一种直线旋转光栅尺制造技术

本发明专利技术涉及测量工具技术领域，具体涉及一种直线旋转光栅尺，其安装在直线旋转电机上。该直线旋转光栅尺在保留对直线旋转电机进行高精度的位置和角度测量的同时改进了光栅尺的结构，不需要直线导轨和旋转轴承分别安置直线光栅尺条和码盘光栅尺读数头，采用直线光栅尺条和码盘光栅尺条呈“田”字型设置并集成一个整体固定在安装壳的外表面，使直线光栅尺条和码盘光栅尺条同时随着电机转子和安装壳作同步运动，简化了直线旋转电机的机械结构，减小了直线旋转电机的尺寸，该直线旋转光栅尺运行直线定位分辨率不低于0.1微米级，运行旋转角度分辨率不低于0.1度级，可应用于高精度产品制造设备中。

A Linear Rotating Grating ruler

The invention relates to the technical field of measuring tools, in particular to a linear rotary grating ruler, which is mounted on a linear rotary motor. The linear rotating grating ruler improves the structure of the grating ruler while retaining the high precision position and angle measurement of the linear rotating motor. It does not need the linear guide rail and the rotary bearing to install the reading head of the linear grating ruler and the code plate grating ruler respectively. The linear grating ruler and the code plate grating ruler are set in the shape of \Tian\ and integrated into a whole fixed on the outer surface of the installation shell. It simplifies the mechanical structure of linear rotary motor and reduces the size of linear rotary motor. The linear rotary grating ruler has a linear positioning resolution of no less than 0.1 micron and a rotating angle resolution of no less than 0.1 degree. It can be used in high precision product manufacturing equipment. \u3002

