CN210524598U - 光栅尺结构及相应的精雕机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种光栅尺结构及相应的精雕机，光栅尺结构包括框体、密封片、光栅尺本体以及连接件，其中在框体的避位槽的两内壁面上均设置有连接槽，在两个连接槽上均连接有密封片，密封片沿设定的初始平面延伸，两块密封片远离相应连接槽的第二侧形成搭接，从而封闭避位槽，且两片密封片的延伸平面向相同的方向偏离相应的初始延伸平面，使得两块密封片之间形成弹性挤压力，标尺光栅设置在框体内，连接件一端与读数头固定连接，另一端贯穿延出至两块密封片的外侧，连接件滑动设置在两块密封片之间，两块密封片之间的弹性挤压力使得连接件滑动轨迹上的两块密封片自动形成搭接密封，防护效果好。

Description

光栅尺结构及相应的精雕机

技术领域

本实用新型涉及测量设备领域，特别涉及一种光栅尺结构及相应的精雕机。

背景技术

光栅尺也称为光栅尺位移传感器(光栅尺传感器)，是利用光栅的光学原理工作的测量反馈装置。光栅尺经常应用于数控机床的闭环伺服系统中，可用作直线位移或者角位移的检测。在现有技术中，由于机床在加工过程中会产生很多灰尘和废屑，同时在加工过程中需要喷水，水珠会喷溅，灰尘、废屑以及水珠附着到光栅尺上会导致测量误差，甚至会损坏栅线，造成光栅尺的报废；

现有技术中的光栅尺应用在机床上时，会对框体上的避位槽进行阻挡，例如将避位槽的槽口一侧对向安装面，降低灰尘、水珠以及废屑等进入框体内的概率，但这种方式，仍然会有大量的灰尘、废屑以及水珠进入框体内，防护效果差。

故需要提供一种光栅尺结构及相应的精雕机来解决上述技术问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种光栅尺结构及相应的精雕机，光栅尺结构通过在框体上设置密封片，两块密封片远离相应连接槽的第二侧形成搭接，从而封闭框体的避位槽，且两片密封片的延伸平面向相同的方向偏离相应的初始延伸平面，使得两块密封片之间形成弹性挤压力，进而能使得连接件滑动轨迹上的两块密封片自动形成搭接密封，以解决现有技术中的光栅尺防护措施密封性差，防护效果差的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：一种光栅尺结构，其包括：

框体，为空心结构，包括一侧的避位槽，在所述避位槽的相对的两内壁面上均设置有连接槽；

两块密封片，每块所述密封片的第一侧连接在一个所述连接槽上，所述密封片沿设定的初始平面延伸，两块所述密封片的第二侧形成搭接，从而封闭所述避位槽，且两片所述密封片的延伸平面向相同的方向偏离相应的所述初始延伸平面，使得两块所述密封片之间形成弹性挤压力；

光栅尺本体，包括标尺光栅和读数头，所述标尺光栅设置在所述框体内，所述读数头滑动连接在所述标尺光栅滑动连接；以及

连接件，一端与所述读数头固定连接，另一端贯穿延出至两块所述密封片的外侧，以与待测的移动部件连接，从而测量移动部件的移动量，所述连接件滑动设置在两块所述密封片之间，两块所述密封片之间的弹性挤压力使得所述连接件滑动轨迹上的两块所述密封片自动形成搭接密封。

在本实用新型中，所述密封片为橡胶材质，所述密封片包括片体以及位于所述片体一侧的连接筋条，所述连接筋条的厚度大于所述片体的厚度，所述连接槽包括用于容纳所述连接筋条的第一槽部，以及用于限制所述片体的第二槽部，所述片体穿过所述第二槽部延出。

