CN110542384A - 一种光栅尺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光栅尺，包括尺壳和设于所述尺壳内部的标尺光栅，所述尺壳的两端分别设有与所述尺壳可拆卸的固定连接的端盖，所述标尺光栅镀有放电层，任一所述端盖上设有用于与所述放电层贴合的导电组件，所述放电层与所述导电组件接触以实现电流导出。应用本发明公开的光栅尺，在标尺光栅上镀设放电层，并在端盖上设置于放电层贴合的导电组件，二者紧密接触建立可靠的点链接，实现电荷的倒出，确保扫描信号不受干扰。

Description

一种光栅尺

技术领域

本发明涉及精密仪器技术领域，更具体地说，涉及一种光栅尺。

背景技术

光栅尺是利用光栅的光学原理工作的测量反馈装置，因其具有检测范围大，测量精度高，响应速度快等特点，被广泛应用于精密测量的数控机床、机电设备及自动测量设备中。

封闭式光栅尺则采用了一个铝壳，两端用端盖封闭，再配合使用密封条进行密封，从而保护了结构内部的光栅尺、读数头、扫面单元等不受外部环境中的铁屑、灰尘和喷溅水的污染。

封闭在尺壳内的光栅尺需要与外壳或端盖间设置静电释放装置将汇集在其表面电荷导出，以此保证光栅尺的正常使用。目前常用的解决方式有在至少一个端盖上加一弹性有镀层的金属片，建立光栅尺与端盖的电连接；或者连接元件和密封件公用同一种导电的合成橡胶，借助喷射成型方法一体成型，并布置在端盖与空心型材中间，实现密封和电接触。弹性镀层金属片方案不仅加工安装难度大，而且镀层易脱落。合成橡胶一体成型的方案不仅制造成本高，且橡胶的弹性会造成长度方向的端盖位置的定位误差。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种光栅尺，以解决现有的光栅尺电荷导出装置加工及安装难度大、镀层易脱落等问题。

为了达到上述第一个目的，本发明提供如下技术方案：

一种光栅尺，包括尺壳和设于所述尺壳内部的标尺光栅，所述尺壳的两端分别设有与所述尺壳可拆卸的固定连接的端盖，所述标尺光栅镀有放电层，任一所述端盖上设有用于与所述放电层贴合的导电组件，所述放电层与所述导电组件接触以实现电流导出。

优选地，所述导电组件包括用于与所述放电层接触的导电件、用于安装所述导电件的导流架，所述导电件设于所述端盖和所述导流架间以实现固定，所述导电件的一端凸出于所述导流架以与所述放电层接触。

优选地，所述导流架上设有用于对所述导电件进行限位的限位槽，所述导电件设于所述限位槽中且贯通所述限位槽以与所述放电层接触。

优选地，所述导流架与所述端盖之间经螺钉可拆卸的固定连接。

优选地，所述端盖上设有用于容纳所述导电组件的容纳槽，所述端盖上设有用于与所述导流架固定连接的多个所述螺钉，多个所述螺钉在所述端盖上沿所述容纳槽的边缘设置。

优选地，所述导电件具体为T型导电件，所述T型导电件包括用于与所述限位槽接触定位的本体部和用于贯通所述限位槽以与所述放电层接触的延展部，所述本体部与所述延展部垂直设置。

优选地，所述导电件具体为导电硅胶，所述导流架具体为塑料架。

本发明提供的光栅尺，包括尺壳和设于所述尺壳内部的标尺光栅，所述尺壳的两端分别设有与所述尺壳可拆卸的固定连接的端盖，所述标尺光栅镀有放电层，任一所述端盖上设有用于与所述放电层贴合的导电组件，所述放电层与所述导电组件接触以实现电流导出。

应用本发明提供的光栅尺，在标尺光栅上镀设放电层，并在端盖上设置于放电层贴合的导电组件，二者紧密接触建立可靠的点链接，实现电荷的倒出，确保扫描信号不受干扰。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种光栅尺的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的标尺光栅的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的端盖上导电组件的结构示意图；

