专利名称：产生脉冲信号的辊轮装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种安装在辊轮构造内的感测装置，以产生脉冲信号，属于 测量长度或位置的技术领域。
背景技术：
曰常生活中有关布匹、纸张、皮革、塑料膜、钢板、电缆、光纤等等， 在生产时须制成特定的规格长度，而后以长度为单位来计价贩卖交易。测量 长度的方式虽然有电子秒表、计数器等，然而，为适应更快速准确的测量需 要，目前推出一种长度测量装置，其在一可转动的轮子外部电连接一位置传
感器，位置传感器可诸如是电位计potentiometer、光学旋转编码器叩tical rotary encocler、绝对光学编码器absolute optical encoder、线性变化差 动变压器 linear variable differential transformer 旋转式分角早器 resolver等等电子式感测装置。
虽然位置传感器有多种形态，但是所述这种测量长度或位置的感测装置 会产生如下问题
1、 轮子的直径圆周长度与位置传感器的传感器产生讯号存在一相对比例 信号数值，如此接上计数器后才能判读所测长度，但是轮子与位置传感器的 个体分开，使得两者在制造组装上难以配合精密，由于容易装错以致精密度 有误差，组装繁琐，而且还添加生产流程，十分麻烦，所以欠缺标准化，制
造成本高。
2、 由于传感器外露，所以容易受到环境的湿度、温度以及震动等因素影 响而损坏，尤其精密性的电子组件受潮，其性能容易受损
发明内容
本发明的目的是提供一种产生脉冲信号的辊轮装置，以较低成本便能达 到标准化、模块化、精密性高的辊轮装置，得以精确测量长度或位置。 为达成上述目的，本发明采用如下技术方案
本发明提供的产生脉冲信号的辊轮装置，包括止滑轮、端盖与传感器， 所述止滑轮中心处设置轮轴；所述端盖位于止滑轮的一端，并与轮轴形成接 合；所述传感器设置于止滑轮内部，包含码盘与光收发器，通过码盘与止滑 轮的相对转动，使光收发器与码盘间产生光学感应，以取得脉冲信号。
为达成上述目的，本发明采用如下技术方案
本发明提供的产生脉冲信号的辊轮装置，包括止滑轮、端盖与传感器， 所述传感器设置于止滑轮内部，包含随止滑轮转动的磁性物，以及固定在该 端盖的侦测物，通过该磁性物与该止滑轮转动，使该侦测物侦测该磁性物的 磁力变化，而产生脉冲信号。
其中，所述磁性物为磁环，所述侦测物为霍尔IC;所述轮毂的外轮毂内 侧安装所述磁环，所述磁环的两侧分别是S极与N极， 一端盖固定电路板， 所述电路板上电连接所述霍尔IC。
所述磁性物为固定磁铁，所述侦测物为磁簧开关；所述轮毂的外轮毂内
侧安装所述固定磁铁， 一端盖固定电路板，所述电路板上电连接所述磁簧开
所述止滑轮是环橡胶材质的环体，接合轮毂，所述轮毂具有外毂环以及 内毂环。
所述外、内毂环之间连伸数条肋以形成一体，所述外毂环外侧面接触止 滑轮内侧面，所述内毂环为中空环体，轴向分布区域相当于所述外毂环中段 位置，轮轴活动地贯穿所述内毂环中空处，在相对所述内毂环前、后位置，
各紧密套装轴承。
所述轮毂的外轮毂内侧安装固定承盘，所述承盘上定位码盘，所述码盘 上沿环形区域，等距间隔刻设多条反光条形码，该反光条形码沿环形区域形成间隔排列，位于反光条形码之间为透光面。
所述电路板设置于端盖，所述电路板耦接光收发器。
所述端盖塞装于轮毂内的帽状中空体，该端盖具有塞端与衬筒，所述端 盖的一端外径较小，而活动地塞装于外毂环内侧的塞端，所述塞端内侧一处 形成阶梯断面状的挡缘，所述挡缘供电路板背面卡抵。
