CN103925873A - 指示光栅定位粘接装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种指示光栅定位粘接装置，包括：夹具体，其可通过设置在下部的夹头将指示光栅夹持在主光栅上；所述夹具体上设有用来松开或者夹紧的滚花平头螺钉；所述夹具体的上方设有固定在滑台固定板上的上压板和下压板；在所述上压板和下压板上方设有配重，其可对指示光栅提供使指示光栅和主光栅压紧的压力；在指示光栅与主光栅之间设有精密垫片，所述精密垫片下表面接触所述主光栅，上表面接触指示光栅。本发明不需要磨削主光栅尺来实现光栅副间隙，而是通过精密垫片实现，工艺更简单、更可靠；指示光栅不与主光栅接触，而是与精密垫片接触，接触面积更小，调整摩擦力更小；不会在调整光栅副相对位置过程中磨损主光栅尺。
Description
技术领域
本发明涉及光电测量技术领域，特别涉及一种指示光栅的定位、调整、粘接的，指示光栅定位粘接装置。
背景技术
在精密测量和位移控制领域，多采用光栅尺为测量手段。光栅尺也是公认的高精度测量最经济适用的技术装备，从而在机床、位移控制台等涉及测量的工程技术领域应用广泛。
光栅尺的核心部件是一对光栅副，即主光栅和指示光栅，主光栅固定到尺壳上，指示光栅固定到指示光栅滑架上，两者之间保持一定的间隙。在计量仪器中，一般指示光栅固定不动，主光栅随测量工作台一起移动，刻有光栅刻线的光栅副沿着垂直栅线的方向做相对运动时，就会形成明暗相间的莫尔条纹，莫尔条纹沿着与栅线近似相同的方向相应地移动。光电接受转换器接收透过光栅副的光能量，再经过电子学的过滤和细分后转变为数字量。
光栅尺读数头的装配过程中，对指示光栅和指示光栅滑架体的安装固定是整个过程中的核心过程，其安装过程最主要的参数有光栅副之间的间隙和相对位置，装配质量直接决定着光栅副形成莫尔条纹的质量，最后决定光电信号的正弦性、正交性，等幅性、稳定性、高对比性等等。
现有的技术在一定程度上能够满足指示光栅和指示光栅滑架体的安装固定要求，但是存在如下一系列问题。1.光栅副之间间隙不能很好地保证，也就是两块光栅平行度较差，间隙不一致。2.为了实现光栅副的间隙，在装配时使用的主光栅与滑架轴承接触的地方需要通过磨削的方式去掉与间隙相同的厚度，磨削主光栅尺工艺比较繁琐。3.指示光栅直接压到主光栅上，在调整光栅副相对位置时，会对主光栅尺刻线产生磨损，累计磨损会影响莫尔条纹成像质量、获取图像的对比度和光栅副间隙。4.对用来固定、调整指示光栅的结构，要求与指示光栅接触的部件施加到指示光栅上的作用力能够保证使得指示光栅能够压紧到主光栅上，现有技术的两个压紧点不能保证都均能很好的压紧指示光栅。要保证两点都能很好与指示光栅接触，则对结构精度要求非常高。5.光栅副相对位置调整时，带动指示光栅与主光栅产生相对运动的结构刚性明显不足，存在调整延迟，导致调整过程费时、费力，效果不理想。
发明内容
本发明要解决现有技术中指示光栅与指示光栅滑架粘接固定过程中无法对指示光栅精确定位并精确调整光栅副相对位置的技术问题，提供一种可以保证又好又快地实现指示光栅粘接的，指示光栅定位粘接装置。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案具体如下：
一种指示光栅定位粘接装置，包括：
夹具体，其可通过设置在下部的夹头将指示光栅夹持在主光栅上；所述夹具体上设有用来松开或者夹紧的滚花平头螺钉；所述夹具体的上方设有固定在滑台固定板上的上压板和下压板；在所述上压板和下压板上方设有配重，其可对指示光栅提供使指示光栅和主光栅压紧的压力；
在指示光栅与主光栅之间设有精密垫片，所述精密垫片下表面接触所述主光栅，上表面接触指示光栅。
在上述技术方案中，所述夹具体的下端设有球形压头；当夹具体从上落下夹持指示光栅时，球形压头可通过点接触的方式压紧指示光栅的中心位置。
在上述技术方案中，所述滚花平头螺钉通过设置在夹具体中间的通孔安装在螺纹孔内。
在上述技术方案中，所述夹具体通过上部的夹具杆固定在上压板和下压板之间的圆弧面位置。
本发明具有以下的有益效果：
1.不需要磨削主光栅尺来实现光栅副间隙，而是通过精密垫片实现，工艺更简单、更可靠。
2.指示光栅不与主光栅接触，而是与精密垫片接触，接触面积更小，调整摩擦力更小。
3.不会在调整光栅副相对位置过程中磨损主光栅尺。
4.由球形压头和配重压紧指示光栅、精密垫片和主光栅，压力作用在一点，能够有效压紧两个面对，使面对之间能够尽可能完全贴合，保证光栅副之间的间隙效果远胜于通过一个面或者几点来压紧指示光栅，同时对球形压头上方机构的位置精度和运动精度要求大大降低。
5.夹具体与指示光栅是刚性接触，系统刚度高，灵敏度高，不会在调整时出现系统反应延迟和滞后。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
图1是本发明的指示光栅定位粘接装置的整体示意图；
图2是本发明的指示光栅定位粘接装置的整体结构下部细节放大示意图；
