專利名稱：一種絕對(duì)式雙矩陣狹縫盤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于光電測試技術(shù)領(lǐng)域中的一種與絕對(duì)式編碼盤相匹配的雙矩陣狹縫盤。
背景技術(shù)：
光電編碼器是光電技術(shù)中的重要傳感器件，主要用于旋轉(zhuǎn)角度、旋轉(zhuǎn)速度、直線位移等物理量的測試，被廣泛應(yīng)用于國防、航天及自動(dòng)化領(lǐng)域，光電編碼器分為絕對(duì)式編碼器和增量式編碼器，不管什么形式的編碼器，都需要編碼盤與相適應(yīng)的狹縫盤相匹配，輸出所需要的光電信號(hào)。
本實(shí)用新型以前，在絕對(duì)式矩陣編碼器中，通常都是采用單矩陣狹縫與絕對(duì)式碼盤相匹配，與本實(shí)用新型最為接近的已有技術(shù)是中國科學(xué)院長春光機(jī)所生產(chǎn)的單矩陣狹縫盤，如圖1所示，是由光學(xué)玻璃圓盤5、以及圓盤5的豎直直徑上的狹縫組2和4、水平直徑上的狹縫組3和1組成的，狹縫組2和4是對(duì)徑狹縫，最外兩圈狹縫為精碼狹縫，里邊兩圈為粗碼狹縫，狹縫組3和1也是對(duì)徑狹縫，都為粗碼狹縫。
這種單矩陣狹縫盤與絕對(duì)式碼盤匹配時(shí)，只能是相對(duì)一個(gè)狹縫匹配一個(gè)發(fā)光管和一個(gè)接收管，隨著工作時(shí)間的增長，發(fā)光管和接收管易損壞，一旦損壞了，對(duì)應(yīng)的碼道信號(hào)將消失，編碼器的工作不正常，如果編碼器是用于航天技術(shù)中作傳感器，就將帶來嚴(yán)重的后果，為了克服上述缺點(diǎn)，使編碼器穩(wěn)定工作，特設(shè)計(jì)一種絕對(duì)式雙矩陣狹縫盤。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是對(duì)應(yīng)于碼盤的碼道，利用兩組發(fā)光管和接收管，獲取兩組編碼器輸出光電信號(hào)。
解決技術(shù)問題的技術(shù)方案是在狹縫盤上采用雙矩陣狹縫，相對(duì)于碼盤的同一圈碼道，每組雙矩陣狹縫在同一個(gè)同心圓上，不同的同心圓上的雙矩陣狹縫之間的夾角相等。
本實(shí)用新型的詳細(xì)內(nèi)容如圖2所示，是由狹縫組6、狹縫組7、狹縫組8、狹縫組9、狹縫組10、狹縫組11、狹縫組12、狹縫組13、狹縫圓盤14構(gòu)成的。
在0°～180°的水平直徑上，右半徑上有狹縫組6，從圓心至端點(diǎn)方向，依次分布著狹縫a1、b1、c1；左半徑上有狹縫組10，從圓心至端點(diǎn)方向，依次分布著狹縫b3、c5，這些狹縫均為粗碼狹縫。
在90°～270°的豎直直徑上，上半徑上有狹縫組8，從圓心至端點(diǎn)方向，依次分布著狹縫a3、c3、e1、f1，其中a3、c3為粗碼狹縫，e1、f1為精碼狹縫；下半徑上有狹縫組12，從圓心至端點(diǎn)方向，依次分布著狹縫c7、d2、e3、f3，其中c7、d2為粗碼狹縫，e3、f3為精碼狹縫。
帶有狹縫組6和10的0°～180°水平直徑與帶有狹縫組8和12的90°～270°豎直直徑相互垂直，構(gòu)成一組單矩陣狹縫。
相對(duì)于0°～180°的水平直徑和90°～270°的豎直直徑，分別與它們成夾角α＝45°的另外兩條直徑，即135°～315°的直徑和45°～225°直徑。
在135°～315°的直徑上，135°半徑上有狹縫組9，從圓心至端點(diǎn)方向，依次分布著狹縫b2、c4；在315°半徑上有狹縫組13、從圓心至端點(diǎn)方向，依次分布著a4、b4、c8，這些狹縫均為粗碼狹縫。
在45°～225°的直徑上，45°半徑上有狹縫組7、從圓心至端點(diǎn)方向，依次分布著狹縫a2、c2、e4、f4，其中a2、c2為粗碼狹縫，e4、f4為精碼狹縫；在225°半徑上有狹縫組11，從圓心至端點(diǎn)方向，依次分布著狹縫c6、d1、e2、f2，其中c6、d1為粗碼狹縫，e2、f2為精碼狹縫。
帶有狹縫組9和13的135°～315°直徑與帶有狹縫組7和11的45°～225°直徑相互垂直，構(gòu)成另一組單矩陣狹縫。
帶有狹縫組6和10的0°～180°的水平直徑與帶有狹縫組8和12的90°～270°的豎直直徑所構(gòu)成的一組單矩陣狹縫和帶有狹縫組9和13的135°～315°的直徑與帶有狹縫組7和11的45°～225°的直徑所構(gòu)成的另一組單矩陣狹縫的組合，構(gòu)成雙矩陣狹縫。
