[发明专利]安装模块化旋转编码器的方法和模块化旋转编码器

说明书

技术领域

本发明涉及一种安装模块化旋转编码器的方法和一种模块化旋转编码器。

背景技术

旋转编码器将机械旋转位移的量和围绕旋转轴线的旋转次数转换成电信号并将其输出。为了简单起见，这种旋转编码器接下来也称为编码器。在这种编码器中，将机械旋转位移量转换成电信号的零件包括编码盘和具有检测元件和电路的电路单元。因此，将两个旋转物品的相互位移转换成电信号，以将其输出并进行进一步处理。

旋转编码器存在许多构造，其中，例如，模块化旋转编码器具有不同部件，例如编码盘和具有电路单元的扫描头。这些部件被单独地提供给对其进行装配的用户。这种模块化旋转编码器通常由最小可以的功能零件组成，可使得成本和空间减到最小。

在日本专利申请公开文件No.2002-195853中描述了模块化旋转编码器的构造的一个实例。此类型的模块化旋转编码器经由一固定平台固定至受到测量的物体，并且，模块化旋转编码器具有所连接的电路板。电路板具有电子零件和安装于其上的光接收元件。此外，编码盘设置在受到测量的物体的旋转轴上。光发射元件、光接收元件以及固定裂缝板相对于编码盘固定地布置。从光发射元件发出的光经由固定裂缝板中的裂缝和编码盘中的裂缝输入至光接收元件。然后，由于轴线的旋转，根据设置于编码盘上的特定裂缝图案而将光输入至光接收元件。相应于旋转运动而产生例如编码脉冲形式的电信号。

通过将此类型的模块化旋转编码器安装在可旋转的本体上，例如电机的可旋转的轴，实现编码器的功能。换句话说，即使没有编码器轴，也没有编码器轴承(或编码器盖)，通过在相对的构件上使用功能零件也可实现编码器的功能。

在制造处理的过程中，通过用特殊的工具将编码盘单元和扫描头安装在一起，来将模块化旋转编码器装配在一起。然后，在检查编码器功能之后，拆开设备，并使这些单元以拆开的状态提供给用户。购买模块化旋转编码器的用户可通过将其安装在待测量的物体的旋转轴线上，例如安装在电机的驱动轴上来实现编码器功能。

关于编码器的性能，一个最重要的特征是输出信号波形的精度。信号精度取决于，例如用来检测待测量的物体的旋转的编码盘的精度以及围绕物构造。其进一步取决于电路单元(包括信号处理单元和检测器元件)在待测量的物体上的安装精度以及编码盘的检测精度。在模块化旋转编码器的情况中，最重要的一项是电路单元(其包括信号处理单元、检测器元件等)在待测量的物体上的安装精度。

安装精度对输出信号波形的精度的显著影响给用户带来复杂的问题，即使该问题可由制造商相对轻松地解决。这是因为，在将编码器安装在待测量的物体上时，在普通用户典型地不熟悉编码器的构造及其特性的情况下，存在普通用户必须满足的巨大需求。

如上所述，模块化旋转编码器的制造商将其装配一次，并检查其作为完整装配的编码器的功能。如果将其拆开并可以相同的方式重新装配，那么没有问题。然而，由于高安装精度的需求，可以对用户造成技术上复杂的过程。

为了解决这些问题，例如，在日本申请公开No.S62-147315中描述了一种用于旋转编码器的特殊的安装方法。编码器包括具有编码盘图案的可旋转的编码盘和读取编码盘图案以产生代表轴位置的电信号的固定光检测器/掩模组件。描述了一种不需要精确地对准印刷电路板和编码盘的方法。为此目的，首先插入光检测器/掩模组件和用于光检测器的导线。然后，必须在印刷电路板(在那里安装光检测器/掩模组件)和编码盘之间推入适当的测径器或垫片，以确保有适当的间隔。在正确地定位印刷电路板之后，需要焊接导线。

然而，在此安装方法中，用户必须决定光检测器组件的位置和掩模的导线。因此，将此任务被认为是复杂且麻烦的。此外，精确的视觉确定是必需的，以在几个对准标记的基础上决定掩模和编码盘的正确位置。这种视觉确定需要一定的熟练度，并且必然不是一项简单的操作。另外，不仅难以定位光检测器/掩模组件，而且，由于使用了用于间隙调节的测径器或垫片而可以导致倾斜地安装编码盘。因此，难以提供这样的编码器，其在基础电路板本身上具有检测器功能，特别是当该电路板在不同位置具有多个传感器时。

发明内容

本发明的目的是，提供一种模块化旋转编码器和一种安装模块化旋转编码器的方法，其在安装模块化旋转编码器的同时提供给用户简单地重现必需的对准操作的能力。此外，低成本模块化旋转编码器，以及具有简单构造的模块化旋转编码器是人们所期望的。

通过具有权利要求1的特征的模块化旋转编码器安装方法和具有权利要求9的特征的模块化旋转编码器来实现这些目的。

在从属权利要求中描述了本发明的其它有利实施方式的特征。