所述端盖中心朝塞端轴向延伸中空状的衬筒，所述衬筒内径与轮轴对应 处外径呈紧配合。
所述端盖另在外端设置线孔，供码盘与光收发器连接的信号线经此穿出， 电路板连同所述端盖一起塞装于外毂环内侧，衬筒与轮轴呈固定，轮轴穿出 所述衬筒之外的外螺纹螺锁接合螺帽。
本发明具有如下技术效果
1、 本发明的传感器隐藏十端盖与止滑轮内部，不外露，并且通过止滑轮、 端盖阻隔外界湿度、温度、震动等外界环境因素，保护传感器的组件不致受 影响而损坏性能，不仅增长使用寿命，更能有效持久提升可靠度。
2、 本发明以同心圆构造整合一起，以轮轴为中心而组穿、安装各组件， 安装传感器相关组件与止滑轮组装成整组形态，结构精巧，无需个别控管安 装流程，所以节省安装流程而使生产流程快速，量化提升，减少技术人员安 装困难度，更简单化。
3、 由于止滑轮、端盖、轮轴的尺寸形态，能够呈标准化规格确定下来， 使得制造与组装，具有模块化、标准化的特点，只要根据场合需求，更换相 应规格性能的传感器即可，止滑轮、端盖、轮轴无需另行制造不同尺寸，故 能在低成本的下便具有高精密性的感测功能。
图1是本发明产生脉冲信号的辊轮装置的一较佳实施例的立体图2是本发明产生脉冲信号的辊轮装置的一较佳实施例的组合剖视8图3是本发明产生脉冲信号的辊轮装置的一较佳实施例的码盘端视平面
图4是本发明产生脉冲信号的辊轮装置的一较佳实施例的具光收发器的
电路板端视平面图5是本发明产生脉冲信号的辊轮装置的一较佳实施例的立体实施图； 图6是本发明产生脉冲信号的辊轮装置的另一较佳实施例的组合剖视图； 图7是本发明产生脉冲信号的辊轮装置的另一较佳实施例的磁环端视平
面图8是本发明产生脉冲信号的辊轮装置的另一较佳实施例的具霍尔IC的
电路板端视平面图9是本发明产生脉冲信号的辊轮装置的再一较佳实施例的组合剖视图； 图10是本发明产生脉冲信号的辊轮装置的再一较佳实施例的磁铁端视平
面图11是本发明产生脉冲信号的辊轮装置的再一较佳实施例的具磁簧开关 的电路板端视平面图。
具体实施例方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，并使本发明的上述目 的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和实施例对本发明作进一 歩详细的说明。
请参照图l，其绘示的是本发明一较佳实施例的立体图；辊轮装置具有一 位于外侧的止滑轮10、 一组穿于止滑轮10的轮轴15，以及一设置于止滑轮 10—端的端盖30;其中，用以产生脉冲信号的传感器设置于止滑轮IO内部，
使传感器呈现不裸露的形态。
请参照图2，其绘示的是本发明一较佳实施例的组合剖视图；其中，止滑 轮10具有一轮毂11、 一轮轴15、 一传感器20、 一端盖30;其中，该止滑轮10是一环橡胶材质的环体，其中空的内侧面接合且固定于一呈中空状的轮毂
11，该轮毂11具有一外毂环111以及一内毂环112，外毂环111与内毂环112 之间连伸多条肋以形成一体，其中，外毂环111外侧面接触止滑轮10内侧面， 内毂环112为中空环体，轴向分布区域相当于外毂环111中段位置，因此， 轴向长度短于外毂环lll。
该轮轴15活动地贯穿内毂环112中空处在相对内毂环112前、后位置， 各紧密套装一轴承13，达到止滑轮10与轮毂11可转动，而轮轴15不转动的 作用，轮轴15-—端外径较小，该端的末端具有外螺纹150。
