增量编码器制造技术

本发明专利技术揭示一种增量编码器。这种编码器设有多个在转子上形成的指示块，不必使转子旋转一周就能检出基准点或者零点。检测手段检出指示块Ⅰ↓［１］，对主刻度计数，直至检出下一个位置上的指示块Ⅰ↓［２］，利用该计数值求出从基准位置到指示块Ⅰ↓［２］的角度或者距离。再利用从指示块Ⅰ↓［２］到任意位置的计数值求出指示块Ⅰ↓［２］到任意位置的角度或者距离后，将该角度或距离与从基准位置到指示块Ⅰ↓［２］的角度或者距离相加，求出任意位置的角度或者距离。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及增量编码器，这种增量编码器设有多个指示块，不必返回到基准点或者零点，具体地说，设有多个在转子上形成的指示块，不必使转子旋转一周就能检出基准点或者零点。以往，编码器作为电气测定距离和角度的设备已广为知晓。在编码器中有光学式的和磁式的等，并且基本的结构非常相似。作为电气测定角度的设备，一直广泛采用旋转式编码器。特别是光学式编码器，它应用高级光学技术进行制造，能实现高精度和高分辨率的编码，又因为抗磁性等外部干扰和非接触式的结构，所以有寿命长的特点。由于这种优良的特点，光学式编码器被用在例如用于检测角度的测量装置中。用于现在测量机中的光学式编码器，有绝对制的和增量制的。绝对制是角度值和圆周上位置一一对应的，因为圆周上位置已作为绝对地址编制好，所以有不管在哪个位置都能得到位置信息的优点。但绝对制结构复杂，有很难实现小型轻量化以便使其内装在测量装置中的问题。相对于绝对制的增量制，如图6所示，包括形成主刻度9110的转子9100、形成副刻度9210的定子9200和配置成转子9100与定子9200夹在中间的检测手段9300。在转子9100上形成的主刻度9110，是在圆周上设置等距离的栅状刻度，例如做成80秒间隔的明暗栅格。在定子9200中形成的副刻度9210则做成用与主刻度9110相同间隔的明暗栅格。检测手段9300由发光二极管(LED)9310、准直仪透镜9320和光敏器件9330构成，LED9310和光敏器件9330配置成将转子9100和定子9200夹在中间。转子9100旋转时，每移动一个间隔，来自LED9310的光就产生间断，光敏器件9330相应输出对应于光的间断的电信号。利用对这种光敏器件9330的输出信号进行计数，就能检测角度。如上所述，增量制无论从哪个位置都能开始计数，能得到对计数开始位置的角度。接着，根据图7，对使用增量制的光学式编码器的测量装置进行说明。这种测量装置10000包括底坐部8100、安装成对这种底坐部8100能在水平方向旋转自如的托架部8200、安装成对这种托架部8200能在垂直方向旋转自如的平行瞄准具8300、用于检测托架部8200水平方向的水平角的第一检测手段8400和用于检测平行瞄准具8300的平行校正方向的高度角的第二检测手段8500。底坐部8100通过用于固定在三脚架等上的校平台8150和校平螺丝8160、8160……进行连接，利用使校平螺丝8160、8160……旋转，能对测量装置10000的水平进行调整。又，在底坐部8100上安装有下部微调旋转钮8120和下部固定旋钮8130，能对底坐部8100进行调整固定。在托架部8200上形成有上部微调旋钮8220和上部固定旋钮8230，能对托架部8200进行调整固定。在平行瞄准具8300上形成有高度微调旋钮8320和高度固定旋钮8330，能对平行瞄准具8300的平行校正方向的高度角进行调整固定。第二检测手段8500的光学式编码器是用于检测平行瞄准具8300的平行校正方向的高度角的，例如用于求得以天花板为基准的角度。因此，在检测手段8500的光学式编码器中设有用于取得偏离基准的角度的零值的指示块。然后，以该指示块作为基准点或者零点进行计数并检测角度。反之，第一检测手段8400的光学式编码器虽然用于检测托架部8200的水平方向的水平角，但因与特定方向没有相关性，所以采用不需要基准点并且没有指示块的通常的光学式编码器。接着，根据图8，对具备指示块的第二检测手段8500的光学式增量编码器进行说明。作为第二检测手段8500的光学式增量编码器包括转子8510、定子8520和做成将转子8510和定子8520夹在中间的光学检测手段8530。