CN109612411A - 一种开式双读数头圆光栅系统快速安装调整机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种开式双读数头圆光栅系统快速安装调整机构，包括底板、法兰盘和圆光栅，圆光栅两侧对径设有读数头安装座，读数头安装座分别固定连接正、反向读数头，在读数头安装座底部设有垫块，垫块与底板固定连接；读数头安装座沿Z向和Y向设有多个第一阶梯槽孔，用于调节读数头相对于圆光栅在Z向和Y向的距离，读数头安装座上还设有螺纹孔，通过紧固螺钉调节读数头安装座对X向的俯仰角度；垫块沿X向设有第二阶梯槽孔，用于调节读数头相对于圆光栅在X向的距离和调节读数头安装座相对于Z向的扭摆角度。本发明通过快速安装调整机构，实现读数头多自由度调整，体积小，结构简单，安装调整方便，可实现圆光栅和对径双读数头的快速安装调整。
Description
技术领域
本发明属于精密检测元件安装调整技术领域，具体涉及一种开式双读数头圆光栅系统快速安装调整机构。
背景技术
现有旋转运动机构上大都安装有圆光栅作为角度检测元件，来提高运动的精度，其中以英国RENISHAW公司生产的圆光栅较为著名，尤其是双读数头的圆光栅系统。其采用双读数头对径读数，可消除安装偏心误差的影响以及可重复的更高阶奇次谐波误差。但针对具体的圆光栅和读数头，RENISHAW公司并没有提供相应的安装调整机构，需用户根据应用场合自主设计。
因读数头与圆光栅的安装位置要求高,现有的圆光栅和读数头安装调整机构体积大，不能实现多个自由度方向的调整，调整方式过程复杂且精度低，调整间隙不方便，不能适用于安装调整空间较小的仪器设备内，并且现有的安装调整机构无法观察读数头和圆光栅的状态，在影响工作效率的同时，有可能在安装过程中发生碰撞，损坏读数头。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种开式双读数头圆光栅系统快速安装调整机构，通过快速安装调整机构，能实现读数头的多自由度调整，并且体积小，结构简单，安装调整方便，可实现圆光栅和对径双读数头的快速安装调整。
本发明的目的是这样实现的：一种开式双读数头圆光栅系统快速安装调整机构，包括底板、设置于底板上方与旋转电机固定连接的法兰盘和设置在法兰盘锥面上的圆光栅，在所述圆光栅的两侧对径设置有读数头安装座，所述读数头安装座分别固定连接正、反向读数头，在所述读数头安装座的底部设置有垫块，所述垫块与底板固定连接；所述读数头安装座沿Z向和Y向设有多个第一阶梯槽孔，用于调节读数头相对于圆光栅在Z向和Y向的距离，所述读数头安装座上还设置有螺纹孔，通过紧固螺钉调节读数头安装座对X向的俯仰角度；所述垫块沿X向设有第二阶梯槽孔，用于调节读数头相对于圆光栅在X向的距离和调节读数头安装座相对于Z向的扭摆角度。
进一步的，所述读数头安装座包括设于Z向的安装部和Y向的连接部，所述安装部上的第一阶梯槽孔设置两个，第一阶梯槽孔的大径端背离读数头，所述连接部上的第一阶梯槽孔设置三个，连接部上的第一阶梯槽孔的大径端背离垫块。
进一步的，所述读数头安装座的安装部上还设置有指示灯观察窗口，用于观察读数头的信号灯状态。
进一步的，所述第一阶梯槽孔和第二阶梯槽孔均为椭圆形阶梯槽孔。
进一步的，所述垫块的第二阶梯槽孔相对于读数头安装座对称设置。
进一步的，所述第一阶梯槽孔和第二阶梯槽孔的大径端宽度大于紧固螺钉的头部尺寸，小径端宽度小于紧固螺钉头部尺寸。
进一步的，所述圆光栅采用RESM圆光栅，读数头采用TONIC读数头。
由于采用了上述技术方案，本发明具有如下有益效果：
1、利用阶梯槽孔的间隙调整读数头与圆光栅的位置，可实现多个自由度方向上的调整，满足圆光栅与读数头之间的位置要求；
2、读数头对径安装在圆光栅两侧，可以消除偏心影响以及可重复的更高阶奇次谐波误差；
3、安装调整机构体积较小，能适用于安装调整空间较小的仪器设备内；
4、采用RESM圆光栅，将安装圆光栅的法兰盘设计为相匹配的圆锥面，可对偏心进行补偿，提高了机械稳定性，也使调节变得简单，从而实现对圆光栅的快速调整安装。
5、省去现有调整机构必需采用的间隙垫片，可实现距离和角度的无级调整；
6、操作便捷，安全可靠，可防止在安装过程中碰撞损坏读数头，并且结构简单，制造成本低，易于推广实施。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明X、Y、Z、俯仰、扭摆五个自由度调整的结构示意图；
图3是读数头安装座的立体结构图；
图4是图3中A处的局部放大图。
附图标记
附图中，1为底板，2为法兰盘，3为圆光栅，4为读数头安装座，5为正向读数头，6为反向读数头，7为垫块，
41为第一阶梯槽孔，42为螺纹孔，43为安装部，44为连接部，45为指示灯观察窗口，
71为第二阶梯槽孔
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作进一步详细说明。
