一种分体式光栅编码器制造技术

本发明专利技术公开了一种分体式光栅编码器，包括用于与用户轴连接的旋转轴，还包括：光栅盘，光栅盘安装在旋转轴上，并且光栅盘上开设有用于检测旋转轴转动圈数的第一窗口和用于检测旋转轴转动速度和方向的第二窗口；发光管和透射式读数头，发光管和透射式读数头分别位于第一窗口的两侧；反射式发光接收部件，反射式发光接收部件与第二窗口位置对应。本发明专利技术所提供的分体式光栅编码器，采用透射式和反射式发光接收部件两种读数头，利用反射原理接收A路、B路信号，利用透射原理接收Z路信号，可以适用于更宽的光栅盘与读数头之间的轴向距离和径向偏移，降低透射式读数头和反射式发光接收部件的相互干扰，提高安装允错度和适用性，降低用户的安装成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及编码器领域，特别是涉及一种分体式光栅编码器。
技术介绍
编码器是将信号或数据进行编制、转换为可用以通讯、传输和存储的信号形式的设备。在工业生产中，一般通过编码器将电机的转速以及旋转方向等信号，进行采集并输出，现有技术中最常用的是单读数头无轴承光栅编码器，单读数头无轴承光栅编码器采用单组发光接收系统，即一个发光元件和一个接收元件，主轴带动光栅盘旋转时，经发光元件发出的红外光被光栅盘、狭缝切割成断续光线，通过光电转换原理进行电路处理，把角位移转换成一组电信号，该组信号表示主轴的位置及转速。然而，由于现有技术中的单读数头无轴承光栅编码器，采用单组发光接收系统，并且，发光件的照射光斑面积较小，导致在光斑面积内集成A路、B路、Z路的接收元件，不允许与光栅盘的位置有较大的安装允错度，导致普通单读数头无轴承光栅编码器的安装要求较高。另外，现有技术中的单读数头无轴承光栅编码器，其法兰止口与限位止口配合后使用螺钉紧固，这种至中定位方式是机械中常用方法，然而，当法兰止口尺寸过大的情况下，无法与限位止口卡接，可能会导致光栅编码器安装后无法使用，这种方式对止口的尺寸公差和形位公差要求较高。另一方面，为了防止颗粒物影响信号的采集，用于固定发光接收系统的外壳和法兰与旋转轴之间需要进行密封，现有技术中的单读数头无轴承光栅编码器，采用在外壳与旋转轴之间设置油封的方式密封，一般为橡胶材料制成的环状密封套环，与旋转轴接触，起到隔绝外界颗粒物的作用。然而，由于旋转轴转动时会产生热量，当温度过高时可能会损坏油封，导致油封无法继续起到密封效果，并且，当油封温度过高时也会对编码器内部造成损坏，同时，油封脱落的碎屑也可能会附着在光栅盘上，对信号产生影响。并且，现有的单读数头无轴承光栅编码器，制造要求高，由于对于零件的尺寸、装配的工艺、检验的方法等要求较高，同时，其安装要求也较高，在无法达到安装要求的场合时，无法正常使用，极大的制约了光栅编码器的使用范围。因此，如何提高分体式光栅编码器的适用性，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种分体式光栅编码器，该分体式光栅编码器的安装允错度大，可以有效降低安装要求。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种分体式光栅编码器，包括用于与用户轴连接的旋转轴，还包括：光栅盘，所述光栅盘安装在所述旋转轴上，并且所述光栅盘上开设有用于检测所述旋转轴转动圈数的第一窗口和用于检测所述旋转轴转动速度和方向的第二窗口；发光管和透射式读数头，所述发光管和所述透射式读数头分别位于所述第一窗口的两侧；反射式发光接收部件，所述反射式发光接收部件与所述第二窗口位置对应。优选的，所述第一窗口为设置在所述光栅盘上的通孔，所述第二窗口为设置在所述光栅盘上的反射面，所述反射面设置在所述光栅盘靠近所述反射式发光接收部件的一面。优选的，所述透射式读数头与所述反射式发光接收部件位于所述旋转轴的相同半径方向。优选的，还包括用于固定安装所述发光管、所述透射式读数头以及所述反射式发光接收部件的外壳，并且所述外壳与所述旋转轴之间具有间隙；所述外壳呈环形，并且所述外壳的底部安装有法兰，所述法兰用于与用户止口卡接。优选的，所述外壳的上端靠近所述旋转轴的一侧，以及所述法兰下端靠近所述旋转轴的一侧均设有凹槽，所述旋转轴上固定连接有密封套环，并且所述密封套环自所述凹槽延伸至所述外壳或所述法兰与所述旋转轴之间的间隙。优选的，所述密封套环的横截面至少具有两处拐角。优选的，所述密封套环的横截面呈U型。优选的，所述法兰的底部设有用于与所述用户止口沿径向卡接的弹性销，所述弹性销沿所述法兰的周向设置。优选的，所述弹性销沿所述法兰的周向均匀设置，并且每间隔10-15°设置有一个所述弹性销。优选的，所述弹性销为圆柱销或圆锥销。优选的，所述法兰的周向设有防止其下落的限位面，并且，所述限位面通过用户固定螺钉固定在用户止口的周向表面。本专利技术所提供的分体式光栅编码器，包括用于与用户轴连接的旋转轴，还包括：光栅盘，所述光栅盘安装在所述旋转轴上，并且所述光栅盘上开设有用于检测所述旋转轴转动圈数的第一窗口和用于检测所述旋转轴转动速度和方向的第二窗口；发光管和透射式读数头，所述发光管和所述透射式读数头分别位于所述第一窗口的两侧；反射式发光接收部件，所述反射式发光接收部件与所述第二窗口位置对应。该分体式光栅编码器，采用所述透射式读数头和所述反射式发光接收部件两个读数头，可以采集A、B、Z三路信号，一方面，利用反射原理接收A路、B路信号，用于检测旋转轴转动速度和方向，利用透射原理接收Z路信号，用于检测旋转轴转动圈数，如此设置，可以适用于更宽的光栅盘与读数头之间的轴向距离和径向偏移，并且可以降低透射式读数头和反射式发光接收部件的相互干扰，有效提高安装允错度，提高该编码器的适用范围。在一种优选实施方式中，所述法兰的底部设有用于与所述用户止口沿径向卡接的弹性销，所述弹性销沿所述法兰的周向设置。所述弹性销的设置，一方面可以有效避开所述用户止口上由于加工误差导致的凸起，另一方面，当所述用户止口或所述法兰的尺寸存在偏差时，可以通过所述弹性销的适量弹性变形进行适应，避免编码器无法安装导致的浪费。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术所提供的分体式光栅编码器一种具体实施方式的结构示意图；图2为图1所示分体式光栅编码器安装完成后的结构示意图；图3为图2所示分体式光栅编码器的弹性销分布结构图；图4为图1所示分体式光栅编码器A部分的局部放大图；图5为图1所示分体式光栅编码器的发光接收系统的结构示意图；其中：1-外壳、11-光栅盘、12-发光管、13-透射式读数头、14-反射式发光接收部件、15-第一电路板、16-第二电路板、2-法兰、21-弹性销、22-用户止口、23-用户固定螺钉、3-旋转轴、31-密封套环、32-用户轴、33-用户螺母。具体实施方式本专利技术的核心是提供一种分体式光栅编码器，该分体式光栅编码器使用透射式和反射式相配合的信号接收装置，可以显著的提高该编码器对安装误差的适应程度。为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步的详细说明。请参考图1至图5，图1为本专利技术所提供的分体式光栅编码器一种具体实施方式的结构示意图；图2为图1所示分体式光栅编码器安装完成后的结构示意图；图3为图2所示分体式光栅编码器的弹性销分布结构图；图4为图1所示分体式光栅编码器A部分的局部放大图；图5为图1所示分体式光栅编码器的发光接收系统的结构示意图。在该实施方式中，分体式光栅编码器包括用于与用户轴32连接的旋转轴3，用户轴32与旋转轴3之间可以采用用户螺母33固定，旋转轴3上安装有光栅盘11，并且光栅盘11上开设有可检测旋转轴3转动圈数的第一窗口和可检测旋转轴3转动速度和方向的第二窗口。编码器还包括发光管12和透射式读数头13，发光管12和透射式读数头13分别位于第一窗口的两侧，即发光管12发出光线，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分体式光栅编码器，包括用于与用户轴(32)连接的旋转轴(3)和光栅盘(11)，所述光栅盘(11)安装在所述旋转轴(3)上，并且所述光栅盘(11)上开设有可检测所述旋转轴(3)转动圈数的第一窗口和可检测所述旋转轴(3)转动速度和方向的第二窗口；其特征在于，还包括：发光管(12)和透射式读数头(13)，所述发光管(12)和所述透射式读数头(13)分别位于所述第一窗口的两侧；反射式发光接收部件(14)，所述反射式发光接收部件(14)与所述第二窗口位置对应。

