一种编码器圆光栅偏心调整专用光栅夹具的制作方法

本发明涉及工装夹具技术领域，具体来说，涉及一种编码器圆光栅偏心调整专用光栅夹具。

背景技术：

夹具指机械制造过程中用来固定加工对象，以使加工对象具有正确的位置，进而令固定的加工对象接受施工或检测的装置。

编码器是自动化设备理想的角度传感器，现代工业对于编码器需求量越来越大，对于编码器的精度要求也越来越高，光栅安装在编码器主轴上时，光栅与主轴回转中心的同轴度，对于编码器的精度影响较大；现有的光栅偏心调整装置的夹具在装夹效率和装夹精度上都有一些不足，因此本专利发明一种自动化程度高、精度高的用于光栅偏心调整装置的光栅夹具。

技术实现要素：

针对现有技术存在的上述问题，本发明的目的是提供一种装夹稳定和装夹精度的编码器圆光栅偏心调整专用光栅夹具。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种编码器圆光栅偏心调整专用光栅夹具，包括夹具座、夹紧机构、驱动传动机构和编码器圆光栅安装座；

夹紧机构：包括上夹板和下夹板；

所述上夹板的中心具有一个大孔在上，小孔在下的阶梯孔，上夹板由前上夹板和后上夹板组成；

所述阶梯孔被其轴面分成左右两半，其中前半阶梯孔位于前上夹板上，后半阶梯孔位于后上夹板上；

所述下夹板固定在夹具座的顶部，下夹板上具有一个中心通孔，该中心通孔与所述阶梯孔同轴；

所述上夹板设置在下夹板上方，且上夹板与下夹板滑动配合，上夹板的纵向边与下夹板的纵向边相等，上夹板的横向边大于下夹板的横向边，设置时上夹板与下夹板对应的一条纵向边对齐；

驱动传动机构：包括左齿条、右齿条、左齿轮、右齿轮、主动轴、从动轴和步进电机；

所述步进电机固定在夹具座上，步进电机位于下夹板的下方，且位于上夹板与下夹板的对齐端；

所述主动轴和从动轴可转动地固定在夹具座上，且位于下夹板的下方；

所述步进电机的输出轴连接主动轴的一端，所述主动轴另一端固定连接左齿轮，所述从动轴的一端固定连接右齿轮；

所述左齿轮与右齿轮啮合；

所述左齿条可拆卸地固定在前上夹板的底面，且左齿条位于前上夹板超出下夹板的部分，右齿条可拆卸地固后上夹板的底面，且右齿条位于后上夹板超出下夹板的部分；

所述左齿轮与左齿条啮合，右齿轮与右齿条啮合；

编码器圆光栅安装座：包括圆光栅安装基座和圆光栅安装轴，

所述圆光栅安装基座具有中心孔；

所述圆光栅安装轴为空心结构，圆光栅安装轴穿过圆光栅安装基座的中心孔，且圆光栅安装轴与该中心孔过盈配合。

作为改进，所述前上夹板和后上夹板的底面分别具有第一条形凸块；

所述下夹板的顶面具有第一条形凹槽；

所述第一条形凸块与第一条形凹槽滑动配合。

作为改进，所述第一条形凹槽为燕尾槽，所述第一条形凸块的结构与第一条形凹槽的结构匹配。

作为改进，所述左齿条和右齿条的光面设有第二凸块，前上夹板超出下夹板的部分和后上夹板超出下夹板的部分均设有第二凹槽，且第二凹槽与主动轴平行，所述第二凸块与第二凹槽滑动配合。

作为改进，所述第二条形凹槽为燕尾槽，所述第二条形凸块的结构与第二条形凹槽的结构匹配。

作为改进，在所述阶梯孔的小孔边缘上设有压片。

相对于现有技术，本发明至少具有如下优点：

本发明的有益效果在于：

1、本发明提供的编码器圆光栅偏心调整专用光栅夹具，作用于光栅偏心调整装置，通过电机实现光栅的夹紧及自动调整，在此过程中完全不需要人力参与提高了编码器光栅调整装置的自动化程度。

2、本夹具能在径向及轴向对光栅实现夹紧固定，具有装夹稳定和装夹精度高等优点。

3、本夹具装夹稳定性高、提高了光栅偏心调整的工作效率。

附图说明

图1为本发明提供的编码器圆光栅偏心调整专用光栅夹具的结构示意图。

图2为图1所示夹具主视图。

图3为图1所示夹具左视图。

图4为图1所示夹具打开状态下俯视图。

图5为图1所示夹具中前上夹板或后上夹板的结构示意图。

图6为图1所示夹具中可拆卸齿条的结构示意图。

图7为轴承及轴承座示意图。

图8为编码器光栅的结构示意图。

图9光栅旋转机构。

图中，上夹板-1、压条-2、左齿条-3、右齿条-4、左齿轮-5、右齿轮-6、主动轴-7、从动轴-8、步进电机-9、轴承-10、轴承座-11、下夹板-12、夹具座-14、前上夹板-15、后上夹板-16、第二步进电机-17、传动轴-18、圆光栅安装基座-19、圆光栅安装轴-20、轴承-10、轴承座-11。

