大型机床用直线光栅尺的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开并提供了一种适合大型机床使用、测量精度高、使用寿命长和使用成本低的大型机床用直线光栅尺。本实用新型包括固定安装在机床上的尺身装置和安装在机床的移动工作台上的读数头，所述尺身装置包括尺身拉铝、钢带光栅尺、钢带轨道，所述尺身拉铝设有内槽，所述钢带光栅尺水平固定在所述内槽中，所述钢带轨道与所述钢带光栅尺相互垂直，所述读数头内的小车与所述钢带光栅尺和所述钢带轨道均滑动连接，所述读数头的支架设置在所述尺身拉铝下方并与其滑动连接。本实用新型适用于大型机床的测量领域。
【专利说明】大型机床用直线光栅尺
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种大型机床用直线光栅尺。
【背景技术】
[0002]随着工业技术的发展，企业对数控机床的精度和速度要求也越来越严苛。而为了尽可能的消除使用时的误差，通常采用直线光栅尺来进行测量。目前一般的数控机床上安装的直线光栅尺都是玻璃光栅，此类光栅尺虽然测量精度好，但由于玻璃镀膜、玻璃刻线工艺以及运输等的限制，使得玻璃光栅的测量行程只能在3米以内，不适合大型机床使用；此夕卜，也有使用钢带光栅的光栅尺，钢带光栅尺是卷带装结构，可以解决测量长度不足的问题，此类光栅尺一般为敞开式结构，但其对使用环境的要求很高，基本要求没有粉尘和油污，甚至要在无尘车间使用，使用成本高，若在一般环境下使用则会影响其精确度和使用寿命；所以，现有技术中的光栅尺存在不适合大型机床使用，使用成本高、测量精度低和使用寿命不长等不足。
实用新型内容
[0003]本实用新型所要解决的问题是克服现有技术的不足，提供一种适合大型机床使用、测量精度高、使用寿命长和使用成本低的大型机床用直线光栅尺。
[0004]本实用新型所采用的技术方案是:本实用新型包括固定安装在机床上的尺身装置和安装在机床的移动工作台上的读数头，所述尺身装置包括尺身拉铝、钢带光栅尺、钢带轨道，所述尺身拉铝设有内槽，所述钢带光栅尺水平固定在所述内槽中，所述钢带轨道与所述钢带光栅尺相互垂直，所述读数头内的小车与所述钢带光栅尺和所述钢带轨道均滑动连接，所述读数头的支架设置在所述尺身拉铝下方并与其滑动连接。
[0005]所述小车通过若干轴承与所述钢带光栅尺正面和所述钢带轨道的轨道面滑动连接，并通过弹簧使所述轴承紧贴在所述钢带光栅尺正面和钢带轨道的轨道面上，所述小车与所述钢带光栅尺对应的位置上设置有扫描芯片，所述支架内设有信号处理单元。
[0006]所述尺身装置还包括右端钢带锁紧件和右端盖，所述钢带轨道和钢带光栅尺的右端锁紧在所述右端钢带锁紧件上，所述右端钢带锁紧件固定连接于所述尺身拉铝的右端，所述右端盖固定连接于所述尺身拉铝的右端。
[0007]所述尺身装置还包括左端钢带固定件、左端钢带拉紧件、拉力弹簧和左端盖，所述左端钢带拉紧件设有沟槽，所述钢带光栅尺的左端设有方孔，所述钢带轨道左端与所述左端钢带固定件固定连接，所述沟槽与所述方孔相连接，所述左端钢带固定件与所述左端钢带拉紧件通过所述拉力弹簧连接，所述左端钢带固定件固定连接在所述尺身拉铝的左端，所述左端盖固定连接于所述尺身拉铝的左端。
[0008]所述尺身装置还包括接长机构，所述接长机构包括弹簧销和接长垫块，所述弹簧销固定安装在所述接长垫块上端两侧的位置上，所述尺身拉铝的对应位置上设有定位销孔，通过所述弹簧销和所述定位销孔的连接实现所述尺身拉铝的接长。
[0009]所述接长垫块周围均包裹橡胶，且位于所述弹簧销的中间位置。
[0010]所述光栅尺的基体为钢带。
