旋轉編碼器及其製造方法
2023-04-30 15:40:36
專利名稱：旋轉編碼器及其製造方法
技術領域：
本發明涉及一種光學式的旋轉編碼器及其製造方法，特別地，涉及一種在伺服系統的旋轉位置檢測中使用，具有高解析度，以高精度檢測工作機械的刀具等的絕對位置的旋轉編碼器。
背景技術：
當前，公開了下述旋轉編碼器的旋轉體，其由具有狹縫圖案(位置檢測用圖案)的脈衝圓板、和將所述脈衝圓板固定於電動機軸上的軸襯(boss)構成，將所述脈衝圓板和所述軸襯利用粘接劑固定(例如，參照專利文獻1)。專利文獻1 日本特開平10-2760號公報(第2頁，圖3、4)
發明內容
為了提高旋轉編碼器的旋轉位置檢測精度，將脈衝圓板的中心在電動機軸的中心精密地定位是很重要的。在上述現有的技術中，首先，將軸襯向裝配軸上插入固定，並向脈衝圓板安裝面上塗敷粘接劑。在其上載置脈衝圓板並臨時固定後，使裝配軸緩慢旋轉。此時，利用脈衝圓板的狹縫圖案，使用光學設備，以使狹縫圖案的偏心量符合規格的方式，向脈衝圓板的外周施加力，進行定心，將脈衝圓板正式固定在軸襯上。但是，根據上述現有的技術，存在定心作業花費時間的問題。另外，在利用裝配軸進行定心後，將旋轉體從裝配軸上取下，利用固定螺釘，將軸襯向電動機軸上重新安裝。因此，存在由於固定螺釘的緊固而使軸襯以及脈衝圓板發生徑向振擺的問題。本發明就是鑑於上述問題而提出的，其目的在於，得到一種脈衝圓板的定心容易且徑向振擺較少的旋轉編碼器及其製造方法。為了解決上述課題，實現目的，本發明的特徵在於，具有旋轉軸；軸襯，其在中心部形成嵌合孔，在端部具有清潔的粘接面，向所述嵌合孔中嵌合所述旋轉軸，利用固定部件固定在所述旋轉軸上；脈衝圓板，其在中心部形成與所述旋轉軸相對應的過盈配合孔，在所述過盈配合孔的周圍具有清潔的被粘接面，向所述過盈配合孔中壓入所述旋轉軸，利用粘接劑將所述被粘接面與所述軸襯的粘接面粘接，在該脈衝圓板上形成有位置檢測用圖案； 發光元件，其向所述脈衝圓板的位置檢測用圖案上照射光；以及受光元件，其對來自所述發光元件的光，經由所述脈衝圓板的位置檢測用圖案而受光。發明的效果本發明所涉及的旋轉編碼器具有脈衝圓板的定心容易、徑向振擺較少的效果。
圖1是表示本發明所涉及的旋轉編碼器的實施方式1的縱向剖面圖。圖2是表示本發明所涉及的旋轉編碼器的實施方式2的要部的縱向剖面圖。符號的說明
11旋轉軸(電動機軸)
13軸襯
13a嵌合孔
13b粘接面
1:3m環狀槽
15固定螺釘(固定部件)
17脈衝圓板
17a過盈配合孔
17b被粘接面
17c軸襯部
17d外周部
19粘接劑
21殼體
23發光元件(LED模塊)
25受光元件
91、92旋轉編碼器
