一種基于新型擋板式光電碼盤的絕對(duì)值編碼器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種絕對(duì)值編碼器，尤其是使用了發(fā)明的擋板式光電碼盤與發(fā)明的新型卡口式光電信號(hào)檢測(cè)裝置配套使用，從而檢測(cè)出碼盤當(dāng)前位置對(duì)應(yīng)的格雷碼，可用于紡織機(jī)械、水利閘門、港口起重機(jī)械、機(jī)床機(jī)械等領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]編碼器是將信號(hào)或數(shù)據(jù)進(jìn)行編制、轉(zhuǎn)換為可用以通訊、傳輸和存儲(chǔ)的信號(hào)形式的設(shè)備。編碼器把角位移或直線位移轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，前者稱為碼盤，后者稱為碼尺。按照讀出方式編碼器可以分為接觸式和非接觸式兩種；按照工作原理編碼器可分為增量式和絕對(duì)式兩類。絕對(duì)式編碼器的每一個(gè)位置對(duì)應(yīng)一個(gè)確定的數(shù)字碼，因此它的示值只與測(cè)量的起始和終止位置有關(guān)，而與測(cè)量的中間過(guò)程無(wú)關(guān)。在一圈里，每個(gè)位置的輸出代碼的讀數(shù)是唯一的；因此，當(dāng)電源斷開時(shí)，絕對(duì)型編碼器并不與實(shí)際的位置分離。如果電源再次接通，那么位置讀數(shù)仍是當(dāng)前的、有效的。
[0003]單圈絕對(duì)值編碼器，以轉(zhuǎn)動(dòng)中測(cè)量光電碼盤各道刻線，以獲取唯一的編碼，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)超過(guò)360度時(shí)，編碼又回到原點(diǎn)，這樣就不符合絕對(duì)編碼唯一的原則，這樣的編碼只能用于旋轉(zhuǎn)范圍360度以內(nèi)的測(cè)量，稱為單圈絕對(duì)值編碼器。如果要測(cè)量旋轉(zhuǎn)超過(guò)360度范圍，就要用到多圈絕對(duì)值編碼器。當(dāng)中心碼盤旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過(guò)齒輪傳動(dòng)另一組碼盤，在單圈編碼的基礎(chǔ)上再增加圈數(shù)的編碼，以擴(kuò)大編碼器的測(cè)量范圍，這樣的絕對(duì)編碼器就稱為多圈式絕對(duì)編碼器，它同樣是由機(jī)械位置確定編碼，每個(gè)位置編碼唯一不重復(fù)，而無(wú)需記憶。多圈編碼器測(cè)量范圍大，實(shí)際使用往往富裕較多，這樣在安裝時(shí)不必要費(fèi)勁找零點(diǎn)，將某一中間位置作為起始點(diǎn)就可以了，而大大簡(jiǎn)化了安裝調(diào)試難度。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]針對(duì)現(xiàn)有的絕對(duì)值編碼器存在精度要求與經(jīng)濟(jì)性不能同時(shí)滿足的局面，本實(shí)用新型主要解決了單圈式絕對(duì)值編碼器成本高，多圈式絕對(duì)值編碼器易損壞、易出錯(cuò)的問(wèn)題。相較于國(guó)外使用單碼盤的，它的成本極低，且能夠滿足許多場(chǎng)合的要求；與國(guó)內(nèi)編碼器相比，它的碼盤不受材料的限制，且不受灰塵等雜質(zhì)的影響，組裝容易，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)明。
[0005]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:一種基于新型擋板式光電碼盤的絕對(duì)值編碼器，包括上軸承和下軸承，高位新型擋板式光電碼盤和低位新型擋板式光電碼盤，高位新型卡口式光電信號(hào)檢測(cè)裝置和低位新型卡口式光電信號(hào)檢測(cè)裝置，高位數(shù)據(jù)傳送端口和低位數(shù)據(jù)傳輸端口，以及一個(gè)齒輪轉(zhuǎn)換裝置。采用的高位新型擋板式光電碼盤和低位新型擋板式光電碼盤(其半徑為30.0mm)的表面均有7層凸起的碼盤光電擋板，碼盤光電擋板高度為2.8_、厚度為0.6_，每層擋板的間距為2.4_，光電擋板需要使用不透明材料。采用的高位新型卡口式光電信號(hào)檢測(cè)裝置和低位新型卡口式光電信號(hào)檢測(cè)裝置均由7個(gè)U型光電開關(guān)和I個(gè)數(shù)據(jù)串口組成，7個(gè)U型光電開關(guān)的每個(gè)U型槽的間距為1.2mm，相鄰U型槽的中心之間相距3.0mm。