[0011]本实用新型的有益效果是:由于本实用新型包括固定安装在机床上的尺身装置和安装在机床的移动工作台上的读数头，所述尺身装置包括尺身拉铝、钢带光栅尺、钢带轨道，所述尺身拉铝设有内槽，所述钢带光栅尺水平固定在所述内槽中，所述钢带轨道与所述钢带光栅尺相互垂直，所述读数头内的小车与所述钢带光栅尺和所述钢带轨道均滑动连接，所述读数头的支架设置在所述尺身拉铝下方并与其滑动连接。所以本实用新型通过所述尺身拉铝形成封闭式光栅尺，不需在无尘车间中工作就能有效防止粉尘、油污，大大提高了测量精度、使用寿命和使用成本。
[0012]由于所述尺身装置还包括接长机构，所述接长机构包括弹簧销和接长垫块，所述弹簧销固定安装在所述接长垫块上端两侧的位置上，所述尺身拉铝的对应位置上设有定位销孔，通过所述弹簧销和所述定位销孔的连接实现所述尺身拉铝的接长。所述接长垫块周围均包裹橡胶，且位于所述弹簧销的中间位置。所述光栅尺的基体为钢带。所以本实用新型能适用于大型机床。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型的外观示意图；
[0014]图2是本实用新型尺身装置和读数头的内部结构示意图；
[0015]图3是本实用新型的右端安装示意图；
[0016]图4是本实用新型的左端安装示意图；
[0017]图5是本实用新型的接长示意图。
【具体实施方式】
[0018]如图1所示，本实用新型包括尺身装置I和读数头2，所述尺身装置I上设有孔位，通过螺丝固定在数控机床的床身上，所述读数头2通过螺丝固定在移动工作台上。
[0019]如图2所示，尺身装置I包括铝制型尺身拉铝3，所述尺身拉铝3设有内槽6，所述内槽6中安装有一条钢带光栅尺4和一条钢带轨道5，所述钢带光栅尺4水平安装且其光栅尺面与所述钢带轨道5的平面相互垂直。所述读数头2包括小车7和支架8，所述支架8固定于数控机床的移动工作台上，所述支架8内设有信号处理单元，可以把光电信号处理成光栅尺的位置信号，所述小车7通过螺丝固定了 5个轴承9，其中3个轴承9可以沿所述钢带光栅尺4正面滚动，2个轴承9沿钢带轨道5的轨道面滚动，所述支架8和所述小车7之间通过4个弹簧10连接，分别用两个所述弹簧10来使所述轴承9与所述钢带光栅尺4正面和钢带轨道5的平面相紧贴，从而让小车装置可以在所述钢带光栅尺4和所述钢带轨道5上滑动。所述小车7与所述钢带光栅尺4相对应的位置上安装有扫描芯片11。
[0020]这样，当数控机床的工作台轴移动时，所述读数头2沿所述钢带光栅尺4和所述钢带轨道5移动，所述小车8内的所述扫描芯片11对所述钢带光栅尺4上的线纹进行扫描，产生光电信号，通过所述信号处理单元处理后，得到相应的位置信息。
[0021]如图3和图4所示，所述尺身装置I还包括右端钢带锁紧件12和右端盖13，所述钢带轨道5的右端和所述钢带光栅尺4的右端均通过螺丝固定在所述右端钢带锁紧件12上，所述右端钢带锁紧件12通过螺丝固定在所述尺身拉铝3的右端上，所述右端盖13盖住所述右端钢带锁紧件12且通过螺丝固定在所述尺身拉铝3的右末端上。
[0022]所述尺身装置I还包括左端钢带固定件14、左端钢带拉紧件15、拉力弹簧16和左端盖17，所述左端钢带拉紧件15设有U型沟槽18，所述钢带光栅尺4的左端设有方孔19。所述钢带轨道5左端用螺丝固定在所述左端钢带固定件14上，所述U型沟槽18与所述方孔19相连接，所述左端钢带固定件14通过拉力弹簧16与所述左端钢带拉紧件15相连接。所述左端钢带固定件14通过螺丝固定连接于所述尺身拉铝3的左端，所述左端盖19盖住所述左端钢带固定件14后，通过螺丝固定在所述尺身拉铝3的左末端。此外，可通过调整所述左端钢带固定件14上的螺母来拉紧所述钢带光栅尺4，从而微调所述钢带光栅尺4的长度。