具體實施例方式下面，基於附圖，詳細說明本發明所涉及的旋轉編碼器及其製造方法的實施方式。 另外，本發明並不受本實施方式限定。實施方式1圖1是表示本發明所涉及的旋轉編碼器的實施方式1的縱向剖面圖。如圖1所示，實施方式1的光學式的旋轉編碼器91具有旋轉軸11 ；軸襯13，其在中心部形成嵌合孔13a，在端部具有粘接面13b，向嵌合孔13a中嵌合旋轉軸11，利用作為固定部件的固定螺釘15固定在旋轉軸11上；脈衝圓板17，其在中心部形成與旋轉軸11相對應的過盈配合孔17a，在過盈配合孔17a的周圍具有被粘接面17b，向過盈配合孔17a中壓入旋轉軸11，利用粘接劑19將被粘接面17b與軸襯13的粘接面1 粘接，在脈衝圓板17 上形成有位置檢測用圖案；殼體21，其收容軸襯13以及脈衝圓板17 ；LED模塊等發光元件 23，其設置於殼體21的軸直角面21a上，向脈衝圓板17的位置檢測用圖案上照射光；以及受光元件25，其設置在殼體21的頂面21b上，對來自發光元件23的光經由脈衝圓板17的位置檢測用圖案而受光。旋轉軸11可以是伺服電動機的電動機軸，也可以是利用軸套(hub)與電動機軸連接的旋轉軸。軸襯13的嵌合孔13a可以相對於旋轉軸11採用間隙嵌合孔或中間嵌合孔，以使旋轉軸11易於插入。也可以不將受光元件25設置在頂面21b上而設置在軸直角面21a 上，使來自發光元件23的光被脈衝圓板17的位置檢測用圖案反射，並由受光元件25受光。將固定螺釘15從軸襯13的外周部向軸襯13中螺入而按壓旋轉軸11，利用摩擦力，將軸襯13固定在旋轉軸11上。可將多個固定螺釘15在周向上隔著相等間隔而配置， 以不破壞軸襯13的重量平衡。脈衝圓板17為透明的樹脂制，形成有被粘接面17b的中央部成為壁厚比形成有位置檢測用圖案的外周部17d厚的軸襯部17c，防止脈衝圓板17相對於旋轉軸11傾斜(端面擺動)。位置檢測用圖案是在脈衝圓板17的外周部17d上利用鉻蒸鍍等形成的沿圓周方向相等間隔的明暗圖案。將脈衝圓板17的過盈配合孔17a的中心和位置檢測用圖案的中心的位置偏移(徑向振擺)抑制在小於或等於幾μπι。下面，說明實施方式1的旋轉編碼器91的組裝方法(製造方法)。首先，對軸襯 13的粘接面13b以及脈衝圓板17的被粘接面17b進行清洗，將附著的油等汙垢除去。也可以對軸襯13以及脈衝圓板17整體進行清洗。然後，向軸襯13的嵌合孔13a中嵌合旋轉軸11，利用固定部件(固定螺釘15)在旋轉軸11上固定軸襯13。然後，向軸襯13的粘接面1 及/或脈衝圓板17的被粘接面 17b上塗敷粘接劑19。作為粘接劑19，使用熱硬化型或者一定時間後硬化的粘接劑，以使得不會立刻固化。然後，向脈衝圓板17的過盈配合孔17a中壓入旋轉軸11，並且利用粘接劑19，將脈衝圓板17的被粘接面17b與軸襯13的粘接面13b粘接，使粘接劑19硬化，將脈衝圓板 17固定在軸襯13上。省略殼體21、發光元件23以及受光元件25的組裝方法的說明。如以上的說明所示，在實施方式1的旋轉編碼器91及其製造方法中，由於向脈衝圓板17的過盈配合孔17a中壓入旋轉軸11，所以脈衝圓板17的定心容易，徑向振擺較少。 另外，如果將脈衝圓板17直接與電動機軸等旋轉軸11粘接，則由於電動機的製造工序中的油汙(電動機無法進行清洗)而使粘接的可靠性較低，但由於是在將軸襯13的粘接面1 以及脈衝圓板17的被粘接面17b洗淨後，塗敷粘接劑19並粘接，因此粘接的可靠性較高。