專利名稱：一種光柵尺的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及光柵傳感器測量裝置。
背景技術：
光柵尺在各種精密加工機床中得到廣泛的應用。由于長光柵玻璃的制造成品率低及運輸困難等原因，造成大中型精密加工機床的成本居高不下。為了解決這個問題，人們通過各種方法接長光柵尺，以滿足大中型機床的需求。但是，光柵尺在使用過程中如果突然斷電，讀數頭在慣性下前移一定的距離，當重新上電時，就無法迅速就近確定此時所在的具體位置，而需要把讀數頭重新移到初始位置，影響工作效率和加工精度。
實用新型內容本實用新型的目的是提供一種在工作過程斷電后重新上電時能快速恢復位置記憶的光柵尺。
為達上述目的，本實用新型采用如下的技術方案該光柵尺，包括光柵玻璃及可相對光柵玻璃移動的讀數頭，其特征在于沿讀數頭移動方向上固定有多個射頻卡，有一個射頻卡接收器與讀數頭同步移動；讀數頭在移動過程中，射頻卡接收器依次分別進入各射頻卡的數據接收范圍之內。
對于非敞開式光柵尺，所述光柵玻璃固定在尺殼內腔；所述多個射頻卡固定在尺殼上，沿尺殼縱向排列。
對于敞形式光柵尺，可把射頻卡固定在光柵玻璃的上方或下方。
作為一種較好的實施方式，所述尺殼的側壁上均勻分布有多個孔，所述各射頻卡固定在各孔內；相鄰兩射頻卡的間隔為80～120mm左右為宜。
為了使本實用新型的光柵尺能適用于大型的加工機床，作為一種改進，光柵尺由多段尺殼和多段分別固定于各尺殼內腔的光柵玻璃依次首尾對接連成一直線。
為了使讀數頭在通過兩光柵玻璃接縫處時仍讀數穩(wěn)定，所述讀數頭有兩個，固定在同一個讀數頭支架上，兩讀數頭之間存在一定的間距。當某讀數頭處于接縫前一定距離時，切換成另一讀數頭讀數；待原來的讀數頭通過接縫后，又切換回該讀數頭讀數。
為了較好地實現多段尺殼的對接，所述每段尺殼內有兩個縱向的導向槽；相鄰兩尺殼之間通過兩根分別被限制在兩導向槽內并可在縱向上移動的導向固定條連接，每根導向固定條帶有至少兩個橫向的螺孔，相應的螺釘從尺殼外伸入并穿過各螺孔分別與該相鄰兩尺殼的導向槽的內壁相抵觸。
為了解決接長光柵尺接縫處的密封問題，所述任兩段相鄰的尺殼之間可裝有一塊與尺殼橫截面形狀相同的橡膠墊片，橡膠墊片的兩側有多個凸粒；相鄰兩尺殼間相對的兩端面上有多個凹孔，各凸粒嵌入相應的凹孔中。
作為進一步改進，穿過所述導向固定條上的螺孔并與其中一段尺殼的導向槽的內壁相抵的螺釘由全金屬制成，與另一段尺殼的導向槽的內壁相抵的螺釘的細端鑲有塑料粒或橡膠粒。這樣，在熱脹冷縮的情況下，導向固定條可相對尺殼稍稍移動。
在把光柵尺安裝在機床上時，為了減少接長光柵尺由于熱脹冷縮引起的測量誤差，所述任一段尺殼的第一個安裝點與一個帶連接孔的固定連接片固定連接，其余各安裝點分別與一個帶有可在尺殼縱向上移動的活動連接孔的活動連接片相連接。從而可把各段光柵尺的始端固定，尾端可在縱向上一定范圍內自由伸縮。
作為一種優(yōu)選方安案，所述活動連接片的中部有一個缺口向上的“C”形通孔，所述活動連接孔位于“C”字形通孔所包圍的部分連接片的中央。
本實用新型的光柵尺，由于設置了多個可記錄有所在段區(qū)位置信息的射頻卡，如果光柵尺在使用過程中突然斷電，在慣性的作用下無電前移一定的距離，當重新上電時，只要把讀數頭前移或后移很少的距離，與讀數頭同步移動的射頻卡接收器就能讀到就近的一個射頻卡的信息，從而可確定讀數頭現時所處的區(qū)段位置，實現迅速恢復位置記憶。
