一種高精度圓光柵總成裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種高精度圓光柵總成裝置，涉及精密儀器領(lǐng)域，包括：光柵基座壓固待測轉(zhuǎn)臺，上端蓋在光柵基座上部與光柵基座緊固連接，上端蓋寬度寬于光柵基座頂部寬度，上端蓋圓心處安裝起吊環(huán)，光柵基座上部套裝軸承，軸承外部套裝讀數(shù)頭轉(zhuǎn)盤，讀數(shù)頭轉(zhuǎn)盤上部和側(cè)部封蓋護罩蓋，讀數(shù)頭轉(zhuǎn)盤軸向定位采用油潤滑環(huán)狀滑動面定位，讀數(shù)頭轉(zhuǎn)盤內(nèi)側(cè)設(shè)置光柵讀數(shù)頭，光柵讀數(shù)頭徑向內(nèi)側(cè)放置光柵反射環(huán)，光柵反射環(huán)套置于光柵基座中部錐型臺階上，其中所述光柵讀數(shù)頭與徑向正對方向的光柵反射環(huán)呈非接觸狀態(tài)，所述光柵反射環(huán)為金屬材料環(huán)形結(jié)構(gòu)，具有良好的抗機械沖擊特性。
【專利說明】一種高精度圓光柵總成裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及精密儀器領(lǐng)域，尤其涉及一種高精度圓光柵總成裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)圓光柵，一種用于高分辨力、高精度旋轉(zhuǎn)角度測量的裝置也叫角度編碼器，集成密閉式高分辨力角度編碼器價格昂貴，如德國HEIDENHAIN制造的R0N800系列單價(含細分盒)高達十萬余元人民幣，一般應(yīng)用場合難以接受；光柵刻線碼盤一般為石英玻璃透射式，抗污染性和抗沖擊能力都很差，不適合需要經(jīng)常調(diào)校的和惡劣復(fù)雜的使用環(huán)境。模塊化分離式圓光柵價格相對較低，但使用安裝技術(shù)要求較高，若用于可移動安裝的獨立的角度信號采集系統(tǒng)時，由于用戶環(huán)境千差萬別，所以圓光柵模塊廠家沒有具體的完整解決方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，特別創(chuàng)新地提出了一種高精度圓光柵總成裝置。
[0004]為了實現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明提供了一種高精度圓光柵總成裝置，包括:光柵讀數(shù)頭1、起吊環(huán)5、軸承6、讀數(shù)頭轉(zhuǎn)盤8、光柵反射環(huán)11、光柵基座15和待測轉(zhuǎn)臺26，其中所述光柵基座15壓固待測轉(zhuǎn)臺26，上端蓋4在光柵基座15上部與光柵基座15緊固連接，上端蓋4寬度寬于光柵基座15上部寬度，上端蓋4圓心處安裝起吊環(huán)5，光柵基座15上部套裝軸承6，軸承6外圈側(cè)面設(shè)置Y型密封環(huán)7，軸承6外部套裝讀數(shù)頭轉(zhuǎn)盤8，讀數(shù)頭轉(zhuǎn)盤8內(nèi)側(cè)設(shè)置光柵讀數(shù)頭I，光柵讀數(shù)頭(I)在數(shù)頭轉(zhuǎn)盤8上安裝呈倒掛狀，光柵讀數(shù)頭I徑向內(nèi)側(cè)放置光柵反射環(huán)11，光柵反射環(huán)11套置于光柵基座15中部錐型臺階上，其中所述光柵讀數(shù)頭I與徑向正對方向的光柵反射環(huán)11呈非接觸狀態(tài)。
[0005]上述方案的有益效果為:采用非接觸光柵反射環(huán)結(jié)構(gòu)圓光柵為核心器件，大幅度降低高精度、高分辨率角度信號采集系統(tǒng)的構(gòu)建成本。系統(tǒng)精度指標達2角秒，同等精度指標的角度信號采集集成系統(tǒng)構(gòu)建成本從密閉一體式角度編碼器套價(含細分盒)達10萬元以上降至2萬余元，具有較高的經(jīng)濟性。