具体实施方式

下面对本发明作进一步详细说明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

参见图1至图9，一种编码器圆光栅偏心调整专用光栅夹具，包括夹具座、夹紧机构、驱动传动机构和编码器圆光栅安装座。

夹紧机构：包括上夹板1和下夹板12；

所述上夹板1的中心具有一个大孔在上，小孔在下的阶梯孔，上夹板1由前上夹板15和后上夹板16组成；

所述阶梯孔被其轴面分成左右两半，其中前半阶梯孔位于前上夹板15上，后半阶梯孔位于后上夹板16上；

所述下夹板12固定在夹具座14的顶部，下夹板12上具有一个中心通孔，该中心通孔与所述阶梯孔同轴；

所述上夹板1设置在下夹板12上方，且上夹板1与下夹板12滑动配合，上夹板1的纵向边与下夹板12的纵向边相等，上夹板1的横向边大于下夹板12的横向边，设置时上夹板1与下夹板12对应的一条纵向边对齐；此处的横向是指主动轴7或从动轴8的轴线方向，纵向是指与主动轴7或从动轴8的轴线垂直的方向，参见附图1，上夹板1的横向边即其长边，纵向边即其短边，设置时上夹板1与下夹板12对应的一条纵向边对齐，即上夹板1的右侧与下夹板12的右侧对齐，此时由于上夹板1的横向边比下夹板12的横向边长，因此上夹板1的左侧超出了下夹板12的左侧。

具体地，前上夹板15和后上夹板16的底面分别具有第一条形凸块；参见图4。

所述下夹板12的顶面具有第一条形凹槽；所述第一条形凸块设置在第一条形凹槽内，且，第一条形凸块与第一条形凹槽滑动配合。第一条形凸块的横截面可以是矩形、正方形等形状，优选为燕尾形。

第一条形凹槽为燕尾槽，所述第一条形凸块的结构与第一条形凹槽的结构匹配该第一条形凹槽为燕尾槽，即该第一条形凹槽的横截面为燕尾状，第一条形凸块的横截面也为燕尾状，即第一条形凸块的结构与第一条形凹槽的结构匹配。如此设计可以有效的防止的上夹板1在下夹板12上滑动过程中可能产生的摆动。

驱动传动机构：包括左齿条3、右齿条4、左齿轮5、右齿轮6、主动轴7、从动轴8和步进电机9；

所述步进电机9固定在夹具座14上，步进电机9位于下夹板12的下方，且位于上夹板1与下夹板12的对齐端；即步进电机9位于夹具座的右侧，参见图1

所述主动轴7和从动轴8可转动地固定在夹具座14上，且位于下夹板12的下方；具体实施时，主动轴7和从动轴8均通过轴承座11安装在夹具座14上

所述步进电机9的输出轴连接主动轴7的一端，所述主动轴7另一端固定连接左齿轮5，所述从动轴8的一端固定连接右齿轮6；

所述左齿轮5与右齿轮6啮合；

所述左齿条3可拆卸地固定在前上夹板15的底面，且左齿条3位于前上夹板15超出下夹板12的部分，右齿条4可拆卸地固后上夹板16的底面，且右齿条4位于后上夹板16超出下夹板12的部分；

所述左齿轮5与左齿条3啮合，右齿轮6与右齿条4啮合；

编码器圆光栅安装座：包括圆光栅安装基座19和圆光栅安装轴20，圆光栅安装基座19为不规则的结构。

所述圆光栅安装基座19具有中心孔；

所述圆光栅安装轴20为空心结构，圆光栅安装轴20穿过圆光栅安装基座19的中心孔，且圆光栅安装轴20与该中心孔过盈配合。使用时，圆光栅安装在圆光栅安装轴20上。

本发明提供的编码器圆光栅偏心调整专用光栅夹具的工作原理如下：

首先将圆形光栅安装在圆光栅安装轴20上，并将编码器圆光栅安装座放置在所述阶梯孔中，其中，圆光栅安装轴20从阶梯孔的小孔中伸出，圆光栅安装基座19在位于阶梯孔的大孔内；

启动步进电机9，步进电机9带动主动轴7转动，主动轴7带动固定在其一端左齿轮5转动，左齿轮5与左齿条3啮合，带动左齿条3移动，左齿条3带动与其可拆卸连接的前上夹板15移动，左齿轮5与右齿轮6啮合，带动右齿轮6转动，右齿轮6带动与其啮合的右齿条4移动，右齿条4带动与其可拆卸连接的后上夹板16移动，前上夹板15和后上夹板16相向运动，实现对圆光栅安装基座19径向的夹紧，同时压片2对圆光栅安装基座19是以向下的压力，实现对圆光栅安装基座19轴向的压紧。

在完成夹紧工作后，光栅旋转机构（具体见下文）通过旋转光栅配合光栅偏心调整装置实现光栅偏心调整的工作。

在完成偏心调整工作后，再次启动步进电机9，步进电机9带动主动轴7开始工作，与上述夹紧过程一样，不同在于，此时前上夹板15和后上夹板16背向运动，上夹板15和后上夹板16打开，由工业机械手将编码器圆光栅安装座从夹具中取出。

需要说明的是：本发明提供的夹具通常与栅旋转机构配合使用，通过旋转光栅配合光栅偏心调整装置实现光栅偏心调整。

光栅旋转机构：包括第二步进电机17和传动轴18，第二步进电机17的输出轴与传动轴18连接，所述传动轴18穿过圆光栅安装轴20的空心部分。使用时，可以将第二步进电机17设置夹具座14上，具体设置在下夹板12的下方，方便传动轴18穿过圆光栅安装轴20的空心部分。如此设置可以将夹具与光栅旋转机构合二为一，结构紧凑提高空间利用率。

当编码器圆光栅安装座被本发明提供夹具夹紧时，启动第二步进电机17，带动圆光栅转动。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。