图4为本发明另一实施例提供的端盖上导电组件的结构示意图。

附图中标记如下：

端盖1、尺壳2、标尺光栅3、导电件4、导流架5、螺钉6、滑架体7、放电层8。

具体实施方式

本发明实施例公开了一种光栅尺，以解决现有的光栅尺电荷导出装置加工及安装难度大、镀层易脱落等问题。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图4，图1为本发明实施例提供的一种光栅尺的结构示意图；图2为本发明实施例提供的标尺光栅的结构示意图；图3为本发明实施例提供的端盖的结构示意图；图4为本发明另一实施例提供的端盖的结构示意图。

在一种具体的实施方式中，本发明提供的光栅尺，包括尺壳2和设于所述尺壳2内部的标尺光栅3，所述尺壳2的两端分别设有与所述尺壳2可拆卸的固定连接的端盖1，所述标尺光栅3镀有放电层8，任一所述端盖1上设有用于与所述放电层8贴合的导电组件，所述放电层8与所述导电组件接触以实现电流导出。

尺壳2与端盖1优选为经螺纹件可拆卸的固定连接，螺纹件可具体为螺钉，放电层8优选为沿标尺光栅3的长度方向设置，且优选为设置在标尺光栅3的下表面，放电层8长度方向的两端分别与导电组件接触，实现电流导出，以确保扫描信号不受干扰。

在一种实施例中，为了将标尺光栅3表面的电荷导出，在标尺光栅3的长度方向上用镀一层导电镀层即放电元件。导电元件与放电元件紧密接触，并通过导流架5与螺钉6实现与端盖1的紧密接触，建立可靠的电连接即静电释放装置，实现电荷导出功能，确保扫描信号不受干扰。

标尺光栅3粘接在尺壳2内部，尺壳2两端用端盖1封闭组成尺壳2结构，光栅尺整体通过尺壳2结构与设备安装面固定。滑架与滑架体7通过弹簧装配组成了读数头结构，整体活动装配于尺壳2结构中并使用密封条实现结构密封，标尺光栅3与滑架始终保持紧密接触，读数头结构利用螺钉与设备移动工作台安装固定，当设备工作时，移动工作台相对设备安装面的运动，转化为标尺光栅3相对于滑架上设置的指示光栅的运动，两光栅相对运动产生莫尔条纹，经光电装置转化成电信号，输出到信号处理单元，从而实现直线位置测量。尺壳2结构用密封条密封，形成封闭式结构，保护了其内部的光栅尺、读数头、扫面单元等不受铁屑、灰尘和喷溅水的污染，确保信号质量，保证了测量的精度和准确性。

应用本发明提供的光栅尺，在标尺光栅3上镀设放电层8，并在端盖1上设置于放电层8贴合的导电组件，二者紧密接触建立可靠的点链接，实现电荷的倒出，确保扫描信号不受干扰。

具体的，导电组件包括用于与放电层8接触的导电件4、用于安装导电件4的导流架5，导电件4设于端盖1和导流架5间以实现固定，导电件4的一端凸出于导流架5以与放电层8接触。

导电件4优选为在导流架5上水平设置，以与设置在标尺光栅3上的放电层8接触，可以理解的是，端盖1和导流架5一般通过螺钉6等实现固定连接，当导电件4设置于端盖1和导流架5间时可通过夹紧的方式对导电件4实现固定，由此设置，以无需单独在导电件4和导流架5间设置固定装置，以优化安装空间，降低成本。在导流架5上设置有用于导电件4凸出的缺口，使得导电件4能够穿过缺口与放电层8接触。

进一步地，导流架5上设有用于对导电件4进行限位的限位槽，导电件4设于限位槽中且贯通限位槽以与放电层8接触。由上文可知，导电件4设置在导流架5和端盖1之间，通过设置限位槽使得导电件4能够在导流架5上得到固定，同时，通过上述限位槽使得导流架5与端盖1之间紧密贴合，保证光栅尺的密封性。更进一步地，导流架5与端盖1之间经螺钉6可拆卸的固定连接。导电件4通过限位槽嵌入在导流架5中，并置于端盖1与导流架5中间，对于小截面尺，导流架5通过螺钉6拧紧在端盖1上并把导电件4压紧在端盖1上，对于大截面尺，端盖1与尺壳2通过螺钉紧固将导流架5固定，实现导电件4和端盖1的紧密接触。

具体的，端盖1上设有用于容纳导电组件的容纳槽，端盖1上设有用于与导流架5固定连接的多个螺钉6，多个螺钉6在端盖1上沿容纳槽的边缘设置，容纳槽的形状与导电组件的形状相适应。由此设置，以优化端盖1的安装空间，减小各装置之间的缝隙，保证光栅尺的密封性。