[0006]所述的高精度圓光柵總成裝置，優(yōu)選的，還包括:所述光柵反射環(huán)11為金屬材料環(huán)形結(jié)構(gòu)。
[0007]上述方案的有益效果為:光柵反射環(huán)采用鋼環(huán)鍍金分度刻線，或者其他金屬結(jié)構(gòu)，有極強的抗沖擊能力和較強的抗污能力。采用護罩蓋便于拆卸清洗光柵刻線反射環(huán)和讀數(shù)頭的光通道回路，使圓光柵總成裝置具有良好的可維護性。
[0008]所述的高精度圓光柵總成裝置，其特征在于，還包括:注油孔、注油孔螺釘9、儲油腔、毛氈10、潤滑油槽12、釋油孔29，所述讀數(shù)頭轉(zhuǎn)盤8的下端面為滑動導(dǎo)軌，導(dǎo)軌面進行接觸面配合度鏟刮工藝處理，導(dǎo)軌采用油潤滑，導(dǎo)軌開有潤滑油槽12，所述潤滑油槽12上端設(shè)有儲油腔，儲油腔通過釋油孔29與潤滑油槽12連通，儲油腔底部墊毛氈，用于控制潤滑油為滲透供油，儲油腔10上方有注油孔，用于補充潤滑油，注油孔螺釘9安裝于注油孔上端。
[0009]上述方案的有益效果為:讀數(shù)頭轉(zhuǎn)盤的下端面為滑動平導(dǎo)軌，導(dǎo)軌采用油潤滑方式。導(dǎo)軌面開有潤滑油槽，并設(shè)有儲油腔，儲油腔底部墊毛氈，以控制潤滑油為滲透供油，保持良好潤滑油膜。儲油腔上方有注油孔，方便補充潤滑油。導(dǎo)軌面進行接觸面配合度鏟刮工藝處理，提高滑動面配合精度，并且可以生成良好潤滑油膜，有效降低運動阻力。以此保證轉(zhuǎn)盤機械運轉(zhuǎn)精度和軸向承載強度。
[0010]所述的高精度圓光柵總成裝置，優(yōu)選的，還包括:護罩蓋2，所述護罩蓋2壓蓋讀數(shù)頭轉(zhuǎn)盤8。
[0011]上述方案的有益效果為:護罩蓋能夠起到防塵作用，保護讀數(shù)頭、圓光柵和軸承不受外界灰塵侵害，延長圓光柵使用壽命。
[0012]所述的高精度圓光柵總成裝置，優(yōu)選的，還包括:轉(zhuǎn)盤連接螺釘21、彈簧鋼片柔性連接片22、長度調(diào)整螺釘23和止動連接桿24，所述止動連接桿24 —端固定之后，另一端連接柔性連接片一端22，柔性連接片22與止動連接桿24由長度調(diào)整螺釘23固定，所述長度調(diào)整螺釘23用于調(diào)整止動連接桿24長度，所述柔性連接片22另一端連接護罩蓋2，所述柔性連接片22與護罩蓋2由轉(zhuǎn)盤連接螺釘21固定。
[0013]上述方案的有益效果為:止動連接桿的功能是在圓光柵工作時使光柵讀數(shù)頭在圓周方向靜止，與圓周分布的金屬光柵刻線作同心圓周方向相對運動，讀出檢測目標旋轉(zhuǎn)位移角度。柔性連接片連接止動連接桿設(shè)計可降低圓光柵總成裝置與待測轉(zhuǎn)臺連接的同軸精度要求，提高安裝適應(yīng)自由度，降低使用調(diào)整難度。止動連接桿設(shè)計為長度可調(diào)節(jié)方式，以適應(yīng)各種安裝環(huán)境。
[0014]所述的高精度圓光柵總成裝置，優(yōu)選的，還包括:校正基準面13、環(huán)槽14、壓板緊固螺釘27和壓板28，所述光柵基座15下部外圓周面為校正基準面13，所述校正基準面13用于圓光柵安裝時快速同軸找正操作，在所述校正基準面13上設(shè)置有環(huán)槽14，所述待測轉(zhuǎn)臺26通過壓板28和壓板緊固螺釘27夾持光柵基座15下側(cè)環(huán)槽14進行連接，壓板緊固螺釘27穿過壓板28連接至待測轉(zhuǎn)臺26。
[0015]上述方案的有益效果為:圓光柵壓板下側(cè)面設(shè)計有壓固矩型環(huán)形槽，用于圓光柵安裝壓板的支承點，簡化了安裝設(shè)計結(jié)構(gòu)，圓光柵總成裝置中光柵基座同軸度的校正基準面，便于使用千分表25校正圓光柵快速同軸找正操作。