该传感器20在此实施例为光学感应式的码盘，传感器20主要组件为光 收发器26与码盘22，外轮毂lll内侧安装固定一承盘21，承盘21上定位一 码盘22，由于轮毂11内侧连结承盘21，所以码盘22可随轮毂11转动；请 配合参照图3、图4，图3绘示的是本发明一较佳实施例的码盘端视平面图； 图4绘示的是本发明一较佳实施例的具光收发器的电路板端视平面图；其中， 码盘22上沿环形区域，等距间隔刻设数条反光条形码23，该数条反光条形码 23沿环形区域形成间隔排列而有如条形码，该透光面231位于反光条形码23 的间隙；光收发器26具有发光单元与受光单元，光收发器26面向码盘22而 设置，光收发器26对应的电路则设置于电路板25。
该端盖30塞装于轮毂11内，并且端盖30与轮轴15固定一起，其中， 该端盖30为帽状中空体，具有一塞端31、 一衬筒33，端盖30—端为外径较 小而能活动地塞装于外毂环111内侧的塞端31，塞端31内侧一处形成阶梯断 面状的挡缘32，利用挡缘32供电路板25背面卡抵；端盖30中心朝塞端31 方向轴向延伸中空状的衬筒33，该衬筒33内的通孔331内径与轮轴15对应 处外径呈紧配合，而端盖30另在外端设置一线孔34，信号线(图中未标号) 经线孔34穿出至外部，以连接相关电源以及计数器。
所述电路板25中空处组穿过衬筒33外侧面，并抵靠于挡缘32，电路板 25连同端盖30 —起塞装于外毂环111内侧，并且衬筒33内径与轮轴15套合固定；轮轴15穿出衬筒33之外的外螺纹150，螺锁接合一螺帽151，使得轮 轴15与端盖3(X电路板25与收发器26相对于止滑轮10及码盘22均不会转 动，而止滑轮10与轮毂11、码盘22可转动。
图5绘示的是本发明一较佳实施例的立体实施图，用以说明测量长度的 动作示意图；请配合参照图2，实施时，将本发明置于诸如纸张、皮革等待测 物60的一端，再适度施力直线拉动待测物60—端(注意施力不过大)，直到 待测物60离开止滑轮10;由于止滑轮10外侧摩擦力大、止滑性佳的橡胶材 质，所以能被拉动待测物60的施力所牵引，造成止滑轮10在原地转动，连 同轮毂11及其连结的码盘22均以轮轴15为支点而转动，所以，码盘22上 反光条形码23与透光面231在转动当中，通过光收发器26面对码盘22发射 光线，光收发器26的光射到反光条形码23时，便把光反射回给光收发器26 而产生一信号；若光发射到透光面231则不会发出信号，举例来说，止滑轮 10外径是31. 83 mm，圆周长是100 mm，而码盘22上如有100条反光条形码 23，则转一圈就有100个信号，代表分辨率为100iM，所以计算码盘22转动 圈i6通过信号线接上计数器后，便能得知待测物60所要测量的长度或位置。
同理，请再参看图6 图8所示的另一较佳实施例磁感应式的传感器40， 其耐候性较佳；其中，磁环41为磁性物，而霍尔IC43为侦测物；传感器40 在轮毂11与外轮毂111内侧固定一磁环41，磁环41两侧分别是S极与N极， 而端盖30则在衬筒33外侧固定的电路板42上，设置一霍尔IC43，因此，磁 环41随着止滑轮10与轮毂11相对静态的霍尔IC43转动时，使霍尔IC43侦 测到磁环41在S、 N极的磁力变化，因此，霍尔IC43得以侦测出磁环41转 动的圈数，而将信号传达到计数器而得知测量长度或位置。
