CN208171176U - 一种微型直线光栅传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种微型直线光栅传感器，包括读数头、光栅尺和插头，读数头固定在精密机床或测量设备的移动轴上，读数头的内部设有光电传感器；光栅尺沿着平行于精密机床或测量设备的移动轴的运动方向固定在其安装面上，光栅尺和读数头之间无机械接触，光栅尺上光缆线；插头通过信号线与读数头连接，插头的内部设有信号处理单元和电子细分单元，插头连接到后续电子设备。本实用新型，读数头和光栅尺之间无机械接触，采用分体式的设计方式，不会产生往复运动的背隙，消除测量的重复性误差，提高了测量的准确度，同时将信号处理单元和电子细分单元设置在插头内，减轻读数头的体积和重量，便于安装在效应的机床设备和测量仪器上。
Description
技术领域
本实用新型涉及传感器技术领域，具体涉及一种微型直线光栅传感器。
背景技术
目前加工生产过程中，对数控机床的精度和速度要求越来越高，而通过滚珠丝杆及其螺母快速移动机床工作台时，就会导致滚珠丝杆的温度升高，而由于滚珠丝杠的温度特性将会出现定位误差、反向误差、滚珠丝杠螺距误差等误差，这时采用直线光栅尺进行位置测量变得越来越重要。
通常的光栅传感器的读数头内装有支架和小车，支架和小车的机械结构连接之间会有配合公差，在使用时读数头会沿尺身往复运动，当改变运动方向时，会产生背隙误差，通常叫重复性误差，这也导致了测量结果不准确，测量精度差。
有鉴于此，急需对现有的光栅传感器进行改进，以消除往复测量误差，提高测量精确度。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是现有的光栅传感器在使用过程中产生背隙误差，导致测量精度差的问题。
为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是提供一种微型直线光栅传感器，包括：
读数头，固定在精密机床或测量设备的移动轴上，所述读数头的内部设有光电传感器；
光栅尺，沿着平行于精密机床或测量设备的移动轴的运动方向固定在其安装面上，所述光栅尺和所述读数头之间无机械接触，所述光栅尺上可有可供所述光电传感器扫描识别的光缆线；
插头，通过信号线与所述读数头连接，所述插头的内部设有信号处理单元和电子细分单元，所述插头连接到后续电子设备。
还包括安装夹具，所述安装夹具为T型结构，包括竖板和与所述竖板垂直设置的横板，所述横板的两端沿着所述竖板的宽度方向均伸出所述竖板设置，所述横板包括用于定位所述读数头的第一横板和用于定位所述光栅尺的第二横板。
所述竖板的厚度为0.5mm。
所述光栅尺为玻璃基体光栅尺或钢材基体光栅尺。
所述光栅尺的背面设有粘胶，并通过所述粘胶将所述光栅尺固定在精密机床或测量设备的安装面上。
与现有技术相比，本实用新型，读数头和光栅尺之间无机械接触，采用分体式的设计方式，不会产生往复运动的背隙，消除测量的重复性误差，提高了测量的准确度，同时将信号处理单元和电子细分单元设置在插头内，减轻读数头的体积和重量，便于安装在效应的机床设备和测量仪器上。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型提供了一种微型直线光栅传感器，能够消除测量过程中的重复性误差，提高了测量的准确度，同时读数头的体积和重量较小，便于安装在效应的机床设备和测量仪器上。下面结合说明书附图和具体实施方式对本实用新型做出详细说明。
如图1所示，本实用新型提供的一种微型直线光栅传感器,包括读数头10、光栅尺20、插头30和安装夹具40。
读数头10固定在精密机床或测量设备的移动轴上，读数头10的内部设有光电传感器。且插头30通过信号线与读数头10连接，并将信号处理单元和电子细分单元设置在插头30的内部，插头30连接到后续电子设备，减轻读数头10的体积和重量，进而减少其占用空间，可以使用在较小的精密机床或测量设备上，增加使用范围。
光栅尺20沿着平行于精密机床或测量设备的移动轴的运动方向固定在其安装面上，光栅尺20上可有可供光电传感器扫描识别的光缆线，光栅尺20和读数头10之间无机械接触，即光栅尺20测量直线轴位置过程期间没有任何其它机械传动件，不会产生往复运动的背隙，消除测量的重复性误差，提高了测量的准确度。
本实用新型使用时，通过读数头10内的光电传感器扫描光栅尺20上的光缆线，再通过信号处理单元和电子细分单元对扫描的数据进行分析，得出读数头的位置的变化。
在光栅尺20的背面设置粘胶，通过粘胶将光栅尺20固定在精密机床或测量设备的安装面上，安装方便，同时便于拆卸。
由于测量的长度不同，光栅尺20可以为玻璃基体光栅尺或钢材基体光栅尺。
当测量的长度较短时，可以选用玻璃机体光栅尺，玻璃机体光栅尺刻制的光栅线条边缘清晰、均匀，再加上光电扫描法，这些边缘清晰的刻线可输出高质量信号，便于读数头10工作。
当需要大长度测量时，可选择钢材基体光栅尺，将硬铬线刻在钢材基体光栅尺，且钢材机体可以制作很长，并可卷绕状态储存，运输及安装都很方便。
