接触式轴角绝对值编码器石墨编码信息构件及制作方法技术

一种接触式轴角绝对值编码器石墨编码信息构件及制作方法，属于轴角绝对值编码器技术领域。本发明专利技术包括编码信息构件，以及编码信息构件的制作方法。所述的编码信息构件包括：整体结构和混合绝缘物；所述的整体结构包括：片式编码盘和柱式编码鼓轮，在整体结构上有导电的信息块和非导电的信息块；非导电的信息块镶嵌在导电的信息块之间，非导电的信息块由混合绝缘物制成，导电信息块和非导电信息块上表面处在同一平面上；所述的整体结构，采用石墨材料和混合绝缘材料制作。优点：石墨制造的编码信息构件，环境适应性强，耐高、低温，耐酸、碱、盐雾腐蚀，抗氧化，耐摩擦，接触性能长期保持良好，可靠性高，寿命长，节约贵金属。节约贵金属。节约贵金属。

【技术实现步骤摘要】
接触式轴角绝对值编码器石墨编码信息构件及制作方法


[0001]本专利技术涉及接触式轴角绝对值编码器
，特别是接触式轴角绝对值编码器石墨编码信息构件及制作方法。

技术介绍

[0002]中国专利技术专利《接触式绝对编码器信号采集装置及制作方法》，专利授权号CN101476898B，该专利文件上公开了二种接触式绝对编码器，在文件中包括了片式编码盘和鼓式编码鼓轮，片式编码盘和鼓式编码鼓轮均为接触式绝对编码器的编码信息构件。
[0003]第一种是在该文件的
技术介绍
中公开的盘片式绝对编码器，该盘片式绝对编码器包括有片式编码盘、V形刷头、刷架；所述的盘式编码盘上有若干个按编码规律分布的同心圆编码电极，有一个公共电极，对应接触在码盘上的V形电刷头为读取数据的电极，电极个数多少与编码器位数有关；圆码盘片转动，在加电压的情况下，输出按照编码规律的电信号，从而反映编码器轴的转动角度。该盘片式绝对编码器的码盘材料是选用覆铜环氧树脂板，通过化学蚀刻的方法，将码盘信息铜箔图案保留在环氧树脂板基上，然后整平；为防止图案铜箔氧化，产生接触不良，必须将图案铜箔镀金；至此，盘片式编码器编码盘制作完成。
[0004]第二种即是该专利技术的鼓轮式编码轮，所述的编码轮为圆柱体，中心有轴，为多片编码片叠合而成；圆柱体表面为光滑表面，在圆柱体的外壁工作区上，有按照编码规律排布的导电部分和非导电部分，两部分按编码规律排布；所述的圆柱体表面刻有“V”形槽，“V”形槽分布在圆柱体的外壁上，每一条“V”形槽首尾相接，“V”形槽的位置与铂铱丝V形刷头的位置相对应的弹性接触。信号采集装置的制作方法是：编码鼓轮的制作：首先按照编码规律制作编码片，编码片导电部分为圆弧，非导电部分低于圆弧；将多片编码片叠合即成码轮柱体，在柱体中心穿轴，在轴的周围使用铆钉将多片编码片铆合成鼓轮；在鼓轮的凹处灌高分子绝缘充填物，待高分子绝缘充填物凝固后，将鼓轮车制成圆柱体，并磨光；在鼓轮的圆柱面上刻制“V”形槽，“V”形槽首尾相接，“V”形槽的条数与刷头刷丝的条数相对应；在鼓轮的金属圆柱面上镀含钴金，编码鼓轮制作完成。
[0005]无论是片式编码盘或是鼓轮式编码轮都必须在导电的编码电极上镀金或镀含钴金，导致片式编码盘或编码轮的成本大幅上升。
[0006]铂铱合金刷头采用铂铱合金丝制作，铂铱合金丝有极强的抗氧化性，能长期保持良好的接触性能，属于稀有贵金属。
[0007]编码盘或编码轮旋转时，刷头在编码盘上或在编码轮圆柱外壁上接触滑动，在加电的状态下，刷头接触到导电信息部分和非导电信息部分时，就可读取编码盘或编码轮上的轴角度信息。接触式轴角绝对值编码器码盘、码轮标准滑动接触寿命为：50万转；旋转运行速度低于300转/分。
[0008]当编码盘或编码轮长时间使用后，或放置时间过长，编码盘或编码轮上的导电信息部分免不了氧化或腐蚀，导致使用过程中接触不良，编码器会输出错误信息。因此，为提高码盘的抗氧化或抗腐蚀的保护作用，同时兼顾减小码盘或码轮与刷头之间的摩擦，制造
工艺上会在码盘或编码轮的工作面上涂少量的润滑油，形成油膜，以此增加编码器的使用寿命。但是，该润滑油膜：第一会少许降低接电性能；第二容易附着灰尘，刷头上也会积存因涂油产生的灰尘堆积球；第三润滑油时间久了会老化变硬。第二、第三的现象出现，能形成电刷头从码盘或码轮上偶尔微抬起的起现象，产生接触不良，造成输出错误信息。这些是接触式绝对值编码器常见的技术故障，故障发生概率随时间增长而增加。原接触式轴角绝对值编码器的转速被限制在300转/分以下，是因为码盘或码轮跟接触导电刷头之间有相对摩擦运动，在摩擦条件固定的情况下，旋转速度高，码盘或码轮跟刷头之间产生的热量就多，码盘和码轮跟刷头的磨损会迅速的加快，编码器寿命缩减。所以限定这种编码器的转速是必要的，这也是这种编码器应用具有的固定局限性。
[0009]综上，现有技术存在以下问题：制造片式编码盘或柱式编码鼓轮成本高；式编码盘或柱式编码鼓轮长时间使用或长时间放置导致接触不良；使用寿命较短；雷击易损坏；正常使用旋转速度过低。