[0016]所述的高精度圓光柵總成裝置，優(yōu)選的，還包括:讀數(shù)頭電纜護套3和讀數(shù)頭電纜孔20，在所述讀數(shù)頭轉(zhuǎn)盤8上對應(yīng)光柵讀數(shù)頭I位置處開設(shè)讀數(shù)頭電纜孔20，用于將光柵讀數(shù)頭I所采集的數(shù)據(jù)經(jīng)過電纜傳輸?shù)綌?shù)據(jù)采集設(shè)備，所述讀數(shù)頭電纜護套3穿過護罩蓋2上的過孔伸入到讀數(shù)頭電纜孔20中。
[0017]上述方案的有益效果為:讀數(shù)頭電纜護套能夠有效保護讀數(shù)頭電纜，使其降低磨損，有效延長使用壽命，使數(shù)據(jù)采集設(shè)備所采集的數(shù)據(jù)準確穩(wěn)定。
[0018]所述的高精度圓光柵總成裝置，優(yōu)選的，還包括:所述讀數(shù)頭轉(zhuǎn)盤8的光柵讀數(shù)頭I對稱方向設(shè)置另一光柵讀數(shù)頭，所述另一光柵讀數(shù)頭放置于讀數(shù)頭轉(zhuǎn)盤8相對位置。
[0019]上述方案的有益效果為:采用雙光柵讀數(shù)頭讀取角度信號，可基本消除因機械偏心引起的誤差，提高圓光柵的系統(tǒng)精度；機械系統(tǒng)采用高精度軸承，可進一步保證讀取位置信號的精準度。[0020]所述的高精度圓光柵總成裝置，優(yōu)選的，還包括:讀數(shù)頭轉(zhuǎn)盤8導(dǎo)軌面方向設(shè)置光柵讀數(shù)頭I的安裝位置，光柵讀數(shù)頭I在數(shù)頭轉(zhuǎn)盤8上安裝呈倒掛狀；還設(shè)置有Y型密封環(huán)7，所述Y型密封環(huán)7安裝于上端蓋4下端與軸承6上端外側(cè)處。
[0021]上述方案的有益效果為:讀數(shù)頭轉(zhuǎn)盤反扣式架構(gòu)加上Y型密封環(huán)的密封防護結(jié)構(gòu)，保證光柵系統(tǒng)的防護抗污性能。Y型密封環(huán)的另一作用是對讀數(shù)頭轉(zhuǎn)盤施加軸向壓力，可抑制讀數(shù)頭轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)時的端跳影響。
[0022]所述的高精度圓光柵總成裝置，優(yōu)選的，還包括:上端蓋緊固螺釘16、護罩蓋緊固螺釘17和反射環(huán)緊固螺釘18，所述上端蓋4與光柵基座15上部通過上端蓋緊固螺釘16固緊，所述護罩蓋2與讀數(shù)頭轉(zhuǎn)盤8通過護罩蓋緊固螺釘17固緊，所述光柵反射環(huán)11與光柵基座15中部錐型臺階通過反射環(huán)緊固螺釘18固緊。
[0023]上述方案的有益效果為:所述的上端蓋緊固螺釘、護罩蓋緊固螺釘和反射環(huán)緊固螺釘能夠使相應(yīng)的部件之間緊固連接，使相應(yīng)部件能夠在轉(zhuǎn)動的狀態(tài)下穩(wěn)定可靠的運行。
[0024]綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是:
[0025]1.采用模塊式非接觸反射鋼環(huán)結(jié)構(gòu)圓光柵為核心器件，大幅度降低高精度、高分辨率角度信號采集系統(tǒng)的構(gòu)建成本。同等精度指標的角度信號采集集成系統(tǒng)構(gòu)建成本從密閉一體式角度編碼器套價(含細分盒)達10萬元以上降至2萬余元。具有較高的經(jīng)濟性。
[0026]2.角度刻線基體為銦鋼材料環(huán)形結(jié)構(gòu)，較之密閉一體式編碼器的玻璃刻線編碼盤，大幅度提高抗沖擊能力。獨特的密封架構(gòu)設(shè)計，具有較強的抗污能力，若光路產(chǎn)生污染也非常便于拆卸清洗，特別適合需要經(jīng)常調(diào)校的和惡劣復(fù)雜使用環(huán)境的試驗、研究使用場合，具有較高的環(huán)境適應(yīng)性。
