絕對光柵尺的分離式滑車裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型是一種絕對光柵尺的分離式滑車裝置。本實用新型的絕對光柵尺的分離式滑車裝置，包括傳感器(1)、光學系統(tǒng)(2)、外殼(3)、光柵面板(4)、滑車導軌(5)、滑車(6)，其中用于采集光柵面板(4)的信息的傳感器(1)安裝在外殼(3)的上部，光學系統(tǒng)(2)與傳感器(1)連接，采集光柵面板(4)安裝在外殼(3)的下部，用于提供滑車(6)水平方向運動的滑車導軌(5)固定于外殼(3)上，滑車(6)安裝在滑車導軌(5)上。本實用新型提供一種滑車和光柵面板分離的滑車結(jié)構(gòu),減少機械振動帶來的誤差，使得滑車結(jié)構(gòu)依附于尺殼的直線導軌來滑動，保證滑車車身與光柵玻璃緊密接觸并順暢滑行，起到減小震動與摩擦的效果。
【專利說明】 絕對光柵尺的分離式滑車裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型是一種絕對光柵尺的分離式滑車裝置，屬于絕對光柵尺的分離式滑車裝置的創(chuàng)新技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)代機加行業(yè)中，大多采用光柵傳感器來進行位置反饋裝置。由于光柵尺能夠?qū)ο到y(tǒng)實行全閉環(huán)控制，降低滾珠絲杠熱變形等原因引起的誤差，提高加工精度，所以目前中高檔數(shù)控系統(tǒng)越來越多地采用光柵尺作為線位移反饋元件。其高精度和高分辨率結(jié)合相對較低的價格，使其不僅在機床領(lǐng)域，而且在坐標測量機、機器人技術(shù)、每個位置和速度測量以及位置和運動控制應用領(lǐng)域得到了廣泛的應用。
[0003]傳統(tǒng)的滑車裝置廣泛采用可靠耐用的五滾輪結(jié)構(gòu)滑車，即其中3個滾輪沿著光柵玻璃表面滾動，2個滾輪沿著光柵玻璃側(cè)面滾動，使滑車在滑動過程中與光柵玻璃保持有5個接觸點，保證掃描電路板與光柵玻璃能夠順暢滑行。但當滑車在劇烈震動或高速行駛條件下難免會發(fā)生滑車相對光柵玻璃跳動或翻轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，從而影響光柵尺的精度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型的目的在于考慮上述問題而提供一種當絕對光柵尺劇烈震動或高速滑行條件下時，仍能保持滑車車身與光柵玻璃的平穩(wěn)接觸，并順暢滑行的絕對光柵尺的分離式滑車裝置。本實用新型設(shè)計合理，方便實用。
[0005]本實用新型的技術(shù)方案是:本實用新型的絕對光柵尺的分離式滑車裝置，包括傳感器、光學系統(tǒng)、夕卜殼、光柵面板、滑車導軌、滑車，其中用于米集光柵面板(4)的信息的傳感器安裝在外殼的上部，光學系統(tǒng)與傳感器連接，采集光柵面板安裝在外殼的下部，用于提供滑車水平方向運動的滑車導軌固定于外殼上，滑車安裝在滑車導軌上。
[0006]上述滑車包括有拉簧、水平滾輪、右壓力滾輪、滑車上面板、滑車下面板、左側(cè)垂直滾輪，滑車的上部分為滑車上面板，滑車的下部分為滑車下面板，中間使用若干根拉簧拉住滑車上面板及滑車下面板，使得滑車接口能壓緊滑車導軌，且滑車上面板及滑車下面板在水平方向上均各自在4個邊角上設(shè)有水平滾輪，水平滾輪的直徑大于上滑車上面板及滑車下面板的厚度，使得滑車可以在水平方向上沿滑車導軌運動。
[0007]上述滑車上面板及滑車下面板的右側(cè)設(shè)有右壓力滾輪，該右壓力滾輪擠壓外殼，上述滑車上面板及滑車下面板的左側(cè)設(shè)有兩個左側(cè)垂直滾輪，右壓力滾輪與左側(cè)垂直滾輪左右配合使得滑車壓緊外殼，并且使得滑車能自由滑動。