安装夹具40为T型结构，包括竖板41和与竖板41垂直设置的横板，横板的两端沿着竖板41的宽度方向均伸出竖板41设置，横板包括用于定位读数头10的第一横板42和用于定位光栅尺20的第二横板43。
本实用新型安装时，首先将读数头10安装在精密机床或测量设备的移动轴上，同时将安装夹具40放置在读数头10的顶面，使安装夹具40与精密机床或测量设备的移动轴平行，之后调整读数头10的位置，使第一横板42和读数头10的顶面在同一水平面上，同时使读数头10与竖板41的一侧贴合；
其次将光栅尺20贴在精密机床或测量设备的安装面上，并使第二横板43和光栅尺20的顶面在同一水平面上，同时调整精密机床或测量设备的安装面，使光栅尺20的表面和竖板41的另一侧贴合，完成安装。
本实用新型通过安装夹具40确保光栅尺20和读数头10安装位置正确，同时将光栅尺20和读数头10分开，防止产生背隙误差，同时通过竖板41的厚度可设定光栅尺20和读数头10之间的距离，控制光电传感器工作时的信号，同时为了保证信号最佳，竖板41的厚度为0.5mm。
本实用新型，读数头和光栅尺之间无机械接触，采用分体式的设计方式，不会产生往复运动的背隙，消除测量的重复性误差，提高了测量的准确度，同时将信号处理单元和电子细分单元设置在插头内，减轻读数头的体积和重量，便于安装在效应的机床设备和测量仪器上。
本实用新型并不局限于上述最佳实施方式，任何人应该得知在本实用新型的启示下做出的结构变化，凡是与本实用新型具有相同或相近的技术方案，均落入本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种微型直线光栅传感器，其特征在于，包括：
读数头，固定在精密机床或测量设备的移动轴上，所述读数头的内部设有光电传感器；
光栅尺，沿着平行于精密机床或测量设备的移动轴的运动方向固定在其安装面上，所述光栅尺和所述读数头之间无机械接触，所述光栅尺上可有可供所述光电传感器扫描识别的光缆线；
插头，通过信号线与所述读数头连接，所述插头的内部设有信号处理单元和电子细分单元，所述插头连接到后续电子设备。
2.根据权利要求1所述的一种微型直线光栅传感器，其特征在于，还包括安装夹具，所述安装夹具为T型结构，包括竖板和与所述竖板垂直设置的横板，所述横板的两端沿着所述竖板的宽度方向均伸出所述竖板设置，所述横板包括用于定位所述读数头的第一横板和用于定位所述光栅尺的第二横板。
3.根据权利要求2所述的一种微型直线光栅传感器，其特征在于，所述竖板的厚度为0.5mm。
4.根据权利要求1所述的一种微型直线光栅传感器，其特征在于，所述光栅尺为玻璃基体光栅尺或钢材基体光栅尺。
5.根据权利要求1所述的一种微型直线光栅传感器，其特征在于，所述光栅尺的背面设有粘胶，并通过所述粘胶将所述光栅尺固定在精密机床或测量设备的安装面上。
Priority Applications (1)
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| CN201820469957.4U CN208171176U (zh) | 2018-04-03 | 2018-04-03 | 一种微型直线光栅传感器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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ID=64371631
Family Applications (1)
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Country Status (1)
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| CN (1) | CN208171176U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113654467A (zh) * | 2021-08-31 | 2021-11-16 | 横川机器人（深圳）有限公司 | 一种光栅尺安装装置及方法 |
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2018
- 2018-04-03 CN CN201820469957.4U patent/CN208171176U/zh active Active
Cited By (2)
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| CN113654467A (zh) * | 2021-08-31 | 2021-11-16 | 横川机器人（深圳）有限公司 | 一种光栅尺安装装置及方法 |
| CN113654467B (zh) * | 2021-08-31 | 2024-03-22 | 横川机器人（深圳）有限公司 | 一种光栅尺安装装置及方法 |
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