一種增量式耐沖擊角度轉(zhuǎn)換器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種增量式耐沖擊角度轉(zhuǎn)換器。
【背景技術(shù)】
[0002] 光電編碼器是利用莫爾條紋信號(hào)的位移放大、誤差平均效應(yīng)等特點(diǎn)，把代表不同 角度代碼的信息刻劃在碼盤上，編碼器的碼盤及狹縫，實(shí)際上相當(dāng)于一對(duì)計(jì)量光柵，計(jì)量光 柵付輸出的莫爾條紋信號(hào)是編碼器測(cè)量的原始信號(hào)。在實(shí)際編碼器測(cè)量系統(tǒng)中，狹縫不動(dòng)， 碼盤隨主軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，主軸每轉(zhuǎn)過一個(gè)柵距角，莫爾條紋移過一個(gè)間距，光電元件就輸出一 個(gè)信號(hào)。由此，便實(shí)現(xiàn)了對(duì)輸入位移量的轉(zhuǎn)換。通過光電接收元件及信號(hào)處理電路，就可 以計(jì)算出碼盤與狹縫間的相對(duì)位移量，實(shí)現(xiàn)對(duì)角度的測(cè)量。常規(guī)的角度轉(zhuǎn)換器往往體積較 大，主軸整體采用空心軸結(jié)構(gòu)，如此設(shè)計(jì)加上軸承以及聯(lián)軸節(jié)的尺寸，整個(gè)轉(zhuǎn)換器的徑向尺 寸很大，國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品為達(dá)到高分辨率目的，均采用光學(xué)玻璃制作光柵付，產(chǎn)品力學(xué)性能 較低，沖擊最高只能達(dá)到l〇〇g，不滿足強(qiáng)沖擊環(huán)境中要求，傳統(tǒng)角度轉(zhuǎn)換器一般采用多讀數(shù) 頭讀數(shù)，需要多個(gè)光源照明，導(dǎo)致轉(zhuǎn)換器體積龐大，無法滿足小型化要求；而如果采用一只 光源同時(shí)照射裂相窗口與零位窗口，光源的光發(fā)散性會(huì)引起窗口之間在空間位置上產(chǎn)生偏 差，此偏差反應(yīng)到信號(hào)中就是沿圓周方向的兩個(gè)信號(hào)間的關(guān)系有誤差，從而對(duì)所要提取的4 路增量信號(hào)產(chǎn)生相位上的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中角度轉(zhuǎn)換器無法耐住強(qiáng)沖擊試驗(yàn)的特點(diǎn)，且針對(duì)現(xiàn)有 技術(shù)無法實(shí)現(xiàn)極狹小空間內(nèi)對(duì)角度的測(cè)量問題，進(jìn)而提出一種增量式耐沖擊角度轉(zhuǎn)換器。
[0004] 本發(fā)明為解決上述問題而采用的技術(shù)方案是：所述轉(zhuǎn)換器包括彈性聯(lián)軸節(jié)、軸套、 光源驅(qū)動(dòng)板、一組發(fā)光二極管、狹縫、碼盤、光敏二極管組件、信號(hào)采集板、數(shù)字處理板、主 軸、高溫導(dǎo)線、支柱和兩個(gè)軸承，軸套套設(shè)在軸承上，主軸豎直設(shè)置，主軸的底端穿過兩個(gè)軸 承與彈性聯(lián)軸節(jié)螺紋連接，主軸的頂端與碼盤固定連接，且碼盤和軸套之間設(shè)有狹縫，光源 驅(qū)動(dòng)板固定安裝在軸套上，一組發(fā)光二極管固定安裝在光源驅(qū)動(dòng)板上，一組發(fā)光二極管設(shè) 置在狹縫下方，信號(hào)采集板和數(shù)字處理板由下向上依次設(shè)置在碼盤的上方，信號(hào)采集板、數(shù) 字處理板和軸套通過支柱固定連接，光敏二極管組件對(duì)應(yīng)設(shè)置在發(fā)光二極管的上方，且光 敏二極管組件固定安裝在信號(hào)采集板的下端面上，高溫導(dǎo)線的一端與信號(hào)采集板連接。
