KR19990030595U - Mask supporter structure of high resolution rotary encoder - Google Patents
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Abstract
본 고안은 수광소자 기판과 마스크 서포터를 포함하여 구성되는 고분해능 로터리 엔코더의 마스크 서포터 구조로서, 상기 수광소자 기판을 둘러싸도록 상기 마스크 서포터 상에 설치되는 보조보드와, 상기 보조보드를 미세조정하기 위하여 상기 마스크 서포터에 형성하는 탭구멍과, 이 탭구멍에 나사맞춤된 세트 스크류로 구성된다.The present invention is a mask supporter structure of a high resolution rotary encoder comprising a light receiving element substrate and a mask supporter, the auxiliary board is installed on the mask supporter to surround the light receiving element substrate, and to fine-adjust the auxiliary board A tab hole formed in the mask supporter and a set screw screwed into the tab hole.
따라서, 고분해능의 엔코더의 마스크 서포터에 탭구멍을 형성하고 또 보조보드 및 세트 스크류를 이용하여 수광소자 기판을 마스크와 일치시키기 때문에, 고분해능 엔코더 조립 조정시 작업이 용이하여 작업시간을 단축하고 정확한 위상차로 인해 엔코더의 정밀도를 향상시키는 효과가 있다.Therefore, since the tab hole is formed in the mask supporter of the high-resolution encoder and the sub-board and the set screw are used to match the light-receiving element substrate with the mask, it is easy to work when adjusting the high-resolution encoder assembly, which shortens the working time and provides accurate phase difference. This has the effect of improving the accuracy of the encoder.
Description
본 고안은 로타리 엔코더에 관한 것으로, 특히 고분해능 엔코더에 있어서, 디스크의 고분해능을 인한 각상의 위상조정을 위하여 마스크 서포터에 보조보드를 설치하고 이 보조보드를 미세조정하는 탭구멍을 설치하여 마스크와 포토셀 기판과의 위치맞춤을 정확하게 함으로써 마스크를 떼어내고 재작업을 하는 작업공수 지연 및 문제점을 해결할 수 있는 고분해능 로터리 엔코더의 마스크 서포터 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a rotary encoder, in particular, in a high resolution encoder, in order to adjust the phase of each phase due to the high resolution of the disc, a mask board is installed in the mask supporter, and a tab hole for fine-adjusting the auxiliary board is provided for the mask and the photocell. The present invention relates to a mask supporter structure of a high resolution rotary encoder which can solve labor delays and problems of removing and reworking a mask by precisely aligning with a substrate.
도 1은 종래의 로터리 엔코더를 나타낸 단면도, 도 2는 종래의 로터리 엔코더의 주요 얼개를 나타낸 분해사시도, 도 3은 종래의 로터리 엔코더에 의한 엔코더 신호의 출력파형도, 도 4는 종래의 로터리 엔코더의 마스크 서포터를 나타낸 단면도, 도 5는 종래의 로터리 엔코더에 의한 고분해능 출력파형도이다.1 is a cross-sectional view illustrating a conventional rotary encoder, FIG. 2 is an exploded perspective view showing a main aperture of a conventional rotary encoder, FIG. 3 is an output waveform diagram of an encoder signal by a conventional rotary encoder, and FIG. 4 is a diagram of a conventional rotary encoder. Sectional drawing which shows the mask supporter, FIG. 5 is a high-resolution output waveform diagram by the conventional rotary encoder.
종래 고분해능 로타리 엔코더 구성을 보면, 도 1에 나타낸 바와 같이 프레임(10)의 내부에는 베어링(20)에 의해 축(30)이 설치되어 있다.In the conventional high resolution rotary encoder configuration, as shown in FIG. 1, the shaft 30 is provided inside the frame 10 by a bearing 20.
상기 축(30)의 한쪽에는 회로기판(110) 상에 발광소자(100)가 설치되고, 이 발광소자(100)의 상대편에는 상기 발광소자(100)의 빛을 받는 수광소자(50)를 포함하는 구성의 수광소자 기판(40)이 설치되어 있다.One side of the shaft 30 is provided with a light emitting device 100 on the circuit board 110, the opposite side of the light emitting device 100 includes a light receiving device 50 that receives the light of the light emitting device 100 The light receiving element substrate 40 is configured.