[0008]本實用新型是一種安裝在絕對光柵尺讀數(shù)頭上的滑車固定結(jié)構(gòu)，當絕對光柵尺劇烈震動或高速滑行條件下時，本實用新型滑車車身仍能保持與光柵玻璃的平穩(wěn)接觸，并順暢滑行。本實用新型基于干擾能量空間離散化原理設(shè)計的分離式滑車結(jié)構(gòu)，上方與光柵尺傳感器相連，下方連接光柵尺光學部件，中間與直線導軌緊密接觸，保證掃描裝置與玻璃光柵的相對平行并且減小摩擦與震動，本實用新型整個裝置并不與光柵面板直接接觸。本實 用新型是一種設(shè)計巧妙，性能優(yōu)良，方便實用的絕對光柵尺的分離式滑車裝置。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖2是本實用新型中滑車的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖3是圖2另一角度的示意圖。
【具體實施方式】
[0012]實施例:
[0013]本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1、2所示，本實用新型的絕對光柵尺的分離式滑車裝置，包括傳感器1、光學系統(tǒng)2、外殼3、光柵面板4、滑車導軌5、滑車6，其中用于采集光柵面板4的信息的傳感器I安裝在外殼3的上部，光學系統(tǒng)2與傳感器I連接，采集光柵面板4安裝在外殼3的下部，用于提供滑車6水平方向運動的滑車導軌5固定于外殼3上，滑車6安裝在滑車導軌5上。
[0014]上述滑車6包括有拉簧7、水平滾輪8、右壓力滾輪9、滑車上面板10、滑車下面板
11、左側(cè)垂直滾輪12，滑車6的上部分為滑車上面板10，滑車6的下部分為滑車下面板11，中間使用若干根拉簧7拉住滑車上面板10及滑車下面板11，使得滑車接口能壓緊滑車導軌5，且滑車上面板10及滑車下面板11在水平方向上均各自在4個邊角上設(shè)有水平滾輪8，水平滾輪8的直徑略大于上滑車上面板10及滑車下面板11的厚度，使得滑車可以在水平方向上沿滑車導軌5運動。本實施例中，設(shè)有4根拉簧7拉住滑車上面板10及滑車下面板11。
[0015]本實施例中，上述滑車上面板10及滑車下面板11的右側(cè)設(shè)有右壓力滾輪9，該右壓力滾輪9擠壓外殼3，上述滑車上面板10及滑車下面板11的左側(cè)設(shè)有兩個左側(cè)垂直滾輪12，右壓力滾輪9與左側(cè)垂直滾輪12左右配合使得滑車6壓緊外殼3，并且使得滑車6能自由滑動。
[0016]本實施例中，上述滑車導軌5的上表面平行于光柵面板4的上表面。
[0017]本實用新型使得滑車結(jié)構(gòu)依附于尺殼的直線導軌來滑動，四個壓緊彈簧加一個壓緊彈片將滑車結(jié)構(gòu)僅僅壓在直線導軌上，利用12個滑輪接口使得滑車結(jié)構(gòu)可組成夾子結(jié)構(gòu)，使滑車車身緊密地夾在光柵玻璃兩面并滾動，避免滑車車身與光柵玻璃相對跳動和翻轉(zhuǎn)，保證滑車車身與光柵玻璃緊密接觸并順暢滑行，起到減小震動與摩擦的效果。并且由于滑車下部與光學部件剛性連接，而上部不與光學部件剛性連接，上部由于外部聯(lián)動裝置連接，使用彈簧把震源隔離開，不會影響震動影響光學器件和光柵尺的工作距離。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，實用性強。本實用新型是一種設(shè)計巧妙，性能優(yōu)良，方便實用的絕對光柵尺的分離式滑車裝置。
[0018]上述4根拉簧(7)的彈力系數(shù)為:
[0019]K= (GXd4)/(8 X D3 X Ne)
[0020]其中，G為線材的鋼性模數(shù)，d=線徑，D=中徑，N=總?cè)?shù)，Nc=有效圈數(shù)，F(xiàn)=運動行程。
[0021]拉力大小為:[0022]F= 4XKX (L-LO)
[0023]其中LO是彈簧的原長度L是施加拉力F的時候的長度。
[0024]上述滑車下面板(11)與光學系統(tǒng)(2)剛性連接，滑車上面板(10)與光學系統(tǒng)(2)可以上下滑動。