在雙矩陣狹縫中，狹縫組6和13的狹縫a1對(duì)應(yīng)a4，b1對(duì)應(yīng)b4、c1對(duì)應(yīng)c8，狹縫組9和10的狹縫b2對(duì)應(yīng)b3、c4對(duì)應(yīng)c5，狹縫組7和8的狹縫a2對(duì)應(yīng)a3、c2對(duì)應(yīng)c3、e4對(duì)應(yīng)e1、f4對(duì)應(yīng)f1，狹縫組11和12的狹縫c6對(duì)應(yīng)c7、d1對(duì)應(yīng)d2、e2對(duì)應(yīng)e3、f2對(duì)應(yīng)f3。
與碼盤碼道對(duì)應(yīng)的同心圓環(huán)(圈)與同心圓環(huán)(圈)之間不通光部分稱為隔離圈，通光區(qū)為狹縫，隔離圈(圓環(huán)寬度)與狹縫長度(圓環(huán)寬度)的尺寸一致，從狹縫盤的圓心至邊緣，同心圓環(huán)(圈)的序數(shù)依次從小至大增加，狹縫a1、a2、a3、a4在第一同心圓環(huán)(圈)上，狹縫b1、b2、b3、b4在第三同心圓環(huán)(圈)上，狹縫c1、c2、c3、c4、c5、c6、c7、c8在第五同心圓環(huán)(圈)上，狹縫d1、d2在第七同心圓環(huán)(圈)上，狹縫e1、e2、e3、e4在第九同心圓環(huán)(圈)上，狹縫f1、f2、f3、f4在第十一同心圓環(huán)(圈)上。
工作原理說明在絕對(duì)式雙矩陣編碼器中，絕對(duì)式碼盤固定在主軸上，并與主軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，雙矩陣狹縫盤與碼盤平行安置，相對(duì)于碼盤固定不動(dòng)，對(duì)應(yīng)每組雙矩陣狹縫，在碼盤一側(cè)裝置兩個(gè)發(fā)光管，在雙矩陣狹縫盤一側(cè)裝置兩個(gè)接收管，當(dāng)主軸帶動(dòng)碼盤相對(duì)于狹縫盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，發(fā)光管發(fā)出的光線被碼盤與雙矩陣狹縫切割成有規(guī)律的斷續(xù)光線，被接收管接收，產(chǎn)生光電信號(hào)，記錄編碼器的軸角位置，對(duì)于同一碼道，由于采用雙矩陣狹縫，兩套發(fā)光管和接收管，產(chǎn)生了兩個(gè)相同的光電信號(hào)輸出，這就相當(dāng)于兩臺(tái)編碼器，其可靠性提高2倍。
積極效果雙矩陣狹縫，使編碼器同一碼道輸出兩個(gè)相同的光電信號(hào)。因而，在不增加編碼器體積的情況下，相當(dāng)兩個(gè)編碼器在工作。因此，使得編碼器工作的可靠性提高兩倍。


圖1是已有技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖，摘要附圖亦采用圖2。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型采用圖2所示的結(jié)構(gòu)，狹縫盤14的材質(zhì)采用K9光學(xué)玻璃，刻劃狹縫的面鍍鉻膜，在若干同心圓環(huán)上刻劃狹縫，狹縫的長度取1mm，寬度取0.07mm，雙矩陣狹縫之間的夾角α的大小以最里圈能安排下兩個(gè)發(fā)光管和接收管為前提，本實(shí)用新型中α角采用45°。
權(quán)利要求1.一種絕對(duì)式雙矩陣狹縫，是由狹縫圓盤和在狹縫圓盤上刻劃出的狹縫構(gòu)成的，其特征在于本實(shí)用新型是由是由狹縫組(6)、狹縫組(7)、狹縫組(8)、狹縫組(9)、狹縫組(10)、狹縫組(11)、狹縫組(12)、狹縫組(13)、狹縫圓盤(14)構(gòu)成的；在0°～180°的水平直徑上，右半徑上有狹縫組(6)，從圓心至端點(diǎn)方向，依次分布著狹縫a1、b1、c1；左半徑上有狹縫組(10)，從圓心至端點(diǎn)方向，依次分布著狹縫b3、c5，這些狹縫均為粗碼狹縫；在90°～270°的豎直直徑上，上半徑上有狹縫組(8)，從圓心至端點(diǎn)方向，依次分布著狹縫a3、c3、e1、f1，其中a3、c3為粗碼狹縫，e1、f1為精碼狹縫；下半徑上有狹縫組(12)，從圓心至端點(diǎn)方向，依次分布著狹縫c7、d2、e3、f3，其中c7、d2為粗碼狹縫，e3、f3為精碼狹縫；帶有狹縫組(6)和(10)的0°～180°水平直徑與帶有狹縫組(8)和(12)的90