技术实现思路

[0010]本专利技术的目的是要提供一种接触式轴角绝对值编码器石墨编码信息构件及制作方法，解决现有技术中，制造成本高、接触不良、寿命较短、雷击易损坏以及旋转速度过低的问题。
[0011]本专利技术的目的是这样实现的：本专利技术包括编码信息构件，以及编码信息构件的制作方法。
[0012]所述的编码信息构件为：片式编码盘或柱式编码鼓轮，包括：导电基体和混合绝缘物；所述的导电基体为整体结构；在导电基体上有导电信息区域和凹陷区域，在凹陷区域内填充混合绝缘物，混合绝缘物上表面与导电信息区域的上表面齐平且平滑过渡，构成完整的工作面；混合绝缘物与导电基体之间无隙相接。
[0013]所述的导电信息区域是在导电基体上有凸出的闭合环块和信息弧块，凸出的闭合环块和信息弧块与导电基体为一体；闭合环块和信息弧块为导电信息块。
[0014]所述的凹陷区域内填充混合绝缘物，凝固后与导电基体结合为一体，机加工后成为非导电信息块。
[0015]所述的混合绝缘物为绝缘高分子材料与二硫化钼粉混合而成；二硫化钼粉与绝缘高分子材料的重量混合比为1:8~1:18；二硫化钼粉的颗粒直径在1μm~200nm之间；所述的编码信息构件的导电基体为石墨材料，或者为金属材料与石墨混合的混合导电材料；所述的混合导电材料为含铜石墨导电材料，含铜量为重量百分比10%~50%。
[0016]所述的绝缘高分子材料为：环氧树脂、光敏树脂、树脂类、酚醛塑料、聚甲醛、聚四氟乙烯或聚甲基丙烯酸甲酯中的一种。
[0017]所述的片式编码盘的导电基体为一圆盘，在圆盘的中心有轴孔，在圆盘上表面凸出有若干个按编码规律分布的同心圆信息弧块和一个闭合环块；闭合环块和信息弧块以外的部分为低于闭合环块和信息弧块上表面的凹陷区域。
[0018]所述的柱式编码鼓轮的导电基体为圆柱体，在圆柱体的轴心有轴孔，在圆柱体的柱体表面上有若干个按编码规律分布的环绕圆柱体的信息弧块和一个闭合环块，闭合环块和信息弧块以外的部分为低于闭合环块和信息弧块上表面的凹陷区域。
[0019]所述的完整的工作面为：片式编码盘完整的工作面为平面；柱式编码鼓轮完整的工作面为圆柱体外表面。
[0020]所述的制作方法包括：雕刻制作的方法或压铸制作的方法。
[0021]所述的雕刻制作的方法，制作片式编码盘或柱式编码鼓轮的具体步骤如下：步骤1、在圆盘形硬质石墨片的平面上描绘出同心圆图案，所述的同心圆图案按照编码规律分布，包括：多个信息弧块图案和一条闭合环块图案；或者在圆柱体硬质石墨柱的外壁上描绘出信息弧环图案，所述的信息弧环图案按照编码规律分布，包括：多条信息弧块图案和一条闭合环块图案；步骤2、用雕刻的方法，将信息弧块图案和一条闭合环块图案以外的部分雕刻掉；保留的信息弧块图案为信息弧块，闭合环块图案为