一種光柵齒輪組件的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種光柵齒輪組件，包括圓周面上帶有輪齒的齒輪本體，在所述齒輪本體的端面設(shè)有一圈光柵，所述光柵以齒輪本體的中心軸為中心均勻布置；還包括光柵轉(zhuǎn)動(dòng)角度檢測(cè)裝置，所述檢測(cè)裝置設(shè)置在光柵所在圓周的位置上。具體光柵的構(gòu)成方式可以為設(shè)置通孔或貼附帶光柵的環(huán)形貼膜。本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，將普通齒輪與光柵輪相結(jié)合，齒輪在轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，同時(shí)傳遞了目標(biāo)的位置信號(hào)；簡(jiǎn)化了復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu)并且節(jié)省了空間，降低了經(jīng)濟(jì)成本，同時(shí)不存在光柵輪與齒輪之間轉(zhuǎn)動(dòng)角度誤差的問題，提高了測(cè)試的準(zhǔn)確度。
【專利說明】一種光柵齒輪組件

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于齒輪傳動(dòng)領(lǐng)域，特別是一種帶光柵功能的齒輪組件。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著工業(yè)的不斷發(fā)展，齒輪傳動(dòng)已成為一種隨處可見的結(jié)構(gòu)，多用于一根軸的轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞給另一根軸，以此來實(shí)現(xiàn)減速、增速、和換向等動(dòng)作。如果在傳遞動(dòng)力的同時(shí)，還需要知道齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)了多少角度，通常是在齒輪轉(zhuǎn)軸上附加一個(gè)同軸轉(zhuǎn)動(dòng)的光柵輪，通過與光柵輪配套的紅外光感元件記錄通過的柵格數(shù)進(jìn)而計(jì)算出測(cè)光柵轉(zhuǎn)動(dòng)的角度，即為齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角度。
[0003]但是這樣的結(jié)構(gòu)也會(huì)帶來一些問題，1、增加連接光柵輪及其配套的部件，會(huì)導(dǎo)致零部件數(shù)量增加，且占據(jù)的空間較大；2、光柵輪與齒輪之間多少存在轉(zhuǎn)動(dòng)角度的誤差，無(wú)法完全一致，導(dǎo)致角度測(cè)算存在偏差。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]要解決的技術(shù)問題:針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提出一種光柵齒輪組件，解決現(xiàn)有技術(shù)中齒輪與光柵輪同軸配合的模式存在的零部件多且占據(jù)空間大的不足，以及同時(shí)存在的角度測(cè)算偏差大的技術(shù)問題。
[0005]技術(shù)方案:為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
[0006]一種光柵齒輪組件，包括圓周面上帶有輪齒的齒輪本體，在所述齒輪本體的端面設(shè)有一圈光柵，所述光柵以齒輪本體的中心軸為中心均勻布置；還包括光柵轉(zhuǎn)動(dòng)角度檢測(cè)裝置，所述檢測(cè)裝置設(shè)置在光柵所在圓周的位置上。
[0007]本發(fā)明在齒輪原有的傳動(dòng)功能的基礎(chǔ)上，增加了可傳遞光感信號(hào)的功能，將普通齒輪和光柵輪合二為一，減少了轉(zhuǎn)動(dòng)過程中的角度差，使得測(cè)量更加準(zhǔn)確。
[0008]作為優(yōu)選的，在本實(shí)用新型中，所述光柵由設(shè)置在齒輪本體上的一圈通孔與通孔之間的實(shí)體構(gòu)成，通孔之間彼此間隔均勻，每個(gè)通孔軸向穿透齒輪本體的端面，兩個(gè)相鄰的通孔之間的實(shí)體與實(shí)體兩側(cè)的通孔形成格柵狀。
