[发明专利]编码器的滑动机构及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于检测两物体之间距离的编码器的滑动机构及其制造方法，两物体被设置成彼此可相对移动。

背景技术

就编码器来说，现在已提供有各种类型的编码器，如光电型编码器，磁编码器及静电容量型编码器。在任何一种编码器中，均需要在标尺与检测标尺移动的检测部分之间形成预定间隙以防止两者间产生擦伤。为了获得高强度信号，希望尽可能地减小此间隙。通常已采用轴承机构或滑动滚子机构来作为形成上述小间隙的方法。

但是，在例如轴承机构那样的机械结构的情况下，其组装工作变得复杂。因此，该机械结构不适合于大量生产。近来，标尺的分辩率已到达如亚微米那样的极小量级。正因为如此，就需要将标尺与检测部分间形成的间隙减少至数拾微米或更小。对于例如轴承机构的机械结构来说，要获得这样小的间隙是非常困难的。

发明内容

本发明目的是提供一种编码器的滑动机构和其制造方法，可以通过简单的制作工艺获得小间隙，从而使编码器的滑动机构能适用于大量生产。

本发明编码器的滑动机构包括：一标尺，标尺上形成有预定的基准光栅；一检测部分，它的安排是以一预定间隔与标尺相对置，并可相对该标尺移动，用以检测相对标尺的移动距离或移动方向；一沿检测部分移动方向制作在标尺和检测部分两者之一上的滑动导轨，以及在两者中另一个上制作的滑动镀膜，从而使此镀膜能与滑动导轨接触，在检测部分被移动时，该滑动镀膜可在滑动导轨上滑动，其中，滑动导轨和滑动镀膜是一种复合镀膜，其上用无电复合镀覆工艺散布有自润滑物质。在此情况下，优选的是在标尺上制作滑动导轨，在检测部分上制作滑动镀膜。而且还推荐自润滑物质至少是从炭化硅、氮化硼和聚四氟乙烯树脂中选出的一种。

根据本发明，由于自润滑材料的自润滑特性，可使滑动导轨和滑动镀膜间的摩擦减小。因此，该检测部分可平滑地相对标尺滑动。而且，该滑动导轨和滑动镀膜是用无电镀覆工艺产生的。因此，在合理调整无电镀覆的镀覆(槽)时间时，能够精确地控制滑动导轨和滑动镀膜的厚度。所以与例如轴承机构或滑动滚子机构那样的传统机械结构相比，根据本发明的结构，可以非常容易地对标尺与检测部分间的微小间隙进行调整。另外，无需进行如送给润滑剂等的维护工作，也就是说，其维护工作可很容易地进行。

附图说明

图1表示本发明编码器的滑动机构的结构视图；

图2是沿图1所示编码器的B-B′线剖切的剖视图；

图3A至3D表示图1所示编码器制造方法的视图。

具体实施方式

下面参考附图1-2对将本发明用于光学型编码器的一实施例进行详细地介绍。

图1是立体图，它表示本发明第一实施例的结构，图2则是沿图1B-B′线剖切的剖视图。

如图1所示，本发明的光学型编码器包括一标尺10，一光源20，一检测器30及一指数标尺40。光源20将一光束投入到标尺10。例如光源20可以是半导体激光器或LED照明器。检测器30接收来自标尺10的光束并产生一检测信号。指数标尺40的构成使它能与光源20及检测器整体移动。光源20、检测器30及指数标尺40的作用，是作为检测相对于标尺10的移动距离或移动方向的检测部分。

标尺10配置一衍射光栅11，光栅11是用光刻方法制作的基准光栅。衍射光栅11由大量栅格组成，栅格沿垂直于如附图中X箭头所示的长度测量方向以预定的间隔延伸。如图2所示，在衍射光栅11上配置有防止光栅11腐蚀和磨损的保护膜10G。在图1中，保护膜10G被省略。另外，在保护膜10G上配置有沿长度测量方向X延伸的一滑动导轨12。滑动导轨12的配置使指数标尺40能在滑动导轨12上滑动和运动。例如，如图1所示，滑动导轨12有两个带状滑动导轨12L、12R，它们被制作得可插入衍射光栅11。滑动导轨12L、12R由复合镀膜层构成，它们是以将聚四氟乙烯树脂(PTFE树脂)粉散布在无电镀覆镍层上的方式制作的，PTFE树脂具有自润滑性能。不采用PTFE树脂时，可以采用其他自润滑物质如炭化硅(SiC)或氮化硼(BN)。