[實用新型]一種光學增量式編碼器的發射探測模塊

有效

• 申請號: 202021094315.4
• 申請日: 2020-06-12
• 公開（公告）號: CN212082415U
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: 申文忠
• 申請（專利權）人: 江蘇睿芯源科技有限公司
• 主分類號: G01D5/347
• 分類號: G01D5/347
• 代理公司: 無錫華源專利商標事務所(普通合伙) 32228
• 代理人: 過顧佳;聶啟新

本實用新型公開了一種光學增量式編碼器的發射探測模塊，涉及光電編碼器領域，該發射探測模塊將發射器和接收器集成在一個模塊中，發射器和接收器通過底座抵接安裝并通過引線框架連成一體，可以達到模塊化整體安裝的效果，而兩個底座的結構設計可以在裝配后形成平行的通道并具有穩定的間隙，確保了光學中心與芯片中心的對齊，同時可以精準實現理論上光源與光電轉換芯片間的工作距離，有效提高光源對光電轉換芯片的照射面積，有效改善原始信號質量；該結構簡化了零部件的生產加工，簡化了裝配工序，具有尺寸小、低成本、多種安裝選項、寬分辨率范圍、具有線性和旋轉選項且無需信號調整同時對徑向和軸向間隙不敏感等優點，有助于優化光學增量式編碼器的性能。

技術領域

本實用新型涉及光電編碼器領域，尤其是一種光學增量式編碼器的發射探測模塊。

背景技術

光學增量式編碼器是一種通過光電轉換將輸出軸的機械幾何位移量轉換為脈沖或數字量的傳感器，主要應用于各種數控設備，是目前應用最多的一種傳感器。

請參考圖1所示的光學增量式編碼器的常規結構圖，光學增量式編碼器主要由碼盤1和光電檢測裝置構成，碼盤1是由一系列規律性刻線組成的圓形柵盤，光電檢測裝置主要包括信號發射部分2和信號接收部分3，信號發射部分2主要是由發光二極管和透鏡組成的光源，信號接收部分3主要是帶有芯片的線路板。信號發射部分2裝配在座體4的底面上，信號接收部分3裝配在座體4的支柱上。碼盤1在信號發射部分2和信號接收部分3之間，其通過光柵托5安裝在輸出軸6上并與輸出軸6聯動，通過軸承7與座體4配合聯接。碼盤1是信號基準，其與電動機同軸，因此電動機的旋轉會帶動碼盤1的旋轉，信號發射部分2發出的光經由碼盤1的明暗區被信號接收部分3接收識別并處理成若干個脈沖信號輸出，根據輸出的信號的每秒脈沖數便可計算電動機的轉速。

但現有的這種結構的光學增量式編碼器的性能依賴于各部件的配合尺寸，尤其是對信號發射部分2和信號接收部分3的配合精度要求很高：一方面，由于光線有一定角度的發散，若兩者距離過大，不但信號弱且接收到的光線范圍小，導致原始信號質量下降，另一方面，由于碼盤1是運動部件，特別在高速運動情況下，若兩者距離過小則難以保證碼盤1運動情況下需要的間隙。因此信號發射部分2和信號接收部分3之間的高度需要保證在規定的范圍內，另外由于各部件累積誤差的存在，因此對各部件本身的加工精度和產品的裝配工藝要求都非常高，各部件的自身尺寸以及匹配尺寸的偏差都會影響編碼器的性能，加工生產難度較高，且編碼器的可靠性難以保證。

實用新型內容

本發明人針對上述問題及技術需求，提出了一種光學增量式編碼器的發射探測模塊，本實用新型的技術方案如下：

一種光學增量式編碼器的發射探測模塊，該發射探測模塊包括發射器、接收器和引線框架；

發射器包括透鏡座、透鏡和光源，透鏡座包括工作面和非工作面，透鏡座的工作面處開設有透鏡安裝孔，引線框架的第一端固定于透鏡座內，光源固晶于引線框架的第一端上并位于透鏡安裝孔處，透鏡安裝在透鏡安裝孔處并緊貼光源；

接收器包括芯片座和光電轉換芯片，芯片座包括工作面和非工作面，芯片座的工作面處開設有芯片槽，引線框架的第二端固定于芯片座內，光電轉換芯片位于芯片槽內并固晶于引線框架的第二端上；

引線框架的第一端與第二端之間呈彎折結構，發射器和接收器對向設置，透鏡座和芯片座中至少有一個底座的工作面與非工作面之間形成階梯結構，透鏡座與芯片座的兩個非工作面相抵接、兩個工作面相互平行并間隔預定距離形成平行通道，光源的光源中心、透鏡的透鏡中心以及光電轉換芯片的芯片中心均對齊并垂直于平行通道；發射探測模塊安裝在光學增量式編碼器的座體內且運動碼盤的邊緣工作帶置于發射探測模塊的平行通道內。

其進一步的技術方案為，透鏡座和芯片座中一個底座的非工作面上設置有凸起的定位銷、另一個底座的非工作上開設有定位孔，透鏡座與芯片座的兩個非工作面相抵接時，兩個非工作面上的定位銷和定位孔相配合。