其中，所述连接筋条间隙连接在所述第一槽部内，所述片体过盈连接在所述第二槽部内。

另外，两块所述密封片靠近所述框体内的一面成面接触搭接；

在所述片体上设置有多根防滑条，当两块所述密封片的第二侧形成搭接时，两块所述密封片上的防滑条错位搭接，以避免两块所述密封片之间相对移动。

在本实用新型中，所述连接件包括滑块部以及分别设置在所述滑块部两侧的底板部和端块部，所述底板部用于与所述读数头固定连接，所述端块部用于与待测的移动部件连接；

所述滑块部的两侧分别为与两块所述密封片滑动接触的滑接侧面，沿所述光栅尺的长度方向，所述滑接侧面包括中部的接触平面以及位于接触平面两端的导向斜面，两侧的接触平面平行设置，两侧的所述导向斜面远离相应所述接触平面的一端互相连接，以利于两块所述密封片能沿两侧的导向斜面分开或自动搭接。

其中，两个所述滑接面对称分布在所述滑块部的两侧，所述导向斜面靠近所述标尺光栅的棱边长度大于相对的另一侧的棱边长度，从而使得两侧的所述导向斜面连接形成斜向棱边，所述斜向棱边利于两块所述密封片的分开或自动搭接。

另外，所述光栅尺结构还包括挡板，在所述挡板上设置有安装通槽，所述挡板通过所述安装通槽套接在所述滑块部的周侧，所述挡板位于所述底板和所述密封片之间。

在本实用新型中，所述光栅尺结构还包括第一端头部和第二端头部，在所述框体的两端设置有安装孔，所述连接槽的两端分别贯穿至所述框体两端的端面，所述第一端头部和所述第二端头部分别连接在两端的所述安装孔上，且所述第一端头部和所述第二端头部分别封闭所述连接槽两端的端口。

进一步的，在所述第一端头部上设置有连通所述框体的内腔和外部的通气孔，在所述通气孔的外端连接有用于连接外置吹气设备的连接端子。

在本实用新型中，在所述框体的两侧均设置有透视窗口，所述透视窗口上均密封设置有透光板，所述框体的一侧连接在大理石材质的基体上。

本实用新型还包括一种使用上述光栅尺结构的精雕机。

本实用新型相较于现有技术，其有益效果为：本实用新型的光栅尺结构通过在框体的两个连接槽上均连接密封片，密封片沿设定的初始平面延伸，两块密封片远离相应连接槽的第二侧形成搭接，从而封闭避位槽，且两片密封片的延伸平面向相同的方向偏离相应的初始延伸平面，使得两块密封片之间形成弹性挤压力，进而使得连接件滑动轨迹上的两块密封片自动形成搭接密封，防护效果好；

其中，连接件的滑块部的两侧分别为与两块密封片滑动接触的滑接侧面，沿光栅尺的长度方向，滑接侧面包括中部的接触平面以及位于接触平面两端的导向斜面，两侧的导向斜面远离相应接触平面的一端互相连接，非常利于两块密封片的分开或自动搭接，同时，导向斜面靠近标尺光栅的棱边长度大于相对的另一侧的棱边长度，从而使得两侧的导向斜面连接形成斜向棱边，斜向棱边非常利于两块密封片的分开或自动搭接。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，下面描述中的附图仅为本实用新型的部分实施例相应的附图。

图1为本实用新型的光栅尺结构的优选实施例的结构示意图。

图2为沿图1中的A-A剖切线所作的剖视。

图3为图2视图中去除连接件后的结构示意图。

图4为本实用新型的光栅尺结构的两块密封片的搭接结构示意图。

图5为本实用新型的光栅尺结构的连接件和挡板的分离结构示意图。

图6为本实用新型的光栅尺结构的连接件和挡板的组合结构示意图。

图7为本实用新型的光栅尺结构设置在防护壳内的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域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，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型中所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」、「顶部」以及「底部」等词，仅是参考附图的方位，使用的方向用语是用以说明及理解本实用新型，而非用以限制本实用新型。

本实用新型术语中的“第一”“第二”等词仅作为描述目的，而不能理解为指示或暗示相对的重要性，以及不作为对先后顺序的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，连接可以是可拆卸连接，或一体结构的连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

现有技术中的光栅尺应用在机床上时，会对框体上的避位槽进行阻挡，例如将避位槽的槽口一侧对向安装面，降低灰尘、水珠以及废屑等进入框体内的概率，但这种方式，仍然会有大量的灰尘、废屑以及水珠进入框体内，防护效果差。

