将光栅尺主光栅尺与尺壳固定的辅助装置制造方法
【专利摘要】将光栅尺主光栅尺与尺壳固定的辅助装置，属于光电测量【技术领域】，为解决现有技术对光栅尺主光栅尺与尺壳固定时安装精度低的问题，尺壳定位基座定位并固定在基座高平台上；直线运动机构固定在基座低平台上；快速压紧机构固定在尺壳定位基座上，快速压紧机构的下端与尺壳接触，通过扳手压紧或者松开尺壳；主光栅尺辅助定位机构固定在连接板上，且与主光栅尺连接，给主光栅尺进行辅助定位压紧；连接板定位安装在直线运动机构上，圆柱形弹性体压入机构固定在连接板上，直线运动机构通过连接板带动圆柱形弹性体压入机构运动，并将圆柱形弹性体压入到尺壳与主光栅尺之间，实现主光栅尺与尺壳固定，该装置对圆柱形弹性体安装准确、适合大批量生产的需要。
【专利说明】将光栅尺主光栅尺与尺壳固定的辅助装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种将光栅尺主光栅尺与尺壳固定的辅助装置，属于光电测量【技术领域】。
【背景技术】
[0002]在精密计量与位置控制领域，采用光栅尺作为基准，在国际上被公认为是获取高精度最实用、最经济、最可靠的技术措施。光栅尺测量机构是实现这一途径的代表性产品，被广泛应用于各种机床、机电设备、自动化测量设备中。
[0003]光栅尺的主光栅与尺壳安装固定的方式有多种，其中较为普遍的一种方法是将主光栅靠在尺壳内的安装面上，然后将长圆柱形弹性体压入到其设计位置，从而使得弹性体受压变形，将主光栅尺压紧。使用时，如果外部温度变化，弹性体会缓冲尺壳和主光栅尺不同膨胀系数带来相互影响，使得光栅尺在测量方向上的温度影响只取决于主光栅尺这一单一因素，使得温度对光栅尺精度影响变得有规律、可重复，从而通过温度补偿而消掉，确保光栅尺的精度。
[0004]然而，把圆柱型弹性体压入尺壳设计位置的传统工艺是完全凭借装调人员手工进行操作，因为尺壳空间狭小，尺壳内部的弹性体安装位置很难用肉眼观测到，安装过程全部凭借人的感觉，使得安装精度和可靠性都难以保证，后续会影响光栅尺的精度和使用。
【发明内容】
[0005]本发明为了解决现有技术对光栅尺主光栅尺与尺壳固定时安装精度低的问题，提出一种将光栅尺主光栅尺与尺壳固定的辅助装置，是把圆柱形弹性体快速、准确地压入到尺壳圆弧段的设计位置，以压紧主光栅尺。
[0006]解决上述技术问题的技术方案是:
[0007]将光栅尺主光栅尺与尺壳固定的辅助装置，尺壳定位基座定位并固定在基座高平台上；直线运动机构固定在基座低平台上；
[0008]快速压紧机构固定在尺壳定位基座上，快速压紧机构的下端与尺壳接触，通过扳手压紧或者松开尺壳；
[0009]主光栅尺辅助定位机构固定在连接板上，且与主光栅尺连接，给主光栅尺进行辅助定位压紧；
[0010]连接板定位安装在直线运动机构上，圆柱形弹性体压入机构固定在连接板上，直线运动机构通过连接板带动圆柱形弹性体压入机构运动，并将圆柱形弹性体压入到尺壳与主光栅尺之间，实现主光栅尺与尺壳固定。
[0011]本发明的有益效果是:本发明采用滚动轴承给主光栅尺进行定位压紧，并利用外圆与圆柱形弹性体直径相同的压轮将圆柱形弹性体压入到尺壳内圆弧段位置，随着在运动机构的牵引下，可以沿着尺壳长度方向运动，压入长度不受尺壳长度限制；本发明装置在安装尺壳内圆柱形弹性体时，安装位置准确，安装不受尺壳长度方向限制，可实现自动化，大大减少了装调时间，适合大批量生产的需要。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是本发明将光栅尺主光栅尺与尺壳固定的辅助装置的侧视图。
