一种视觉编码器系统的制作方法

本发明涉及编码器，具体为一种视觉编码器系统。

背景技术：

1、视觉编码器系统通常应用于各种需要高精度定位和测量的场景，例如工业自动化、机器人、以及其他机电设备中。它们利用光学传感器和编码技术来获取物体的位置、速度、角度等信息，从而实现精确控制和反馈。

2、光学编码器是最常见的一种视觉编码器系统，通过光栅编码盘和光电探测器来实现位置和速度的测量。编码盘上刻有透明和不透明的刻度，通过旋转时刻度的变化，光电探测器能够检测到光线的通过与否，从而输出脉冲信号。这些脉冲信号经过处理后，能够精确地表示被测物体的位置或角度。然而，光学编码器对环境要求较高，尤其是对灰尘、震动等因素敏感，这限制了其在某些恶劣环境中的应用

3、许多传统的视觉编码器系统，如光学编码器，对灰尘、油污、震动等环境因素较为敏感，容易导致测量误差或系统故障。

4、有鉴于此，特提出本申请。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种视觉编码器系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明提供了一种视觉编码器系统，包括：编码盘，其上设有透明和不透明的刻度；光电探测器，用于检测编码盘上的刻度变化并输出脉冲信号；数据处理模块，用于接收并处理脉冲信号，以生成被测物体的位置或角度信息；环境适应模块，用于提高系统在灰尘、油污和震动条件下的测量精度。

3、在一种可能的实施方式中，环境适应模块包括：防尘装置，用于防止灰尘进入编码盘和光电探测器的工作区域；防油污装置，用于避免油污覆盖编码盘或光电探测器的表面；其中，防油污装置包括保护罩、密封圈和连接机构；所述保护罩为透明或半透明材料制成，覆盖于编码盘或光电探测器的表面，形成一个封闭或半封闭的空间，以阻挡油污的侵入；所述密封圈设置于保护罩的边缘，位于保护罩与编码盘或光电探测器之间，通过密封圈与保护罩的紧密接触，防止油污从接触面渗入；所述连接机构包括一组固定件，固定件连接保护罩与编码盘或光电探测器的外壳，以确保保护罩的稳定安装。

4、在一种可能的实施方式中，防尘装置包括防尘罩和自动清洁机构；所述防尘罩覆盖编码盘和光电探测器，形成封闭或半封闭的保护空间，以阻挡灰尘和其他污染物的侵入；所述自动清洁机构集成于防尘罩内，并具有一组清洁组件；清洁组件包括刷子、刮片或微型气流喷嘴，通过驱动机构带动清洁组件在防尘罩内表面或靠近编码盘和光电探测器的表面移动，清除附着的灰尘；驱动机构采用电机、弹簧机械装置或气动装置，驱动清洁组件周期性或根据传感器信号启动清洁过程，从而保证编码盘和光电探测器表面的清洁度，维持视觉编码器系统的精度和稳定性。

5、在一种可能的实施方式中，防油污装置包括防油污涂层，涂覆在编码盘和光电探测器的表面，用于减少油污附着。

6、在一种可能的实施方式中，环境适应模块还包括振动补偿装置，用于减小震动对编码盘和光电探测器的影响，从而提高系统的测量稳定性。

7、在一种可能的实施方式中，所述视觉编码器系统包括振动补偿装置，所述振动补偿装置包括：弹性支撑结构，所述弹性支撑结构安装于编码盘和光电探测器的支撑部位，用于吸收外界环境引起的振动，以减少振动对编码器系统测量精度的影响；所述弹性支撑结构由多个弹性元件组成，所述弹性元件设置在编码盘与光电探测器之间的多个支撑点处，每个弹性元件均能够独立吸收并衰减来自不同方向的振动，从而有效保持编码盘与光电探测器之间的相对位置精度；所述振动补偿装置还包括柔性连接件和固定结构，所述柔性连接件用于连接编码盘和光电探测器，使得在弹性支撑结构吸收振动时，编码盘和光电探测器能够在保持相对位置稳定的前提下产生微小位移；所述固定结构包括安装在编码盘和光电探测器上的固定座，所述固定座用于将弹性支撑结构的两端分别固定在编码盘和光电探测器的相应支撑部位上，并且所述固定结构通过柔性连接件与弹性支撑结构连接，以确保振动能量在通过弹性支撑结构时得到充分吸收和衰减；所述弹性支撑结构的材质采用橡胶或高分子弹性体材料，能够在长时间使用中保持其减震效果；所述振动补偿装置还可以包括一对以上的减震器，所述减震器设置在弹性支撑结构与编码盘或光电探测器的连接处，用于进一步减少高频振动的传递，确保视觉编码器系统在各种工作环境下的稳定性和测量精度。