[0009]與之相應(yīng)的，在本實(shí)用新型中，所述光柵轉(zhuǎn)動(dòng)角度檢測(cè)裝置包括反光片和紅外光感測(cè)元件，所述反光片和紅外光感測(cè)元件分別位于齒輪本體的端面的兩側(cè)，所述紅外光感測(cè)元件上設(shè)有紅外發(fā)光管和紅外接收管。
[0010]每當(dāng)通孔經(jīng)過光柵轉(zhuǎn)動(dòng)角度檢測(cè)裝置時(shí)，反光片接收到紅外發(fā)光管發(fā)來的紅外光并將紅外光反射至紅外接收管上，紅外接收管每接收到一次反射光則記錄一次，最終轉(zhuǎn)換為齒輪本體轉(zhuǎn)過的角度。
[0011]光柵的結(jié)構(gòu)還可以不是上文描述的結(jié)構(gòu)，可以通過一個(gè)環(huán)形貼膜，所述環(huán)形貼膜貼于齒輪本體的端面，所述光柵通過印刷或電鍍的方式設(shè)置在環(huán)形貼膜上形成黑白相間的格柵狀。
[0012]與第二種光柵結(jié)構(gòu)相應(yīng)的光柵轉(zhuǎn)動(dòng)角度檢測(cè)裝置僅為一個(gè)紅外光感測(cè)元件，所述紅外光感測(cè)元件位于環(huán)形貼膜所在側(cè)的齒輪本體的一端處，與環(huán)形貼膜間隔一定距離，所述紅外光感測(cè)元件上設(shè)有紅外發(fā)光管和紅外接收管。
[0013]環(huán)形貼膜直接貼于齒輪本體表面，也避免了角度差的問題，這種形式因光線沒有穿透齒輪本體，故不需要使用反光片，當(dāng)光線照射到黑色部分時(shí)，光線被吸收，紅外接收管接收不到返回的光線，當(dāng)光線照射到白色部分時(shí)，光線反射，紅外接收管接收到返回的光線記錄一次。
[0014]有益效果:
[0015]本實(shí)用新型本將普通齒輪與光柵輪相結(jié)合，用在齒輪本體的端面開有一圈通孔或者貼附帶光柵的環(huán)形貼膜貼的形式，使得齒輪與光柵輪合二為一，齒輪在轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，與紅外光感測(cè)元件相配合，同時(shí)傳遞了目標(biāo)的位置信號(hào)；
[0016]本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，減少了光柵輪零件和光柵輪與齒輪的連接機(jī)構(gòu)，簡(jiǎn)化了復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu)并且節(jié)省了空間，降低了經(jīng)濟(jì)成本，同時(shí)不存在光柵輪與齒輪之間轉(zhuǎn)動(dòng)角度誤差的問題，提高了測(cè)試的準(zhǔn)確度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型中光柵設(shè)置為通孔的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為圖1的俯視圖；
[0019]圖3為本實(shí)用新型中光柵設(shè)置在環(huán)形貼膜上的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖4為圖3的仰視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作更進(jìn)一步的說明。
[0022]如圖1和圖2所示，一種光柵齒輪組件，包括圓周面上帶有輪齒的齒輪本體2，在所述齒輪本體2上設(shè)有一圈以齒輪本體2的中心軸為中心的通孔5，通孔5之間間隔均勻，每個(gè)通孔5軸向穿透齒輪本體2的端面，兩個(gè)相鄰的通孔5之間的實(shí)體與實(shí)體兩側(cè)的通孔5形成格柵狀；還包括光柵轉(zhuǎn)動(dòng)角度檢測(cè)裝置，所述檢測(cè)裝置設(shè)置在通孔5所在圓周的位置上，所述光柵轉(zhuǎn)動(dòng)角度檢測(cè)裝置包括反光片3和紅外光感測(cè)元件4，所述反光片3和紅外光感測(cè)元件4分別位于齒輪本體2的端面的兩側(cè)，紅外光感測(cè)元件4上含有紅外發(fā)光管和紅外接收管。
[0023]將驅(qū)動(dòng)齒輪I與齒輪本體2嚙合，二者的轉(zhuǎn)軸固定，驅(qū)動(dòng)齒輪I帶動(dòng)齒輪本體2轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)通孔5與紅外光感元件4對(duì)齊時(shí)，紅外發(fā)光管發(fā)射的光線穿過通孔5照射到反光片3上，反光片4與此同時(shí)又把光線反射給了紅外接收管，這樣紅外光感測(cè)元件4就接收到了一個(gè)信號(hào)，當(dāng)通孔5轉(zhuǎn)過一定角度，與紅外光感元件不對(duì)齊時(shí)，紅外光照到齒輪本體2的實(shí)體上，紅外光不能被反射，紅外光感測(cè)元件4接收不到信號(hào)。
