KR20080027395A - 광학식 인코더 - Google Patents

Abstract

회전 디스크와 허브의 접촉면적을 크게 함과 더불어, 회전디스크 중앙 구멍부가 없는 경우에도, 회전 디스크와 허브의 접촉면의 공기를 뺄 수 있고, 회전 디스크의 접착강도가 높고, 신뢰성을 향상시킨 화학식 인코더를 제공한다.

수광부와 발광부 사이에 광을 통과시키는 슬릿 패턴을 가진 회전 디스크(1)와, 회전 디스크(1)를 회전축(6)에 고정하기 위한 허브(2)를 구비한 광학식 인커더에 있어서, 허브(2)는 회전디스크(1)와의 설치면측의 단부에 동심원 형상으로 형성한 제1 홈(4)과 상기 제1 홈(4)과 법선 방향으로 직교하도록 형성한 제2 홈(5)을 가지고, 상기 허브(2)의 제1 홈(4) 및 제2 홈(5)에 회전 디스크(1)와 허브(2)를 고착하는 접착재(3)를 충전하는 구성으로 한다. 이에 의해, 회전 디스크(1)와 허브(2)의 접촉면의 공기를 뺄 수 있기 때문에, 회전 디스크(1)의 접착 강도가 높아지므로 신뢰성도 향상된다.

Description

광학식 인코더{OPTICAL ENCODER}

본 발명은, 예를 들면 로봇, 반도체 제조 장치 혹은 NC공작기계 등의 서보 시스템에 이용됨과 더불어, 모터의 회전 위치나 회전 속도 등을 검출하는 광학식 인코더에 관한 것이다.

종래, 예를 들면, 로봇, 반도체 제조 장치 혹은 NC공작기계 등의 서보 시스템에 있어서, 고성능인 AC서보 모터가 사용되어 상기 모터의 회전 위치나 회전 속도 등의 검출에는 고분해능의 광학식 로터리 인코더가 이용된다.

도 3은, 종래의 광학식 인코더 회전체의 주요부 구성을 나타낸 것으로서, (a)는 (b)의 A－A선에 따른 측 단면도, (b)는 (a)를 회전 디스크측에서 본 정면도이다. 도 3에 있어서, 21은 광학식 인코더의 회전 디스크, 22는 회전 디스크(21)를 받는 허브로서, 22a는 허브(22)의 첨단에 형성된 볼록부, 22b는 허브(22)의 회전 디스크(21)와의 설치면측의 원주 형상에 형성된 홈으로서, 허브(22)의 외주면과 볼록부(22a) 사이에 위치하도록 설치되어 있다.

이러한 구성에 있어서, 허브의 볼록부(22a)에 회전 디스크(21)의 중앙에 구비한 구멍부분을 삽입한 상태에서, 회전 디스크(21)를 지지하여, 허브(22)와 회전 디스크(21) 사이 및 허브(22)에 마련한 홈(22b)에 접착제(23)를 충전하여 허브(22) 와 회전 디스크(21)를 고정한다. 또, 그 외, 회전 디스크의 허브와의 설치면측의 원주 방향으로 홈을 형성하고, 홈에 접착제를 충전하여 고정한 것도 있다(예를 들면, 특허 문헌 1을 참조).

[특허 문헌 1：일본국 공개특허 2004－163145호 공보(명세서 제3 페이지, 도 3)]

종래의 광학식 인코더의 회전 디스크의 고정은, 접착제만의 고정으로 되어 있기 때문에, 회전 디스크와 허브의 접촉 면적을 크게 설정할 수 없는 경우에는, 접착제의 접착 강도가 낮아져, 신뢰성이 저하되는 문제가 있었다. 또, 허브 중앙 구멍부에 모터의 회전축이 미리 접착 고정되어 밀폐되고, 회전 디스크에 중앙 구멍부가 없을 경우는, 회전 디스크 중앙 구멍부로부터 공기가 빠지지 않게 되고, 회전 디스크와 허브의 접촉면에 공기층이 생기므로, 접착제의 잉여분이 불균일하게 펼쳐져, 회전 디스크가 허브에서 뜨고, 접착력의 신뢰성이 더 낮아지는 문제도 있었다. 이러한 문제가 발생되면, 광학식 인코더의 회전 디스크에 있어서, 휘어지거나 면 떨림이 커지고, 인코더의 검출 정밀도가 저하하는 등의 현상을 일으킨다.