[0005] 本發(fā)明的有益效果是：選用小封裝元器件在結(jié)構(gòu)上采用緊湊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，合理簡(jiǎn)化 傳統(tǒng)編碼器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，優(yōu)化零部件，實(shí)現(xiàn)超小型化特點(diǎn)，并采用彈性聯(lián)軸節(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，本 發(fā)明采用主軸外接的方式，主軸采用實(shí)心軸設(shè)計(jì)，二者通過螺紋相連并作為一個(gè)整體以減 小徑向尺寸，本發(fā)明增加彈性聯(lián)軸節(jié)的縫隙設(shè)計(jì)，可以起到緩沖作用，從而提高本發(fā)明的抗 沖擊性能，保證耐強(qiáng)沖擊，結(jié)合相位補(bǔ)償技術(shù)，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)方向及轉(zhuǎn)動(dòng)角度的檢 測(cè)，在結(jié)構(gòu)上采用緊湊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，碼盤與狹縫構(gòu)成光柵付，采用緊湊型"田"字裂相法設(shè)計(jì)， 減小碼道直徑，彈性聯(lián)軸節(jié)側(cè)面設(shè)計(jì)有螺紋孔，螺紋頂部兼具軸承鎖緊螺母的功能，本發(fā)明 具有超小型化、耐強(qiáng)沖擊、可直接輸出數(shù)字化角度信息、響應(yīng)速度快、精度高等特點(diǎn)。
【附圖說明】
[0006] 圖1是本發(fā)明增量式耐沖擊角度轉(zhuǎn)換器的整體結(jié)構(gòu)主視圖，圖2是一組發(fā)光二極 管4安裝在光源驅(qū)動(dòng)板3的俯視圖，圖3是光敏二極管組件7安裝在信號(hào)采集板8的仰視 圖。
【具體實(shí)施方式】
[0007] 【具體實(shí)施方式】一：結(jié)合圖1說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述一種增量式耐沖擊 角度轉(zhuǎn)換器，所述轉(zhuǎn)換器包括彈性聯(lián)軸節(jié)1、軸套2、光源驅(qū)動(dòng)板3、一組發(fā)光二極管4、狹縫 5、碼盤6、光敏二極管組件7、信號(hào)采集板8、數(shù)字處理板10、主軸12、高溫導(dǎo)線11、支柱9和 兩個(gè)軸承13,軸套2套設(shè)在軸承13上，主軸12豎直設(shè)置，主軸12的底端穿過兩個(gè)軸承13 與彈性聯(lián)軸節(jié)1螺紋連接，主軸12的頂端與碼盤6固定連接，且碼盤6和軸套2之間設(shè)有 狹縫5,光源驅(qū)動(dòng)板3固定安裝在軸套2上，一組發(fā)光二極管4固定安裝在光源驅(qū)動(dòng)板3上， 一組發(fā)光二極管4設(shè)置在狹縫5下方，信號(hào)采集板8和數(shù)字處理板10由下向上依次設(shè)置在 碼盤6的上方，信號(hào)采集板8、數(shù)字處理板10和軸套2通過支柱9固定連接，光敏二極管組 件7對(duì)應(yīng)設(shè)置在發(fā)光二極管4的上方，且光敏二極管組件7固定安裝在信號(hào)采集板8的下 端面上，高溫導(dǎo)線11的一端與信號(hào)采集板8連接，碼盤6采用增量式編碼方式，狹縫5與碼 盤6組成光柵付，厚度1. 0_，為保證光敏二極管組件7輸出的光電流滿足使用要求，多狹 縫的黑白比為1. 1:1，每個(gè)窗口光柵線數(shù)按下式選擇
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種增量式耐沖擊角度轉(zhuǎn)換器，其特征在于；所述轉(zhuǎn)換器包括彈性聯(lián)軸節(jié)（1)、軸套 (2)、光源驅(qū)動(dòng)板（3)、一組發(fā)光二極管（4)、狹縫巧）、碼盤化）、光敏二極管組件（7)、信號(hào)采 集板巧）、數(shù)字處理板（10)、主軸（12)、高溫導(dǎo)線（11)、支柱（9)和兩個(gè)軸承（蝴，軸套（2) 套設(shè)在軸承（13)上，主軸（12)豎直設(shè)置，主軸（12)的底端穿過兩個(gè)軸承（13)與彈性聯(lián)軸 節(jié)（1)螺紋連接，主軸（12)的頂端與碼盤化）固定連接，且碼盤（6)和軸套（2)之間設(shè)有 狹縫巧），光源驅(qū)動(dòng)板（3)固定安裝在軸套（2)上，一組發(fā)光二極管（4)固定安裝在光源驅(qū) 動(dòng)板（3)上，一組發(fā)光二極管（4)設(shè)置在狹縫（5)下方，信號(hào)采集板（8)和數(shù)字處理板（10) 由下向上依次設(shè)置在碼盤（6)的上方，信號(hào)采集板巧）、數(shù)字處理板（10)和軸套（2)通過支 柱（9)固定連接，光敏二極管組件（7)對(duì)應(yīng)設(shè)置在發(fā)光二極管（4)的上方，且光敏二極管組 