將高位新型擋板式光電碼盤和低位新型擋板式光電碼盤的7層凸起的碼盤光電擋板，分別置于高位新型卡口式光電信號(hào)檢測(cè)裝置和低位新型卡口式光電信號(hào)檢測(cè)裝置的7個(gè)U型光電開關(guān)的U型槽中，高位新型卡口式光電信號(hào)檢測(cè)裝置和低位新型卡口式光電信號(hào)檢測(cè)裝置需要與高位新型擋板式光電碼盤和低位新型擋板式光電碼盤配套使用。U型光電開關(guān)與其他接近開關(guān)一樣，由于沒(méi)有機(jī)械運(yùn)動(dòng)，所以能對(duì)高速運(yùn)動(dòng)的物體進(jìn)行檢測(cè)。U型光電開關(guān)的發(fā)射器和接收器分別位于U型槽的兩邊，并形成一道光軸，當(dāng)被檢測(cè)物體經(jīng)過(guò)U型槽且阻斷光軸時(shí)，光電開關(guān)就產(chǎn)生了檢測(cè)到的開關(guān)信號(hào)。7個(gè)光電開關(guān)的發(fā)射端和接受端首尾相連縱向排列在一起，形成7個(gè)串聯(lián)在一起的U型槽。新型擋板式光電碼盤的7層擋板依次卡在對(duì)應(yīng)的新型卡口式光電信號(hào)檢測(cè)裝置的7個(gè)U型槽中。當(dāng)擋板處于U型槽中時(shí)，光電開關(guān)的接收端接收不到信號(hào)，此時(shí)設(shè)為“1”，當(dāng)光電擋板不在U型槽中時(shí)，光電開關(guān)導(dǎo)通，此時(shí)設(shè)為“O”。U型光電開關(guān)從靠近軸承至設(shè)備外殼方向依次為輸出數(shù)據(jù)的高位至低位，碼盤在不同的位置，都對(duì)應(yīng)一個(gè)7位格雷碼。卡口式光電信號(hào)檢測(cè)裝置通過(guò)一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸端口與設(shè)備外殼相連，設(shè)備外殼固定住數(shù)據(jù)傳輸端口，數(shù)據(jù)傳輸端口固定住光電信號(hào)檢測(cè)裝置被對(duì)其供電，同時(shí)傳輸光電開關(guān)的開、斷信號(hào)。根據(jù)格雷碼的性質(zhì)，碼盤每旋轉(zhuǎn)1/128圈，數(shù)據(jù)就會(huì)改變一次，碼盤旋轉(zhuǎn)一圈，就會(huì)有128個(gè)數(shù)據(jù)。
[0006]下軸承的上端被一個(gè)固定板固定，固定板連接一個(gè)8X8的齒輪組合，與上軸承連接，上軸承的末端即為齒輪轉(zhuǎn)換裝置的一個(gè)齒輪，上軸承的末端(齒輪之上)由另一個(gè)固定板固定，如此以來(lái)，下軸承每旋轉(zhuǎn)一周，上軸承旋轉(zhuǎn)1/64周。高位盤用于記錄低位盤的轉(zhuǎn)數(shù)，即傳感器的轉(zhuǎn)數(shù)。為了消除誤碼，高位盤的計(jì)數(shù)要比碼盤的出數(shù)減少一倍，即用128的碼盤只能記錄低位盤旋轉(zhuǎn)64圈。上軸承的結(jié)構(gòu)與下軸承的結(jié)構(gòu)一樣，也是由一個(gè)光電碼盤、一個(gè)卡口式光電信號(hào)檢測(cè)裝置與數(shù)據(jù)傳輸端口構(gòu)成。通過(guò)高、低位的計(jì)數(shù)，傳感器一共可以讀出64X128個(gè)不同的數(shù)據(jù)(即8192個(gè))。
[0007]一種基于新型擋板式光電碼盤的絕對(duì)值編碼器體積小，精密，本身分辨度可以很高，無(wú)接觸無(wú)磨損；它既可檢測(cè)角度位移，又可在機(jī)械轉(zhuǎn)換裝置幫助下檢測(cè)直線位移；通過(guò)高、低位數(shù)據(jù)，可以檢測(cè)相當(dāng)長(zhǎng)量程的直線位移。
【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1是本實(shí)用新型的零件圖。
[0009]圖2是本實(shí)用新型的零件工作原理圖。
[0010]圖3是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)圖。
[0011]其中1.新型擋板式光電碼盤，2.碼盤光電擋板，3.新型卡口式光電信號(hào)檢測(cè)裝置，4..新型卡口式光電信號(hào)檢測(cè)裝置，5.U型光電開關(guān)，6.數(shù)據(jù)串口，7.光電開關(guān)工作狀態(tài)，8.U型槽，9光電擋板，10.上軸承，11.下軸承，12.高位新型擋板式光電碼盤，13.低位新型擋板式光電碼盤，14.高位新型卡口式光電信號(hào)檢測(cè)裝置，15.低位新型卡口式光電信號(hào)檢測(cè)裝置，16.高位數(shù)據(jù)傳輸端口，17.低位數(shù)據(jù)傳輸端口，18.齒輪轉(zhuǎn)換裝置。
具體實(shí)施方案
[0012]為了加深對(duì)本實(shí)用新型的理解，下面結(jié)合附圖對(duì)發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0013]在圖1中，新型擋板式光電碼盤(I)即為高位新型擋板式光電碼盤(12)和低位新型擋板式光電碼盤(13)，它的半