8、在一种可能的实施方式中，编码盘的刻度采用高对比度材料，以增强光电探测器的识别精度。

9、在一种可能的实施方式中，编码盘的表面经过抗反射处理，以减少外界光线对脉冲信号检测的干扰。

10、在一种可能的实施方式中，光电探测器包括多光电传感器阵列，以提高系统的分辨率和抗干扰能力。

11、在一种可能的实施方式中，提供了一种用于视觉编码器系统的测量方法，基于上述视觉编码器系统，该方法包括：检测编码盘的刻度变化，生成脉冲信号；处理脉冲信号以获得被测物体的位置或角度信息；通过环境适应模块的防尘、防油污和振动补偿功能，减少环境因素对测量精度的影响。

12、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

13、本发明通过设置的通过编码盘的透明和不透明刻度，结合光电探测器检测刻度变化的原理，生成脉冲信号。数据处理模块将这些脉冲信号处理为具体的位置信息或角度信息。为了在恶劣环境条件下保持测量精度，环境适应模块通过特定装置来应对灰尘、油污和震动的干扰，确保信号的准确传输和处理。通过环境适应模块，该系统可以有效抵御灰尘、油污及震动的影响，从而提高测量的稳定性和精度。这使得系统在多种复杂环境中仍能可靠地工作。

技术特征：

1.一种视觉编码器系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的视觉编码器系统，其特征在于，环境适应模块包括：防尘装置，用于防止灰尘进入编码盘和光电探测器的工作区域；

3.根据权利要求2所述的视觉编码器系统，其特征在于，防尘装置包括防尘罩和自动清洁机构；

4.根据权利要求2所述的视觉编码器系统，其特征在于，防油污装置包括：

5.根据权利要求1所述的视觉编码器系统，其特征在于，环境适应模块还包括：

6.根据权利要求5所述的视觉编码器系统，其特征在于，所述视觉编码器系统包括振动补偿装置，所述振动补偿装置包括：

7.根据权利要求1所述的视觉编码器系统，其特征在于，编码盘的刻度采用高对比度材料，以增强光电探测器的识别精度。

8.根据权利要求7所述的视觉编码器系统，其特征在于，编码盘的表面经过抗反射处理，以减少外界光线对脉冲信号检测的干扰。

9.根据权利要求1所述的视觉编码器系统，其特征在于，光电探测器包括多光电传感器阵列，以提高系统的分辨率和抗干扰能力。

10.一种用于视觉编码器系统的测量方法，基于权利要求1-9中任一项的视觉编码器系统，其特征在于，该方法包括：

技术总结本发明公开了一种视觉编码器系统，涉及编码器技术领域，包括：编码盘，其上设有透明和不透明的刻度；光电探测器，用于检测编码盘上的刻度变化并输出脉冲信号；数据处理模块，用于接收并处理脉冲信号，以生成被测物体的位置或角度信息；环境适应模块，用于提高系统在灰尘、油污和震动条件下的测量精度。通过提供编码盘、光电探测器、数据处理模块和环境适应模块，解决了在灰尘、油污和震动环境下视觉编码器系统测量精度下降的问题。技术研发人员：魏红受保护的技术使用者：江苏德摩川科技有限公司技术研发日：技术公布日：2025/1/6