[发明专利]一种光电编码器

说明书

技术领域

本发明涉及编码器技术领域，尤其涉及一种光电编码器。

背景技术

光电编码器是检测传动件位移、角加速度的传感器，可实现光——电转换。应用范围较广泛，不仅用于电梯上还用于数控机床、雷达、船舶等，我国市场年需求量约在30万只，其中电梯需用量就达10万只，目前我国生产厂家较少，如长春光学仪器厂、中科院南京天文仪器研究中心等，其中仅有长春光学仪器厂具有工业化生产能力，其他企业生产规模均较少。目前光电编码器市场50％以上用的是进口产品。海安申菱电器制造有限公司生产的已获国家专利的光电编码器，在部件的材料、加工工艺及整体结构诸方面具有独创性，不仅填补了国内空白，而且可替代进口，并同整梯出口。产品抗干扰能力强，性能可靠，价格与进口产品相比比较低廉，因此市场竞争力较强。

光电编码器是光、机、电一体化产品，是一种利用光电转换原理检测传动件位移、角速度、角加速度的精密传感器元件。它由转轴系统、圆码盘系统、光电系统组成。一般的，光电编码器组件包括光源、狭缝、动光栅、受光器，各个部件之间装配位置，高度都要绝对准确，如图1所示，现有的光电编码器组件在调试好出厂后没有固定在一起，采用支架设置光源和狭缝，动光栅环绕轴套，受光器和电路板连接，使用者组装光电编码器的分离件，受光器与支架的螺丝固定柱螺纹连接。然而，这样组装出来的产品相对位置会不正确，不能保证光源、狭缝、动光栅以及受光器在一条线上，如动光栅与支架之间的高度，动光栅与受光器之间的高度，动光栅在中心的位置都不准确，要经过重新调试才可使用。例如中国专利(申请号为：200810201951.X)公开了一种光电编码器组件，包括设置有光源、狭缝和螺丝固定柱的支架、动光栅、受光器，受光器上面设置电路板，动光栅中心设置轴套，所述受光器与所述动光栅的轴套采用螺纹连接；所述受光器通过螺丝与所述支架的螺丝固定柱螺纹连接。所述动光栅的位置由设置动光栅和受光器之间并且安装后抽出的塞板确定。所述光电编码器组件通过螺丝固定在电机上。所述光电编码器组件通过螺丝径向固定在电机轴上。该技术方案主要解决的方向是安装方便、时间快，易操作，成本低，延长使用寿命方面，但是众所周知，简单的通过螺纹螺丝连接，效果并不是太理想，虽然通过将光电编码器组件与电机轴进行了安装方向的匹配，但是实际使用效果并不很优越，因此存在有待改进的问题。

中国专利(申请号：200710005925.5)公开了一种光电式编码器(增量编码器或绝对编码器)，其具有相对于形成规定图形(增量图形或模拟随机图形)的标尺、可相对变位的检出器，其中，其具有多个感光系统，其用于将所述图形的应该同时检出的检出范围至少在检出方向上分割，而分别在每个检出区域检出。该技术方案提出了使用多个感光系统的加入，使得能够使用简单的小型光学系统及感光系统对宽的检出范围进行测定。但是该技术方案仍然存在使得内部光学系统增大，且容易对标尺上的污垢产生灵敏。

因此，现有的光电编码器组件还是存在与电机的组装工作，普通工作人员不易安装或就根本安装不了，需要专业人员和精密设备才能完成，时间也比较长，成本高。一般采购商不具备在这种条件的，会给使用者带来很大的不方便。由此可见，现有的光电编码器安装时间长，操作难，成本高、性能不够完善成为光电编码器的技术瓶颈。

发明内容

为克服现有技术中存在的光电编码器的安装时间长，操作难，成本高、性能不够完善问题，本发明提供了一种光电编码器。

本发明采用的技术方案为：一种光电编码器，该光电编码器内部包括依次放置的光源、透镜、中心设置有旋转轴的光学盘、设置有固定光栅的标尺和受光元件，其创新点在于：所述光学盘主体为可旋转圆盘，该光学盘的盘基正中央设有中心通孔，所述旋转轴通过该中心通孔与光学盘贯穿连接，盘基上设有光栅透过区，光栅透过区内设有矩形光栅道，矩形光栅道从一端的宽度到另一端的宽度呈线性变化；矩形光栅道的一端与另一端首尾连接，一端的宽度为光栅宽度，呈线性变化的另一端宽度趋向于无限小。

在此基础上，所述光电编码器还包括光学成像系统，所述光学成像系统设置于标尺和受光元件之间，该光学成像系统包括成像透镜和光圈组合，成像透镜设置于光圈组合前面。

在此基础上，所述光圈组合包括第一光圈和第二光圈，第一光圈和第二光圈上均设置有可移动光圈挡片，所述可移动光圈挡片大小与形状均与光圈大小相匹配；该第一光圈和第二光圈对称分别固定设置在夹缝两侧。