專利名稱：磁性入碼器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明系改善傳統(tǒng)入碼器的體積，而使更具有輕薄不占空間的經(jīng) 濟(jì)效益的磁性入碼器。
背景技術(shù)：
在數(shù)字式傳感器中，磁性入碼器是近年發(fā)展起來(lái)的一種新型 電磁敏感組件，它是隨著光學(xué)編碼器的發(fā)展而發(fā)展起來(lái)的。光學(xué) 編碼器的主要優(yōu)點(diǎn)是對(duì)潮濕氣體和污染敏感，但可靠性差，而磁 性入碼器不易受塵埃和結(jié)露影響，同時(shí)其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，可高速
運(yùn)轉(zhuǎn)，響應(yīng)速度快(達(dá)500 700kHz)，體積比光學(xué)式編碼器小， 而成本更低，且易將多個(gè)組件精確地排列組合，比用光學(xué)組件和 半導(dǎo)體磁敏組件更容易構(gòu)成新功能器件和多功能器件。
由于磁性入碼器具有上述諸多優(yōu)點(diǎn)，因而近年來(lái)在高精度測(cè)量 和控制領(lǐng)域中的應(yīng)用不斷增加，從數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、工廠自動(dòng) 化相關(guān)設(shè)備的位置檢測(cè)、傳輸速度控制到磁盤(pán)、打印機(jī)一類辦公 自動(dòng)化設(shè)備、通信機(jī)、測(cè)量?jī)x表等各個(gè)領(lǐng)域旋轉(zhuǎn)量(位置、速度、 角度等)的檢測(cè)和控制，作為一種重要工具，磁性入碼器已成為 必不可少的組成部分，此類磁性入碼器，目前習(xí)知者，如圖1所 示，該磁性入碼器由一非導(dǎo)磁承座；復(fù)數(shù)個(gè)磁環(huán)以同心圓的方式排列成一扁平圓盤(pán)狀的磁環(huán)組；復(fù)數(shù)個(gè)感測(cè)組件，每一感測(cè)組件 均相對(duì)應(yīng)于一磁環(huán)及一導(dǎo)磁外殼所構(gòu)成。該薄型絕對(duì)位置磁性入 碼器的磁環(huán)組由二極、四極、八極等等磁環(huán)以同心圓由內(nèi)向外排 列而成，即磁環(huán)愈多，磁環(huán)組的直徑愈大，其次，每一磁環(huán)由一 個(gè)以上的磁鐵所構(gòu)成，磁環(huán)的厚度較大，再其次，每一磁環(huán)僅只 能對(duì)應(yīng)一感測(cè)組件，在空間的應(yīng)用上也不經(jīng)濟(jì)，且在功能上也受 限制。前述缺點(diǎn)，似有改善的空間。

發(fā)明內(nèi)容
為改善前述習(xí)知薄型絕對(duì)位置磁性入碼器的缺點(diǎn)，本發(fā)明提供一 種磁性入碼器，其致動(dòng)磁材采用印刷磁漿以替代慣用磁鐵；在隔磁基 板上，在同一直徑的圓周上，印刷一條以上的磁條及在主基板上對(duì)應(yīng) 于前述印刷有磁條的圓周，在同一直徑的圓周上裝置一個(gè)以上的磁反 應(yīng)組件。
本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容為 一種磁性入碼器，包括有 一具有磁反應(yīng) 組件、邏輯處理組件、被動(dòng)組件及相關(guān)電路得主基板； 一套筒； 一具 有印刷磁條圖案的隔磁基板及一具有中心軸的旋轉(zhuǎn)蓋。其組合，首先 借該套筒的插銷插入該主基板的插 L，將該套筒固定于該主基板；其 次以黏著劑將該具有印刷磁條的隔磁基板黏著于該旋轉(zhuǎn)蓋的內(nèi)底面， 且使有印刷磁條的一面向下，使印刷磁條能對(duì)應(yīng)于該主基板上的磁反 應(yīng)組件；最后將該旋轉(zhuǎn)蓋的中心軸插入該套筒，此時(shí)該旋轉(zhuǎn)蓋能相對(duì) 于該主基板做自由旋轉(zhuǎn)，同時(shí)該具有印刷磁條的隔磁基板亦隨該旋轉(zhuǎn)蓋旋轉(zhuǎn)。至此，本磁性入碼器組合完成。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是 一種磁性入碼器，其功能 是借印刷磁條圖案、充磁方向及磁反應(yīng)組件放置數(shù)與位置來(lái)產(chǎn)生規(guī)劃 的輸出脈波時(shí)序和組合，再經(jīng)邏輯處理組件處理后供使用者使用。 下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。


