本發明涉及一種光電編碼器制作技術,尤其涉及一種用于光電編碼器狹縫片對準操作的校準盤。
背景技術:
光電編碼器是一種十分常見的光電器件,其典型結構如圖1所示,從圖中可見,上電路板和下電路板分別設置在編碼盤的上下兩側,上電路板和下電路板通過連接柱固定在底座上,編碼盤固定在傳動軸上(上電路板和下電路板上均設置有與傳動軸匹配的通過孔),當傳動軸轉動時,編碼盤就會在傳動軸的帶動下與上電路板和下電路板相對轉動;上電路板的下側面上設置有多個發光管,下電路板的上側面上設置有多個光敏管,多個發光管和多個光敏管一一對應,光敏管的上方覆蓋有狹縫片;編碼盤一般采用金屬或玻璃制作,采用金屬時,通過在編碼盤上設置多個鏤孔來形成碼道,采用玻璃時,通過在編碼盤上設置多個不透光區域來形成碼道;狹縫片上設置有與碼道匹配的多條編碼縫,當編碼縫和發光管之間的光路不受阻擋時,發光管發出的光就能穿過編碼縫照射在光敏管上,經光敏管變換后得到二進制的“1”信號,當狹縫片和發光管之間的光路受到阻擋時,對應的光敏管就輸出二進制的“0”信號,多條編碼縫和多個光敏管就形成了一個多位二進制編碼裝置,當編碼盤轉動至不同的角度位置時,狹縫片上相應的編碼縫被遮擋,我們就能獲得對應的多位二進制編碼,根據多位二進制編碼,我們就能精確地測量出當前的轉角位置。
在裝配前述光電編碼器時,存在如下難點:為保證測量精確性,編碼縫的延長線必須精確對準傳動軸的軸心,對于常用的10位編碼器,編碼縫延長線與軸心的偏差必須低于15微米,另外,為避免從相鄰編碼縫穿過的光信號的相互干擾,狹縫片必須緊鄰編碼盤,其間隙一般不能超過50微米,除此之外,為保證在對應轉角位置時,碼道能夠正確地遮擋住相應的編碼縫,還要精確控制狹縫片與編碼盤的相對位置;由于下電路板上狹縫片的周圍還設置有其他元器件,為了避免狹縫片與其他元器件發生干涉,狹縫片的大小一般剛好與多個發光管所覆蓋區域的大小適配,因此不能將狹縫片制作為圓環式結構套在傳動軸上通過內孔同心性來確定狹縫片的位置(另外,由于工作過程中,狹縫片會與傳動軸相對轉動,為避免狹縫片受傳動軸影響,也不適合采用內孔同心性來調節狹縫片的位置);現有技術在組裝時,一般先將狹縫片臨時固定在安裝臺上,然后再將編碼盤安裝到位,然后再通過微調方式對狹縫片和編碼盤的相對位置進行精確調節,最后再將狹縫片永久固定,從圖1可見,狹縫片位于編碼盤下方,裝上編碼盤后,由于狹縫片上方被編碼盤上的碼道遮擋,觀察難度很大,而且由于狹縫片與編碼盤之間的間隙較小,狹縫片位置調節操作的難度也很大,導致操作效率低下,而且還容易劃傷編碼盤。
技術實現要素:
針對背景技術中的問題,本發明提出了一種用于光電編碼器狹縫片對準操作的校準盤,所述光電編碼器包括狹縫片、傳動軸和編碼盤;所述編碼盤上設置有多條碼道;所述狹縫片上設置有與所述碼道匹配的多條編碼孔,多條編碼孔所覆蓋的區域記為編碼縫;
其創新在于:所述校準盤為圓盤式結構體,校準盤上設置有與傳動軸匹配的圓形連接孔,圓形連接孔的圓心與校準盤的圓心同心;
校準盤上圓形連接孔的一側設置有一觀察孔,觀察孔的徑向尺寸大于或等于編碼縫的徑向尺寸,觀察孔一側的邊沿為直邊,所述直邊與圓形連接孔的徑向重合;
校準盤上設置有一圓形的定位孔,定位孔位于觀察孔和圓形連接孔之間,定位孔的圓心與所述直邊的延長線相交;狹縫片上設置有與定位孔匹配的第一通孔;
校準盤的邊沿設置有一圓弧形的定位缺口,定位缺口和觀察孔位于圓形連接孔的同側,定位缺口所對應的圓心與直邊的延長線相交;狹縫片上設置有與定位缺口匹配的第二通孔;
所述校準盤上設置有一安裝缺口,安裝缺口的尺寸大于狹縫片的尺寸,安裝缺口將狹縫片的安裝位置覆蓋;
