 캡
600 : 엔코더 커버

Claims (10)

  1. 조립과 구조가 간단한 인크리멘탈 타입의 광 엔코더에 있어서,
    모터(1)의 뒷부분에 상기 모터의 샤프트(SHAFT)가 돌출되도록 결합 고정되는 엔코더 보드 마운트 플레이트(ENCODER BOARD MOOUNT PLATE)(100)와;
    상기 엔코더 보드 마운트 플레이트(100)의 일측부에 결합 고정되는 PCB보드(200)와;
    상기 엔코더 보드 마운트 플레이트(100)의 상부로 돌출된 모터(100)의 샤프트에 압입되는 엔코더지지 샤프트(300)와;
    상기 엔코더지지 샤프트(300)의 상부면에 결합되는 엔코더 슬릿(ENCODER SLIT)(400)과;
    상기 엔코더지지 샤프트(300)과 나사 결합되어 상기 엔코더 슬릿(400)을 고정시키는 엔코더 슬릿 이탈방지 캡(500)과;
    상기 엔코더 보드 마운트 플레이트(ENCODER BOARD MOOUNT PLATE)(100)에 결합되어 상기 구성요소들을 보호하는 엔코더 커버(600);를 포함하여 구성되되,
    상기 엔코더 슬릿(400)은 엔코더지지 샤프트(300)의 안치대(320) 상에 형성된 중앙돌출 결합부(322)가 삽입될 수 있도록 중앙통공(401)이 형성되어 있고, 상기 중앙통공(401)의 양측에 상기 엔코더지지 샤프트(300)의 안치대(320) 상에 형성된 엔코더슬릿고정돌기(321)가 삽입되는 고정홀(402)이 형성되어 있음을 특징으로 하는 조립과 구조가 간단한 인크리멘탈 타입의 광 엔코더.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 엔코더 보드 마운트 플레이트(100)는 모터(1)와 결합되는 모터결합부(110)와, PCB보드(200)가 결합되는 PCB보드결합부(120)로 구분되는 것을 특징으 로 하는 조립과 구조가 간단한 인크리멘탈 타입의 광 엔코더.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 모터결합부(110)의 중앙에는 상기 모터(1)의 샤프트가 돌출될 수 있도록 중앙통공(111)이 형성되어 있으며, 상기 중앙통공(111)의 둘레에는 상기 모터(1)와의 결합을 위한 다수개의 나사공(112)이 형성되어 있으며,
    상기 PCB보드결합부(120)에는 상기 PCB보드(200)를 결합 고정시키기 위해 단턱진 다수개의 돌출구(121)와 나사공(122)이 형성되어 있고,
    상기 엔코더 보드 마운트 플레이트(100)의 외주면 둘레에는 엔코더 커버(600)가 결착될 수 있도록 다수개의 홈(101)이 형성되어 있음을 특징으로 하는 조립과 구조가 간단한 인크리멘탈 타입의 광 엔코더.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 PCB보드(200)는 보드판(201) 위에 엔코더 슬릿(400)을 통과한 광원을 측정할 수 있도록 구성된 통상의 포토센서(210)와, 상기 포토센서(210)에 전원 공급하기 위한 전원선이 연결되는 케이블커넥터(220)가 구비되어 있으며,
    상기 보드판(201)의 양측부에는 상기 엔코더 보드 마운트 플레이트(100)의 PCB결합부(120)에 형성된 다수개의 돌출구(121)가 삽입되는 결합공(202)과, 상기 엔코더 보드 마운트 플레이트(100)의 PCB보드결합부(120)에 형성된 나사공(122)과 일치되어 볼트에 의해 결합되도록 나사공(203)이 형성되어 있음을 특징으로 하는 조립과 구조가 간단한 인크리멘탈 타입의 광 엔코더.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 포토센서(210)는 광원발생부(211)와 광원검출부(212)가 'ㄷ'자 형으로 일체화되어 있으며, 상기 광원발생부(211)와 광원검출부(212) 사이에 형성된 홈부(213)에는 엔코더 슬릿(400)이 위치될 수 있도록 상기 보드판(201)에 결합되어 있음을 특징으로 하는 조립과 구조가 간단한 인크리멘탈 타입의 광 엔코더.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 케이블커넥터(220)은 케이블을 손쉽게 연결할 수 있도록 상기 엔코더커버(600)의 외부로 돌출되도록 상기 포토센서(210)의 대향 대는 위치에 결합됨을 특징으로 하는 조립과 구조가 간단한 인크리멘탈 타입의 광 엔코더.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 엔코더지지 샤프트(300)는 상기 엔코더 보드 마운트 플레이트(100)의 모터결합부(110)에 형성된 중앙통공(111)을 통해 돌출된 모터(1)의 샤프트에 압입결합되도록 몸체(310)의 하부 중앙에 홈부(미도시)가 형성되어 있으며,
    상기 몸체(310)의 상부에는 엔코더 슬릿(400)을 안치시키기 위한 안치대(320)가 형성되어 있고,
    상기 안치대(320)의 중앙부에는 엔코더 슬릿(400)의 중앙부에 형성된 통공에 삽입되고, 엔코더 슬릿 이탈방지 캡(500)과 나사결합되는 중앙돌출 결합부(322)가 형성되어 있으며,
    상기 안치대(320)의 양측부에는 회전시 상기 엔코더 슬릿(400)이 미끄러지는 것을 방지하기 위한 엔코더슬릿고정돌기(321)가 형성되어 있음을 특징으로 하는 조립과 구조가 간단한 인크리멘탈 타입의 광 엔코더.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 엔코더슬릿 이탈방지 캡(500)은 하부 끝단 양측에 상기 엔코더 슬릿(400)의 고정홀(402)를 통과한 상기 엔코더지지 샤프트(300)의 엔코더 슬릿 고정돌기(321)가 삽입되는 엔코더 슬릿 고정홈(501)이 형성되어 있고,
    중앙부에는 상기 엔코더 슬릿(400)의 고정홀(402)를 통과한 상기 엔코더지지 샤프트(300)의 중앙돌출 결합부(322)에 볼트결합시킬 수 있도록 중앙홀(502) 및 볼트수용부(503)가 형성되어 있음을 특징으로 하는 조립과 구조가 간단한 인크리멘탈 타입의 광 엔코더.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 엔코더 커버(600)은 상기 엔코더 보드 마운트 플레이트(100)와 같은 형상으로 내부에 상기 구성요소들이 수용될 수 있도록 구성되어 있으며, 상기 PCB보드(200)에 구비된 케이블커넥터(220)가 외부로 돌출될 수 있도록 상기 케이블커넥터(220)가 위치하는 일측부가 개방되어 있고, 커버 몸체 하단의 둘레에는 상기 엔코더 보드 마운트 플레이트(100)의 외주면 둘레에 형성된 홈(101)에 결착되는 결착구(601)가 형성되어 있음을 특징으로 하는 조립과 구조가 간단한 인크리멘탈 타입의 광 엔코더.
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