[0027]3.彈簧鋼片式柔性連接片連接讀數(shù)盤止動桿，可降低圓光柵與檢測對象的機械連接精度要求；提高旋轉(zhuǎn)角度采集裝置的安裝連接適配性能，便于試驗研究使用環(huán)境下高精度數(shù)控轉(zhuǎn)臺及類似精密機械設(shè)備的傳動精度、控制精度檢測和安裝調(diào)整旋轉(zhuǎn)角度數(shù)據(jù)參數(shù)采集。具有較高的機械適配性。
[0028]4.上置同軸度校正基準面，便于快速完成同軸找正操作。安裝調(diào)整使用簡便。能夠大幅度降低高精度、高分辨率角度信號采集系統(tǒng)的構(gòu)建成本，獨特的密封架構(gòu)設(shè)計，具有較強的抗污能力和可維護性。
[0029]5.采用雙讀數(shù)頭讀取角度信號，可基本消除因機械偏心引起的讀取誤差，提高圓光柵的系統(tǒng)精度；機械系統(tǒng)采用高精度軸承和環(huán)面滑動導(dǎo)軌，可進一步保證讀取位置信號的精準度。
[0030]本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0031]本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結(jié)合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0032]圖1是本發(fā)明高精度圓光柵總成裝置的外部連接示意圖；
[0033]圖2是本發(fā)明高精度圓光柵總成裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖3是本發(fā)明高精度圓光柵總成裝置的讀數(shù)頭轉(zhuǎn)盤俯視圖；[0035]圖4是本發(fā)明高精度圓光柵總成裝置的讀數(shù)頭轉(zhuǎn)盤仰視圖；
[0036]圖5是本發(fā)明高精度圓光柵總成裝置中圖3讀數(shù)頭轉(zhuǎn)盤B-B剖視圖。
【具體實施方式】
[0037]下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0038]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0039]在本發(fā)明的描述中，除非另有規(guī)定和限定，需要說明的是，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“連通”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是機械連接或電連接，也可以是兩個元件內(nèi)部的連通，可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語的具體含義。
[0040]本發(fā)明將分離式圓光柵設(shè)計為帶安裝基座的角度編碼器總成，針對圓光柵在移動安裝到檢測目標對象時要求安裝連接方便，調(diào)整操作簡單；對圓光柵系統(tǒng)要求有較強的抗沖擊能力；解決高精度、高分辨力旋轉(zhuǎn)角度信號采集裝置的高成本問題和便于移置使用的問題。本專利技術(shù)作為旋轉(zhuǎn)角度信號采集和精度檢測的計量檢測系統(tǒng)的一種外設(shè)裝置，為高精度數(shù)控轉(zhuǎn)臺及類似精密機械設(shè)備的傳動、控制精度檢測和安裝調(diào)整以及研發(fā)制造提供一種新的檢測手段。
[0041]如圖2所示，本發(fā)明為一種高精度圓光柵總成裝置，包括:光柵讀數(shù)頭1、起吊環(huán)5、軸承6、讀數(shù)頭轉(zhuǎn)盤8、光柵反射環(huán)11、光柵基座15和待測轉(zhuǎn)臺26，其中所述光柵基座15壓固待測轉(zhuǎn)臺26，上端蓋4在光柵基座15上部與光柵基座15緊固連接，上端蓋4寬度寬于光柵基座15上部寬度，上端蓋4圓心處安裝起吊環(huán)5，光柵基座15上部套裝軸承6，軸承6外圈側(cè)面設(shè)置Y型密封環(huán)7，軸承6外部套裝讀數(shù)頭轉(zhuǎn)盤8，讀數(shù)頭轉(zhuǎn)盤8內(nèi)側(cè)設(shè)置光柵讀數(shù)頭1，光柵讀數(shù)頭I徑向內(nèi)側(cè)放置光柵反射環(huán)11，光柵反射環(huán)11套置于光柵基座15中部錐型臺階上，其中所述光柵讀數(shù)頭I與徑向正對方向的光柵反射環(huán)11呈非接觸狀態(tài)。
