光电模块及其制造方法、光电编码器技术

本发明专利技术涉及一种光电模块及其制造方法，以及包括该光电模块的光电编码器。所述光电模块包括：光源，用于发出光束；光栅单元，使所述光源发出的光束发生衍射；光电接收元件，用于接收发生衍射的光束；以及框架，用于支撑所述光源、所述光栅单元以及所述光电接收元件；其中，所述光源、所述光栅单元、所述光电接收元件以及所述框架形成为一体化结构。根据本发明专利技术的上述方案，由于所述光源、光栅单元和光电接收元件形成为一体化结构的光电模块，从而省去了三者之间的调试步骤，节省了作业时间，进而解决了产品质量控制难的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于检测
，尤其涉及一种光电模块及其制造方法、光电编码器。
技术介绍
光电编码器是一种利用光电转换将输出轴上的机械几何位移量转换为脉冲或数字量的传感器，即通过机械结构和信号处理电路将光学信号转换成电信号,从而实现对角位移、速度和位置等多种物理量的直接或间接测量。根据其所测量物理量为直线位移和角度位移的不同，光电编码器可以分为直线光电编码器和旋转光电编码器。作为一种集光学、机械、电气于一体的传感器,其中的光源(例如LED)、光栅单元以及光电接收元件(PD，PhotoDetector)的定位和配合决定所述光电编码器输出信号的质量和精度，因此，是所述光电编码器在制造和组装过程中的结构设计及工艺调试的核心。现有技术中，光电编码器的生产厂家主要依靠提高工作人员的技术水平来保证所述光源、光栅单元以及光电接收元件之间的定位和配合，并根据光电编码器的输出信号的状态，例如输出信号是否稳定等，来判断调试是否合格。现有技术中的以上调试方法存在作业时间长、调试结果因人而异、进而产品质量控制难等缺陷。
技术实现思路
本专利技术是在考虑现有技术存在的缺陷的基础上提出的。具体的，本发明提出一种光电模块及其制造方法、光电编码器，其能够缩短光电编码器调试作业的时长、调试结果稳定，从而产品质量能够得以保障。根据本专利技术的第一方面，提供一种光电模块，包括：光源，用于发出光束；光栅单元，使所述光源发出的光束发生衍射；光电接收元件，用于接收发生衍射的光束；以及框架，用于支撑所述光源、所述光栅单元以及所述光电接收元件；其中，所述光源、所述光栅单元、所述光电接收元件以及所述框架形成为一体化结构。优选地，所述框架为“ㄈ”型的框架。优选地，所述光源形成在“ㄈ”型的框架的一端横梁上，所述光栅单元形成在“ㄈ”型的框架的另一端横梁的内侧，所述光电接收元件形成在所述另一端横梁的外侧，以使得所述光源发出的光经过所述光栅单元后能够被所述光电接收元件接收；或者所述光源形成在“ㄈ”型的框架的一端横梁的外侧，所述光栅单元形成在“ㄈ”型的框架的一端横梁的内侧，所述光电接收单元形成在“ㄈ”型的框架的另一端横梁上，以使得从所述光源发出的光经过所述光栅单元后能够被所述光电接收元件接收。根据本专利技术的第二方面，提供一种光电编码器，包括：如上述任一项所述的光电模块；编码元件，置于所述光源和所述光栅单元之间，或者置于所述光栅单元和所述光电接收元件之间，使得从所述光源发出的光经过光栅单元和该编码元件后被所述光电接收元件接收，并将接收的光信号转换为电信号以输出；电路板，与所述光电模块电连接；以及壳体，用于容纳所述光电模块、所述编码元件以及所述电路板。优选地，所述光电编码器为旋转光电编码器，所述编码元件包括码盘；该旋转光电编码器还包括：轴组件，用于带动所述码盘旋转。优选地，所述轴组件包括轴和轴承；所述码盘固定在所述轴上，以使所述轴带动所述码盘旋转。优选地，所述轴承与所述轴之间采用间隙配合，所述光电编码器还包括旋套于所述轴上的螺母，其中，所述轴上与轴承一端的配合处设置有与所述轴承一端配合的凸台，所述轴上与轴承另一端配合的部位附近设置有与所述螺母配合的螺纹，所述轴承被夹持紧固于所述凸台与所述螺母之间。优选地，所述光电编码器为直线光电编码器，所述编码元件包括码尺；该直线光电编码器还包括：移动组件，用于带动所述码尺直线移动。优选地，所述壳体包括底座和罩部；所述电路板固定在所述底座上；所述罩部罩在所述底座上，以与所述底座形成密闭空间。优选地，安装弹片，所述安装弹片上设有向外的凸起；所述安装弹片设置在所述底座的下侧。根据本专利技术的第三方面，提供一种如上述任一项所述的光电模块的制造方法，包括：将所述光源、所述光栅单元、所述光电接收元件以及所述框架形成为一体化结构。优选地，其中，将所述光源、所述光栅单元、所述光电接收元件以及所述框架形成为一体化结构具体包括：形成第一半成品的步骤，即，将所述光电接收元件和光栅单元以两者之间形成光路通道的方式形成为一体化的第一半成品；形成第二半成品的步骤，即，将光源形成为第二半成品；以及接合步骤，即，将第一半成品和第二半成品固定以形成所述一体化结构的所述光电模块。优选地，其中，将所述光源、所述光栅单元、所述光电接收元件以及所述框架形成为一体化结构具体包括：形成第一半成品的步骤，即，将所述光源和所述光栅单元以两者之间形成光路通道的方式形成为一体化的第一半成品；形成第二半成品的步骤，即，将所述光电接收元件形成为第二半成品；以及接合步骤，即，将第一半成品和第二半成品固定以形成所述一体化结构的所述光电模块。优选地，在所述结合步骤之前还包括：校准步骤，即，对第一半成品及所述第二半成品进行光学校准。优选地，在所述第一半成品和所述第二半成品相接合的部位形成对准结构，从而在所述接合步骤中依据该对准结构进行第一半成品与第二半成品的固定。优选地，利用注塑成型或压接方式形成所述第一半成品和所述第二半成品。根据本专利技术的上述方案，所述光源、光栅单元和光电接收元件形成为一体化结构的光电模块，从而在所述光电编码器的组装和调试过程中不需要对上述三者之间的相对位置等进行调试。从而省去了三者之间的调试步骤，节省了作业时间，降低了现有技术中人工调试存在的随机性，并进而解决了产品质量控制难的问题。在实际生产工序中，只需要调整一体化结构的光电模块与码盘的相互位置即可。以下结合附图及具体实施方式对本专利技术的技术方案做进一步详细的描述，本专利技术的有益效果将进一步明确。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本专利技术的一部分，用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。图1是根据本专利技术一优选实施例的所述光电编码器的纵向剖面结构示意图。图2示出了根据本专利技术一优选实施例的所述光电模块的纵向剖面的结构示意图。图3示出了根据本专利技术一优选实施例的形成所述一体化结构的所述光电模块的流程图。图4(a)、4(b)示出了根据本专利技术一优选实施例的形成所述一体化结构的所述光电模块的各个步骤中的产品结构的示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术具体实施例及相应的附图对本专利技术技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描...