圖1為習(xí)知薄型絕對(duì)位置磁性入碼器的立體分解示意圖2為本發(fā)明第一實(shí)施例的立體分解圖3為本發(fā)明第一實(shí)施例的立體分解圖4為本發(fā)明第一實(shí)施例的立體圖5為本發(fā)明第一實(shí)施例的剖面圖6為本發(fā)明第一實(shí)施例的印刷磁條圖案；
圖7為本發(fā)明第一實(shí)施例的磁反應(yīng)組件位置圖8為本發(fā)明第一實(shí)施例的第一其它印刷磁條圖案；
圖9為本發(fā)明第一實(shí)施例的第一其它磁反應(yīng)組件位置圖10為本發(fā)明第一實(shí)施例的第二其它印刷磁條圖案；
圖11為本發(fā)明第一實(shí)施例的第二其它磁反應(yīng)組件位置圖12為本發(fā)明第一實(shí)施例的第三其它印刷磁條圖案；
圖13為本發(fā)明第一實(shí)施例的第三其它磁反應(yīng)組件位置具體實(shí)施例方式
為了更充分理解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)
明的技術(shù)方案進(jìn)一步介紹和說(shuō)明。
依照附圖就本發(fā)明的第一實(shí)施例，其具體構(gòu)造實(shí)例說(shuō)明如下 本發(fā)明的磁性入碼器100，包括有 一旋轉(zhuǎn)蓋1; 一隔磁基板2;
一套筒3及一主基板4，如圖2及圖3所示。
該旋轉(zhuǎn)蓋1，系由蓋體11及中心軸13所構(gòu)成，該中心軸13位 于該蓋體11的內(nèi)底面12中心處，該中心軸13之頂端與該蓋體11 的內(nèi)底面12連接處設(shè)有一卡環(huán)14。
該隔磁基板2，可以塑料(PI)，絕緣膠帶(PET)或其它電子用薄膜 為基材，在其中央處設(shè)有一中心軸孔25，在其底面21在同一直徑或 不同直徑的圓周上，設(shè)有一個(gè)以上的印刷磁條22，本實(shí)施例在同一 直徑的圓周上設(shè)有兩個(gè)印刷磁條22，其直徑與于該主基板4設(shè)置磁 反應(yīng)組件41的直徑相同，即該印刷磁條22對(duì)應(yīng)于該磁反應(yīng)組件41 。 該磁條22的制程先將硬磁材磨成粉末，再混以油墨、稀釋劑、連 結(jié)劑及樹(shù)脂等，制成磁漿，次將該磁漿平均印刷于隔磁基板，最后予 以充磁，即完成。
該套筒3，由筒體31及底緣32所構(gòu)成，在該筒體31上端對(duì)稱 的設(shè)有四個(gè)調(diào)整孔34，并在上端緣內(nèi)側(cè)設(shè)有鉤環(huán)35，其下端對(duì)應(yīng)于 該主基板4的插孔46設(shè)有兩個(gè)插銷33。
該主基板4，可以玻璃或陶為基材，在其頂面47，在同一直徑或不同直徑的圓周上，設(shè)有一個(gè)以上的磁反應(yīng)組件41，本實(shí)施例在同 一直徑的圓周上設(shè)有兩個(gè)磁反應(yīng)組件41 ，另設(shè)有一邏輯處理組件42， 一壓電聲音產(chǎn)生器43，兩個(gè)發(fā)光二極管(LEO)44及于中央附近設(shè)有 兩個(gè)插孔46。