参见图1-图3，一种开式双读数头圆光栅系统快速安装调整机构的实施例，包括底板1、设置于底板1上方与旋转电机固定连接的法兰盘2和设置在法兰盘2锥面上的圆光栅3，在所述圆光栅3的两侧对径设置有读数头安装座4，所述读数头安装座4分别用螺钉固定连接正、反向读数头5、6，在所述读数头安装座4的底部设置有垫块7，垫块7与底板1通过沉头螺钉固定连接；所述读数头安装座4沿Z向和Y向设有多个第一阶梯槽孔41，用于调节正、反读数头5、6相对于圆光栅3在Z向和Y向的距离，所述读数头安装座4上还设置有螺纹孔42，通过紧固螺钉调节读数头安装座4对X向的俯仰角度；所述垫块7沿X向设有第二阶梯槽孔71，用于调节正、反读数头5、6相对于圆光栅3在X向的距离和调节读数头安装座4相对于Z向的扭摆角度。
在本实施例中，读数头安装座4包括设于Z向的安装部43和Y向的连接部44，安装部43上的第一阶梯槽孔41设置两个，第一阶梯槽孔41的大径端背离正、反向读数头5、6，连接部44上的第一阶梯槽孔41设置三个，连接部44上的第一阶梯槽孔41的大径端背离垫块7，在读数头安装座的安装部43上还设置有指示灯观察窗口45，用于观察读数头的信号灯状态，使读数头与圆光栅的位置处于信号最强处。
在本实施例中，第一阶梯槽孔41和第二阶梯槽孔71均采用椭圆形阶梯槽孔，易于制作和加工。
在本实施例中，垫块的第二阶梯槽孔71相对于读数头安装座4对称设置，便于实现读数头安装座4在X向的直线位移调节和Z向的扭摆角度调节。
在本实施例中，所述第一阶梯槽孔41和第二阶梯槽孔71的大径端宽度大于紧固螺钉的头部尺寸，小径端宽度小于紧固螺钉头部尺寸，使沉头螺钉的头部沉于第一阶梯槽孔41和第二阶梯槽孔71的大径端内，有利于安装调整机构实现微调。
本实施例中的圆光栅和读数头分别选用RESM公司生产的圆光栅和TONIC读数头，并采用双读数头对径方式分别安装在圆光栅两侧，可消除安装偏心误差的影响以及可重复的更高阶奇次谐波误差，实现旋转角度和旋转脉冲的精密检测。
本发明的安装调整过程：
将圆光栅安装在法兰盘的锥面上，并使用千分表调整二者的同轴度，使圆光栅的径向跳动调至最小后旋紧紧定螺钉；将正向读数头安装在一侧的读数头安装座上，反向读数头安装在对称的另一侧读数头安装座上；读数头安装座用沉头螺钉固定安装在垫块上并将垫块固定安装在底板上；
根据圆光栅的安装要求，通过各方向(X,Y,Z，扭摆，俯仰)上的第一安装阶梯槽孔、第二阶梯槽孔和螺纹孔的间隙调节各零件的相对位置，通过读数头安装座上的指示灯观测窗口观察正、反读数头的信号灯，在信号最强时旋紧相应的调节螺钉以固定各零部件的相对位置，旋转圆光栅一周观察信号灯的状态，并进行多次微调，直至信号灯在允许的调节范围之内。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。
Claims (7)
1.一种开式双读数头圆光栅系统快速安装调整机构，包括底板、设置于底板上方与旋转电机固定连接的法兰盘和设置在法兰盘锥面上的圆光栅，其特征在于：在所述圆光栅的两侧对径设置有读数头安装座，所述读数头安装座分别固定连接正、反向读数头，在所述读数头安装座的底部设置有垫块，所述垫块与底板固定连接；所述读数头安装座沿Z向和Y向设有多个第一阶梯槽孔，用于调节读数头相对于圆光栅在Z向和Y向的距离，所述读数头安装座上还设置有螺纹孔，通过紧固螺钉调节读数头安装座对X向的俯仰角度；所述垫块沿X向设有第二阶梯槽孔，用于调节读数头相对于圆光栅在X向的距离和调节读数头安装座相对于Z向的扭摆角度。
2.根据权利要求1所述的一种开式双读数头圆光栅系统快速安装调整机构，其特征在于：所述读数头安装座包括设于Z向的安装部和Y向的连接部，所述安装部上的第一阶梯槽孔设置两个，第一阶梯槽孔的大径端背离读数头，所述连接部上的第一阶梯槽孔设置三个，连接部上的第一阶梯槽孔的大径端背离垫块。
3.根据权利要求2所述的一种开式双读数头圆光栅系统快速安装调整机构，其特征在于：所述读数头安装座的安装部上还设置有指示灯观察窗口，用于观察读数头的信号灯状态。
4.根据权利要求2所述的一种开式双读数头圆光栅系统快速安装调整机构，其特征在于：所述第一阶梯槽孔和第二阶梯槽孔均为椭圆形阶梯槽孔。
5.根据权利要求1所述的一种开式双读数头圆光栅系统快速安装调整机构，其特征在于：所述垫块的第二阶梯槽孔相对于读数头安装座对称设置。
6.根据权利要求4所述的一种开式双读数头圆光栅系统快速安装调整机构，其特征在于：所述第一阶梯槽孔和第二阶梯槽孔的大径端宽度大于紧固螺钉的头部尺寸，小径端宽度小于紧固螺钉头部尺寸。
7.根据权利要求1所述的一种开式双读数头圆光栅系统快速安装调整机构，其特征在于：所述圆光栅采用RESM圆光栅，读数头采用TONIC读数头。
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