專利名稱:新型軸角光電傳感器的制作方法
本發(fā)明屬于將角度、角位置、角速度、角加速度轉(zhuǎn)換為電脈沖信號的光電傳感器。
軸角光電傳感器的核心部分是編碼盤，狹縫板、轉(zhuǎn)動軸、軸承座、軸承、光源、光電接收器及其電子線路。編碼盤裝在轉(zhuǎn)動軸上，狹縫板是玻璃板基質(zhì)上的不透光膜被開上若干透光縫構成的。狹縫板、光源、光電接收器及其電子線路均固定在軸承座上。狹縫板、光源安裝在編碼盤的相對應的兩側。光電接收器安裝在狹縫板的一側，使其剛好接收到透過編碼盤和狹縫板的光。當轉(zhuǎn)動軸帶著編碼盤轉(zhuǎn)動時，光源發(fā)出的光有規(guī)律地穿過編碼盤和狹縫板而落在光電接收器的接收面上，并產(chǎn)生電流。這一電流經(jīng)電子線路處理成電壓信號。將這些電壓信號輸入給電子示波器，在顯示屏上就顯示出矩形波。由于轉(zhuǎn)動軸與編碼盤、軸承座與轉(zhuǎn)動軸，狹縫板的固定方式，光電接收器，軸承、緊固方式的選用，各部件的材料選擇和設計形狀的原因，使軸角光電傳感器的輸出信號不穩(wěn)定，不可靠，而且重量大。
本發(fā)明的目的是制造一種輸出信號穩(wěn)定可靠、正確反映角位置、角速度、角度、角加速度的軸角光電傳感器，而且重量輕、組裝方便。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的。轉(zhuǎn)動軸上有臺階和不同半徑的園柱面。軸承座內(nèi)孔的一端有臺階用于裝T形軸承。狹縫板的圖案是由矩形玻璃板上的不透明薄膜開出的透光縫構成。透光縫沿短邊方向排列成A、B、C、D、E五組。A、C兩組的中心線在同一條半徑上，而與B組對稱中心線所重合的半徑有 (360°)/(4N) 的角距離。A、B、C三組透光縫的角寬度為 360/(2N) ，透光縫中心的間距為 (360°)/(N) 。D、E兩組透光縫的角寬度為(360°)/(N) ，各透光縫中心線到A、C組中心線的角距離依次為56、25、17、6、2、0、3、10、24、46乘以 (360°)/(N) 。五組透光縫開在同一園環(huán)區(qū)域，其半徑與編碼盤透光縫構成的園環(huán)半徑相同。而其角范圍為13.1°或11.7°。光電接收器由五片光敏材料制成的薄片狀光敏三極管組成。電子線路對光電接收器產(chǎn)生的五路信號進行處理，并通過電纜線輸出甲、乙、丙三路矩形電信號。軸每轉(zhuǎn)一周甲、乙兩路輸出N個電信號。丙路輸出一個電信號。本發(fā)明的編碼盤通過止動環(huán)、墊片、粘結劑固定在轉(zhuǎn)動軸的臺階上。T形軸承外涂上粘結劑裝入鋁合金質(zhì)的軸承座的內(nèi)孔。轉(zhuǎn)動軸再裝入軸承中，并用擋圈、墊片鎖牢。光源和狹縫板相對裝在編碼盤的兩側，光電接收器裝在狹縫板下面。電纜線穿過殼體而連接在光源光源和電子線路板上。光源狹縫板、光電接收器、電子線路、殼體通過支架、緊固件固定在軸承座上。
本發(fā)明由于采用了上述結構和裝配方式，使得本發(fā)明具有裝配方便，牢固、輸出信號可靠穩(wěn)定、壽命長、響應頻率高的優(yōu)點。
本發(fā)明在實用中性能穩(wěn)定，重量輕、體積小、響應頻率高。
本發(fā)明的具體結構由以下實施例及附圖1。
圖1是根據(jù)本發(fā)明提供的軸角光電傳感器的剖面圖。
本發(fā)明是這樣實施的。