【技术保护点】
一种光电模块，包括：光源，用于发出光束；光栅单元，使所述光源发出的光束发生衍射；光电接收元件，用于接收发生衍射的光束；以及框架，用于支撑所述光源、所述光栅单元以及所述光电接收元件；其中，所述光源、所述光栅单元、所述光电接收元件以及所述框架形成为一体化结构。

【技术特征摘要】
1.一种光电模块，包括：
光源，用于发出光束；
光栅单元，使所述光源发出的光束发生衍射；
光电接收元件，用于接收发生衍射的光束；以及
框架，用于支撑所述光源、所述光栅单元以及所述光电接收元件；
其中，所述光源、所述光栅单元、所述光电接收元件以及所述框架形
成为一体化结构。
2.如权利要求1所述的光电模块，其中，
所述框架为“ㄈ”型的框架。
3.如权利要求2所述的光电模块，其中，
所述光源形成在“ㄈ”型的框架的一端横梁上，所述光栅单元形成在
“ㄈ”型的框架的另一端横梁的内侧，所述光电接收元件形成在所述另一
端横梁的外侧，以使得所述光源发出的光经过所述光栅单元后能够被所述
光电接收元件接收；或者
所述光源形成在“ㄈ”型的框架的一端横梁的外侧，所述光栅单元形
成在“ㄈ”型的框架的一端横梁的内侧，所述光电接收单元形成在“ㄈ”
型的框架的另一端横梁上，以使得从所述光源发出的光经过所述光栅单元
后能够被所述光电接收元件接收。
4.一种光电编码器，包括：
如权利要求1-3任一项所述的光电模块；
编码元件，置于所述光源和所述光栅单元之间，或者置于所述光栅单
元和所述光电接收元件之间，使得从所述光源发出的光经过光栅单元和该
编码元件后被所述光电接收元件接收，并将接收的光信号转换为电信号以
输出；
电路板，与所述光电模块电连接；以及
壳体，用于容纳所述光电模块、所述编码元件以及所述电路板。
5.如权利要求4所述的光电编码器，其特征在于，其中，
所述光电编码器为旋转光电编码器，所述编码元件包括码盘；
该旋转光电编码器还包括：轴组件，用于带动所述码盘旋转。
6.如权利要求5所述的光电编码器，其特征在于，其中，
所述轴组件包括轴和轴承；
所述码盘固定在所述轴上，以使所述轴带动所述码盘旋转。
7.如权利要求6所述的光电编码器，其特征在于，所述轴承与所述轴
之间采用间隙配合，所述光电编码器还包括旋套于所述轴上的螺母，其中，
所述轴上与轴承一端的配合处设置有与所述轴承一端配合的凸台，所
述轴上与轴承另一端配合的部位附近设置有与所述螺母配合的螺纹，所述
轴承被夹持紧固于所述凸台与所述螺母之间。
8.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：周溪，胡余生，钟成堡，彭玉礼，陈世国，黄侠昌，
申请(专利权)人：珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44