采用多段尺殼和光柵玻璃依次首尾對接的形式接長光柵尺，可適用于任意長度的大型機床。任一段尺殼的起始安裝點與機床固定連接，其余各安裝點在縱向上與機床活動連接，可以把由于熱脹冷縮而引起的光柵尺總長度變化限制在某一段光柵尺伸縮長度加上機床的伸縮長度，而不是各段光柵尺伸縮量的線性疊加與機床伸縮量之和，因而有效地減少了熱膨脹引起的精度誤差，保證光柵尺的精度。兩段尺殼對接接縫處加有彈性的橡膠墊片，有效地解決了在尺殼熱脹冷縮情況下的接縫處的密封問題。
采用兩根導向固定條緊逼尺殼內兩個導向槽的方式把相鄰兩段尺殼固定連接，有效地保證了接長后光柵尺的直線度。


圖1是本實用新型光柵尺的結構示意圖；圖2是圖1的A-A剖視放大圖。
圖3是雙讀數頭的結構示意圖。
圖4是用于把尺殼安裝在機床上的活動連接片的結構示意圖。
圖5是用于連接相鄰兩段尺殼的導向固定條的結構示意圖；圖6是圖5的左視圖。
圖7是尺殼與導向固定條之間的安裝結構示意圖。
圖8是安裝于兩段尺殼之間的橡膠墊片的結構示意圖；圖9是圖8的左視圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式
作進一步描述。
如圖1所示，光柵尺由多段尺殼3及多段光柵玻璃5依次首尾對接連成一直線，每段光柵尺的長度為1米～1.2米左右，根據實際需要可任意選擇光柵尺的段數。
各尺殼3的側壁上均勻分布有多個沿尺殼縱向排列的孔，相鄰兩孔之間的距離為100mm左右，每個孔內固定有一個射頻卡2。如圖2所示，光柵玻璃5及讀數頭1位于尺殼內腔。讀數頭支架10上固定有一個射頻卡接收器4，射頻卡接收器4的高度與各射頻卡2的高度一致，與各射頻卡的垂直距離為2～10mm左右。當讀數頭1在移動過程中，與讀數頭1同步移動的射頻卡接收器4依次分別進入各射頻卡2的數據接收范圍之內。當光柵尺斷電后重新上電時，無論讀數頭此時處在什么位置，只要稍稍移動很小的距離，就能感應到就近的射頻卡，獲知相應區(qū)段位置信息，從而使讀數頭能迅速恢復位置記憶。
如圖3所示，讀數頭支架10上有兩個讀數頭1，兩讀數頭1的之間存在一定的間距。當第一讀數頭到達兩光柵玻璃之間的接縫前一定的距離時，切換成第二個讀數頭讀數；當第一個讀數頭通過接縫后，又切換回第一個讀數頭讀數。
每段尺殼3至少有兩個與機床(圖中未示出)安裝連接安裝點，安裝點的數量視光柵尺長度而定。第一個安裝點通過一個帶有固定連接孔71的固定連接片7與機床固定連接，其余各安裝點通過一個帶有活動連接孔81的活動連接片8與機床相活動連接。活動連接片8的結構如圖4所示，在活動連接片8的中部有一個缺口向上的“C”字形通孔82，在該通孔82所包圍的部分連接片的中部的孔就是活動連接孔81。各安裝螺栓(圖中未示出)穿過該活動連接孔81與機床固定連接。當溫度發(fā)生變化使光柵尺殼3相對機床產生微量伸縮時，尺殼第一個安裝點與機床保持固定連接，其余各安裝點的安裝螺栓可帶動活動連接孔81左右移動，從而確保不會由于溫度變化使尺殼3變形而影響測量的精度。
任意相鄰兩段尺殼3之間通過兩根導向固定條11連接。如圖5、圖6所示，導向固定條11的橫截面呈“T”字形，上面有四個橫向的螺孔12。相應地，尺殼3內有兩條導向槽31，見圖7，導向槽31的槽口比槽內的寬度窄，也比導向固定條11的最寬處窄；各導向固定條11嵌于相應的導向槽31內。四個螺釘從尺殼3外伸入并穿過各螺孔，兩螺釘與一段尺殼的導向槽31的內壁相抵觸，另外兩螺釘與相鄰的尺殼的導向槽內壁相抵觸?？紤]到溫度變化會引起尺殼3與導向固定條11之間的相對伸縮，與一尺殼相抵的兩根螺釘由全金屬制成，與相鄰尺殼相抵的另兩根螺釘的細端鑲有塑料?；蛳鹉z粒(圖中未示出)，以便于尺殼3與導向固定條11之間可產生相對移動。為了更好地保證接長后光柵尺的直線度，兩導向槽的槽口分別位于尺殼上相互垂直的兩個側面上，即穿過相應導向固定條的螺釘相垂直。