[0042]上述方案的有益效果為:采用非接觸光柵反射環(huán)結(jié)構(gòu)圓光柵為核心器件，大幅度降低高精度、高分辨率角度信號采集系統(tǒng)的構(gòu)建成本。系統(tǒng)精度指標達2角秒，同等精度指標的角度信號采集集成系統(tǒng)構(gòu)建成本從密閉一體式角度編碼器套價(含細分盒)達10萬元以上降至2萬余元，具有較高的經(jīng)濟性。
[0043]所述的高精度圓光柵總成裝置，優(yōu)選的，還包括:所述光柵反射環(huán)11為金屬材料環(huán)形結(jié)構(gòu)。
[0044]上述方案的有益效果為:光柵反射環(huán)采用鋼環(huán)鍍金分度刻線，或者其他金屬結(jié)構(gòu)，有極強的抗沖擊能力和較強的抗污能力。采用護罩蓋便于拆卸清洗讀數(shù)頭轉(zhuǎn)盤的光通道回路。
[0045]所述的高精度圓光柵總成裝置，其特征在于，還包括:注油孔、注油孔螺釘9、儲油腔、毛氈10、潤滑油槽12、釋油孔29，所述讀數(shù)頭轉(zhuǎn)盤8的下端面為滑動導(dǎo)軌，導(dǎo)軌采用油潤滑，導(dǎo)軌開有潤滑油槽12，所述潤滑油槽12上端設(shè)有儲油腔，儲油腔通過釋油孔29與潤滑油槽12連通，儲油腔底部墊毛氈，用于控制潤滑油流量，儲油腔10上方有注油孔，用于補充潤滑油，注油孔螺釘9安裝于注油孔上端。
[0046]上述方案的有益效果為:讀數(shù)頭轉(zhuǎn)盤的下端面為滑動平導(dǎo)軌，導(dǎo)軌采用油潤滑方式。導(dǎo)軌面開有潤滑油槽，并設(shè)有儲油腔，儲油腔底部墊毛氈，以控制潤滑油流量。儲油腔上方有注油孔，方便補充潤滑油。導(dǎo)軌面進行接觸配合鏟刮處理，以此保證轉(zhuǎn)盤機械運轉(zhuǎn)精度，并且可以生成良好潤滑油膜，有效降低運動阻力。
[0047]所述的高精度圓光柵總成裝置，優(yōu)選的，還包括:護罩蓋2，所述護罩蓋2壓蓋讀數(shù)頭轉(zhuǎn)盤8。
[0048]上述方案的有益效果為:護罩蓋能夠起到防塵作用，保護讀數(shù)頭、圓光柵和軸承不受外界灰塵侵害，延長圓光柵使用壽命。
[0049]如圖1所示，所述的高精度圓光柵總成裝置，優(yōu)選的，還包括:轉(zhuǎn)盤連接螺釘21、柔性連接片22、長度調(diào)整螺釘23和止動連接桿24，所述止動連接桿24 —端固定之后，另一端連接柔性連接片一端22，柔性連接片22與止動連接桿24由長度調(diào)整螺釘23固定，所述長度調(diào)整螺釘23用于調(diào)整止動連接桿24長度，所述柔性連接片22另一端連接護罩蓋2，所述柔性連接片22與護罩蓋2由轉(zhuǎn)盤連接螺釘21固定。
[0050]上述方案的有益效果為:止動連接桿的功能是在圓光柵工作時使光柵讀數(shù)頭在圓周方向靜止，與圓周分布的金屬光柵刻線作同心圓周方向相對運動，讀出檢測目標旋轉(zhuǎn)位移角度。柔性連接片連接止動連接桿設(shè)計可降低圓光柵與檢測對象的機械連接精度要求，提高旋轉(zhuǎn)角度采集裝置的安裝連接適配性能。止動連接桿設(shè)計為長度可調(diào)節(jié)方式，以適應(yīng)各種安裝環(huán)境。
[0051]所述的高精度圓光柵總成裝置，優(yōu)選的，還包括:校正基準面13、環(huán)槽14、壓板緊固螺釘27和壓板28，所述光柵基座15下部外圓周面為校正基準面13，所述校正基準面13用于圓光柵安裝時快速同軸找正操作，在所述校正基準面13上設(shè)置有環(huán)槽14，所述待測轉(zhuǎn)臺26通過壓板28和壓板緊固螺釘27夾持光柵基座15下側(cè)環(huán)槽14進行連接，壓板緊固螺釘27穿過壓板28連接至待測轉(zhuǎn)臺26。