如下为本实用新型提供的一种能解决以上技术问题的光栅尺结构的优选实施例。

请参照图1、图2、图3以及图4，其中图1为本实用新型的光栅尺结构的优选实施例的结构示意图，图2为沿图1中的A-A剖切线所作的剖视，图3为图2视图中去除连接件后的结构示意图，图4为本实用新型的光栅尺结构的两块密封片的搭接结构示意图。

在图中，结构相似的单元是以相同标号表示。

本实用新型提供一种光栅尺结构，其包括框体11、密封片14、光栅尺本体15以及连接件16。

其中，框体11为空心结构，内部具有空腔113，同时包括一侧的避位槽114，在避位槽114的相对的两内壁面上均设置有连接槽。

在每个连接槽上均连接有一块密封片14，密封片14的第一侧连接在一个连接槽上，具体可参照图3和图4，密封片14沿设定的初始平面延伸，这里的初始平面大致为图4方位中的横向平面，密封片14远离相应连接槽的一侧为第二侧，两块密封片14的第二侧形成搭接，从而封闭避位槽114，且两片密封片14的延伸平面向相同的方向偏离相应的初始延伸平面，使得两块密封片14之间形成弹性挤压力。

光栅尺本体15包括标尺光栅151和读数头152，标尺光栅151设置在框体11内，读数头152滑动连接在标尺光栅151滑动连接，读数头一般由光源、透镜、指示光栅、光敏元件和驱动线路组成，光源发出的辐射光线经过透镜后变成平行光束，照射在标尺光栅上，光敏元件能将光强信号转换为电信号，它接收透过标尺光栅的光强信号，并将其转换成与之成比例的电压信号，从而获得位移数据。

连接件16一端与读数头152固定连接，另一端贯穿延出至两块密封片14的外侧，以与待测的移动部件连接，从而测量移动部件的移动量，连接件16滑动设置在两块密封片14之间，两块密封片14之间的弹性挤压力使得连接件16滑动轨迹上的两块密封片14自动形成搭接密封，防护效果好。

请参照图4，本实施例中的密封片14为橡胶材质，密封片14包括片体141以及位于片体141一侧的连接筋条142，连接筋条142的厚度大于片体141的厚度，连接槽包括用于容纳连接筋条142的第一槽部115，以及用于限制片体141的第二槽部116，片体141穿过第二槽部116延出。

优选的，连接筋条142间隙连接在第一槽部115内，连接筋条142的尺寸仅略微小于第一槽部115的尺寸即可，能使得连接筋条142顺滑的穿插至第一槽部115内即可，片体141过盈连接在第二槽部116内，间隙连接和过盈连接搭配，既方便拆装，同时连接又稳定。

优选的，两块密封片14靠近框体11内的一面成面接触搭接，搭接稳定，且密封效果好。

在本实施例中，在片体141上设置有多根防滑条143，当两块密封片14的第二侧形成搭接时，两块密封片14上的防滑条143错位搭接，以避免两块密封片14之间相对移动，使得搭接稳定。

请参照图5和图6，其中图5为本实用新型的光栅尺结构的连接件和挡板的分离结构示意图，图6为本实用新型的光栅尺结构的连接件和挡板的组合结构示意图。

在本实用新型中，连接件16包括滑块部162以及分别设置在滑块部162两侧的底板部161和端块部163，底板部161用于与读数头152固定连接，端块部163用于与待测的移动部件连接；

滑块部162的两侧分别为与两块密封片14滑动接触的滑接侧面，沿光栅尺的长度方向，滑接侧面包括中部的接触平面1621以及位于接触平面1621两端的导向斜面1622，两侧的接触平面1621平行设置，两侧的导向斜面1622远离相应接触平面1621的一端互相连接，以利于两块密封片14能沿两侧的导向斜面1622分开或自动搭接。

其中，两个滑接面对称分布在滑块部162的两侧，导向斜面1622靠近标尺光栅151的棱边长度大于相对的另一侧的棱边长度，即图6中的竖向方向上，导向斜面1622底部的棱边长度大于相对的顶部的棱边长度，从而使得两侧的导向斜面1622连接形成斜向棱边1623，斜向棱边1623利于两块密封片14的分开或自动搭接。

