絕對(duì)光柵尺的分離式滑車裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型是一種絕對(duì)光柵尺的分離式滑車裝置。本實(shí)用新型的絕對(duì)光柵尺的分離式滑車裝置，包括傳感器(1)、光學(xué)系統(tǒng)(2)、外殼(3)、光柵面板(4)、滑車導(dǎo)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(xué)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(yùn)動(dòng)的滑車導(dǎo)軌(5)固定于外殼(3)上，滑車(6)安裝在滑車導(dǎo)軌(5)上。本實(shí)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(jī)械振動(dòng)帶來(lái)的誤差，使得滑車結(jié)構(gòu)依附于尺殼的直線導(dǎo)軌來(lái)滑動(dòng)，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(dòng)與摩擦的效果。
【專利說(shuō)明】 絕對(duì)光柵尺的分離式滑車裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型是一種絕對(duì)光柵尺的分離式滑車裝置，屬于絕對(duì)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(jī)加行業(yè)中，大多采用光柵傳感器來(lái)進(jìn)行位置反饋裝置。由于光柵尺能夠?qū)ο到y(tǒng)實(shí)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(lái)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(duì)較低的價(jià)格，使其不僅在機(jī)床領(lǐng)域，而且在坐標(biāo)測(cè)量機(jī)、機(jī)器人技術(shù)、每個(gè)位置和速度測(cè)量以及位置和運(yùn)動(dòng)控制應(yīng)用領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)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(gè)滾輪沿著光柵玻璃表面滾動(dòng)，2個(gè)滾輪沿著光柵玻璃側(cè)面滾動(dòng)，使滑車在滑動(dòng)過(guò)程中與光柵玻璃保持有5個(gè)接觸點(diǎn)，保證掃描電路板與光柵玻璃能夠順暢滑行。但當(dāng)滑車在劇烈震動(dòng)或高速行駛條件下難免會(huì)發(fā)生滑車相對(duì)光柵玻璃跳動(dòng)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(shí)用新型的目的在于考慮上述問(wèn)題而提供一種當(dāng)絕對(duì)光柵尺劇烈震動(dòng)或高速滑行條件下時(shí)，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(duì)光柵尺的分離式滑車裝置。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)合理，方便實(shí)用。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:本實(shí)用新型的絕對(duì)光柵尺的分離式滑車裝置，包括傳感器、光學(xué)系統(tǒng)、夕卜殼、光柵面板、滑車導(dǎo)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(xué)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(yùn)動(dòng)的滑車導(dǎo)軌固定于外殼上，滑車安裝在滑車導(dǎo)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(dǎo)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(gè)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(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)。
[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(gè)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(dòng)。
[0008]本實(shí)用新型是一種安裝在絕對(duì)光柵尺讀數(shù)頭上的滑車固定結(jié)構(gòu)，當(dāng)絕對(duì)光柵尺劇烈震動(dòng)或高速滑行條件下時(shí)，本實(shí)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(shí)用新型基于干擾能量空間離散化原理設(shè)計(jì)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(xué)部件，中間與直線導(dǎo)軌緊密接觸，保證掃描裝置與玻璃光柵的相對(duì)平行并且減小摩擦與震動(dòng)，本實(shí)用新型整個(gè)裝置并不與光柵面板直接接觸。本實(shí) 用新型是一種設(shè)計(jì)巧妙，性能優(yōu)良，方便實(shí)用的絕對(duì)光柵尺的分離式滑車裝置。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖2是本實(shí)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(shí)施方式】
[0012]實(shí)施例:
[0013]本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1、2所示，本實(shí)用新型的絕對(duì)光柵尺的分離式滑車裝置，包括傳感器1、光學(xué)系統(tǒng)2、外殼3、光柵面板4、滑車導(dǎo)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(xué)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(yùn)動(dòng)的滑車導(dǎo)軌5固定于外殼3上，滑車6安裝在滑車導(dǎo)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(dǎo)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(gè)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(dǎo)軌5運(yùn)動(dòng)。本實(shí)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(shí)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(gè)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(dòng)。