본 발명은 이러한 문제점에 감안하여 이루어지게 된 것으로서, 회전 디스크와 허브의 접촉 면적을 크게 함과 더불어, 회전 디스크 중앙 구멍부가 없는 경우에도, 회전 디스크와 허브의 접촉면의 공기를 뽑을 수 있고, 회전 디스크의 접착 강도가 높고, 신뢰성을 향상시킨 광학식 인코더를 제공하는 것을 목적으로 한다.

[과제를 해결하기 위한 수단]

상기 문제를 해결하기 위하여, 청구항 1의 발명은, 수광부와 발광부 사이에 광을 통과시키는 슬릿 패턴을 가진 회전 디스크와, 상기 회전 디스크를 회전축에 고정하기 위한 허브를 구비한 광학식 인코더에 있어서, 상기 허브는, 상기 회전 디스크와의 부착면측의 단부에 동심원 형상으로 형성한 적어도 하나의 제1 홈과, 상기 제1 홈과 법선 방향으로 직교하도록 형성된 적어도 하나의 제2 홈을 가지고, 상기 허브의 제1 홈 및 제2 홈에는, 상기 회전 디스크와 상기 허브를 고착하는 접착제가 충전된 것을 특징으로 한다.

청구항 2의 발명은, 청구항 1 기재의 광학식 인코더에 있어서, 상기 허브의 제2 홈은, 오목한 상태 또는 V자 형상으로 한 것이다.

[발명의 효과]

청구항 1에 기재의 발명에 의하면, 수광부와 발광부 사이에 광을 통과시키는 슬릿 패턴을 가진 회전 디스크와, 상기 회전 디스크를 회전축에 고정하기 위한 허브를 구비한 광학식 인코더에 있어서, 상기 허브는 회전 디스크와의 부착면측의 단부에 동심원 형상으로 형성한 적어도 하나의 제1 홈과, 상기 제1 홈과 법선 방향으로 직교하도록 형성한 적어도 하나의 제2 홈을 가지고, 제1 홈 및 제2 홈에 회전 디스크와 허브를 고착하는 접착제를 충전하는 구성으로 했으므로, 회전 디스크와 허브의 접촉 면적을 크게 설정할 수 있고, 회전 디스크와 허브 사이에 모인 공기를 뽑을 수 있다. 그 결과, 회전 디스크의 접착 강도가 높아져, 신뢰성이 향상된다.

또, 청구항 2에 기재의 발명에 의하면, 허브의 홈의 형상을 오목한 상태 또는 V자 형상으로 하는 구성으로 했으므로, 회전 디스크와 허브 사이에 모이는 공기를 확실히 뽑을 수 있다. 그 결과, 회전 디스크의 접착 강도가 높아져, 신뢰성이 향상된다

도 1은 본 발명의 실시예에 있어서의 광학식 인코더의 회전체의 주요부의 구성을 나타낸 것으로서, (a)는 (b)의 A－A선에 따른 측 단면도, (b)는 (a)를 회전 디스크측에서 본 정면도이다.

도 2는 광학식 인코더의 구조도이다.

도 3은 종래의 광학식 인코더의 회전체의 주요부의 구성을 나타낸 것으로서, (a)는 (b)의 A－A선에 따른 측 단면도, (b)는 (a)를 회전 디스크측에서 본 정면도이다.

[부호의 설명]

1 회전디스크

2 허브

3 접착제

4 제1 홈

5 제2 홈

6 회전축

7 수광 소자

8 발광 소자

9 고정 슬릿

10 회로 기판

21 회전 디스크

22 허브

22a 볼록부

22b 홈부

23 접착제

이하, 본 발명의 실시예를 도면에 근거하여 설명한다.