[0013]图2是本发明将光栅尺主光栅尺与尺壳固定的辅助装置的局部放大图。
[0014]图3是本发明将光栅尺主光栅尺与尺壳固定的辅助装置的主光栅尺辅助定位机构局部剖视图。
[0015]图4是本发明将光栅尺主光栅尺与尺壳固定的辅助装置的主光栅尺辅助定位机构主要部件视图。
[0016]图5是本发明将光栅尺主光栅尺与尺壳固定的辅助装置的圆柱形弹性体压入机构的局部剖视图。
[0017]图6是本发明将光栅尺主光栅尺与尺壳固定的辅助装置的整体轴侧图。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图对本发明的【具体实施方式】进一步描述。
[0019]如图1和图2所示，将光栅尺主光栅尺与尺壳固定的辅助装置，该装置由基座1、尺壳定位基座2、快速压紧机构3、直线运动机构4、主光栅尺辅助定位机构5、圆柱形弹性体压入机构6、尺壳7、光栅尺8、圆柱形弹性体9和连接板10构成。尺壳定位基座2定位安装在基座I位置高的平台上，直线运动机构4定位安装在基座I位置低的平台上，快速压紧机构3定位安装在尺壳定位基座2上。基座I和尺壳定位基座2的特征长度需要匹配不同长度的尺壳，直线运动机构4的行程，需要匹配具体尺壳长度。快速压紧机构3的数量可根据尺壳长度灵活增加减少。尺壳7定位安装在尺壳定位基座2上，尺壳7上面由快速压紧机构3压紧。主光栅尺辅助定位机构5定位安装在连接板10上，具体安装数量为十几个，间距可以灵活选择，保证能够匹配其它部件，主光栅尺辅助定位机构5上与主光栅尺8的侧面和上端面接触。圆柱形弹性体压入机构6定位安装在连接板10上，安装数量为十个左右，安装间距保证能够匹配其它部件即可，圆柱形弹性体压入机构6与主光栅尺8的理论安装位置的距离为0.1mm。连接板10固定连接在直线运动机构4上，随着直线运动机构4沿着光栅尺特征长度方向运动，带动主光栅尺辅助定位机构5和圆柱形弹性体压入机构6在尺壳7内运动，即可把圆柱形弹性体9压入到尺壳7的圆弧形槽内，以压紧主光栅尺8。
[0020]如图3和图4所示，主光栅尺辅助定位机构5中垂直轴52安装在第一固定滑座53垂直方向的轴孔上，通过轴用弹性挡圈54固定；侧面滚动轴承51的内圈安装在垂直轴52上，内圈的一端靠轴肩定位，内圈的另一端通过精密六角螺母55固定，侧面滚动轴承51的外圈可在主光栅尺8上滚动。所述水平轴57安装在第一固定滑座53两个水平轴孔上，通过轴用弹性挡圈54固定。端面压紧滚动轴承56的内圈安装在水平轴57上，内圈的一端靠轴肩定位，内圈的另一端靠第一端盖58的小径端限制轴向串动，端面压紧滚动轴承56的外圈可以在主光栅尺8端面上滚动。第一端盖58小径的外径安装在第一固定滑座53水平轴孔上，第一端盖58小径的内孔安装在水平轴57小径端，第一端盖58大径端用精密六角螺母55固定在水平轴57上；第一固定滑座53定位安装在连接板10上。
[0021]如图5所示，圆柱形弹性体压入机构6中两个滚动轴承62的外圈安装在第二固定滑座64内孔中，右侧滚动轴承62的右侧外圈靠内孔端面定位，左侧滚动轴承62左侧外圈通过滑座端盖67固定压紧，两轴承中间内圈依靠隔圈63隔开；圆柱形弹性体压入轮61安装在两个滚动轴承62内圈中，左侧靠轴肩定位，右侧靠第二端盖64和轴用弹性挡圈65固定压紧，限制轴向串动，圆柱形弹性体压入轮61大端左侧与主光栅尺8间距为0.1mm,并且表面粗糙度与主光栅尺8同级，并且需要抛光处理，外圆端面呈圆弧形，圆弧直径与圆柱型弹性体9直径相同，左右两个圆形端面倒圆，防止划伤主光栅尺8和圆柱形弹性体9，在随着第二固定滑座64运动时，可以把圆柱形弹性体9压入到适当位置。第二固定滑座66定位安装在转接板10上。