参照图4方位，连接件16滑动方向前侧的斜向棱边1623能从两块密封片14的下部向上对两块密封片14进行破开，后侧的两块密封片14能从上部向下进行搭接密封，能很好的对两块密封片14进行引导破开以及引导闭合，连接件16与密封片14配合紧密。

本实施例中的光栅尺结构还包括挡板17，在挡板17上设置有安装通槽171，挡板17通过安装通槽171套接在滑块部162的周侧，挡板17位于底板和密封片14之间，能进一步的防止灰尘、水珠以及废屑等进入到框体11的空腔113内。

同时，如图5中，挡板17优选采用弯折结构，从而与两侧的密封片14相适应。

本实施例中的光栅尺结构还包括第一端头部12和第二端头部13，在框体11的两端设置有安装孔，连接槽的两端分别贯穿至框体11两端的端面，使得密封片14可从端面穿插至连接槽内，同时第一端头部12和第二端头部13分别连接在两端的安装孔上，且第一端头部12和第二端头部13分别封闭连接槽两端的端口，从而对密封片14进行限制。

优选的，在第一端头部12上设置有连通框体11的内腔和外部的通气孔，在通气孔的外端连接有用于连接外置吹气设备的连接端子121，通过外置吹气设备向空腔113充入气体，使得密封性弱的地方均有气体溢出，从而能进一步的防止灰尘、水珠以及废屑等进入到框体11的空腔113内。

在本实施例中，在框体11的两侧均设置有透视窗口111，透视窗口111上均密封设置有透光板，以便于观测框体11内部的情况。

框体11的一侧连接在大理石材质的基体112上，大理石材质性能稳定，不生锈、易保养，热膨胀系数小，对光栅尺结构影响小，因素相对稳定，从而能为机器提供高精度数据。

本实施例中的光栅尺结构可用在精雕机上，用于检测主轴移动的位移量，从而提高对工件加工的精度。

请参照图7，优选的，应用该光栅尺结构时，还可在光栅尺结构的外部设置防护壳18，进一步的增强防护效果，同时当机床主轴部滑动设置在光栅尺结构上时，机床主轴部和光栅尺结构之间还可设置风琴防护罩19，提高滑动过程中的防护性能。

本实用新型的工作原理：装配时，先将两块密封片14从框体11的两端穿插至对应的两个连接槽内，并注意将两块密封片14的第二侧形成搭接，然后将连接有连接件16的光栅尺本体15安装至空腔113内，再然后将第一端头部12和第二端头部13分别固定连接在框体11的两侧即可；

其中，由于两片密封片14的延伸平面向相同的方向偏离相应的初始延伸平面，使得两块密封片14之间形成弹性挤压力，在连接件16随读数头152移动时，滑块部162两端的导向斜面1622能引导两块密封片14分开或自动搭接，且斜向棱边1623能很好的将两块密封片14破开，连接件16的滑动顺畅，且能很好的对两块密封片14进行引导破开以及引导闭合，连接件16与密封片14配合紧密。

本优选实施例的光栅尺结构通过在框体的两个连接槽上均连接密封片，密封片沿设定的初始平面延伸，两块密封片远离相应连接槽的第二侧形成搭接，从而封闭避位槽，且两片密封片的延伸平面向相同的方向偏离相应的初始延伸平面，使得两块密封片之间形成弹性挤压力，进而使得连接件滑动轨迹上的两块密封片自动形成搭接密封，防护效果好；

其中，连接件的滑块部的两侧分别为与两块密封片滑动接触的滑接侧面，沿光栅尺的长度方向，滑接侧面包括中部的接触平面以及位于接触平面两端的导向斜面，两侧的导向斜面远离相应接触平面的一端互相连接，非常利于两块密封片的分开或自动搭接，同时，导向斜面靠近标尺光栅的棱边长度大于相对的另一侧的棱边长度，从而使得两侧的导向斜面连接形成斜向棱边，斜向棱边非常利于两块密封片的分开或自动搭接。