兩段相鄰的尺殼3之間裝有一塊與尺殼橫截面形狀相同的橡膠墊片9，橡膠墊片9的兩側有多個凸粒91，如圖8、圖9所示。尺殼3的端面上有多個凹孔32，橡膠墊片9上的各凸粒91嵌入相應的凹孔32中。這樣可有效解決接長光柵尺接縫處的密封問題。全尺的兩端應帶有端蓋6。
當然，對于單段的光柵尺，同樣適于裝上射頻卡及射頻卡接收器，以實現迅速恢復位置記憶。
權利要求1.一種光柵尺，包括光柵玻璃及可相對光柵玻璃移動的讀數頭，其特征在于沿讀數頭移動方向上固定有多個射頻卡，有一個射頻卡接收器與讀數頭同步移動；讀數頭在移動過程中，射頻卡接收器依次分別進入各射頻卡的數據接收范圍之內。
2.根據權利要求1所述的光柵尺，其特征在于所述光柵玻璃固定在尺殼內腔；所述多個射頻卡固定在尺殼上，沿尺殼縱向排列。
3.根據權利要求2所述的光柵尺，其特征在于所述尺殼的側壁上均勻分布有多個孔，所述各射頻卡固定在各孔內；相鄰兩射頻卡的中心距為80～120mm。
4.根據權利要求2所述的光柵尺，其特征在于光柵尺由多段尺殼和多段分別固定于各尺殼內腔的光柵玻璃依次首尾對接連成一直線。
5.根據權利要求4所述的光柵尺，其特征在于所述讀數頭有兩個，固定在同一個讀數頭支架上，兩讀數頭之間存在間距。
6.根據權利要求4所述的光柵尺，其特征在于每段尺殼內有兩個縱向的導向槽；相鄰兩尺殼之間通過兩根分別被限制在兩導向槽內并可在縱向上移動的導向固定條連接，各導向固定條帶有至少兩個橫向的螺孔，相應的螺釘從尺殼外伸入并穿過各螺孔分別與該相鄰兩尺殼的導向槽的內壁相抵觸。
7.根據權利要求4所述的光柵尺，其特征在于所述任兩段相鄰的尺殼之間裝有一塊與尺殼橫截面形狀相同的橡膠墊片，橡膠墊片的兩側有多個凸粒；相鄰兩尺殼間相對的兩端面上有多個凹孔，各凸粒嵌入相應的凹孔中。
8.根據權利要求5所述的光柵尺，其特征在于穿過所述導向固定條上的螺孔并與其中一段尺殼上的導向槽的內壁相抵的螺釘由全金屬制成，與另一段尺殼上的導向槽的內壁相抵的螺釘的細端鑲有塑料?；蛳鹉z粒。
9.根據權利要求4所述的光柵尺，其特征在于所述任一段尺殼的第一個安裝點與一個帶有連接孔的固定連接片固定連接，其余各個安裝點分別與一個帶有可在尺殼縱向上移動的活動連接孔的活動連接片相連接。
10.根據權利要求9所述的光柵尺，其特征在于所述活動連接片的中部有一個缺口向上的“C”字形通孔，所述活動連接孔位于“C”字形通孔所包圍的部分連接片的中央。
專利摘要本實用新型公開了一種光柵尺，它包括光柵玻璃及可相對光柵玻璃移動的讀數頭，沿讀數頭移動方向上固定有多個射頻卡，有一個射頻卡接收器與讀數頭同步移動；讀數頭在移動過程中，射頻卡接收器依次分別進入各射頻卡的數據接收范圍之內。本實用新型的光柵尺，由于設置了多個可記錄有所在段區(qū)位置信息的射頻卡，如果光柵尺在使用過程中突然斷電，在慣性的作用下無電前移一定的距離，當重新上電時，只要把讀數頭前移或后移很少的距離，與讀數頭同步移動的射頻卡接收器就能讀到就近的一個射頻卡的信息，從而可確定讀數頭現時所處的區(qū)段位置，實現迅速恢復位置記憶。
文檔編號B23Q17/00GK2869771SQ20062005489
公開日2007年2月14日 申請日期2006年2月13日 優(yōu)先權日2006年2月13日
發(fā)明者潘偉華, 嚴麗清, 白檳, 黃志堅, 梁乘峰, 吳清明 申請人:廣州市諾信數字測控設備有限公司