[0052]上述方案的有益效果為:圓光柵壓板下側(cè)面設(shè)計有壓固矩型環(huán)形槽，用于圓光柵安裝壓板的支承點，簡化了安裝設(shè)計結(jié)構(gòu)，圓光柵總成裝置中光柵基座同軸度的校正基準面，使用千分表25便于圓光柵安裝時快速同軸找正操作。
[0053]所述的高精度圓光柵總成裝置，優(yōu)選的，還包括:讀數(shù)頭電纜護套3和讀數(shù)頭電纜孔20，在所述讀數(shù)頭轉(zhuǎn)盤8上對應(yīng)光柵讀數(shù)頭I位置處開設(shè)讀數(shù)頭電纜孔20，用于將光柵讀數(shù)頭I所采集的數(shù)據(jù)經(jīng)過電纜傳輸?shù)綌?shù)據(jù)采集設(shè)備，所述讀數(shù)頭電纜護套3穿過護罩蓋2上的過孔伸入到讀數(shù)頭電纜孔20中。
[0054]上述方案的有益效果為:讀數(shù)頭電纜護套能夠有效保護讀數(shù)頭電纜，使其降低磨損，有效延長使用壽命，使數(shù)據(jù)采集設(shè)備所采集的數(shù)據(jù)準確穩(wěn)定。
[0055]所述的高精度圓光柵總成裝置，優(yōu)選的，還包括:所述讀數(shù)頭轉(zhuǎn)盤8的光柵讀數(shù)頭I對稱方向設(shè)置另一光柵讀數(shù)頭，所述另一光柵讀數(shù)頭放置于讀數(shù)頭轉(zhuǎn)盤8相對位置。
[0056]上述方案的有益效果為:采用雙光柵讀數(shù)頭讀取角度信號，可基本消除因機械偏心引起的讀取誤差，提高圓光柵的系統(tǒng)精度；機械系統(tǒng)采用高精度軸承，可進一步保證讀取位置信號的精準度。
[0057]所述的高精度圓光柵總成裝置，優(yōu)選的，還包括:Y型密封環(huán)7，所述Y型密封環(huán)7安裝于上端蓋4下端與軸承6上端外側(cè)處。
[0058]上述方案的有益效果為:讀數(shù)頭轉(zhuǎn)盤反扣式架構(gòu)加上Y型密封環(huán)的密封防護結(jié)構(gòu)，保證光柵系統(tǒng)的防護抗污性能。Y型密封環(huán)的另一作用是對讀數(shù)頭轉(zhuǎn)盤施加軸向壓力，可抑制讀數(shù)頭轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)時的端跳影響。
[0059]所述的高精度圓光柵總成裝置，優(yōu)選的，還包括:上端蓋緊固螺釘16、護罩蓋緊固螺釘17和反射環(huán)緊固螺釘18，所述上端蓋4與光柵基座15上部通過上端蓋緊固螺釘16固緊，所述護罩蓋2與讀數(shù)頭轉(zhuǎn)盤8通過護罩蓋緊固螺釘17固緊，所述光柵反射環(huán)11與光柵基座15中部錐型臺階通過反射環(huán)緊固螺釘18固緊。
[0060]上述方案的有益效果為:所述的上端蓋緊固螺釘、護罩蓋緊固螺釘和反射環(huán)緊固螺釘能夠使相應(yīng)的部件之間緊固連接，使相應(yīng)部件能夠在轉(zhuǎn)動的狀態(tài)下穩(wěn)定可靠的運行。
[0061]如圖3、4所示，為本發(fā)明圓光柵總成裝置的讀數(shù)頭轉(zhuǎn)盤的俯視圖和仰視圖。每個光柵讀數(shù)頭由兩個螺釘固定，由此能使光柵讀數(shù)頭連接更加牢固。如圖5所示，為本發(fā)明圓光柵總成裝置圖3所示的B-B方向剖視圖。
[0062]本發(fā)明的有益效果為:
[0063]1.采用非接觸反射鋼環(huán)結(jié)構(gòu)圓光柵為核心器件，大幅度降低高精度、高分辨率角度信號采集系統(tǒng)的構(gòu)建成本。同等精度指標的角度信號采集集成系統(tǒng)構(gòu)建成本從密閉一體式角度編碼器套價(含細分盒)達10萬元以上降至2萬余元。具有較高的經(jīng)濟性。