件（7)固定安裝在信號(hào)采集板巧）的下端面上，高溫導(dǎo)線（11)的一端與信號(hào)采集板（8)連 接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種增量式耐沖擊角度轉(zhuǎn)換器，其特征在于：所述轉(zhuǎn)換器還包 括壓圈（14)，壓圈（14)設(shè)置在兩個(gè)軸承（13)之間，且壓圈（14)套設(shè)在主軸（12)上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種增量式耐沖擊角度轉(zhuǎn)換器，其特征在于：所述彈性聯(lián)軸節(jié) (1)為圓柱體，彈性聯(lián)軸節(jié)（1)的頂端通過螺紋與主軸（12)的底端連接，彈性聯(lián)軸節(jié)（1)的 外側(cè)壁上水平加工有多個(gè)緩沖槽（1-1)，彈性聯(lián)軸節(jié)（1)的底端加工有盲孔（1-2)，彈性聯(lián) 軸節(jié)（1)靠近底端的外側(cè)壁加工有螺紋孔（1-3)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述一種增量式耐沖擊角度轉(zhuǎn)換器，其特征在于：所述轉(zhuǎn)換器還包 括螺栓（15)，螺栓（巧）安裝在螺紋孔（1-如上。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種增量式耐沖擊角度轉(zhuǎn)換器，其特征在于：所述碼盤（6)通 過環(huán)氧樹脂固定安裝在主軸（12)的頂端，狹縫（5)通過環(huán)氧樹脂固定安裝在軸套（2)上。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種增量式耐沖擊角度轉(zhuǎn)換器，其特征在于；所述支柱巧） 包括第一連接塊巧-1)、第二連接塊巧-2)和固定塊巧-3)，第一連接塊巧-1)、第二連接 塊巧-2)和固定塊巧-3)均為圓柱體，第一連接塊巧-1)的一端加工有凸起，第一連接塊 巧-1)的另一端加工有凹槽，第二連接塊巧-2)的一端加工有凸起，第二連接塊巧-2)的另 一端加工有凹槽，固定塊巧-3)的一端加工有擋塊，第一連接塊（9-1)設(shè)置在軸套（2)和信 號(hào)采集板巧），第二連接塊巧-2)設(shè)置在信號(hào)采集板（8)和數(shù)字處理板（10)之間，第一連接 塊巧-1)的凸起固定安裝在軸套（2)上，第二連接塊巧-2)的凸起穿過信號(hào)采集板（8)安 裝在第一連接塊巧-1)的凹槽內(nèi)，固定塊巧-3)的一端穿過數(shù)字處理板（10)固定安裝在第 二連接塊巧-2)的凹槽內(nèi)。
【專利摘要】一種增量式耐沖擊角度轉(zhuǎn)換器，本發(fā)明涉及一種增量式耐沖擊角度轉(zhuǎn)換器，本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中角度轉(zhuǎn)換器無法耐住強(qiáng)沖擊試驗(yàn)的特點(diǎn)，且針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)無法實(shí)現(xiàn)極狹小空間內(nèi)對(duì)角度的測(cè)量問題，所述轉(zhuǎn)換器包括彈性聯(lián)軸節(jié)、軸套、光源驅(qū)動(dòng)板、一組發(fā)光二極管、狹縫、碼盤、光敏二極管組件、信號(hào)采集板、數(shù)字處理板、主軸、高溫導(dǎo)線、支柱和兩個(gè)軸承，軸套套設(shè)在軸承上，主軸的底端穿過兩個(gè)軸承與彈性聯(lián)軸節(jié)螺紋連接，主軸的頂端與碼盤固定連接，信號(hào)采集板和數(shù)字處理板由下向上依次設(shè)置在碼盤的上方，信號(hào)采集板、數(shù)字處理板和軸套通過支柱固定連接，光敏二極管組件對(duì)應(yīng)設(shè)置在發(fā)光二極管的上方，本發(fā)明用于電子器件領(lǐng)域。
【IPC分類】G01D5-347
【公開號(hào)】CN104535093
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410853534
【發(fā)明人】李秀茹, 沈廣楠, 張精華, 齊娜
【申請(qǐng)人】中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第四十九研究所
【公開日】2015年4月22日
【申請(qǐng)日】2014年12月31日