[實用新型]新型雙圓柱導軌光柵線位移傳感器

有效

• 申請號: 201320671004.3
• 申請日: 2013-10-29
• 公開（公告）號: CN203534534U
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 趙惠英;郭曉聰;王忠祜;陸洪倫;郭長新;趙懷友;袁林
• 申請（專利權）人: 北京微納精密機械有限公司
• 主分類號: G01B11/02
• 分類號: G01B11/02
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

技術領域

????本實用新型涉及一種機加工過程中的精密位移測量與控制裝置，屬于精密測量技術領域。

背景技術

????目前國內的光柵線位移傳感器的標尺光柵大多采用玻璃透射式，防護采用密封膠條。但玻璃光柵易碎、壽命短，且玻璃與鋼的熱伸縮系數差別很大，溫度特性直接影響光柵尺的精度。簡單的密封條結構對于工作環境比較惡劣的機床來說防護效果不好，影響光柵尺壽命和精度。研制精度高、溫度特性好、防護等級高的新型光柵尺已成為一種趨勢。

實用新型內容

????本實用新型要提供一種新型雙圓柱導軌光柵線位移傳感器，克服原有透射式玻璃光柵壽命短，靈敏度低，各部件線脹系數不一致，防護等級低的問題。

為解決上述技術問題，本實用新型提供了一種新型雙圓柱導軌光柵線位移傳感器，包括：圓柱導軌、金屬標尺光柵、讀數頭、滑塊、傳動鋼帶、安裝塊、下蓋、上蓋、外殼；

兩根圓柱導軌包括主導軌、輔導軌，圓柱導軌一端固定，另一端固定調節松緊的拉緊螺母，滑塊上鑲有聚四氟乙烯塊靠壓緊片連接圓柱導軌，滑塊上開槽，槽內裝讀數頭，金屬標尺光柵置于兩根圓柱導軌之間，傳動鋼帶一端固定在滑塊上，另一端通過安裝塊連接工作臺；

金屬標尺光柵、導軌、滑塊、讀數頭被下蓋封在下層，鋼帶及牽引結構置于上層，被上蓋密封。

所述滑塊上鑲有在雙圓柱導軌上滑動五個聚四氟乙烯塊，聚四氟乙烯塊與圓柱導軌靠壓緊片的彈力貼緊。

所述傳送鋼帶在兩側滾柱上張緊連接，軸承座靠螺釘固定在外殼上，軸承與滾柱配合。

本實用新型在滑塊上開5個槽，槽內有聚四氟乙烯塊，聚四氟乙烯塊靠壓緊片與兩根圓柱導軌接觸滑動，摩擦系數小，靈敏度高。采用兩根圓柱導軌，一根為主，一根輔助，圓柱導軌一端固定，另一端通過擋板和螺母張緊，保證導軌高的直線度和精度，從而保證光柵尺的精度。牽引傳動的鋼帶一端固定在滑塊上，另一端連在工作臺上，光柵尺與機床、工作臺實現柔性連接。防護采用兩層樓式結構，光柵尺、導軌、滑塊、讀數頭等關鍵部件被上蓋封在下層，鋼帶牽引結構置于上層，防護等級高。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖。

圖2為滑塊結構示意圖。

具體實施方式

結合附圖1、2具體介紹本實用新型的工作原理。

本申請的新型雙圓柱導軌光柵線位移傳感器，包括：拉緊螺母1，圓柱導軌2，金屬標尺光柵3，讀數頭4，滑塊5，傳送鋼帶6，安裝塊7，下蓋8，上蓋9，外殼10，滾柱11，軸承12，軸承座13、檔板14。采用雙圓柱導軌與滑塊結構實現直線運動，兩根圓柱導軌一根為主導軌，一根為輔。圓柱導軌一端固定一端用拉緊螺母1調節松緊，保證圓柱導軌不變形。滑塊5上鑲有5個聚四氟乙烯塊，聚四氟乙烯塊與圓柱導軌靠壓緊片的彈力貼緊。聚四氟乙烯塊可以在雙圓柱導軌上滑動，聚四氟乙烯摩擦系數很小，增加運動的靈活性。滑塊5上開槽，槽內裝讀數頭4，金屬標尺光柵3置于兩根圓柱導軌之間。傳動鋼帶6一端固定在滑塊上，另一端連工作臺，工作臺運動時滑塊5在傳送鋼帶6的帶動下運動，從而實現讀數頭4與金屬光柵尺3的相對運動，產生莫爾條紋。防護采用兩層樓結構，光柵尺、導軌、滑塊、讀數頭等關鍵部件被下蓋封在下層，鋼帶牽引結構置于上層，兩層被隔開，金屬標尺光柵3與讀數頭4有了很好的防護。本發明外殼10采用鋼材料，內外材料線脹系數基本一致，改良光柵傳感器的溫度特性。金屬標尺光柵3靠螺釘固定在外殼10底部，并置于兩根圓柱導軌之間。滑塊5上開有槽，讀數頭4靠螺釘固定滑塊5上。滑塊5兩側用螺釘聯接傳送鋼帶6，傳送鋼帶6在兩側滾柱11上張緊后可以傳動。傳送鋼帶6的另一端連接安裝塊7。軸承座13靠螺釘固定在外殼10上，軸承12裝在軸承座13內，軸承12與滾柱11配合，傳送鋼帶6繞在滾柱11上并張緊。機床工作時，鋼帶6帶動滑塊5運動，實現讀數頭4與金屬標尺光柵3的相對運動。傳送鋼帶6在下蓋8和上蓋9之間運動，下蓋8兩側加防塵墊，防止灰塵進入。上蓋9上開有槽，槽內裝入密封條，起到更好的密封作用。

圖中，1為拉緊螺母，2為圓柱導軌，圓柱導軌一端用螺釘固定，另一端用拉緊螺母1和擋板14調節張緊，保證圓柱導軌的直線性。4為讀數頭，靠螺釘固定在滑塊5上，滑塊5上鑲有5個聚四氟乙烯塊，其中3塊與主導軌通過壓緊片貼緊，并在主導軌上滑動，另外兩塊與輔助圓柱導軌接觸并滑動。10為鋼材料外殼，3為金屬標尺光柵。安裝塊7與機床工作臺聯接，鋼帶6一端固定在安裝塊上，一端與滑塊5聯接，工作臺帶動鋼帶運動，滑塊也隨之運動，從而實現讀數頭與金屬標尺光柵的相對運動，產生莫爾條紋。調節好金屬標尺光柵與讀數頭之間的高度后，只要二者有相對位移就會產生信號。工作臺帶動安裝塊，安裝塊連鋼帶，鋼帶牽引滑塊在圓柱導軌上作直線運動，這樣整個裝置與機床實現柔性連接。新型光柵尺的外殼與標尺光柵都采用鋼材料，與被測零件的線脹系數一致，從而改良溫度特性。聚四氟乙烯塊摩擦系數極小，提高了光柵尺的靈敏度，從而提高測量精度。光柵尺極易受氣、油和冷卻液的影響，對密封性要求很高。防護采用二層樓結構，8為下蓋，把金屬標尺光柵、滑塊、讀數頭等關鍵部件封在下層，上層為鋼帶牽引傳動，這樣把兩層分開，密封防塵效果更好。