综上所述，虽然本实用新型已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本实用新型，本领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本实用新型的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种光栅尺结构，其特征在于，包括：

框体，为空心结构，包括一侧的避位槽，在所述避位槽的相对的两内壁面上均设置有连接槽；

两块密封片，每块所述密封片的第一侧连接在一个所述连接槽上，所述密封片沿设定的初始平面延伸，两块所述密封片的第二侧形成搭接，从而封闭所述避位槽，且两片所述密封片的延伸平面向相同的方向偏离相应的所述初始平面，使得两块所述密封片之间形成弹性挤压力；

光栅尺本体，包括标尺光栅和读数头，所述标尺光栅设置在所述框体内，所述读数头滑动连接在所述标尺光栅滑动连接；以及

连接件，一端与所述读数头固定连接，另一端贯穿延出至两块所述密封片的外侧，以与待测的移动部件连接，从而测量移动部件的移动量，所述连接件滑动设置在两块所述密封片之间，两块所述密封片之间的弹性挤压力使得所述连接件滑动轨迹上的两块所述密封片自动形成搭接密封。

2.根据权利要求1所述的光栅尺结构，其特征在于，所述密封片为橡胶材质，所述密封片包括片体以及位于所述片体一侧的连接筋条，所述连接筋条的厚度大于所述片体的厚度，所述连接槽包括用于容纳所述连接筋条的第一槽部，以及用于限制所述片体的第二槽部，所述片体穿过所述第二槽部延出。

3.根据权利要求2所述的光栅尺结构，其特征在于，所述连接筋条间隙连接在所述第一槽部内，所述片体过盈连接在所述第二槽部内。

4.根据权利要求2所述的光栅尺结构，其特征在于，两块所述密封片靠近所述框体内的一面成面接触搭接；

在所述片体上设置有多根防滑条，当两块所述密封片的第二侧形成搭接时，两块所述密封片上的防滑条错位搭接，以避免两块所述密封片之间相对移动。

5.根据权利要求1所述的光栅尺结构，其特征在于，所述连接件包括滑块部以及分别设置在所述滑块部两侧的底板部和端块部，所述底板部用于与所述读数头固定连接，所述端块部用于与待测的移动部件连接；

所述滑块部的两侧分别为与两块所述密封片滑动接触的滑接侧面，沿所述光栅尺的长度方向，所述滑接侧面包括中部的接触平面以及位于接触平面两端的导向斜面，两侧的接触平面平行设置，两侧的所述导向斜面远离相应所述接触平面的一端互相连接，以利于两块所述密封片能沿两侧的导向斜面分开或自动搭接。

6.根据权利要求5所述的光栅尺结构，其特征在于，两个所述滑接侧面对称分布在所述滑块部的两侧，所述导向斜面靠近所述标尺光栅的棱边长度大于相对的另一侧的棱边长度，从而使得两侧的所述导向斜面连接形成斜向棱边，所述斜向棱边利于两块所述密封片的分开或自动搭接。

7.根据权利要求5所述的光栅尺结构，其特征在于，所述光栅尺结构还包括挡板，在所述挡板上设置有安装通槽，所述挡板通过所述安装通槽套接在所述滑块部的周侧，所述挡板位于所述底板和所述密封片之间。

8.根据权利要求1所述的光栅尺结构，其特征在于，所述光栅尺结构还包括第一端头部和第二端头部，在所述框体的两端设置有安装孔，所述连接槽的两端分别贯穿至所述框体两端的端面，所述第一端头部和所述第二端头部分别连接在两端的所述安装孔上，且所述第一端头部和所述第二端头部分别封闭所述连接槽两端的端口；

在所述第一端头部上设置有连通所述框体的内腔和外部的通气孔，在所述通气孔的外端连接有用于连接外置吹气设备的连接端子。

9.根据权利要求1所述的光栅尺结构，其特征在于，在所述框体的两侧均设置有透视窗口，所述透视窗口上均密封设置有透光板，所述框体的一侧连接在大理石材质的基体上。

10.一种使用权利要求1-9中任一所述光栅尺结构的精雕机。

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