상기 수광소자 기판(40)은 발광소자(100)로부터 조사되어온 빛을, 디스크(80)와 마스크 서포터(60)에 의해 부착된 마스크(70)를 통과해서 수광하여 수광신호로 만들고 이 수광신호를 처리한다.The light receiving element substrate 40 receives light emitted from the light emitting element 100 through the mask 70 attached by the disk 80 and the mask supporter 60 to form a light receiving signal, and generates the light receiving signal. Process.
또 상기 회로기판(110) 및 최외곽에 이들 부품을 보호하는 커버(120)가 설치되어 있다.In addition, the circuit board 110 and the cover 120 for protecting these components is provided on the outermost.
이와 같이 구성된 종래의 로터리 엔코더는, 도 2에서와 같이 전원이 공급되면, 발광소자(100)로부터 광(빛)이 조사될 때에, 이 빛은 상기 디스크(80)와 마스크(70)의 슬릿구멍으로 통과하여 수광소자 기판(40)에 이르고, 이 수광소자 기판(40)의 수광소자(50)는 광신호를 전기적인 신호로 바꾸어서 회로기판(110)으로 연결된다.In the conventional rotary encoder configured as described above, when power is supplied as shown in FIG. 2, when light (light) is irradiated from the light emitting element 100, the light is slit holes of the disk 80 and the mask 70. Passing through to the light receiving element substrate 40, the light receiving element 50 of the light receiving element substrate 40 is connected to the circuit board 110 by converting an optical signal into an electrical signal.
상기 회로기판(110)에서는 전기적 신호를 파형정형하여 도 3에 나타낸 바와 같은 신호를 출력하게 된다.The circuit board 110 waveform-forms an electrical signal to output a signal as shown in FIG. 3.
종래의 로터리 엔코더는, 상기 발광소자(100)에서 빛을 조사하여 수광소자(50)가 빛을 받는데 있어서, 종래 마스크 서포터(60)는 도 4에서와 같이 마스크 서포터(60)의 기구물에서의 2단에 수광소자 기판(40)을 놓고 소정의 접착제(본드)(300)로 본딩해서 고정시키고 마스크(70)를 마스크 서포터(60)의 3단에 고정시키고 본딩을 한다.In the conventional rotary encoder, the light receiving device 50 receives light by irradiating the light from the light emitting device 100, and the conventional mask supporter 60 is formed in the mechanism of the mask supporter 60 as shown in FIG. At the end, the light receiving element substrate 40 is placed and fixed by bonding with a predetermined adhesive (bond) 300, and the mask 70 is fixed at three stages of the mask supporter 60 and bonded.
이때 상기 발광소자(100)로부터 빛이 조사되어 수광소자(50)에 투과되는데 있어서 수광소자 기판(40) 및 마스크(70)를 육안으로 보고 맞추어 부착하므로 발광소자(100)로부터 정확한 광축을 맞추기가 힘들고, 특히 엔코더의 고분해능은 굉장히 민감함으로 도 3의 엔코더 출력파형처럼 깨끗하게 출력되기가 힘들며 정확한 위상조정이 되지 못해 엔코더의 정밀도를 향상시키는데 문제점이 있었다.At this time, since the light is emitted from the light emitting device 100 and transmitted to the light receiving device 50, the light receiving device substrate 40 and the mask 70 are visually attached to each other, so that the correct optical axis is adjusted from the light emitting device 100. In particular, the high resolution of the encoder is very sensitive, so it is difficult to output cleanly like the encoder output waveform of FIG. 3, and there is a problem in improving the precision of the encoder because the phase adjustment is not accurate.