又请参看图9 图11所示的再一较佳实施例接点式的传感器50，传感器 50适用于噪声干扰较强的场合，传感器50较不易被干扰；其中，磁铁51为 磁性物，而磁簧开关53为侦测物，磁铁51固定于轮毂11与外轮毂111内侧， 端盖30的衬筒33外侧固定的电路板52上设置一磁簧开关53，因此，51随止滑轮10与轮毂11相对静态的磁簧开关53转动时，同样是利用磁簧开 关53侦测磁铁51磁力的变化，使两弹性簧片形成接触的接点式感应而产生 信号，所以磁簧开关53通过侦测磁铁51转动的圈数，将产生的信号传达到 计数器而得知测量长度或位置。
如此一来，通过本发明的止滑轮IO、轮毂ll、端盖30整合传感器20或 40或50形成一同心圆的构造体，达到模块化、标准化的长度计量感测装置， 不仅降低成本，更能提升生产效率，由于传感器20或40或50均隐藏于轮毂 11与端盖30内部，所以不受湿气、水份而影响性能，达到精确度可靠而持久 的目的。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不 局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可 轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明 的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
权利要求
1、一种产生脉冲信号的辊轮装置，其特征在于，包括一止滑轮，其中心处设置相对不转动的一轮轴；一端盖，其位于该止滑轮的一端，并与该轮轴形成接合；一传感器，设置于该止滑轮内部，包含一码盘与一光收发器，通过该码盘与该止滑轮转动，使该光收发器与该码盘间产生光学感应，以取得至少一脉冲信号。
2、 根据权利要求l所述的产生脉冲信号的辊轮装置，其特征在于，所述 止滑轮是环橡胶材质的环体，接合一轮毂，该轮毂具有一外毂环以及一内毂 环。
3、 根据权利要求2所述的产生脉冲信号的辊轮装置，其特征在于，所述 外、内毂环之间连伸数条肋以形成一体，该外毂环外侧面接触该止滑轮内侧 面，该内毂环为中空环体，轴向分布区域相当于该外毂环中段位置。
4、 根据权利要求3所述的产生脉冲信号的辊轮装置，其特征在于，所述 轮轴活动地贯穿内毂环中空处，在相对该内毂环前、后位置，各紧密套装一 轴承。
5、 根据权利要求2所述的产生脉冲信号的辊轮装置，其特征在于，所述 轮毂的外轮毂内侧安装固定一承盘，该承盘上定位该码盘。
6、 根据权利要求5所述的产生脉冲信号的辊轮装置，其特征在于，所述 码盘上沿环形区域，等距间隔刻设多条反光条形码，该反光条形码沿环形区 域形成间隔排列，位于该反光条形码之间为透光面。
7、 根据权利要求6所述的产生脉冲信号的辊轮装置，其特征在于，所述 --电路板设置于该端盖，该电路板耦接该光收发器。
8、 根据权利要求2所述的产生脉冲信号的辊轮装置，其特征在于，所述 端盖塞装于该轮毂内的帽状中空体，该端盖具有一塞端与一衬筒。
9、 根据权利要求8所述的产生脉冲信号的辊轮装置，其特征在于，所述 端盖一端为外径较小，活动地塞装于该外毂环内侧的塞端，该塞端内侧一处 形成阶梯断面状的一挡缘，该挡缘供一电路板背面卡抵。
10、 根据权利要求9所述的产生脉冲信号的辊轮装置，其特征在于，所述端盖中心朝该塞端轴向延伸中空状的衬筒，该衬筒内径与该轮轴对应处外 径呈紧配合。
11、 根据权利要求10所述的产生脉冲信号的辊轮装置，其特征在于，所述端盖另在外端设置一线孔，供码盘与该光收发器连接的信号线经该线孔穿 出，该电路板连同该端盖一起塞装于该外毂环内侧，该衬筒与该轮轴固定， 该轮轴穿出该衬筒之外的外螺纹螺锁接合一螺帽。