【技术实现步骤摘要】
一种直线旋转光栅尺
本专利技术涉及测量工具
，具体涉及一种直线旋转光栅尺。
技术介绍
传统的直线旋转电机内部结构复杂，其包括：定子、转子、直线旋转衬套、旋转花键轴承、直线导轨，定子与电机轴固定连接，直线旋转衬套与电机轴固定连接，转子与直线旋转轴承固定连接，直线导轨与直线光栅尺条固定连接，直线光栅尺条检测转子的直线运动位移量，旋转花键轴承与码盘光栅尺条固定连接，码盘光栅尺条检测转子的旋转运动角度；此外，传统的直线旋转电机采用直线光栅尺条与码盘光栅尺条分离式布局，分离式布局需采用直线导轨安置直线光栅尺条，旋转轴承及轴承支架安置码盘光栅尺条读数头，结构复杂，直线旋转电机的体积较大。传统直线旋转电机受限于复杂的机械结构，较大的体积限制了其在工业领域的实用范围，不利于直线旋转电机在工业高精度产品加工设备的广泛应用。鉴于此，克服以上现有技术中的缺陷，提供一种新的直线旋转光栅尺成为本领域亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的上述缺陷，提供一种直线旋转光栅尺。本专利技术的目的可通过以下的技术措施来实现：本专利技术提供了一种直线旋转光栅尺，该直线旋转光栅尺安装在直线旋转电机上，所述直线旋转电机包括：电机外壳、设于所述电机外壳中的电机转子和电机主轴，所述电机主轴与所述电机外壳固定连接，所述电机转子套设于所述电机主轴的外侧；所述直线旋转光栅尺包括：设于所述电机外壳与所述电机转子之间并与所述电机转子的外径固定连接的安装壳、固定设于所述安装壳外表面的光栅尺条、安装在所述电机外壳内表面的直线光栅尺读数头和码盘光栅尺读数头，所述直线光栅尺读数头和码盘光栅尺读数头均与所述光栅尺条相对设置并对所述光栅尺条上的刻度进行感应测量；所述电机转子沿所述电机主轴的轴向作直线运动时，所述安装壳带动所述光栅尺条随所述电机转子作同步运动，所述直线光栅尺读数头测量直线旋转电机的直线运动的相对位移量；所述电机转子沿所述电机主轴的周向作旋转运动时，所述安装壳带动所述光栅尺条随所述电机转子作同步运动，所述码盘光栅尺读数头测量直线旋转电机的旋转运动的相对转动角度。优选地，所述安装壳的截面呈圆形。优选地，所述电机外壳的内表面开设有用于容纳所述直线光栅尺读数头的第一凹槽和用于容纳所述码盘光栅尺读数头的第二凹槽。优选地，所述光栅尺条包括多个呈“田”字型的尺条模块。优选地，所述尺条模块包括：沿所述安装壳轴向设置的直线光栅尺条和沿所述安装壳周向设置的码盘光栅尺条。优选地，所述直线光栅尺读数头与所述直线光栅尺条相对设置并对所述直线光栅尺条上的刻度进行感应测量，所述码盘光栅尺读数头与所述码盘光栅尺条相对设置并对所述码盘光栅尺条上的刻度进行感应测量。优选地，所述直线旋转电机上设有连接件，所述连接件套设于所述电机主轴的外径上并分别与所述电机转子、所述安装壳连接。优选地，所述连接件包括：用于供所述电机主轴穿设的通道、第一连接部和沿所述第一连接部周缘向外侧延伸的第二连接部，所述电机转子的一端与所述第一连接部固定连接，所述安装壳的一端与所述第二连接部固定连接。优选地，所述直线旋转光栅尺还包括设于所述电机外壳上的控制模块，所述控制模块分别与所述直线光栅尺读数头、所述码盘光栅尺读数头通信连接，所述直线光栅尺读数头和所述码盘光栅尺读数头分别将测量数据传输给所述控制模块，所述控制模块根据所述测量数据实时反馈所述电机转子的运动状态。优选地，所述控制模块包括处理单元，所述处理单元根据所述测量数据与预测数据匹配进行补偿修正，所述控制模块根据补偿修正结果对所述电机转子的运动状态进行实时控制。本专利技术的直线旋转光栅尺在保留对直线旋转电机进行高精度的位置和角度测量的同时改进了光栅尺的结构，不需要设置直线导轨和旋转轴承，光栅尺条整体固定在安装壳的外表面，并随着电机转子和安装壳作同步运动，简化了直线旋转电机的机械结构，减小了直线旋转电机的尺寸。附图说明图1是本专利技术的直线旋转光栅尺安装在直线旋转电机上的立体结构示意图。图2是本专利技术的直线旋转光栅尺安装在直线旋转电机上的侧视图。图3是本专利技术的直线旋转光栅尺安装在直线旋转电机上的俯视图。图4是本专利技术的直线旋转光栅尺的立体结构示意图。图5是本专利技术的直线旋转光栅尺的侧视图。图6是本专利技术的直线旋转光栅尺的俯视图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。在下文中，将参考附图来更好地理解本专利技术的许多方面。附图中的部件未必按照比例绘制。替代地，重点在于清楚地说明本专利技术的部件。此外，在附图中的若干视图中，相同的附图标记指示相对应零件。如本文所用的词语“示例性”或“说明性”表示用作示例、例子或说明。在本文中描述为“示例性”或“说明性”的任何实施方式未必理解为相对于其它实施方式是优选的或有利的。下文所描述的所有实施方式是示例性实施方式，提供这些示例性实施方式是为了使得本领域技术人员做出和使用本公开的实施例并且预期并不限制本公开的范围，本公开的范围由权利要求限定。在其它实施方式中，详细地描述了熟知的特征和方法以便不混淆本专利技术。出于本文描述的目的，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”和其衍生词将与如图1定向的专利技术有关。而且，并无意图受到前文的
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技术介绍
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技术实现思路
或下文的详细描述中给出的任何明示或暗示的理论限制。还应了解在附图中示出和在下文的说明书中描述的具体装置和过程是在所附权利要求中限定的专利技术构思的简单示例性实施例。因此，与本文所公开的实施例相关的具体尺寸和其他物理特征不应被理解为限制性的，除非权利要求书另作明确地陈述。本专利技术的实施例提供了一种直线旋转光栅尺，该直线旋转光栅尺在保留对直线旋转电机进行高精度的位置和角度测量的同时改进了光栅尺的结构，传统的分离式布局光栅尺采用直线导轨安装直线光栅尺条，旋转轴承及轴承支架安装码盘光栅尺读数头；本专利技术实施例中的直线旋转光栅尺不需要直线导轨和旋转轴承分别安置直线光栅尺条和码盘光栅尺读数头，采用直线光栅尺条和码盘光栅尺条呈“田”字型设置并集成一个整体固定在安装壳的外表面，使直线光栅尺条和码盘光栅尺条同时随着电机转子和安装壳作同步运动，简化了直线旋转电机的机械结构，减小了直线旋转电机的尺寸，该直线旋转光栅尺运行直线定位分辨率不低于0.1微米级，运行旋转角度分辨率不低于0.1度级，可应用于高精度产品制造设备中。图1至图3示出了一种直线旋转光栅尺，请参见图1至图3，直线旋转光栅尺20安装在直线旋转电机10上。其中，请参见图1和图2，直线旋转电机10包括：电机外壳101、电机转子102和电机主轴103，其中，电机转子102和电机主轴103设于电机外壳101中，电机主轴103与电机外壳101固定连接，电机转子102套设于电机主轴103的外侧；直线旋转电机10为两自由度电机，电机转子102可同时实现沿电机主轴103的轴向作直线运动和沿电机主轴103的周向作旋转运动。请参见图1至图6，直线旋转光栅尺20包括：安装壳201、光栅尺条202、直线光栅尺读数头203和码盘光栅尺读数头204，其中，安装壳201设于电机外壳101与电机转子102之间并与电机转本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种直线旋转光栅尺，安装在直线旋转电机上，其特征在于，所述直线旋转电机包括：电机外壳、设于所述电机外壳中的电机转子和电机主轴，所述电机主轴与所述电机外壳固定连接，所述电机转子套设于所述电机主轴的外侧；所述直线旋转光栅尺包括：设于所述电机外壳与所述电机转子之间并与所述电机转子的外径固定连接的安装壳、固定设于所述安装壳外表面的光栅尺条、安装在所述电机外壳内表面的直线光栅尺读数头和码盘光栅尺读数头，所述直线光栅尺读数头和码盘光栅尺读数头均与所述光栅尺条相对设置并对所述光栅尺条上的刻度进行感应测量；所述电机转子沿所述电机主轴的轴向作直线运动时，所述安装壳带动所述光栅尺条随所述电机转子作同步运动，所述直线光栅尺读数头测量直线旋转电机的直线运动的相对位移量；所述电机转子沿所述电机主轴的周向作旋转运动时，所述安装壳带动所述光栅尺条随所述电机转子作同步运动，所述码盘光栅尺读数头测量直线旋转电机的旋转运动的相对转动角度。