°～270°豎直直徑相互垂直，構(gòu)成一組單矩陣狹縫；相對(duì)于0°～180°的水平直徑和90°～270°的豎直直徑，分別與它們成夾角α＝45°的另外兩條直徑，即135°～315°的直徑和45°～225°直徑；在135°～315°的直徑上，135°半徑上有狹縫組(9)，從圓心至端點(diǎn)方向，依次分布著狹縫b2、c4；在315°半徑上有狹縫組(13)、從圓心至端點(diǎn)方向，依次分布著a4、b4、c8，這些狹縫均為粗碼狹縫；在45°～225°的直徑上，45°半徑上有狹縫組7、從圓心至端點(diǎn)方向，依次分布著狹縫a2、c2、e4、f4，其中a2、c2為粗碼狹縫，e4、f4為精碼狹縫；在225°半徑上有狹縫組11，從圓心至端點(diǎn)方向，依次分布著狹縫c6、d1、e2、f2，其中c6、d1為粗碼狹縫，e2、f2為精碼狹縫；帶有狹縫組(9)和(13)的135°～315°直徑與帶有狹縫組(7)和(11)的45°～225°直徑相互垂直，構(gòu)成另一組單矩陣狹縫；帶有狹縫組(6)和(10)的0°～180°的水平直徑與帶有狹縫組(8)和(12)的90°～270°的豎直直徑所構(gòu)成的一組單矩陣狹縫和帶有狹縫組(9)和(13)的135°～315°的直徑與帶有狹縫組(7)和(11)的45°～225°的直徑所構(gòu)成的另一組單矩陣狹縫的組合，構(gòu)成雙矩陣狹縫；在雙矩陣狹縫中，狹縫組(6)和(13)的狹縫a1對(duì)應(yīng)a4，b1對(duì)應(yīng)b4、c1對(duì)應(yīng)c8，狹縫組(9)和(10)的狹縫b2對(duì)應(yīng)b3、c4對(duì)應(yīng)c5，狹縫組(7)和(8)的狹縫a2對(duì)應(yīng)a3、c2對(duì)應(yīng)c3、e4對(duì)應(yīng)e1、f4對(duì)應(yīng)f1，狹縫組(11)和(12)的狹縫c6對(duì)應(yīng)c7、d1對(duì)應(yīng)d2、e2對(duì)應(yīng)e3、f2對(duì)應(yīng)f3；與碼盤碼道對(duì)應(yīng)的同心圓環(huán)(圈)與同心圓環(huán)(圈)之間不通光部分稱為隔離圈，通光區(qū)為狹縫，隔離圈(圓環(huán)寬度)與狹縫長度(圓環(huán)寬度)的尺寸一致，從狹縫盤的圓心至邊緣，同心圓環(huán)(圈)的序數(shù)依次從小至大增加，狹縫a1、a2、a3、a4在第一同心圓環(huán)(圈)上，狹縫b1、b2、b3、b4在第三同心圓環(huán)(圈)上，狹縫c1、c2、c3、c4、c5、c3、c7、c8在第五同心圓環(huán)(圈)上，狹縫d1、d2在第七同心圓環(huán)(圈)上，狹縫e1、e2、e3、e4在第九同心圓環(huán)(圈)上，狹縫f1、f2、f3、f4在第十一同心圓環(huán)(圈)上。
專利摘要一種絕對(duì)式雙矩陣狹縫盤,屬于光電測試技術(shù)領(lǐng)域中的一種與絕對(duì)式碼盤相匹配的雙矩陣狹縫。本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是:對(duì)應(yīng)于碼盤的碼道,利用兩組發(fā)光管和接收管,獲取兩組編碼器輸出光電信號(hào)。解決技術(shù)問題的技術(shù)方案是:在狹縫盤上采用雙矩陣狹縫,相對(duì)于碼盤的同一圈碼道,每組雙矩陣狹縫在同一個(gè)同心圓上,不同的同心圓上的雙矩陣狹縫之間的夾角相等。本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)特征就是在狹縫圓盤上,根據(jù)碼盤碼道的形式要求,有規(guī)律地刻劃出不同的同心圓的雙矩陣狹縫,對(duì)應(yīng)于雙矩陣狹縫,一對(duì)一的安裝發(fā)光管和接收管,使編碼器同一碼道輸出兩個(gè)相同的光電信號(hào),在不增加編碼器體積的情況下,相當(dāng)兩臺(tái)編碼器在工作,提高了編碼器工作的可靠性。
文檔編號(hào)G01B21/22GK2509560SQ0127171
公開日2002年9月4日 申請(qǐng)日期2001年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月22日
發(fā)明者于萍, 趙波, 王樹潔, 趙志巍 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所