[0022] 如图6所示，将光栅尺主光栅尺与尺壳固定的辅助装置的整体轴侧图。
【权利要求】
1.将光栅尺主光栅尺与尺壳固定的辅助装置，其特征是， 尺壳定位基座(2 )固定在基座(1)高平台上；直线运动机构(4 )固定在基座(1)低平台上； 快速压紧机构(3 )固定在尺壳定位基座(2 )上，快速压紧机构(3 )的下端与尺壳(7 )接触，通过扳手压紧或者松开尺壳(7)； 主光栅尺辅助定位机构(5 )固定在连接板(10 )上，且与主光栅尺(8 )连接，给主光栅尺(8)进行辅助定位压紧； 连接板(10)定位安装在直线运动机构(4)上，圆柱形弹性体压入机构(6)固定在连接板(10)上,直线运动机构(4)通过连接板(10)带动圆柱形弹性体压入机构(6)运动，并将圆柱形弹性体(9)压入到尺壳(7)与主光栅尺(8)之间，实现主光栅尺(8)与尺壳(7)固定。
2.根据权利要求1所述的将光栅尺主光栅尺与尺壳固定的辅助装置，其特征在于，所述尺壳(7)具有圆弧形槽(71)，圆柱形弹性体(9)压入到圆弧形槽(71)内，另一侧被主光栅尺(8)压紧。
3.根据权利要求1所述的将光栅尺主光栅尺与尺壳固定的辅助装置，其特征在于，所述主光栅尺辅助定位机构(5)中垂直轴(52)安装在第一固定滑座(53)垂直方向的轴孔上，通过轴用弹性挡圈(54)固定；侧面滚动轴承(51)的内圈安装在垂直轴(52 )上，内圈的一端靠轴肩定位，内圈的另一端通过精密六角螺母(55)固定,侧面滚动轴承(51)的外圈可在主光栅尺(8)上滚动；水平轴(57)安装在第一固定滑座(53)两个水平轴孔上，通过轴用弹性挡圈(54)固定； 端面压紧滚动轴承(56)的内圈，使其安装在水平轴(57)上，内圈的一端靠轴肩定位，内圈的另一端靠第一端盖(58)的小径端限制轴向串动，端面压紧滚动轴承(56)的外圈可以在主光栅尺(8)端面上滚动；所述第一端盖(58)小径的外径安装在第一固定滑座(53)水平轴孔上，小径的内孔安装在水平轴(57)小径端，第一端盖(58)大径端用精密六角螺母(55)固定在水平轴(57)上；所述第一固定滑座(53)定位安装在连接板(10)上。
4.根据权利要求1所述的将光栅尺主光栅尺与尺壳固定的辅助装置，其特征在于，所述圆柱形弹性体压入机构(6)中两个滚动轴承(62)的外圈安装在第二固定滑座(66)内孔中，右侧滚动轴承(62)的右侧外圈靠内孔端面定位，左侧滚动轴承(62)左侧外圈通过滑座端盖(67)固定压紧，两轴承中间内圈依靠隔圈(63)隔开；圆柱形弹性体压入轮(61)安装在两个滚动轴承(62)内圈中，左侧靠轴肩定位，右侧靠第二端盖(64)和轴用弹性挡圈(65)固定压紧，限制轴向串动，第二固定滑座(66)定位安装在转接板(10)上。
5.根据权利要求4所述的将光栅尺主光栅尺与尺壳固定的辅助装置，其特征在于，所述圆柱形弹性体压入轮(61)大端左侧与主光栅尺(8)间距为0.1mm，并且表面粗糙度与主光栅尺(8)同级，圆柱形弹性体压入轮(61)的外圆端面呈圆弧形，圆弧直径与圆柱型弹性体(9)直径相同。
【文档编号】G01B11/00GK103604370SQ201310613718
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年11月26日 优先权日:2013年11月26日
【发明者】张雪鹏, 孙强, 吴宏圣, 杨帆, 张吉鹏 申请人:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所