[0016]本實(shí)施例中，上述滑車導(dǎo)軌5的上表面平行于光柵面板4的上表面。
[0017]本實(shí)用新型使得滑車結(jié)構(gòu)依附于尺殼的直線導(dǎo)軌來(lái)滑動(dòng)，四個(gè)壓緊彈簧加一個(gè)壓緊彈片將滑車結(jié)構(gòu)僅僅壓在直線導(dǎo)軌上，利用12個(gè)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(dòng)，避免滑車車身與光柵玻璃相對(duì)跳動(dòng)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(dòng)與摩擦的效果。并且由于滑車下部與光學(xué)部件剛性連接，而上部不與光學(xué)部件剛性連接，上部由于外部聯(lián)動(dòng)裝置連接，使用彈簧把震源隔離開(kāi)，不會(huì)影響震動(dòng)影響光學(xué)器件和光柵尺的工作距離。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工方便，實(shí)用性強(qiáng)。本實(shí)用新型是一種設(shè)計(jì)巧妙，性能優(yōu)良，方便實(shí)用的絕對(duì)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(yùn)動(dòng)行程。
[0021]拉力大小為:[0022]F= 4XKX (L-LO)
[0023]其中LO是彈簧的原長(zhǎng)度L是施加拉力F的時(shí)候的長(zhǎng)度。
[0024]上述滑車下面板(11)與光學(xué)系統(tǒng)(2)剛性連接，滑車上面板(10)與光學(xué)系統(tǒng)(2)可以上下滑動(dòng)。
[0025]滑車結(jié)構(gòu)依附于尺殼的直線導(dǎo)軌來(lái)滑動(dòng)，四個(gè)壓緊彈簧加一個(gè)壓緊彈片將滑車結(jié)構(gòu)僅僅壓在直線導(dǎo)軌上，利用12個(gè)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(dòng)，避免滑車車身與光柵玻璃相對(duì)跳動(dòng)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(dòng)與摩擦的效果。。并且由于滑車下部與光學(xué)部件剛性連接，而上部不與光學(xué)部件剛性連接，上部由于外部聯(lián)動(dòng)裝置連接，使用彈簧把震源隔離開(kāi)，不會(huì)影響震動(dòng)影響光學(xué)器件和光柵尺的工作距離。為了解決震動(dòng)對(duì)絕對(duì)光柵尺解碼的影響，本實(shí)用新型基于干擾能量空間離散化原理，實(shí)用新型一種絕對(duì)光柵尺的分離式滑車裝置，本實(shí)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(jī)械振動(dòng)帶來(lái)的誤差。本實(shí)用新型使得滑車結(jié)構(gòu)依附于尺殼的直線導(dǎo)軌來(lái)滑動(dòng)，四個(gè)壓緊彈簧加一個(gè)壓緊彈片將滑車結(jié)構(gòu)僅僅壓在直線導(dǎo)軌上，利用12個(gè)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(dòng)，避免滑車車身與光柵玻璃相對(duì)跳動(dòng)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(dòng)與摩擦的效果。并且由于滑車下部與光學(xué)部件剛性連接，而上部不與光學(xué)部件剛性連接，上部由于外部聯(lián)動(dòng)裝置連接，使用彈簧把震源隔離開(kāi)，不會(huì)影響震動(dòng)影響光學(xué)器件和光柵尺的工作距離。
【權(quán)利要求】
1.一種絕對(duì)光柵尺的分離式滑車裝置，其特征在于包括傳感器(I)、光學(xué)系統(tǒng)(2)、外殼(3)、光柵面板(4)、滑車導(dǎo)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(xué)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(yùn)動(dòng)的滑車導(dǎo)軌(5)固定于外殼(3)上，滑車(6)安裝在滑車導(dǎo)軌(5)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的絕對(duì)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(dǎo)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(gè)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(dǎo)軌(5)運(yùn)動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的絕對(duì)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(gè)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(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的絕對(duì)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(xué)系統(tǒng)(2)剛性連接，滑車上面板(10)與光學(xué)系統(tǒng)(2)能上下滑動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的絕對(duì)光柵尺的分離式滑車裝置，其特征在于上述滑車導(dǎo)軌(5)的上表面平行于光柵面板(4)的上表面。
【文檔編號(hào)】G01B11/02GK203785626SQ201420054359
【公開(kāi)日】2014年8月20日 申請(qǐng)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(qǐng)人:廣東工業(yè)大學(xué)