[0023]如图5所示，接长机构包括弹簧销20和接长垫块21，所述接长垫块21为表面包裹着橡胶材料的方形钢片，所述弹簧销20穿在其上端两侧角上，且所述接长垫块21位于所述弹簧销20正中间。所述尺身拉铝3与所述弹簧销20的对应位置上设有定位销孔22，所述弹簧销20分别插入所述定位销孔22中，使两条尺身拉铝接驳变长。接长后所述接长垫块21可以起到防尘、防油污的功能。
[0024]本实用新型适用于大型机床的测量领域。
【权利要求】
1.一种大型机床用直线光栅尺，它包括固定安装在机床上的尺身装置(I)和安装在机床的移动工作台上的读数头(2)，其特征在于:所述尺身装置(I)包括尺身拉铝(3)、钢带光栅尺(4)、钢带轨道(5)，所述尺身拉铝(3)设有内槽(6)，所述钢带光栅尺(4)水平固定在所述内槽(6)中，所述钢带轨道(5)与所述钢带光栅尺(4)相互垂直，所述读数头(2)内的小车(7)与所述钢带光栅尺(4)和所述钢带轨道(5)均滑动连接，所述读数头(2)的支架(8)设置在所述尺身拉铝(3)下方并与其滑动连接。
2.根据权利要求1所述的大型机床用直线光栅尺，其特征在于:所述小车(7)通过若干轴承(9 )与所述钢带光栅尺(4 )正面和所述钢带轨道(5 )的轨道面滑动连接，并通过弹簧(10)使所述轴承(9)紧贴在所述钢带光栅尺(4)正面和钢带轨道(5)的轨道面上，所述小车(7)与所述钢带光栅尺(4)对应的位置上设置有扫描芯片(11)，所述支架(8)内设有信号处理单元。
3.根据权利要求1所述的大型机床用直线光栅尺，其特征在于:所述尺身装置(I)还包括右端钢带锁紧件(12)和右端盖(13)，所述钢带轨道(5)和钢带光栅尺(4)的右端锁紧在所述右端钢带锁紧件(12)上，所述右端钢带锁紧件(12)固定连接于所述尺身拉铝(3)的右端，所述右端盖(13)固定连接于所述尺身拉铝(3)的右端。
4.根据权利要求3所述的大型机床用直线光栅尺，其特征在于:所述尺身装置(I)还包括左端钢带固定件(14)、左端钢带拉紧件(15)、拉力弹簧(16)和左端盖(17)，所述左端钢带拉紧件(15)设有沟槽(18)，所述钢带光栅尺(4)的左端设有方孔(19)，所述钢带轨道(5)左端与所述左端钢带固定件(14)固定连接，所述沟槽(18)与所述方孔(19)相连接，所述左端钢带固定件(14)与所述左端钢带拉紧件(15)通过所述拉力弹簧(16)连接，所述左端钢带固定件(14)固定连接在所述尺身拉铝(3)的左端，所述左端盖(17)固定连接于所述尺身拉铝(3)的左端。
5.根据权利要求1所述的大型机床用直线光栅尺，其特征在于:所述尺身装置还包括接长机构，所述接长机构包括弹簧销(20)和接长垫块(21)，所述弹簧销(20)固定安装在所述接长垫块(21)上端两侧的位置上，所述尺身拉铝(3)的对应位置上设有定位销孔(22)，通过所述弹簧销(20)和所述定位销孔(22)的连接实现所述尺身拉铝(3)的接长。
6.根据权利要求5所述的大型机床用直线光栅尺，其特征在于:所述接长垫块(21)周围均包裹橡胶，且位于所述弹簧销(20)的中间位置。
7.根据权利要求1所述的大型机床用直线光栅尺，其特征在于:所述光栅尺的基体为钢带。
【文档编号】B23Q17/24GK204036155SQ201420374351
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年7月8日 优先权日:2014年7月8日
【发明者】黄志良 申请人:珠海市怡信测量科技有限公司