【技术特征摘要】
1.一种分体式光栅编码器，包括用于与用户轴(32)连接的旋转轴(3)和光栅盘(11)，所述光栅盘(11)安装在所述旋转轴(3)上，并且所述光栅盘(11)上开设有可检测所述旋转轴(3)转动圈数的第一窗口和可检测所述旋转轴(3)转动速度和方向的第二窗口；其特征在于，还包括：发光管(12)和透射式读数头(13)，所述发光管(12)和所述透射式读数头(13)分别位于所述第一窗口的两侧；反射式发光接收部件(14)，所述反射式发光接收部件(14)与所述第二窗口位置对应。2.根据权利要求1所述的分体式光栅编码器，其特征在于，所述第一窗口为设置在所述光栅盘(11)上的通孔，所述第二窗口为设置在所述光栅盘(11)上的反射面，所述反射面设置在所述光栅盘(11)靠近所述反射式发光接收部件(14)的一面。3.根据权利要求1所述的分体式光栅编码器，其特征在于，所述透射式读数头(13)与所述反射式发光接收部件(14)位于所述旋转轴(3)的相同半径方向。4.根据权利要求1所述的分体式光栅编码器，其特征在于，还包括用于固定安装所述发光管(12)、所述透射式读数头(13)以及所述反射式发光接收部件(14)的外壳(1)，并且所述外壳(1)与所述旋转轴(3)之间具有间...

【专利技术属性】
技术研发人员：施俊杰，孟宪强，陆军升，马春玲，周兆博，孙明龙，
申请(专利权)人：长春禹衡光学有限公司，
类型：发明
国别省市：吉林;22