[실시예 1]

도 1은, 본 발명의 실시예에 있어서의 광학식 인코더의 회전체 주요부의 구성을 나타낸 것으로서, (a)는 (b)의 A－A선에 따른 측 단면도, (b)는 (a)를 화살 회전 디스크측에서 본 정면도이다. 또한, 본 발명의 구성 요소가 종래 기술과 같은 것에 대해서는 그 설명을 생략하고, 다른 점에 대해 설명한다.

도 1에 있어서, 1은 회전 디스크, 2는 허브, 3은 접착제, 4는 제1 홈, 5는 제2 홈이다.

본 발명의 구성요소가 종래 기술과 다른 점은 이하와 같다.

즉, 허브(2)는, 회전 디스크(1)와의 설치면측의 단부에 동심원 형상으로 형성한 제1 홈(4)과, 상기 제1 홈(4)과 법선 방향으로 직교하도록 형성된 하나의 제2 홈(5)을 가지고, 제1 홈(4) 및 제2 홈(5)에 회전 디스크(1)와 허브(2)를 고착하는 접착제(3)를 충전하는 구성으로 한 점이다.

또, 허브의 제2 홈(5)의 형상을 오목한 형상 또는 V자 형상으로 한 것으로 되어 있다.

이하에서, 광학식 인코더의 회전체 부분의 조립 방법에 대하여 설명한다.

도 2는 광학식 인코더의 구조도이다.

도 2에 있어서, 6은 회전축, 7은 수광 소자, 8은 발광 소자, 9는 고정 슬릿, 10은 회로 기판이다.

우선, 허브(2)를 치구의 회전축(6)에 삽입 고정하고 회전 디스크(1)의 설치면에 접착제(3)를 도포한다. 그 위에 회전 디스크(1)를 넣고 가고착(價固着)한 후, 치구의 회전축(6)을 천천히 회전시킨다. 이때, 회전 디스크(1)의 슬릿 패턴을 이용하여 광학 기기를 사용하여 슬릿 패턴의 편심량이 규격에 들어가도록 회전 디스크(1)의 외주에 힘을 더해 센터링(centering)을 실시하여 회전 디스크(1)를 허브(2)에 본고착(本固着)한다.

본 발명의 실시예는, 허브(2)의 회전 디스크(1)와의 접촉면에 형성한 제1 홈(4)에 대하여, 제1 홈(4)과 법선 방향으로 직교하는 제2 홈(5)을 추가하는 구성으로 했으므로, 중앙 구멍부가 없는 회전 디스크(1)를 허브(2)에 고착하는 경우에도, 제1 홈(4)에 있어서의 공기의 축적에 의한 잉여 접착제는, 제1 홈(4)으로부터 제2 홈(5)으로 이동하여 균일한 접착층을 만들 수 있는 것으로, 접착제의 치우침이 없고, 접착 강도를 높일 수 있고, 신뢰성을 향상할 수 있다.

본 발명의 광학식 인코더에 의하면, 로봇, 반도체 제조 장치 혹은 NC공작기 계 등의 서보 시스템의 구동원으로서 사용되는 AC서보 모터의 고분해능을 필요로 하는 회전 위치나 회전 속도 등의 검출에 적용할 수 있다.

Claims (2)

1. 수광부와 발광부 사이에 광을 통과시키는 슬릿 패턴을 가진 회전 디스크와, 상기 회전 디스크를 회전축에 고정하기 위한 허브를 구비한 광학식 인코더에 있어서,

   상기 허브는, 상기 회전 디스크와의 부착면측의 단부에 동심원 형상으로 형성한 적어도 하나의 제1 홈과, 상기 제1 홈과 법선 방향으로 직교하도록 형성한 적어도 하나의 제2 홈을 가지고,

   상기 허브의 제1 홈 및 제2 홈에는, 상기 회전 디스크와 상기 허브를 고착하는 접착제가 충전된 것을 특징으로 하는 광학식 인코더.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 허브의 제2 홈은, 오목한 형상 또는 V자 형상인 것을 특징으로 하는 광학식 인코더.

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