또 도 5에서와 같이, 종래의 마스크 서포터는 육안으로 조립조정하기 때문에, 마스크 서포터(60)의 조립에 대한 누적오차가 발생되어, a, b, c, d와 같이 θ=90°의 위상차가 정확하지 않아 고분해능 엔코더를 생산하는데 조정시간 및 재작업등으로 작업공수가 많아지게 되고 고회전시에는 응답성이 부족하여 정밀도가 떨어지는 문제점이 있다.In addition, as shown in FIG. 5, since the conventional mask supporter performs assembly adjustment with the naked eye, a cumulative error occurs in assembling the mask supporter 60, so that a phase difference of θ = 90 ° such as a, b, c, and d is obtained. It is not accurate to produce a high-resolution encoder, the operation time is increased due to adjustment time and rework, etc., and there is a problem that the precision is low due to lack of responsiveness at high rotation.
본 고안의 목적은 고분해능 엔코더에 있어서, 디스크의 고분해능을 인한 각상(신호:ABZ)의 위상조정을 위하여 마스크 서포터에 보조보드를 설치하고 이 보조보드를 미세조정하는 탭구멍을 설치하여 마스크와 포토셀 기판과의 위치맞춤을 정확하게 함으로써 마스크를 떼어내고 재작업을 하는 작업공수 지연 및 문제점을 해결할 수 있는 고분해능 로터리 엔코더의 마스크 서포터 구조를 제공함에 있다.An object of the present invention is to provide a mask and a photocell in a high resolution encoder by installing a sub board in a mask supporter for adjusting phase of each phase (signal: ABZ) due to a high resolution of a disc, and installing a tap hole for finely adjusting the sub board. The present invention provides a mask supporter structure of a high resolution rotary encoder that can solve labor delays and problems of removing and reworking a mask by accurately aligning a substrate.
도 1은 종래의 로터리 엔코더를 나타낸 단면도1 is a cross-sectional view showing a conventional rotary encoder
도 2는 종래의 로터리 엔코더의 주요 얼개를 나타낸 분해사시도Figure 2 is an exploded perspective view showing the main aperture of the conventional rotary encoder
도 3은 종래의 로터리 엔코더에 의한 엔코더 신호의 출력파형도3 is an output waveform diagram of an encoder signal by a conventional rotary encoder
도 4는 종래의 로터리 엔코더의 마스크 서포터를 나타낸 단면도4 is a cross-sectional view showing a mask supporter of a conventional rotary encoder.
도 5는 종래의 로터리 엔코더에 의한 고분해능 출력파형도5 is a high resolution output waveform diagram of a conventional rotary encoder
도 6은 본 고안의 로터리 엔코더를 나타낸 단면도6 is a cross-sectional view showing a rotary encoder of the present invention
도 7은 본 고안의 로터리 엔코더의 주요 얼개를 나타낸 분해사시도Figure 7 is an exploded perspective view showing the main aperture of the rotary encoder of the present invention
도면중 주요부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for main parts of the drawings
10 : 프레임 20 : 베어링10 frame 20 bearing
30 : 축 40 : 수광소자 기판30 axis 40 light receiving element substrate
50 : 수광소자 60 : 마스크 서포터50: light receiving element 60: mask supporter
70 : 마스크 80 : 디스크70: mask 80: disk
100 : 발광소자 110 : 회로기판100: light emitting element 110: circuit board
120 : 커버 130 : 보조보드120: cover 130: auxiliary board
140 : 탭구멍 150 : 세트 스크류140: tap hole 150: set screw
상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 고분해능 로터리 엔코더의 마스크 서포터 구조는, 수광소자 기판과 마스크 서포터를 포함하여 구성되는 고분해능 로터리 엔코더의 마스크 서포터 구조로서, 상기 수광소자 기판을 둘러싸도록 상기 마스크 서포터 상에 설치되는 보조보드와, 상기 보조보드를 미세조정하기 위하여 상기 마스크 서포터에 형성하는 탭구멍과, 이 탭구멍에 나사맞춤된 세트 스크류로 구성된다.The mask supporter structure of the high-resolution rotary encoder of the present invention for achieving the above object is a mask supporter structure of a high-resolution rotary encoder comprising a light receiving element substrate and a mask supporter, on the mask supporter to surround the light receiving element substrate. The auxiliary board is provided, a tab hole formed in the mask supporter for fine adjustment of the auxiliary board, and a set screw screwed into the tab hole.