闭合环块；保留的信息弧块和闭合环块的上表面处在同一平面上或柱面上，刻掉的部分为凹陷区域；步骤3、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种接触式轴角绝对值编码器中的石墨编码信息构件，其特征在于，所述的编码信息构件为：片式编码盘或柱式编码鼓轮，包括：导电基体和混合绝缘物；所述的导电基体为整体结构；在导电基体上有导电信息区域和凹陷区域，在凹陷区域内填充混合绝缘物，混合绝缘物上表面与导电信息区域的上表面齐平且平滑过渡，构成完整的工作面；混合绝缘物与导电基体之间无隙相接。2.根据权利要求1所述的接触式轴角绝对值编码器中的石墨编码信息构件，其特征在于，所述的导电信息区域是在导电基体上有凸出的闭合环块和信息弧块，凸出的闭合环块和信息弧块与导电基体为一体；闭合环块和信息弧块为导电信息块。3.根据权利要求1所述的接触式轴角绝对值编码器中的石墨编码信息构件，其特征在于，所述的凹陷区域内填充混合绝缘物，凝固后与导电基体结合为一体，机加工后成为非导电信息块。4.根据权利要求1所述的接触式轴角绝对值编码器中的石墨编码信息构件，其特征在于，所述的混合绝缘物为绝缘高分子材料与二硫化钼粉混合而成；二硫化钼粉与绝缘高分子材料的重量混合比为1:8~1:18；二硫化钼粉的颗粒直径在1μm~200nm之间；所述的编码信息构件的导电基体为石墨材料，或者为金属材料与石墨混合的混合导电材料；所述的混合导电材料为含铜石墨导电材料，含铜重量百分比为10%~50%。5.根据权利要求1所述的接触式轴角绝对值编码器中的石墨编码信息构件，其特征在于，所述的绝缘高分子材料为：环氧树脂、光敏树脂、树脂类、酚醛塑料、聚甲醛、聚四氟乙烯或聚甲基丙烯酸甲酯中的一种。6.根据权利要求1所述的接触式轴角绝对值编码器中的石墨编码信息构件，其特征在于，所述的片式编码盘的导电基体为一圆盘，在圆盘的中心有轴孔，在圆盘上表面凸出有若干个按编码规律分布的同心圆信息弧块和一个闭合环块；闭合环块和信息弧块以外的部分为低于闭合环块和信息弧块上表面的凹陷区域。7.根据权利要求1所述的接触式轴角绝对值编码器中的石墨编码信息构件，其特征在于，所述的柱式编码鼓轮的导电基体为圆柱体，在圆柱体的轴心有轴孔，在圆柱体的柱体表面上有若干个按编码规律分布的环绕圆柱体的信息弧块和一个闭合环块，闭合环块和信息弧块以外的部分为低于闭合环块和信息弧块上表面的凹陷区域。8.基于权利要求1所述的接触式轴角绝对值编码器中的石墨编码信息构件的制作方法，其特征在于，制作方法包括：雕刻制作的方法或压铸制作的方法。9.根据权利要求8所述的接触式轴角绝对...

【专利技术属性】
技术研发人员：李华，
申请(专利权)人：李华，
类型：发明
国别省市：