[0025]滑車結(jié)構(gòu)依附于尺殼的直線導軌來滑動，四個壓緊彈簧加一個壓緊彈片將滑車結(jié)構(gòu)僅僅壓在直線導軌上，利用12個滑輪接口使得滑車結(jié)構(gòu)可組成夾子結(jié)構(gòu)，使滑車車身緊密地夾在光柵玻璃兩面并滾動，避免滑車車身與光柵玻璃相對跳動和翻轉(zhuǎn)，保證滑車車身與光柵玻璃緊密接觸并順暢滑行，起到減小震動與摩擦的效果。。并且由于滑車下部與光學部件剛性連接，而上部不與光學部件剛性連接，上部由于外部聯(lián)動裝置連接，使用彈簧把震源隔離開，不會影響震動影響光學器件和光柵尺的工作距離。為了解決震動對絕對光柵尺解碼的影響，本實用新型基于干擾能量空間離散化原理，實用新型一種絕對光柵尺的分離式滑車裝置，本實用新型提供一種滑車和光柵面板分離的滑車結(jié)構(gòu)，減少機械振動帶來的誤差。本實用新型使得滑車結(jié)構(gòu)依附于尺殼的直線導軌來滑動，四個壓緊彈簧加一個壓緊彈片將滑車結(jié)構(gòu)僅僅壓在直線導軌上，利用12個滑輪接口使得滑車結(jié)構(gòu)可組成夾子結(jié)構(gòu)，使滑車車身緊密地夾在光柵玻璃兩面并滾動，避免滑車車身與光柵玻璃相對跳動和翻轉(zhuǎn)，保證滑車車身與光柵玻璃緊密接觸并順暢滑行，起到減小震動與摩擦的效果。并且由于滑車下部與光學部件剛性連接，而上部不與光學部件剛性連接，上部由于外部聯(lián)動裝置連接，使用彈簧把震源隔離開，不會影響震動影響光學器件和光柵尺的工作距離。
【權(quán)利要求】
1.一種絕對光柵尺的分離式滑車裝置，其特征在于包括傳感器(I)、光學系統(tǒng)(2)、外殼(3)、光柵面板(4)、滑車導軌(5)、滑車(6)，其中用于采集光柵面板(4)的信息的傳感器(I)安裝在外殼(3)的上部，光學系統(tǒng)(2)與傳感器(I)連接，采集光柵面板(4)安裝在外殼(3)的下部，用于提供滑車(6)水平方向運動的滑車導軌(5)固定于外殼(3)上，滑車(6)安裝在滑車導軌(5)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的絕對光柵尺的分離式滑車裝置，其特征在于上述滑車(6)包括有拉簧(7)、水平滾輪(8)、右壓力滾輪(9)、滑車上面板(10)、滑車下面板(11)、左側(cè)垂直滾輪(12)，滑車(6)的上部分為滑車上面板(10)，滑車(6)的下部分為滑車下面板(11)，中間使用若干根拉簧(7)拉住滑車上面板(10)及滑車下面板(11)，使得滑車接口能壓緊滑車導軌(5)，且滑車上面板(10)及滑車下面板(11)在水平方向上均各自在4個邊角上設(shè)有水平滾輪(8)，水平滾輪(8)的直徑大于上滑車上面板(10)及滑車下面板(11)的厚度，使得滑車可以在水平方向上沿滑車導軌(5)運動。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的絕對光柵尺的分離式滑車裝置，其特征在于上述滑車上面板(10)及滑車下面板(11)的右側(cè)設(shè)有右壓力滾輪(9)，該右壓力滾輪(9)擠壓外殼(3)，上述滑車上面板(10)及滑車下面板(11)的左側(cè)設(shè)有兩個左側(cè)垂直滾輪(12)，右壓力滾輪(9)與左側(cè)垂直滾輪(12)左右配合使得滑車(6)壓緊外殼(3)，并且使得滑車(6)能自由滑動。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的絕對光柵尺的分離式滑車裝置，其特征在于上述滑車下面板(11)與光學系統(tǒng)(2)剛性連接，滑車上面板(10)與光學系統(tǒng)(2)能上下滑動。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的絕對光柵尺的分離式滑車裝置，其特征在于上述滑車導軌(5)的上表面平行于光柵面板(4)的上表面。
【文檔編號】G01B11/02GK203785626SQ201420054359
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年1月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月28日
【發(fā)明者】陳新, 吳志雄, 王晗, 陳新度, 陳彬, 韋小海, 范朝龍 申請人:廣東工業(yè)大學