本發(fā)明磁性入碼器100的組合，依序首先將該套筒3的插銷33 插入該主基板4的插孔46，使該套筒3與該主基板4連接在一起； 其次將該隔磁基板2的中心軸孔25套入該旋轉(zhuǎn)蓋1的中心軸13，并 以黏著劑將該隔磁基板2的頂面24黏著于該蓋體11的內(nèi)底面12， 使該隔磁基板2與該旋轉(zhuǎn)蓋1連成一體，此時(shí)設(shè)有印刷磁條22的底 面21向下；最后將該旋轉(zhuǎn)蓋1的中心軸13插入該套筒3的筒體31， 并使該中心軸13頂端的卡環(huán)14輕輕的鉤住該筒體31頂端鉤環(huán)35， 使該旋轉(zhuǎn)蓋1旋轉(zhuǎn)時(shí)不致于由該套筒3脫離，但可使該旋轉(zhuǎn)蓋1相 對(duì)于該主基板4自由的旋轉(zhuǎn)，因該隔磁基板2與該旋轉(zhuǎn)蓋1已連成 一體，故該旋轉(zhuǎn)蓋1旋轉(zhuǎn)時(shí)，該隔磁基板2亦隨之旋轉(zhuǎn)，而該隔磁基 板2的底面21與該主基板4的頂面47保持有一定距離；至此，本 磁性入碼器100組合完成。其立體圖及剖面圖分別如圖4及圖5所 示。
本發(fā)明磁性入碼器100的功能，是借印刷磁條圖案22、充磁方 向及磁反應(yīng)組件41放置與位置來(lái)產(chǎn)生規(guī)劃的輸出脈波時(shí)序和組合， 再經(jīng)邏輯處理組件42處理后供使用者使用。以本實(shí)施例為例，印刷 磁條圖案22共有兩條磁條，分別為M1及M2，均位于同一直徑的圓 周上，其位置分別位于67.50至157.50及292.50至22.50，如圖6所示。磁反應(yīng)組件11共設(shè)有兩個(gè)，分別為A及B，其位置對(duì)應(yīng)于該 印刷磁條M1及M2，分別位于相同直徑之圓周上的1800及00，如 圖7所示。當(dāng)具有該印刷磁條M1及M2的隔磁基板2沿順時(shí)鐘方向 旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，該磁反應(yīng)組件A及B會(huì)分別檢出ON、 OFF、 OFF、 ON、 OFF、 OFF、 ON、 ON及OFF、 OFF、 ON、 ON、 ON、 OFF、 OFF、 ON之訊號(hào)，若再經(jīng)「互斥或門(exclusive-ORgate)」的邏輯 處理組件42處理后，則產(chǎn)生ON、 OFF、 ON、 OFF、 ON、 OFF、 ON、 OFF四個(gè)ON、 OFF循環(huán)之AB合成訊號(hào)。
另外依據(jù)本發(fā)明的前述原理，舉幾例作為說(shuō)明圖8至圖9所示，
為第一其它印刷磁條圖案及磁反應(yīng)組件位置的情形，即在兩個(gè)不同直
徑的圓周上各設(shè)兩條印刷磁條22分別為M3~M6及對(duì)應(yīng)于每一具有 印刷磁條22圓周各設(shè)有一個(gè)磁反應(yīng)組件41分別為A1及B1 ，當(dāng)具 有該印刷磁條M3 M6的隔磁基板2沿順時(shí)鐘方向旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，該磁 反應(yīng)組i牛A1及B1將分另ij檢出ON、 OFF、 OFF、 ON、 OFF、 OFF、 ON、 ON及OFF、 OFF、 ON、 ON、 ON、 OFF、 OFF、 ON之訊號(hào)， 若再經(jīng)「互斥或門」的邏輯處理組件42處理之后，則產(chǎn)生ON、 OFF、 ON、 OFF、 ON、 OFF、 ON、 OFF四個(gè)ON、 OFF循環(huán)的A1B1合 成訊號(hào)；圖10至圖11所示，為第二其它印刷磁條圖案及磁反應(yīng)組 件位置的情形，即在同一直徑的圓周上設(shè)有四條印刷磁條22分別為 M7~M10，相對(duì)應(yīng)于該等磁條22之圓周，在同一直徑之圓周上設(shè)有 二個(gè)磁反應(yīng)組件41分別為A2及B2，當(dāng)具有該印刷磁條M7~M10 之隔磁基板2沿順時(shí)鐘方向旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，該磁反應(yīng)組件A2及B2將分另ij檢出ON、 OFF、 OFF、 ON、 ON、 OFF、 OFF、 ON、 OFF、 OFF、 ON、 ON、 OFF、 OFF、 ON、 ON及OFF、 OFF、 ON、 ON、 OFF、 OFF、 ON、 ON、 ON、 OFF、 OFF、 ON、 ON、 OFF、 OFF、