图3是本发明的指示光栅定位粘接装置的夹具体夹持指示光栅局部放大示意图；
图4是本发明的指示光栅定位粘接装置的精密垫片结构示意图；
图5是本发明的指示光栅定位粘接装置的指示光栅结构示意图；
图6是本发明的指示光栅定位粘接装置的球形压头结构示意图；
图7是本发明的指示光栅定位粘接装置的夹具体结构示意图；
图8是本发明的指示光栅定位粘接装置的固定夹具体压板结构示意图。
图中的附图标记表示为：
1-夹具体、2滚花平头螺钉、3-主光栅、4-精密垫片、5-指示光栅、6-球形压头、7-上压板、8-下压板、9-滑台固定板、10-配重；
101-夹具头、102-夹具杆、103-通孔、104-螺纹孔、105-夹具体上的圆弧面、78-孔、401-中空部分、402-腿、501-上表面、601-半球形压头、602-球形压头上的圆弧面。
具体实施方式
本发明的发明思想：
本发明的指示光栅定位粘接装置包括：夹具体、滚花平头螺钉、主光栅、精密垫片、指示光栅、球形压头、上压板、下压板、滑台固定板和配重。所述上压板和下压板通过螺钉连接到滑台固定板上；配重置于上压板和下压板上；夹具体固定在上压板和下压板两半圆面形成的孔内；滚花平头螺钉安装在夹具体中部的螺纹孔内；球形压头固定在夹具头上，半球形压头压在指示光栅上面中心位置形成近似点接触，通过配重使球形压头压紧指示光栅、精密垫片和主光栅；精密垫片置于主光栅上面；指示光栅置于精密垫片上面，控制二者之间的间隙。
下面结合附图对本发明做以详细说明。
如图1和图2所示，本发明的指示光栅定位粘接装置改进的部分由夹具体1、滚花平头螺钉2、主光栅3、精密垫片4、指示光栅5、球形压头6、上压板7、下压板8、固定滑台板9、配重10构成。精密垫片4置于主光栅3上。指示光栅5置于精密垫片4上。球形压头6压紧指示光栅5的上表面，球形压头6固定在夹具体1上。滚花平头螺钉2安装在夹具体上，夹具体1通过滚花平头螺钉2的转动，夹紧或者松开指示光栅5。夹具体1通过上压板7和下压板8固定在滑台固定板9上。配重10固定在上压板7和上压板8上。带动滑台固定板9运动来调整指示光栅5与主光栅3相对位置的部分，接受、成像和观察指示光栅5与主光栅3形成莫尔条纹的部分请参见CN102607419A。
如图3-8所示，本发明的指示光栅定位粘接装置改进的部分中精密垫片4固定在主光栅3上，指示光栅5置于精密垫片4的两条腿402上。精密垫片4上的中空部分401在指示光栅3中间位置。通过改变精密垫片4的厚度，即可调整主光栅3和指示光栅5的间隙大小。
球形压头6通过圆弧面602固定在夹具体1上的圆弧面105位置。半球形压头601压到指示光栅5上表面501上，形成一个小面接触。
夹具体1通过的夹具头101夹持指示光栅3。
滚花平头螺钉2穿过夹具体1上的通孔103安装在螺纹孔104上，通过旋转滚花平头螺钉2夹紧或者松开夹具头101。
夹具体1通过夹具杆102安装在上压板7、下压板8形成的孔78上。
上压板7和下压板8安装固定在滑台固定板9上，滑台固定板9安装在调整机构上请参见CN102607419A。
配重10安装在上压板7和下压板8上，配重10通过夹具体1和球形压头6压紧指示光栅5、精密垫片4和主光栅3。因为球形压头6的半球形压头601与指示光栅5上表面501形成的近似于点接触，所以配重10的重力形成对指示光栅5的压力作用在指示光栅5的中心位置，压力可以分解为垂直指示光栅5上表面的分力，使得三者形成的两对接触面能够很好地贴合。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (4)
1.一种指示光栅定位粘接装置，包括：
夹具体（1），其可通过设置在下部的夹头（101）将指示光栅（5）夹持在主光栅（3）上；所述夹具体（1）上设有用来松开或者夹紧的滚花平头螺钉（2）；所述夹具体（1）的上方设有固定在滑台固定板（9）上的上压板（7）和下压板（8）；在所述上压板（7）和下压板（8）上方设有配重（10），其可对指示光栅（5）提供使指示光栅（5）和主光栅（3）压紧的压力；
其特征在于，
在指示光栅（5）与主光栅（3）之间设有精密垫片（4），所述精密垫片（4）下表面接触所述主光栅（3），上表面接触指示光栅（5）。
2.根据权利要求1所述的指示光栅定位粘接装置，其特征在于，所述夹具体（1）的下端设有球形压头（6）；当夹具体（1）从上落下夹持指示光栅（5）时，球形压头（6）可通过点接触的方式压紧指示光栅（5）的中心位置。
3.根据权利要求1或2所述的指示光栅定位粘接装置，其特征在于，
所述滚花平头螺钉（2）通过设置在夹具体（1）中间的通孔（103）安装在螺纹孔（104）内。
4.根据权利要求1或2所述的指示光栅定位粘接装置，其特征在于，
所述夹具体（1）通过上部的夹具杆（102）固定在上压板（7）和下压板（8）之间的圆弧面位置。
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