實施方式2圖2是表示本發明所涉及的旋轉編碼器的實施方式2的要部的縱向剖面圖。如圖2所示，實施方式2的旋轉編碼器92，在軸襯13的粘接面13b的外周部形成有環狀槽13m，其使向粘接面1 上塗敷的粘接劑19的剩餘量流入，在將脈衝圓板17的被粘接面17b向軸襯13的粘接面13b上按壓時，粘接劑19的剩餘量向環狀槽13m中流入，粘接劑19不會向外部滲出。實施方式2的旋轉編碼器92的其他部分與實施方式1的旋轉編碼器相同。工業實用性如上所述，本發明所涉及的旋轉編碼器在以高精度檢測工作機械的刀具等的絕對位置的伺服系統中有用。
權利要求
1.一種旋轉編碼器，其特徵在於，具有 旋轉軸；軸襯，其在中心部形成嵌合孔，在端部具有清潔的粘接面，向所述嵌合孔中嵌合所述旋轉軸，利用固定部件固定在所述旋轉軸上；脈衝圓板，其在中心部形成與所述旋轉軸相對應的過盈配合孔，在所述過盈配合孔的周圍具有清潔的被粘接面，向所述過盈配合孔中壓入所述旋轉軸，利用粘接劑將所述被粘接面與所述軸襯的粘接面粘接，在該脈衝圓板上形成有位置檢測用圖案； 發光元件，其向所述脈衝圓板的位置檢測用圖案上照射光；以及受光元件，其對來自所述發光元件的光，經由所述脈衝圓板的位置檢測用圖案而受光。
2.根據權利要求1所述的旋轉編碼器，其特徵在於，在所述脈衝圓板中，形成有所述被粘接面的中央部成為壁厚比形成有所述位置檢測用圖案的外周部厚的軸襯部。
3.根據權利要求1所述的旋轉編碼器，其特徵在於，所述固定部件是固定螺釘，其從所述軸襯的外周部向該軸襯中螺入，對所述旋轉軸進行按壓。
4.根據權利要求1所述的旋轉編碼器，其特徵在於， 所述旋轉軸是伺服電動機的電動機軸。
5.根據權利要求1所述的旋轉編碼器，其特徵在於，在所述軸襯的粘接面的外周部上形成有環狀槽，其使向所述粘接面上塗敷的粘接劑的剩餘量流入。
6.一種旋轉編碼器的製造方法，其特徵在於， 包含下述工序對軸襯的粘接面以及脈衝圓板的被粘接面進行清洗的工序；向所述軸襯的嵌合孔中嵌合旋轉軸，利用固定部件將該旋轉軸固定在該軸襯上的工序；向所述軸襯的粘接面及/或所述脈衝圓板的被粘接面上塗敷粘接劑的工序；以及向所述脈衝圓板的過盈配合孔中壓入所述旋轉軸，並且利用所述粘接劑將所述脈衝圓板的被粘接面與所述軸襯的粘接面粘接的工序。
全文摘要
具有旋轉軸；軸襯，其在中心部形成嵌合孔，在端部具有清潔的粘接面，向所述嵌合孔中嵌合所述旋轉軸，利用固定部件固定在所述旋轉軸上；脈衝圓板，其在中心部形成與所述旋轉軸相對應的過盈配合孔，在所述過盈配合孔的周圍具有清潔的被粘接面，向所述過盈配合孔中壓入所述旋轉軸，利用粘接劑將所述被粘接面與所述軸襯的粘接面粘接，在該脈衝圓板上形成有位置檢測用圖案；發光元件，其向所述脈衝圓板的位置檢測用圖案上照射光；以及受光元件，其對來自所述發光元件的光，經由所述脈衝圓板的位置檢測用圖案而受光。
文檔編號G01D5/36GK102395863SQ20098015873
公開日2012年3月28日 申請日期2009年4月14日 優先權日2009年4月14日
發明者佐土根俊和, 吉田雅彥, 淺野匠, 社本庫宇祐 申請人:三菱電機株式會社