进一步地，导电件4具体为T型导电件4，T型导电件4包括用于与限位槽接触定位的本体部和用于贯通限位槽以与放电层8接触的延展部，本体部与延展部垂直设置。由此设置，使得本体部与限位槽配合对其自身位置进行固定，可以理解的是，限位槽的深度与本体部的厚度相适应，以保证导电件4与导流架5的表面平整，当然，在其他实施例中，T型导电件4的本体部也可以设置为阶梯型结构，相应地，限位槽设置为阶梯型槽体，通过本体部与限位槽的配合实现导电件4在导流架5上的固定，或者在一种实施例中，本体部也可以设置为圆弧形，可根据实际需要设置导电件4的具体形式，均在本发明的保护范围内。

同时，导流架5能够实现对滑架体7的零点限位，安装时将滑架体7快速推到两端，直至与导流架5接触后停止，实现快速零点定位，另外，导流架5能够对从端盖1上的通气孔通入尺壳2的洁净空气进行分流，使之更有效的吹到密封条表面，随着密封条的闭合将尺壳2内的灰尘带出，实现封闭式光栅的内部清洁。

导电件4可选用大电阻率且具有一定弹性的导电材料制作，实现缓慢释放光栅尺内部电荷，同时防止光栅尺受到外部电荷的影响，导电橡胶的电阻率可通过材料配比进行配置，在一种实施例中，导电件4优选为导电橡胶，其具有高弹性和高强度，在实现导电件4与放电层8保持紧密接触的同时，两者之间的压力大小又不会破坏标尺光栅3与尺壳2之间的紧密粘接，同时，导电橡胶还具有热塑性，易于成型，其生产加工较为方便。

进一步地，导流架5优选为具有一定强度、不导电且易于成型的塑料，如PP、TPE和PC等，该合成塑料具有较好的尺寸稳定性、高强度、电绝缘性、加工性能好等特点，尺寸精度高，外形易控制，能实现导流架5在端盖1中的精准定位，保证导电件4位置的一致性，导电件4与放电层8接触的一致性与可靠性，进而确保了静电释放装置的可靠性。

导电件4与导流架5选用不同材料，分体成型，结构简单，便于加工制造，成本更低。导电件4与导流架5配合使用，置于端盖1内，安装便捷，结构可靠，稳定性高。此外，与一体式结构相比，分体式的机构设计上更加灵活，通过对导电件4和导流架5其中之一改型或两者同时改型等多种方式，可满足不同型号的光栅尺的使用。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种光栅尺，其特征在于，包括尺壳和设于所述尺壳内部的标尺光栅，所述尺壳的两端分别设有与所述尺壳可拆卸的固定连接的端盖，所述标尺光栅镀有放电层，任一所述端盖上设有用于与所述放电层贴合的导电组件，所述放电层与所述导电组件接触以实现电流导出。

2.根据权利要求1所述的光栅尺，其特征在于，所述导电组件包括用于与所述放电层接触的导电件、用于安装所述导电件的导流架，所述导电件设于所述端盖和所述导流架间以实现固定，所述导电件的一端凸出于所述导流架以与所述放电层接触。

3.根据权利要求2所述的光栅尺，其特征在于，所述导流架上设有用于对所述导电件进行限位的限位槽，所述导电件设于所述限位槽中且贯通所述限位槽以与所述放电层接触。

4.根据权利要求3所述的光栅尺，其特征在于，所述导流架与所述端盖之间经螺钉可拆卸的固定连接。

5.根据权利要求4所述的光栅尺，其特征在于，所述端盖上设有用于容纳所述导电组件的容纳槽，所述端盖上设有用于与所述导流架固定连接的多个所述螺钉，多个所述螺钉在所述端盖上沿所述容纳槽的边缘设置。

6.根据权利要求5所述的光栅尺，其特征在于，所述导电件具体为T型导电件，所述T型导电件包括用于与所述限位槽接触定位的本体部和用于贯通所述限位槽以与所述放电层接触的延展部，所述本体部与所述延展部垂直设置。

7.根据权利要求6所述的光栅尺，其特征在于，所述导电件具体为导电硅胶，所述导流架具体为塑料架。