따라서, 고분해능의 엔코더의 마스크 서포터에 탭구멍을 형성하고 또 보조보드 및 세트 스크류를 이용하여 수광소자 기판을 마스크와 일치시키기 때문에, 고분해능 엔코더 조립 조정시 작업이 용이하여 작업시간을 단축하고 정확한 위상차로 인해 엔코더의 정밀도를 향상시키는 효과가 있다.Therefore, since the tab hole is formed in the mask supporter of the high-resolution encoder and the sub-board and the set screw are used to match the light-receiving element substrate with the mask, it is easy to work when adjusting the high-resolution encoder assembly, which shortens the working time and provides accurate phase difference. This has the effect of improving the accuracy of the encoder.
이하, 도 6 및 도 7을 참조하여 본 고안의 고분해능 로터리 엔코더의 마스크 서포터 구조에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the mask supporter structure of the high resolution rotary encoder of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 6 and 7.
도 6은 본 고안의 로터리 엔코더를 나타낸 단면도, 도 7은 본 고안의 로터리 엔코더의 주요 얼개를 나타낸 분해사시도이다.Figure 6 is a cross-sectional view showing a rotary encoder of the present invention, Figure 7 is an exploded perspective view showing the main aperture of the rotary encoder of the present invention.
종래 설명과 같은 부품에 대해서는 같은 부호를 사용함으로써 설명상의 번잡함을 피하고자 한다.By using the same reference numerals for the same parts as the conventional description, it is intended to avoid descriptive clutter.
본 고안의 구성은 상기 프레임(10) 내부에 설치된 베어링(20)에 의해 지지되는 축(30)과, 발광소자(100)의 빛이 조사되어 디스크(80)와 이 디스크에 대향되어 설치되어 있는 마스크(70)와, 이 마스크를 고정하는 마스크 서포터(60)와, 마스크 서포터(60) 내에는 수광소자(50)를 장착한 수광소자 기판(40)과 수광신호를 처리하는 회로기판(110)을 기본 구조로 하고 있다.The configuration of the present invention is the shaft 30 supported by the bearing 20 installed in the frame 10 and the light emitted from the light emitting device 100 is provided to face the disk 80 and the disk is installed A mask 70, a mask supporter 60 for fixing the mask, a light receiving element substrate 40 on which the light receiving element 50 is mounted, and a circuit board 110 for processing a light receiving signal in the mask supporter 60. Has a basic structure.
이러한 구성에서, 본 고안의 특징적인 점은 상기 수광소자 기판(40)을 둘러싸고 보조보드(130)를 설치하고, 이 보조보드(130)를 세트 스크류(150)로 조정하도록 상기 마스크 서포터(60)에 탭구멍(140)을 형성하고 있다는 것이다.In this configuration, a feature of the present invention is that the mask supporter 60 to surround the light-receiving element substrate 40 to install the auxiliary board 130 and to adjust the auxiliary board 130 with the set screw 150. The tab hole 140 is formed in the groove.
다시 설명하면, 디스크(80)에서 수광소자(50)에 이르기까지 고분해능의 수um의 미세한 조립 오차를 해결하기 위하여 정밀한 조립이 요구된다.In other words, precise assembly is required to solve the fine assembly error of the high resolution of several microns from the disk 80 to the light receiving element 50.
이에 부응하여 정확하게 위상차가 조정되도록 도 7에서와 같이 절연에서 보호하도록 수광소자 기판(40)을 보조보드(130)로 둘러싸도록 설치하여 이 보조보드(130) 내에 수광소자 기판(40)을 삽입설치하고 있다.In response to this, the light receiving element substrate 40 is installed to surround the light receiving element substrate 40 with the auxiliary board 130 so as to protect it from insulation as shown in FIG. 7 so that the phase difference is accurately adjusted. Doing.
