本实用新型专利技术涉及一种光电信号检测技术领域的装置，特别涉及一种用于开放式光栅读数头的自适应随动装置。解决了现有光栅读数头安装结构不易调整，光栅读数头难以自适应外界因素变化而自动调整与光栅尺之间距离的问题。其技术方案是设计一种用于开放式光栅读数头的自适应随动装置，包括止转滑移轴、导柱、导套、保持圈、滚动体、弹簧、读数头安装机座、导杠支撑座、导杠、光栅读数头和支架组件。本实用新型专利技术中不仅可安装到回转体类零件上，在直线导轨上也同样适用，当导轨形状变化或周围环境温度变化时，该开放式光栅读数头自适应随动装置也能保证光栅读数头处于最佳工作状态，调整原理同上。
【技术实现步骤摘要】
一种用于开放式光栅读数头的自适应随动装置
本技术涉及一种光电信号检测
的装置，特别涉及一种用于开放式光栅读数头的自适应随动装置。
技术介绍
光栅以其分辨率高、测量范围大、动态范围宽、检测精度高、响应速度快等优点，且易于实现数字化测量和自动控制，而广泛应用于数控机床和精密测量领域中。光栅主要由标尺光栅和光栅读数头两部分组成。标尺光栅一般固定在机床活动部件上，光栅读数头安装在机床固定部件上，在检测时，光栅读数头读取标尺光栅上的光学信号，并将其转换成电信号，根据此电信号，实现对位移的检测。 由于光栅是非常精密的测量工具，受其基本测量原理的限制，在光栅读数头的安装过程中，需要严格控制光栅读数头与光栅尺的距离，以保证信号质量，从而提高光栅测量系统的测量精度。目前，国内外各个生产厂家制造的光栅，要求光栅读数头和光栅尺之间的间隙为一定值，且其精度要求较高，这就对光栅读数头的安装提出了较高的要求。 传统的光栅读数头安装方法是:将读数头安装在可以控制五个独立自由度的支架上，即调整两个方向的直线位移和三个方向的角向位移，调整合适时，将读数头固定。这样就带来两个问题:第一，调整某个方向时，往往会使已经调好的一个方向发生变化，那么，在各个方向调整好后锁紧支架，可能之前调好的位置发生变化，这样就不能保证光栅读数头与光栅尺之间的距离在误差允许范围之内；第二，支架调节好后，支架中所有零部件的相对位置已经确定，但是导轨的形状变化、光栅尺所在回转体零部件截面圆度不均匀以及周围环境温度变化等可能会导致光栅读数头与光栅尺之间距离超出误差允许值，采用以上安装方法，光栅读数头无法自动调节与光栅尺之间的距离，这样就严重影响光栅测量系统的测量精度。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有光栅读数头安装结构不易调整，光栅读数头难以自适应外界因素变化而自动调整与光栅尺之间距离的缺陷，提供一种在运动过程中能克服回转体零部件轴线偏差或导轨形状变化的不足而始终保持光栅读数头与光栅尺相对距离不变的光栅读数头自适应随动装置。 本技术解决的技术问题是:设计一种用于开放式光栅读数头的自适应随动装置，解决了现有光栅读数头安装结构不易调整，光栅读数头难以自适应外界因素变化而自动调整与光栅尺之间距离的缺陷的问题；通过弹簧弹力作用，使滚轮始终贴合滚轮滚动基面，降低了光栅读数头安装基座与光栅尺安装基面之间的尺寸公差与形位公差的要求；导柱与导套之间的过盈配合，使读书头平稳进行工作；止转滑移轴的横向移动和导杠支撑座的周向运动，均保证了光栅读数头随外界情况变化时，始终保持在在最佳工作位置。 本技术的技术方案是:一种用于开放式光栅读数头的自适应随动装置，其特征在于，包括止转滑移轴14、导柱11、导套9、保持圈10、滚动体、弹簧13、读数头安装机座24、导杠支撑座16、导杠23、光栅读数头6和支架组件；所述导杠23固定在导杠支撑座16上，导杠支撑座16位于在读数头安装机座24上；所述止转滑移轴14轴线方向与导杠23轴线垂直，止转滑移轴14 一端开有供导杠23穿过的通道，使得止转滑移轴14能够在导杠23上进行横向移动，止转滑移轴14的另一端有凸块；导柱11 一端固连在止转滑移轴14带有凸块的一端，且导柱11置于导套9内部，所述导柱11和导套9之间有保持圈10，且保持圈10内均匀分布了一圈滚动体；所述导套9 一端开有与止转滑移轴14凸块相配的凹槽，且能够使导套9在沿止转滑移轴14轴向上下移动时，凸块末端与凹槽凹面留有间隙；另一端通过支架组件固定有光栅读数头6 ;弹簧13套在导柱11的外壁上，其两端分别与止转滑移轴14有凸块的一端和导套9有凹槽的一端止靠；导杠支撑座16能够在读数头安装机座上24绕止转滑移轴14进行周向运动。 本技术的进一步技术方案是:支架组件包括读数头支架4、支架连接盘5、滚轮2和滚轮轴3 ;滚轮2与滚轮轴3安装在读数头支架4两侧；支架连接盘5固定在读数头支架4上方。 本技术的进一步技术方案是:光栅读数头6固定在支架组件的读数头支架内4，导套9固定在支架组件的支架连接盘5上。 本技术的进一步技术方案是:光栅读数头6固定在支架组件的读数头支架内4，导套9固定在支架组件的支架连接盘5上。 工作时，将所述的用于开放式光栅读数头的自适应随动装置置于光栅尺上方，使得光栅读数头6初步对准光栅尺。通过人工调节止转滑移轴14在导杠23通道内的横向移动，和人工调节导杠支撑座16在读数头安装机座24上绕着止转滑移轴14进行周向运动来实现光栅读数头6的位置调整。