ON之訊號(hào)，若再經(jīng)「互斥或門」之邏輯處理組件42處理之后，則 產(chǎn)生ON、 OFF、 ON、 OFF、 ON、 OFF、 ON、 OFF、 ON、 OFF、 ON、 OFF、 ON、 OFF、 ON、 OFF八個(gè)ON、 OFF循環(huán)之A2B2合
成訊號(hào)；圖12至圖13所示，為第三其它印刷磁條圖案及磁反應(yīng)組
件位置的情形，即在同一直徑的圓周上設(shè)有七條印刷磁條22分別為 M11~M17，相對(duì)應(yīng)于該等磁條22的圓周，在同一直徑的圓周上設(shè)有 三個(gè)磁反應(yīng)組件41分別為A3、 B3及C3，當(dāng)具有該印刷磁條 M11~M17的隔磁基板2沿順時(shí)鐘方向旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，該磁反應(yīng)組件 A3、 B3及C3)l各分另iJ檢出三OFF、 OFF、 OFF、 OFF、 ON、 ON、 ON、 ON， OFF、 OFF、 ON、 ON、 OFF、 OFF、 ON、 ON及OFF、 ON、 OFF、 ON、 OFF、 ON、 OFF、 ON循環(huán)之初步訊號(hào)，這些初 步檢出的訊號(hào)，若經(jīng)「互斥或門」的邏輯處理組件42處理后，則產(chǎn) 生三個(gè)OFF、 ON、 ON、 OFF、 ON、 OFF、 OFF、 ON循環(huán)的A3、 B3、 C3合成訊號(hào)，若這些初步檢出的訊號(hào)，改以「與門(ANDgate)」 的邏輯處理組件42處理時(shí)，則產(chǎn)生三個(gè)OFF、 OFF、 OFF、 OFF、 OFF、 OFF、 ON循環(huán)之A3、 B3、 C3合成m號(hào)。
前述幾例并非本發(fā)明印刷磁條22、磁反應(yīng)組件41及邏輯處理組 件42組合的全部，尚可依本發(fā)明前述的原理做各種印刷磁條22、磁 反應(yīng)組件41及邏輯處理組件42的組合，以符合使用者的需求。綜上所述，本發(fā)明一種磁性入碼器，其致動(dòng)磁材采用印刷磁槳以
替代慣用磁鐵；在隔磁基板上，在同一直徑的圓周上，印刷一條以上 的磁條及在主基板上對(duì)應(yīng)于前述印刷有磁條的圓周，在同一直徑的圓 周上裝置一個(gè)以上的磁反應(yīng)組件，既經(jīng)濟(jì)又實(shí)用，實(shí)已符合發(fā)明專利 申請(qǐng)要件，因此特依法提出發(fā)明專利申請(qǐng)。
以上僅就本發(fā)明的數(shù)種具體構(gòu)造實(shí)施例予以說(shuō)明，惟精于此領(lǐng)域的技 術(shù)顯然可知，在不違反本發(fā)明上述構(gòu)成原理與精神下，尚可做種種修 飾、取代及變更，諸此均應(yīng)視為涵蓋在下文申請(qǐng)專利范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種磁性入碼器，包括有一具有復(fù)數(shù)個(gè)磁反應(yīng)組件、一邏輯處理組件、復(fù)數(shù)個(gè)被動(dòng)組件及相關(guān)電路的主基板；一套筒；一印刷有復(fù)數(shù)個(gè)磁條圖案的隔磁基板；一具有中心軸的旋轉(zhuǎn)蓋；本磁性入碼器各組件間的連結(jié)關(guān)系該套筒固置于該主基板上；該隔磁基板未具有印刷磁條圖案之一面粘著于該旋轉(zhuǎn)蓋之內(nèi)底面，使該隔磁基板與該旋轉(zhuǎn)蓋連成一體；該旋轉(zhuǎn)蓋之中心軸插入該套筒內(nèi)，且使該旋轉(zhuǎn)蓋相對(duì)于該主基板能自由旋轉(zhuǎn)；藉該旋轉(zhuǎn)蓋之旋轉(zhuǎn)使該隔磁基板之印刷磁條圖案與設(shè)置于該主基板上之復(fù)數(shù)個(gè)磁反應(yīng)組件產(chǎn)生規(guī)劃之脈波時(shí)序。