12、 一种产生脉冲信号的辊轮装置，其特征在于，包括 一止滑轮，其中心处设置相对不转动的一轮轴； 一端盖，其位于该止滑轮的一端，并与该轮轴形成接合；一传感器，设置于该止滑轮内部，包含随该止滑轮转动的一磁性物，以 及固定于该端盖的一侦测物，通过该磁性物与该止滑轮转动，使该侦测物侦 测该磁性物的磁力变化，而产生脉冲信号。
13、 根据权利要求12所述的产生脉冲信号的辊轮装置，其特征在于，所 述磁性物为一磁环，该侦测物为一霍尔IC， 一轮毂的一外轮毂内侧安装该磁 环，该磁环的两侧分别是S极与N极，该端盖固定一电路板，该电路板上电 连接该霍尔IC。
14、 根据权利要求12所述的产生脉冲信号的辊轮装置，其特征在于，所 述磁性物为一固定磁铁，该侦测物为一磁簧开关， 一轮毂的一外轮毂内侧安 装该固定磁铁，该端盖固定一电路板，该电路板上电连接该磁簧开关。
15、 根据权利要求12所述的产生脉冲信号的辊轮装置，其特征在于，所述止滑轮是环橡胶材质的环体，接合一轮毂，该轮毂具有一外毂环以及一内 毂环。
16、 根据权利要求15所述的产生脉冲信号的辊轮装置，其特征在于，所 述外、内毂环之间连伸数条肋以形成--体，该外毂环外侧面接触该止滑轮内 侧面，该内毂环为中空环体，轴向分布区域相当于该外毂环中段位置。
17、 根据权利要求16所述的产生脉冲信号的辊轮装置，其特征在于，所 述轮轴活动地贯穿该内毂环中空处，在相对该内毂环前、后位置，各紧密套装一轴承。
18、 根据权利要求15所述的产生脉冲信号的辊轮装置，其特征在于，所 述轮毂的外轮毂内侧安装固定一承盘，该承盘上定位一码盘。
19、 根据权利要求18所述的产生脉冲信号的辊轮装置，其特征在于，所 述码盘上沿环形区域，等距间隔刻设多条反光条形码，该些反光条形码沿环 形区域形成间隔排列，位于该些反光条形码之间为透光面。
20、 根据权利要求19所述的产生脉冲信号的辊轮装置，其特征在于，一 电路板设置于该端盖，该电路板耦接一光收发器。
21、 根据权利要求15所述的产生脉冲信号的辊轮装置，其特征在于，所 述端盖塞装于该轮毂内的帽状中空体，该端盖具有一塞端与一衬筒。
22、 根据权利要求21所述的产生脉冲信号的辊轮装置，其特征在于，所 述端盖一端为外径较小，活动地塞装于该外毂环内侧的塞端，该塞端内侧一 处形成阶梯断面状的一挡缘，该挡缘供一电路板背面卡抵。
23、 根据权利要求22所述的产生脉冲信号的辊轮装置，其特征在于，所 述端盖中心朝该塞端轴向延伸中空状的衬筒，该衬筒内径与该轮轴对应处外 径呈紧配合。
24、根据权利要求23所述的产生脉冲信号的辊轮装置，其特征在于，所 述端盖另在外端设置一线孔，供一码盘与一光收发器连接的信号线经线孔穿 出，该电路板连同该端盖一起塞装于该外毂环内侧，该衬筒与该轮轴固定， 该轮轴穿出该衬筒之外的外螺纹螺锁接合一螺帽。
全文摘要
本发明公开了一种产生脉冲信号的辊轮装置，其包含一可转动的止滑轮、一不可转动的端盖、一置于该止滑轮内部的传感器；其中止滑轮中心处设置一不转动的轮轴，而端盖与轮轴形成接合，所述传感器可有光电感应式、磁感应式、接点式等三种形态，以光电感应式为例，随止滑轮设置一随的转动的码盘，端盖则固定一光收发器，在码盘随止滑轮转动来测量长度或位置时，通过光收发器对码盘的反光条形码发射光线所产生的脉冲信号，来侦测码盘转动圈数，能将信号数值接上计数器而得知测量的长度或位置。
文档编号G01D5/26GK101526375SQ20081000740
公开日2009年9月9日 申请日期2008年3月7日 优先权日2008年3月7日
发明者赖云龙 申请人:企诚自动控制股份有限公司