在转子8510上设有由在圆周上形成的等距离栅状刻度组成的主刻度8511和零检测用的指示块8512。在定子8520上形成主刻度8511用的第一副刻度8521和零检测用的指示块8512用的第二副刻度8522。光学检测手段8530由指示块检测部和主刻度检测部组成。指示块检测部包括第一发光元件8531、第一准直仪透镜8532和第一感光元件8533，能检测在转子8510上形成的零值检测用的指示块8512。主刻度检测部包括第二发光元件8535、第二准直仪透镜8536和第二感光元件8537，将在转子8510中形成的主刻度8511的明暗栅格作为光的通断进行检测，并利用第二感光元件8537将这种光的通断变换成电信号后，对该电信号进行计数，从而能测出偏离零检测点的角度。下面，对前述结构的以往的测量装置10000的使用方法进行说明。首先，在三脚架上安装测量装置10000的校平台8150，并旋转校平螺丝8160、8160……进行校平。接着，接通电源开关，当使平行瞄准具8300旋转一周时，准备结束。也就是说，当平行瞄准具8300旋转时，第二检测手段8500的转子8510也旋转，利用零值检测用的指示块8512设定零点，这样才能检测偏离该零点的角度。然而，前述以往的测量装置10000，为设定零点，电源接通后，必须使具备带指示块的增量编码器(即第二检测手段8500)的平行瞄准具8300旋转一周。也就是说，必须使平行瞄准具8300旋转一周，以便用光学检测手段8530的指示块检测部，检测在转子8510上形成的零值检测用的指示块8512。通常做成不能从外部证实指示块8512的位置的结构，所以要使平行瞄准具8300旋转一周。而且，使平行瞄准具急剧地旋转时，光学检测手段8530的指示块检测部不能检测在转子8510中形成的零值检测用的指示块8512，有不能进行测定的问题。因此，平行瞄准具8300有必要在某一程度的旋转速度以下使其旋转，而这种合适的旋转速度不得不依赖于使用者的直觉，有非常麻烦的严重问题。附图说明图1表示对作为实施例的增量编码器1000的结构进行说明的图。图2表示对实施例的转子100进行说明的图。图3(a)表示说明本专利技术原理的图。图3(b)表示实施例电气结构的图。图4表示实施例的增量编码器1000动作的图。图5表示实施例的具体电气结构的图。图6、图7和图8表示以往技术的图。下面，参照附图对本专利技术的实施例进行说明。首先，参照图1对本实施例的增量编码器1000进行说明。这种增量编码器1000是关于光学式和磁式等的编码器，在本实施例中特别地对适用于测量装置的技术例进行说明。本实施例的增量编码器1000包括转子100、定子200和做成将转子100和定子200夹在中间的光学检测手段300。转子100上设有由在圆周上形成的等距离栅状刻度组成的主刻度110和多个零值检测用的指示块120、120……。在定子200上形成主刻度110用的第一副刻度210和零值检测用的指示块120、120……用的第二副刻度220。光学检测手段300相当于检测手段，由指示块检测部310和主刻度检测部320组成。指示块检测部310包括第一发光元件311、第一准直仪透镜312和第一感光元件313，能检测在转子100上形成的零值检测用的指示块120、120……。主刻度检测部320包括第二发光元件321、第二准直仪透镜322和第二感光元件323，将在转子100上形成的主刻度110的明暗栅格作为光的通断进行检测，并利用第二感光元件323将这种光的间断变换成电信号后，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种增量编码器，该编码器包括：已形成主刻度的转子、已形成第一副刻度的定子、配置成将所述转子和定子夹在中间且由光源部、光学系统和感光部组成的检测手段，其特征在于，在所述转子中形成用于检测基准位置的主刻度，在所述定子中形成所述指示块用的第二副刻度，所述的指示块设置多个。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：大友文夫，林邦，大佛一毅，
申请(专利权)人：株式会社拓普康，
类型：发明
国别省市：JP[日本]