[0064]2.角度刻線基體為銦鋼材料環(huán)形結(jié)構(gòu)，較之密閉一體式編碼器的玻璃刻線編碼盤，大幅度提高抗沖擊能力。獨特的密封架構(gòu)設(shè)計，具有較強的抗污能力，若光路產(chǎn)生污染也非常便于拆卸清洗維護，特別適合需要經(jīng)常調(diào)校的和惡劣復(fù)雜使用環(huán)境的試驗、研究使用場合，具有較高的環(huán)境適應(yīng)性。
[0065]3.彈簧鋼片式連接讀數(shù)盤止動桿，可降低圓光柵與檢測對象的機械連接精度要求；提高旋轉(zhuǎn)角度采集裝置的安裝連接適配性能，便于試驗研究使用環(huán)境下高精度數(shù)控轉(zhuǎn)臺及類似精密機械設(shè)備的傳動精度、控制精度檢測和安裝調(diào)整旋轉(zhuǎn)角度數(shù)據(jù)參數(shù)采集。具有較高的機械適配性。
[0066]4.上置同軸度校正基準面，便于快速完成同軸找正操作。安裝調(diào)整使用簡便。
[0067]5.采用雙讀數(shù)頭讀取角度信號，可基本消除因機械偏心引起的讀取誤差，提高圓光柵的系統(tǒng)精度；機械系統(tǒng)采用高精度軸承以及端面精刮滑動平導(dǎo)軌，可進一步保證讀取位置信號的精準度。
[0068]在本說明書的描述中，參考術(shù)語“ 一種優(yōu)選實施方式”、“ 一個實施例”、“ 一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。
[0069]盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解:在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。
【權(quán)利要求】
1.一種高精度圓光柵總成裝置，其特征在于，包括:光柵讀數(shù)頭(I)、起吊環(huán)(5)、軸承(6)、讀數(shù)頭轉(zhuǎn)盤(8)、光柵反射環(huán)(11)、光柵基座(15)和待測轉(zhuǎn)臺(26)，其中所述光柵基座(15)壓固待測轉(zhuǎn)臺(26)，上端蓋(4)在光柵基座(15)上部與光柵基座(15)緊固連接，上端蓋(4)寬度寬于光柵基座(15)上部寬度，上端蓋(4)圓心處安裝起吊環(huán)(5)，光柵基座(15)上部套裝軸承(6)，軸承(6)外部套裝讀數(shù)頭轉(zhuǎn)盤(8)，讀數(shù)頭轉(zhuǎn)盤(8)下方內(nèi)側(cè)位置安裝光柵讀數(shù)頭(I )，光柵讀數(shù)頭(I)安裝呈倒掛狀，光柵讀數(shù)頭(I)徑向內(nèi)側(cè)放置光柵反射環(huán)(11)，光柵反射環(huán)(11)套置于光柵基座(15)中部錐型臺階上，其中所述光柵讀數(shù)頭(I)與徑向正對方向的光柵反射環(huán)(11)呈非接觸狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度圓光柵總成裝置，其特征在于，還包括:所述光柵反射環(huán)(11)為金屬材料環(huán)形結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度圓光柵總成裝置，其特征在于，所述讀數(shù)頭轉(zhuǎn)盤(8)的下端面為滑動導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)，還包括:注油孔、注油孔螺釘(9)、儲油腔、毛氈(10)、潤滑油槽(12)、釋油孔(29)，讀數(shù)頭轉(zhuǎn)盤(8)的下端面為滑動導(dǎo)軌面，導(dǎo)軌面進行接觸面配合度鏟刮工藝處理，導(dǎo)軌采用油潤滑，導(dǎo)軌開有潤滑油槽(12)，所述潤滑油槽(12)上端設(shè)有儲油腔(10