軸承〔2〕外環(huán)的外側涂上粘結劑后裝入軸承座〔1〕，轉(zhuǎn)動軸〔4〕裝入軸承〔2〕中并用擋圈〔3〕鎖牢在軸承〔2〕的內(nèi)環(huán)上。編碼盤〔7〕用粘結劑和止動環(huán)〔9〕緊固在轉(zhuǎn)動軸〔4〕的一端。光源〔8〕、狹縫板〔6〕隔著編碼盤〔7〕相對固定在軸承座〔1〕上。光電接收器〔5〕靠近狹縫板〔6〕固定在軸承座〔1〕。電子線路〔10〕、殼體〔11〕、密封圈〔13〕用連接構件固定在軸承座〔1〕上。電纜線〔12〕穿過殼體〔11〕與電子線路〔10〕、光源〔8〕相連，它的懸空端用于信號輸出。
注文中N為自然數(shù)。
附圖1、新型軸角光電傳感器剖面圖。
〔1〕軸承座〔2〕軸 承〔3〕擋 圈〔4〕轉(zhuǎn)動軸〔5〕光電接收器〔6〕狹縫板〔7〕編碼盤〔8〕光 源〔9〕止動環(huán)〔10〕電子線路〔11〕殼體〔12〕電纜線〔13〕密封圈
權利要求
1.由軸承座[1]、軸承[2]、轉(zhuǎn)動軸[4]、編碼盤[7]光源[8]、狹縫板[6]、光電接收器[5]、電子線路[10]、殼體[11]、電纜線[12]、密封圈[13]組成的光電傳感器。其特征是a、兩個軸承[2]為T形，b、有一個擋圈[3]，一個止動環(huán)[9]，c、兩個T形軸承[2]外環(huán)外側涂上粘結劑后裝入軸承座[1]內(nèi)孔的兩端后，再將用止動環(huán)[9]粘結劑固定著編碼盤[7]的轉(zhuǎn)動軸[4]裝入軸承[2]，并用擋圈[3]鎖牢。
2.根據(jù)權利要求
1所說的光電傳感器，其特征是光電接收器〔5〕是光敏材料制成的薄平片狀光電接收器件。
3.根據(jù)權利要求
1所說的光電傳感器，其特征是軸承座〔1〕是由鋁合金制成，并且它的內(nèi)孔的一端有一臺階，用來裝T形軸承〔2〕。
4.根據(jù)權利要求
1所說的光電傳感器，其特征是所用的轉(zhuǎn)動軸〔4〕的外表面由不同直徑的柱面和相應的空刀槽組成。
5.根據(jù)權利要求
1、2、3、4所說的光電傳感器，其特征是所用的狹縫板〔6〕是在矩形薄玻璃板的不透光薄膜的一定角度范圍從一邊開始開出的A、B、C、D、E五組透光縫，其中A、C、D、E四組的對稱中心線在同一條半徑上，并與B組對稱中心線所在的半徑有 (360°)/(4N) 的角距離，而各組的透光縫是這樣的，即A、B、C三組透光縫的縫寬度為 (360°)/(2N) ，縫間角距離為 (360°)/(2N) ，D、E兩組透光縫的縫寬度為 (360°)/(N) ，各縫中心到A、C組的對稱中心線的角距離分別為56、25、17、6、2、0、3、10、24、46、乘以 (360°)/(N) 。上述各式中N為自然數(shù)。
6.根據(jù)權利要求
5所述的光電傳感器，其特征是狹縫板〔6〕的透光縫開在園環(huán)區(qū)域內(nèi)，其半徑與編碼盤〔7〕透光縫的半徑相同，而其角度范圍佳值為13.1°或11.7°。
專利摘要
本實用新型的目的是制造一種穩(wěn)定可靠地輸出電脈沖信號，而且體積小、重量輕的軸角光電傳感器。該光電傳感器的編碼盤是用止動環(huán)、墊片和粘結劑固定在轉(zhuǎn)動軸上。而裝有編碼盤的轉(zhuǎn)動軸裝入鋁合金質(zhì)的軸承座的軸承中，并用墊片、擋圈鎖牢在軸承內(nèi)環(huán)上。該實用新型的狹縫板上的透光縫有五組，按規(guī)律排列；所選用的光電接收器為薄片狀光敏三極管。殼體將各種部件罩著并固定在軸承座上成一規(guī)整的整體。本實用新型結構簡單易于裝配。輸出的電信號穩(wěn)定可靠。而且重量輕。
文檔編號G01D5/26GK87209518SQ87209518
公開日1988年3月30日 申請日期1987年6月24日
發(fā)明者林長友 申請人:長春市第一光學儀器廠導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan