CN106643846A - 一种用于编码器圆光栅偏心调整的光栅展开装置 - Google Patents

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周志龙
娄德钰
付鹏强
周丽杰
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Abstract

本发明涉及一种用于编码器圆光栅偏心调整的光栅展开装置，包括底座、长支柱、步进电机、电机连接板、短支柱、连接轴和卡盘；所述的一种用于编码器圆光栅偏心调整的光栅展开装置，该光栅展开装置结构简单合理，使用方便快捷；所设计的橡胶材质的连接轴，解决了对编码器装夹过定位引起的相机采集图像不稳定问题；采用四点定位的方式，利用拉伸弹簧的伸缩特性、凸轮机构旋转特性以及杠杆原理实现对编码器的夹紧和定位，实现了对旋转编码器的快速装夹，提高了生产线上编码器圆光栅偏心调整的效率。

Description

一种用于编码器圆光栅偏心调整的光栅展开装置
技术领域
本发明属于机械领域，具体涉及一种用于编码器圆光栅偏心调整的光栅展开装置。
背景技术
在编码器生产过程中，圆光栅需要装配到编码器主体上，由编码器主轴带动圆光栅实现回转运动，但是圆光栅的实际回转中心与编码器主轴的回转中心很难重合，存在一定的同轴度误差，所以需要对圆光栅的同轴度进行调整，尽量减小同轴度误差，实现编码器输出信号的精确，所以，圆光栅与编码器主轴装配是光电编码器生产制造中的重要环节，也是决定编码器输出信号精度的关键技术。在编码器圆光栅偏心调整过程中，首先需要将编码器进行装夹，然后相机实时采集不同位置的圆光栅图像，然后图像处理系统对这些图像进行处理、计算、确定回转中心的位置，由于在对圆光栅的同轴度进行调整时精度要求非常高，在机器视觉部分选用了500万的摄像机和放大镜，其视野约为5mmx5mm,这样在视野范围内的圆光栅只是一小部分圆弧，不便于圆光栅回转中心的确定，计算回转中心的位置至少需要有三个基圆中心来拟合。同时为了保证圆光栅旋转过程时的稳定性，需要解决电机带动编码器主轴转动过程中对编码器造成过定位导致的相机采集图像不稳定的问题，在这一过程中过定位是不被允许的。目前在企业中所使用的圆光栅展开装置不能解决圆光栅旋转过程中对编码器的过定位问题，进而导致相机采集的图像不够稳定、不够清晰，最终导致生产的编码器精度不高，并且装夹编码器采用的夹具是三爪卡盘或者是螺旋推进装夹，装夹效率非常低，因此需要一套既能解决过定位问题又能提高装夹效率的光栅展开装置。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于编码器圆光栅偏心调整的光栅展开装置，为解决上述背景技术中提出的在编码器圆光栅偏心调整过程中编码器过定位和装夹效率低的问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种用于编码器圆光栅偏心调整的光栅展开装置，包括底座1、长支柱2、步进电机3、电机固定板4、短支柱5、连接轴6和卡盘7；所述四个长支柱2通过螺纹连接安装在所述底座1上，所述电机固定板4通过螺纹连接安装在所述四个长支柱2上，所述步进电机3通过螺纹连接安装在所述电机固定板4上，所述连接轴6安装在所述步进电机3的输出轴上；所述四个短支柱5安装在所述电机固定板4上，所述卡盘7通过螺纹连接安装在所述四个短支柱5上；所述卡盘7包括连接板8、两个夹板9、三个螺栓型滚轮滚针轴承10、拉伸弹簧11、拨杆凸轮12、两个阶梯销13和两个钩形螺钉14；所述螺栓型滚轮滚针轴承10安装在所述连接板8上，所述两个夹板9和拨杆凸轮12通过过渡配合的方式分别安装在所述三个螺栓型滚轮滚针轴承10上，所述两个阶梯销13和两个钩形螺钉14安装在所述夹板9上，所述拉伸弹簧11两端安装在所述两个钩形螺钉14上。
进一步的，所述连接板8为方形块状结构，设置有编码器座孔15，用于放置编码器。
进一步的，所述夹板9设置有定位孔17和V形槽16，所述夹板9通过定位孔17安装在所述螺栓型滚轮滚针轴承10上，所述V形槽16夹角设置为120°。
进一步的，所述连接轴6为橡胶材质，设置有连接孔19和与编码器主轴内孔相符合的锥形面18，所述连接孔19与所述步进电机3的输出轴连接，在所述步进电机3的带动下驱动编码器主轴实现回转运动。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明一种用于编码器圆光栅偏心调整的光栅展开装置所设计的连接轴，采用橡胶材质，在步进电机带动下驱动编码器主轴旋转，连接轴在转动时通过变形来吸收不同的轴位移，避免了圆光栅偏心调整过程中编码器主轴旋转造成的编码器过定位，解决了相机采集图像不稳定的问题。
2.本发明一种用于编码器圆光栅偏心调整的光栅展开装置，结构简单，便于人工操作，所设计的卡盘，利用V形槽的结构、凸轮机构旋转特性和杠杆原理实现对圆光栅编码器的四点定位，从而实现对编码器的快速装夹。
附图说明
图1 是本发明的整体结构示意图。
图2是本发明的正视视图。
图3是本发明卡盘俯视图。
图4是本发明夹板结构示意图。
图5是本发明连接轴结构示意图。
图中：1、底座，2、长支柱，3、步进电机，4、电机固定板，5、短支柱，6、连接轴，8、连接板，9、夹板，10、螺栓型滚轮滚针轴承，11、拉伸弹簧，12、拨杆凸轮，13、阶梯销，14、钩形螺钉，15、编码器座孔，16、V形槽，17、定位孔，18、锥形面，19、连接孔。
具体实施方式
下述非限制性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。
请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种用于编码器圆光栅偏心调整的光栅展开装置，包括底座1、长支柱2、步进电机3、电机固定板4、短支柱5、连接轴6和卡盘7；四个长支柱2通过螺纹连接安装在底座1上，电机固定板板4通过螺纹连接安装在四个长支柱2上，步进电机3通过螺纹连接安装在电机固定板4上，连接轴6安装在步进电机3的输出轴上；四个短支柱5安装在电机固定板4上，卡盘7通过螺纹连接安装在四个短支柱5上；卡盘7包括连接板8、两个夹板9、三个螺栓型滚轮滚针轴承10、拉伸弹簧11、拨杆凸轮12、两个阶梯销13和两个钩形螺钉14；螺栓型滚轮滚针轴承10安装在夹板9上，两个夹板9和拨杆凸轮12通过过渡配合的方式分别安装在三个螺栓型滚轮滚针轴承10上，两个阶梯销13和两个钩形螺钉14安装在夹板9上，拉伸弹簧11两端安装在两个钩形螺钉14上。
连接板8为方形块状结构，设置有编码器座孔15，用于放置编码器。
夹板9设置有定位孔17和V形槽16，夹板9通过定位孔17安装在螺栓型滚轮滚针轴承10上，夹板9下表面和连接板8上表面进行接触，在凸轮机构的作用下，夹板9可以相对于连接板8实现一定角度的转动，V形槽16夹角设置为120°，当拨杆凸轮12顺时针或者逆时针转到一定角度，可以实现对编码器外轮廓的四点定位，此时夹板9可以简单理解为杠杆，螺栓型滚轮滚针轴承10为一个支点，形成杠杆原理；同时拉伸弹簧11处于拉伸状态，当编码器圆光栅偏心调整完成后，轻轻地拨动拨杆凸轮12，在拨杆凸轮12轮廓与阶梯销慢慢分开，在拉伸弹簧11的弹力作用下，两个夹板9回到初始状态。

Claims (4)

1.一种用于编码器圆光栅偏心调整的光栅展开装置，包括底座（1）、长支柱（2）、步进电机（3）、电机连接板（4）、短支柱（5）、连接轴（6）和卡盘（7），其特征在于：所述四个长支柱（2）通过螺纹连接安装在所述底座（1）上，所述电机固定板（4）通过螺纹连接安装在所述四个长支柱（2）上，所述步进电机（3）通过螺纹连接安装在所述电机固定板（4）上，所述连接轴（6）安装在所述步进电机（3）的输出轴上；所述四个短支柱（5）安装在所述电机固定板（4）上，所述卡盘（7）通过螺纹连接安装在所述四个短支柱（5）上；所述卡盘（7）包括连接板（8）、两个夹板（9）、三个螺栓型滚轮滚针轴承（10）、拉伸弹簧（11）、拨杆凸轮（12）、两个阶梯销（13）和两个钩形螺钉（14）；所述螺栓型滚轮滚针轴承（10）安装在所述连接板（8）上，所述两个夹板（9）和拨杆凸轮（12）通过过渡配合的方式分别安装在所述三个螺栓型滚轮滚针轴承（10）上，所述两个阶梯销（13）和两个钩形螺钉（14）安装在所述夹板（9）上，所述拉伸弹簧（11）两端安装在所述两个钩形螺钉（14）上。
2.根据权利要求1所述的一种用于编码器圆光栅偏心调整的光栅展开装置，其特征在于：所述连接板（8）为方形块状结构，设置有编码器座孔（15），用于放置编码器。
3.根据权利要求1所述的一种用于编码器圆光栅偏心调整的光栅展开装置，其特征在于：所述夹板（9）设置有定位孔（17）和V形槽（16），所述夹板（9）通过定位孔（17）安装在所述螺栓型滚轮滚针轴承（10）上，所述V形槽（16）夹角设置为120°。
4.根据权利要求1所述的一种用于编码器圆光栅偏心调整的光栅展开装置，其特征在于：所述连接轴（6）为橡胶材质，设置有连接孔（19）和与编码器主轴内孔相符合的锥形面（18），所述连接孔（19）与所述步进电机（3）的输出轴连接，在所述步进电机（3）的带动下驱动编码器主轴实现回转运动。
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