所述校準盤上設置有一調節區,調節區中部設置有多個校正孔,多個校正孔與多條編碼孔一一對應;校正孔周圍的調節區上設置有多個調節孔;所述觀察孔、安裝缺口和調節區三者沿校準盤周向分布。
本發明的原理是:組裝時,先將傳動軸、連接柱和下電路板安裝到位(光敏管已預先集成在了下電路板上),然后通過圓形連接孔將校準盤套接在傳動軸上(傳動軸中部設置有用于安裝編碼盤的限位凸起,校準盤就安裝在此限位凸起上),校準盤安裝平穩后,旋轉校準盤,使觀察孔旋轉至狹縫片安裝位的上方,然后精確調節所述直邊的位置,使直邊位于發光管與光敏管之間的光路上,直邊的位置調節好后,通過定位孔和定位缺口,在安裝臺的上端面上作上記號(安裝臺設置在下電路板上,安裝臺用于安裝狹縫片),然后旋轉校準盤,使安裝缺口旋轉至狹縫片安裝位的上方,然后將狹縫片放置在安裝臺上,然后調節狹縫片的位置,使狹縫片上的第一通孔和第二通孔分別與兩處記號(即通過定位孔和定位缺口所獲得的兩處記號)對正(由于定位孔、定位缺口和直邊三者均位于同一半徑線上,只要在制作狹縫片時,讓第一通孔、第二通孔和編碼孔也位于同一直線上,通過記號的定位作用,編碼縫延長線與軸心就基本對準了),然后旋轉校準盤,使調節區旋轉至狹縫片上方,通過校正孔就能方便地觀察到下方的多條編碼孔,以確定編碼孔是否能被碼道正確地遮擋,需要對狹縫片的位置進行微調時,工具可穿過調節孔伸入到狹縫片周圍,對狹縫片的位置進行微調,調節好后,點膠工具穿過調節孔后在狹縫片邊沿點上膠液,通過膠液使狹縫片粘接在安裝臺上,然后取下校準盤,這時,就可以繼續進行后續的裝配操作了;采用本發明后,可以大大方便狹縫片的對準操作,提高操作效率,而且可以有效避免編碼盤在裝配過程中被劃傷。
本發明的有益技術效果是:提供了一種用于光電編碼器狹縫片對準操作的校準盤,該校準盤可以大大提高裝配效率。
附圖說明
圖1、光電編碼器的典型結構斷面示意圖;
圖2、編碼盤結構示意圖;
圖3、狹縫片結構示意圖;
圖4、校準盤結構示意圖;
圖中各個標記所對應的名稱分別為:狹縫片A、編碼孔A-1、第一通孔A-2、第二通孔A-3、傳動軸B、編碼盤C、上電路板D、下電路板E、發光管F、光敏管G、連接柱H、底座J、軸承K、圓形連接孔1、觀察孔2、直邊2-1、定位孔3、定位缺口4、安裝缺口5、校正孔6、調節孔7。
具體實施方式
一種用于光電編碼器狹縫片對準操作的校準盤,所述光電編碼器包括狹縫片、傳動軸和編碼盤;所述編碼盤上設置有多條碼道;所述狹縫片上設置有與所述碼道匹配的多條編碼孔,多條編碼孔所覆蓋的區域記為編碼縫;
其創新在于:所述校準盤為圓盤式結構體,校準盤上設置有與傳動軸匹配的圓形連接孔1,圓形連接孔1的圓心與校準盤的圓心同心;
校準盤上圓形連接孔1的一側設置有一觀察孔2,觀察孔2的徑向尺寸大于或等于編碼縫的徑向尺寸,觀察孔2一側的邊沿為直邊2-1,所述直邊2-1與圓形連接孔1的徑向重合;
校準盤上設置有一圓形的定位孔3,定位孔3位于觀察孔2和圓形連接孔1之間,定位孔3的圓心與所述直邊2-1的延長線相交;狹縫片上設置有與定位孔3匹配的第一通孔;
校準盤的邊沿設置有一圓弧形的定位缺口4,定位缺口4和觀察孔2位于圓形連接孔1的同側,定位缺口4所對應的圓心與直邊2-1的延長線相交;狹縫片上設置有與定位缺口4匹配的第二通孔;
所述校準盤上設置有一安裝缺口5,安裝缺口5的尺寸大于狹縫片的尺寸,安裝缺口5將狹縫片的安裝位置覆蓋;
所述校準盤上設置有一調節區,調節區中部設置有多個校正孔6,多個校正孔6與多條編碼孔一一對應;校正孔6周圍的調節區上設置有多個調節孔7;所述觀察孔2、安裝缺口5和調節區三者沿校準盤周向分布。