[0024]類似的，本實(shí)用新型的另一種光柵實(shí)現(xiàn)形式如圖3和圖4所示。一種光柵齒輪組件，包括圓周面上帶有輪齒的齒輪本體2，在齒輪本體2的端面貼附有一個(gè)環(huán)形貼膜6，環(huán)形貼膜6上通過電鍍的方式形成了一圈黑白相間的格柵狀的光柵。在光柵對(duì)應(yīng)的位置處放置有紅外光感測(cè)元件4，紅外光感測(cè)元件4上含有紅外發(fā)光管和紅外接收管。當(dāng)白色部分與紅外光感元件4對(duì)齊時(shí)，紅外發(fā)光管發(fā)射的光線反射給了紅外接收管，這樣紅外光感測(cè)元件4就接收到了一個(gè)信號(hào)，當(dāng)光柵轉(zhuǎn)過一定角度，白色部分與紅外光感元件不對(duì)齊時(shí)，紅外光照到光柵的黑色部分上，紅外光不能被反射，紅外光感測(cè)元件4接收不到信號(hào)。
[0025]所以齒輪本體2在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，紅外光感測(cè)元件4不停的通斷，便知道齒輪本體2轉(zhuǎn)過了多少通孔5，從而知道齒輪本體2轉(zhuǎn)過了多少角度。進(jìn)一步的，由于驅(qū)動(dòng)目標(biāo)一般是連接在齒輪本體2上，具體連接方式可以有多種，根據(jù)傳動(dòng)比，即可算出驅(qū)動(dòng)目標(biāo)的具體位置，實(shí)現(xiàn)了驅(qū)動(dòng)目標(biāo)位置檢測(cè)的功能。此種齒輪的設(shè)計(jì)起到了動(dòng)力與位置信息的雙重傳遞，符合時(shí)代發(fā)展的趨勢(shì)和工業(yè)上的需求。
[0026]以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出:對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種光柵齒輪組件，其特征在于:包括圓周面上帶有輪齒的齒輪本體(2)，在所述齒輪本體⑵的端面設(shè)有一圈光柵，所述光柵以齒輪本體⑵的中心軸為中心均勻布置；還包括光柵轉(zhuǎn)動(dòng)角度檢測(cè)裝置，所述檢測(cè)裝置設(shè)置在光柵所在圓周的位置上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光柵齒輪組件，其特征在于:所述光柵由設(shè)置在齒輪本體(2)上的一圈通孔(5)與通孔之間的實(shí)體構(gòu)成，通孔(5)之間彼此間隔均勻，每個(gè)通孔(5)軸向穿透齒輪本體(2)的端面，兩個(gè)相鄰的通孔(5)之間的實(shí)體與實(shí)體兩側(cè)的通孔(5)形成格柵狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光柵齒輪組件，其特征在于:還包括環(huán)形貼膜￠)，所述環(huán)形貼膜(6)貼于齒輪本體(2)的端面，所述光柵設(shè)置在環(huán)形貼膜(6)上形成黑白相間的格柵狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種光柵齒輪組件，其特征在于:所述光柵轉(zhuǎn)動(dòng)角度檢測(cè)裝置包括反光片⑶和紅外光感測(cè)元件(4)，所述反光片(3)和紅外光感測(cè)元件⑷分別位于齒輪本體⑵的端面的兩側(cè)，所述紅外光感測(cè)元件⑷上設(shè)有紅外發(fā)光管和紅外接收管。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種光柵齒輪組件，其特征在于:所述光柵轉(zhuǎn)動(dòng)角度檢測(cè)裝置為紅外光感測(cè)元件(4)，所述紅外光感測(cè)元件(4)位于環(huán)形貼膜(6)所在側(cè)的齒輪本體(2)的一端處，所述紅外光感測(cè)元件(4)上設(shè)有紅外發(fā)光管和紅外接收管。
【文檔編號(hào)】F16H55/17GK203948600SQ201420337028
【公開日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2014年6月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月23日
【發(fā)明者】薛永, 俞輝 申請(qǐng)人:南京福碧源環(huán)境技術(shù)有限公司