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁性入碼器，其中該主基板，在其頂面設(shè)置有復(fù)數(shù)個(gè)磁反應(yīng)組件、 一邏輯處理組件及復(fù)數(shù)個(gè)被動(dòng)組件并與相關(guān)電路相連接及于中央附近設(shè)有兩個(gè)插孔。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁性入碼器，其中該套筒，其上端對(duì)稱設(shè)有四個(gè)調(diào)整孔，且在最頂端內(nèi)側(cè)設(shè)有鉤環(huán)，而在其底端設(shè)有兩個(gè)插銷，其位置相對(duì)應(yīng)該主基板的插孔。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁性入碼器，其中該隔磁基板，其底面印刷有復(fù)數(shù)個(gè)磁條，其頂面以黏著劑黏著于該旋轉(zhuǎn)蓋的內(nèi)底面，該旋轉(zhuǎn)蓋旋轉(zhuǎn)時(shí)，該隔磁基板也隨之旋轉(zhuǎn)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁性入碼器，其中該旋轉(zhuǎn)蓋，其底面的中央固設(shè)有一中心軸，而在該中心軸的頂端設(shè)有一卡環(huán)，該中心軸插入該套筒后，該卡環(huán)能輕輕卡住該套筒的鉤環(huán)，但能使該旋轉(zhuǎn)蓋相對(duì)于該主基板做自由的旋轉(zhuǎn)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的磁性入碼器，其中該復(fù)數(shù)個(gè)磁條，可印刷在該隔磁基板底面的同一半徑之圓周上，或不同半徑之圓周上。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2或6所述的磁性入碼器，其中設(shè)置在該主基板頂面之該復(fù)數(shù)個(gè)磁反應(yīng)組件，應(yīng)對(duì)應(yīng)于在該隔磁基板印刷有磁條之圓周。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的磁性入碼器，其中該主基板，其頂面與該隔磁基板的底面保持有一定距離。
9. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的磁性入碼器，其中該復(fù)數(shù)個(gè)磁反應(yīng)組件與該邏輯處理組件相連，而該邏輯處理組件再與相關(guān)電路連接。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種磁性入碼器，包括有在主基板上裝置有復(fù)數(shù)個(gè)磁反應(yīng)組件及一邏輯處理組件，及隔磁基板上，在同一直徑的圓周上印刷復(fù)數(shù)個(gè)磁條，其中，復(fù)數(shù)個(gè)磁條可印刷在該隔磁基板的同一直徑之圓周上，或印刷在不同直徑的圓周上，而印刷有復(fù)數(shù)個(gè)磁條的圓周，至少要有一個(gè)以上的磁反應(yīng)組件相對(duì)應(yīng)，藉此可由印刷磁條圖案、充磁方向及磁反應(yīng)組件放置數(shù)目與位置來(lái)產(chǎn)生規(guī)劃的輸出脈波時(shí)序和組合，再經(jīng)邏輯處理組件處理后，供使用者使用。
文檔編號(hào)G01D5/12GK101551255SQ200910135809
公開(kāi)日2009年10月7日 申請(qǐng)日期2009年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月29日
發(fā)明者張淇澤, 李淑禎, 陳宏銘 申請(qǐng)人:臺(tái)灣美琪電子工業(yè)股份有限公司