또 상기 보조보드(130) 내에 삽입한 수광소자 기판(40)이 마스크(70)와의 광축일치를 위한 정확한 위상조립이 잘되게 하기 위해 사각홈 내에 보조보드(130)를 삽입하고, 마스크 서포터(60)의 좌,우,전에는 2개씩의 탭구멍(140)을 형성하고 있다.In addition, the sub-board 130 is inserted in the rectangular groove so that the light-receiving element substrate 40 inserted into the sub-board 130 can be accurately assembled with respect to the optical axis with the mask 70, and the mask supporter 60 is inserted therein. Left, right, and before the two tab holes 140 are formed.
이러한 구성을 가지는 본 고안의 전체적인 동작은 종래 도 2에 나타낸 바와 같다. 그러나, 상기 보조보드(130), 탭구멍(140), 세트 스크류(150)의 부가 설치로 말미암아 다음과 같은 특이 작용을 한다.The overall operation of the present invention having such a configuration is as shown in FIG. 2. However, due to the additional installation of the auxiliary board 130, the tab hole 140, the set screw 150 has the following specific functions.
먼저, 발광소자(100)로 부터 빛이 조사되고, 그 빛이 디스크(80), 마스크(70)를 통과하여 수광소자 기판(40)의 수광소자(50)에 도달할 때에, 상기 세트 스크류(150)를 돌려서 좌, 우, 전의 3방향으로 수광소자 기판(40)을 미세조정하여 정확히 일치된 광 신호가 상기 회로기판(110)으로 입력되어 파형정형이 되어 도 3과 같이 고분해능 엔코더에서도 깨끗하고 정확한 위상차를 가진 디지털 파형을 출력할 수 있도록 한다.First, when light is irradiated from the light emitting element 100 and the light passes through the disk 80 and the mask 70 to reach the light receiving element 50 of the light receiving element substrate 40, the set screw ( 150) by fine-adjusting the light-receiving element substrate 40 in the three directions of left, right, and front, and an exact match of the optical signal is input to the circuit board 110 to form a waveform, which is clean even in a high resolution encoder as shown in FIG. Allows you to output digital waveforms with accurate phase difference.
본 고안의 고분해능 로터리 엔코더의 마스크 서포터 구조는, 로봇 암 각도 검출 또는 레이더 방위각 검출, NC공작기계 테이블의 정확한 위치제어, 모터의 속도 및 위치 검출 등에 사용된다.The mask supporter structure of the high resolution rotary encoder of the present invention is used for robot arm angle detection or radar azimuth detection, accurate position control of NC machine tool tables, motor speed and position detection, and the like.
상술한 바와 같은 본 고안의 고분해능 로터리 엔코더의 마스크 서포터 구조는, 고분해능의 엔코더의 마스크 서포터에 탭구멍을 형성하고 또 보조보드 및 세트 스크류를 이용하여 수광소자 기판을 마스크와 일치시키기 때문에, 고분해능 엔코더 조립 조정시 작업이 용이하여 작업시간을 단축하고 정확한 위상차로 인해 엔코더의 정밀도를 향상시키며, 종래에 육안으로 조정, 조립하여 본딩함으로써 마스크와 수광소자 기판의 누적오차로 인해 엔코더의 출력신호(디지탈 신호)의 정확한 위상차가 되지 않아 전체적으로 주요한 용도의 역할수행 시 정밀도가 저하되는 문제점을 해결하고, 신뢰성도 크게 강화한 효과가 있다.Since the mask supporter structure of the high resolution rotary encoder of the present invention as described above forms a tab hole in the mask supporter of the high resolution encoder, and uses the auxiliary board and the set screw to match the light receiving element substrate with the mask, the high resolution encoder assembly is performed. Easy operation during adjustment, shorten working time, improve encoder precision due to accurate phase difference, and conventionally adjust, assemble and bond with the naked eye so that the output signal of encoder (digital signal) due to accumulated error of mask and light receiving element substrate As it is not accurate phase difference of, it solves the problem that precision decreases when performing the role of main use as a whole, and it has the effect which greatly strengthened the reliability.
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