【技术特征摘要】
1.一种直线旋转光栅尺，安装在直线旋转电机上，其特征在于，所述直线旋转电机包括：电机外壳、设于所述电机外壳中的电机转子和电机主轴，所述电机主轴与所述电机外壳固定连接，所述电机转子套设于所述电机主轴的外侧；所述直线旋转光栅尺包括：设于所述电机外壳与所述电机转子之间并与所述电机转子的外径固定连接的安装壳、固定设于所述安装壳外表面的光栅尺条、安装在所述电机外壳内表面的直线光栅尺读数头和码盘光栅尺读数头，所述直线光栅尺读数头和码盘光栅尺读数头均与所述光栅尺条相对设置并对所述光栅尺条上的刻度进行感应测量；所述电机转子沿所述电机主轴的轴向作直线运动时，所述安装壳带动所述光栅尺条随所述电机转子作同步运动，所述直线光栅尺读数头测量直线旋转电机的直线运动的相对位移量；所述电机转子沿所述电机主轴的周向作旋转运动时，所述安装壳带动所述光栅尺条随所述电机转子作同步运动，所述码盘光栅尺读数头测量直线旋转电机的旋转运动的相对转动角度。2.根据权利要求1所述的直线旋转光栅尺，其特征在于，所述安装壳的截面呈圆形。3.根据权利要求1所述的直线旋转光栅尺，其特征在于，所述电机外壳的内表面开设有用于容纳所述直线光栅尺读数头的第一凹槽和用于容纳所述码盘光栅尺读数头的第二凹槽。4.根据权利要求1所述的直线旋转光栅尺，其特征在于，所述光栅尺条包括多个呈“田”字型的尺条模块。5.根据权利要求4所述的直线旋转光栅尺，其特征在于，所述尺条模块包括：沿...

【专利技术属性】
技术研发人员：李思阳，张广明，邹宇，
申请(专利权)人：国奥科技深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44