调整到位后，本技术装置开始工作，光栅读数头开始读数。导套9的凹槽凹面与止转滑移轴14凸块之间所形成的间隙，保证了导套9在沿着止转滑移轴14的轴向方向移动时的空间；导套与导柱之间的保持圈和滚动体，保证了两者之间的过盈配合，从而保证装置在工作时，光栅读数头所在的支架组件严格沿着光栅尺带安装基面的法线方向上下移动不偏斜。由于弹簧13弹性力的作用，使滚轮与滚轮安装基面始终贴合，因此即使光栅尺所在的待加工零件表面圆度不均匀，光栅读数头也能自适应上下浮动，保证了光栅读数头与光栅尺距离恒定。 本技术的技术效果在于:设计一种用于开放式光栅读数头的自适应随动装置，光栅读数头支架组件通过弹簧的弹力作用，使滚轮始终贴合滚轮滚动基面，从而保证光栅读数头与光栅尺安装基面始终在光栅读数头精确读数范围内，大大降低了读数头安装基座与光栅尺安装基面之间的尺寸公差与形位公差的要求。导套与导柱进行过盈配合，有效保证了在磁栅读数头沿着垂直于光栅尺的方向上下移动，而不会发生偏斜和晃动，整个运动过程安全平稳。止转滑移轴可以沿着导杠横向移动，能够有效保证光栅读数头位于光栅尺宽度方向的最佳位置，准确可靠。导杠支撑座可以绕止转滑移轴轴线进行周向运动，保证光栅读数头与光栅尺法向偏差角处于最佳位置。 【附图说明】 图1为本技术导套结构示意图 图2为本技术止转滑移轴结构示意图 图3为本技术在未安装调理模块时的整体结构三维图 图4为本技术整体结构主视图 图5为本技术整体结构左视图 图6为本技术支架组件局部放大图 附图标记说明:1-回转轴；2-滚轮；3-滚轮轴；4-读数头支架；5-支架连接盘；6_光栅读数头；7_第一内六角圆柱头螺钉；8-第一沉头螺钉；9-导套；10-保持圈；11_导柱；12-第二沉头螺钉；13-弹簧；14-止转滑移轴；15_第二内六角圆柱头螺钉；16-导杠支撑座；17-读数头装置护罩；18-第三内六角圆柱头螺钉；19-导杠压板；20_紧定螺钉；21-内六圆柱头螺钉；22_读数头调理模块；23_导杠；24_读数头安装机座；25_紧固螺钉。 【具体实施方式】 下面结合具体实施实例，对本技术技术方案进一步说明。 1.参见图3-图6，本技术设计了用于开放式光栅读数头的自适应随动装置，包括滚轮2、滚轮轴3、读数头支架4、支架连接盘5、光栅读数头6、导套9、保持圈10、导柱11、弹簧13、止转滑移轴14、导杠支撑座16、读数头防护罩17、导杠压板19、导杠23等；光栅读数头6通过内六角圆柱头螺钉7安装在读数头支架4上，滚轮2与滚轮本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于开放式光栅读数头的自适应随动装置，其特征在于，包括止转滑移轴(14)、导柱(11)、导套(9)、保持圈(10)、滚动体、弹簧(13)、读数头安装机座(24)、导杠支撑座(16)、导杠(23)、光栅读数头(6)和支架组件；所述导杠(23)固定在导杠支撑座(16)上，导杠支撑座(16)位于读数头安装机座(24)上；所述止转滑移轴(14)轴线方向与导杠(23)轴线垂直，止转滑移轴(14)一端开有供导杠(23)穿过的通道，使得止转滑移轴(14)能够在导杠(23)上进行横向移动，止转滑移轴(14)的另一端有凸块；导柱(11)一端固连在止转滑移轴(14)带有凸块的一端，且导柱(11)置于导套(9)内部，所述导柱(11)和导套(9)之间有保持圈(10)，且保持圈(10)内均匀分布了一圈滚动体；所述导套(9)一端开有与止转滑移轴(14)凸块相配的凹槽，且能够使导套(9)在沿止转滑移轴(14)轴向上下移动时，凸块末端与凹槽凹面留有间隙；另一端通过支架组件固定有光栅读数头(6)；弹簧(13)套在导柱(11)的外壁上，其两端分别与止转滑移轴(14)有凸块的一端和导套(9)有凹槽的一端止靠；导杠支撑座(16)能够在读数头安装机座上(24)绕止转滑移轴(14)进行周向运动。...
【技术特征摘要】
1.一种用于开放式光栅读数头的自适应随动装置，其特征在于，包括止转滑移轴(14)、导柱(11)、导套(9)、保持圈(10)、滚动体、弹簧(13)、读数头安装机座(24)、导杠支撑座(16)、导杠(23)、光栅读数头(6)和支架组件；所述导杠(23)固定在导杠支撑座(16)上，导杠支撑座(16)位于读数头安装机座(24)上；所述止转滑移轴(14)轴线方向与导杠(23)轴线垂直，止转滑移轴(14) 一端开有供导杠(23)穿过的通道，使得止转滑移轴(14)能够在导杠(23)上进行横向移动，止转滑移轴(14)的另一端有凸块；导柱(11) 一端固连在止转滑移轴(14)带有凸块的一端，且导柱(11)置于导套(9)内部，所述导柱(11)和导套(9)之间有保持圈(10),且保持圈(10)内均匀分布了一圈滚动体；所述导套(9) 一端开有与止转滑移轴(14)...
【专利技术属性】
技术研发人员：谷文韬，李芳，李育锡，李旭东，郝丁，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：新型
国别省市：陕西;61
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。