)，儲油腔(10)通過釋油孔(29)與潤滑油槽(12)連通，儲油腔底部墊毛氈，用于控制潤滑油為滲透供油，儲油腔(10)上方有注油孔，用于補充潤滑油，注油孔螺釘(9)安裝于注油孔上端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度圓光柵總成裝置，其特征在于，還包括:護罩蓋(2)，所述護罩蓋(2)壓蓋讀數(shù)頭轉(zhuǎn)盤(8)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高精度圓光柵總成裝置，其特征在于，還包括:轉(zhuǎn)盤連接螺釘(21)、柔性連接片(22)、長度調(diào)整螺釘(23)和止動連接桿(24)，所述止動連接桿(24)—端固定之后，另一端連接柔性連接片一端(22)，柔性連接片(22)與止動連接桿(24)由長度調(diào)整螺釘(23)固定，所述長度調(diào)整螺釘(23)用于調(diào)整止動連接桿(24)長度，所述柔性連接片(22)另一端連接護罩蓋(2)，所述柔性連接片(22)與護罩蓋(2)由轉(zhuǎn)盤連接螺釘(21)固定。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高精度圓光柵總成裝置，其特征在于，還包括:校正基準面(13)、環(huán)槽(14)、壓板緊固螺釘(27)和壓板(28)，所述光柵基座(15)下部外圓周面為校正基準面(13)，所述校正基準面(13)用于圓光柵安裝時快速同軸找正操作，在所述校正基準面(13)上設(shè)置有環(huán)槽(14)，所述待測轉(zhuǎn)臺(26)通過壓板(28)和壓板緊固螺釘(27)夾持光柵基座(15)下側(cè)環(huán)槽(14)進行連接，壓板緊固螺釘(27)穿過壓板(28)連接至待測轉(zhuǎn)臺(26)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度圓光柵總成裝置，其特征在于，還包括:讀數(shù)頭電纜護套(3 )和讀數(shù)頭電纜孔(20 )，在所述讀數(shù)頭轉(zhuǎn)盤(8 )上對應(yīng)光柵讀數(shù)頭(I)位置處開設(shè)讀數(shù)頭電纜孔(20)，用于將光柵讀數(shù)頭(I)所采集的數(shù)據(jù)經(jīng)過電纜傳輸?shù)綌?shù)據(jù)采集設(shè)備，所述讀數(shù)頭電纜護套(3)穿過護罩蓋(2)上的過孔伸入到讀數(shù)頭電纜孔(20)中。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度圓光柵總成裝置，其特征在于，還包括:Y型密封環(huán)(7 )，所述Y型密封環(huán)(7 )安裝于上端蓋(4)下端與軸承(6 )上端外側(cè)處。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高精度圓光柵總成裝置，其特征在于，還包括:上端蓋緊固螺釘(16)、護罩蓋緊固螺釘(17)和反射環(huán)緊固螺釘(18)，所述上端蓋(4)與光柵基座(15)上部通過上端蓋緊固螺釘(16)固緊，所述護罩蓋(2)與讀數(shù)頭轉(zhuǎn)盤(8)通過護罩蓋緊固螺釘(17)固緊，所述光柵反射環(huán)(11)與光柵基座(15)中部錐型臺階通過反射環(huán)緊固螺釘(18)固緊 。
【文檔編號】G01B11/26GK103644862SQ201310585594
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年11月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月19日
【發(fā)明者】劉代福, 李先廣, 陳鵬, 廖承渝, 陳劍, 梁博, 梅鎮(zhèn) 申請人:重慶機床(集團)有限責(zé)任公司