CN2869771Y - 一种光栅尺 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种光栅尺，它包括光栅玻璃及可相对光栅玻璃移动的读数头，沿读数头移动方向上固定有多个射频卡，有一个射频卡接收器与读数头同步移动；读数头在移动过程中，射频卡接收器依次分别进入各射频卡的数据接收范围之内。本实用新型的光栅尺，由于设置了多个可记录有所在段区位置信息的射频卡，如果光栅尺在使用过程中突然断电，在惯性的作用下无电前移一定的距离，当重新上电时，只要把读数头前移或后移很少的距离，与读数头同步移动的射频卡接收器就能读到就近的一个射频卡的信息，从而可确定读数头现时所处的区段位置，实现迅速恢复位置记忆。
Description
技术领域
本实用新型涉及光栅传感器测量装置。
背景技术
光栅尺在各种精密加工机床中得到广泛的应用。由于长光栅玻璃的制造成品率低及运输困难等原因，造成大中型精密加工机床的成本居高不下。为了解决这个问题，人们通过各种方法接长光栅尺，以满足大中型机床的需求。但是，光栅尺在使用过程中如果突然断电，读数头在惯性下前移一定的距离，当重新上电时，就无法迅速就近确定此时所在的具体位置，而需要把读数头重新移到初始位置，影响工作效率和加工精度。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种在工作过程断电后重新上电时能快速恢复位置记忆的光栅尺。
为达上述目的，本实用新型采用如下的技术方案：该光栅尺，包括光栅玻璃及可相对光栅玻璃移动的读数头，其特征在于：沿读数头移动方向上固定有多个射频卡，有一个射频卡接收器与读数头同步移动；读数头在移动过程中，射频卡接收器依次分别进入各射频卡的数据接收范围之内。
对于非敞开式光栅尺，所述光栅玻璃固定在尺壳内腔；所述多个射频卡固定在尺壳上，沿尺壳纵向排列。
对于敞形式光栅尺，可把射频卡固定在光栅玻璃的上方或下方。
作为一种较好的实施方式，所述尺壳的侧壁上均匀分布有多个孔，所述各射频卡固定在各孔内；相邻两射频卡的间隔为80～120mm左右为宜。
为了使本实用新型的光栅尺能适用于大型的加工机床，作为一种改进，光栅尺由多段尺壳和多段分别固定于各尺壳内腔的光栅玻璃依次首尾对接连成一直线。
为了使读数头在通过两光栅玻璃接缝处时仍读数稳定，所述读数头有两个，固定在同一个读数头支架上，两读数头之间存在一定的间距。当某读数头处于接缝前一定距离时，切换成另一读数头读数；待原来的读数头通过接缝后，又切换回该读数头读数。
为了较好地实现多段尺壳的对接，所述每段尺壳内有两个纵向的导向槽；相邻两尺壳之间通过两根分别被限制在两导向槽内并可在纵向上移动的导向固定条连接，每根导向固定条带有至少两个横向的螺孔，相应的螺钉从尺壳外伸入并穿过各螺孔分别与该相邻两尺壳的导向槽的内壁相抵触。
为了解决接长光栅尺接缝处的密封问题，所述任两段相邻的尺壳之间可装有一块与尺壳横截面形状相同的橡胶垫片，橡胶垫片的两侧有多个凸粒；相邻两尺壳间相对的两端面上有多个凹孔，各凸粒嵌入相应的凹孔中。
作为进一步改进，穿过所述导向固定条上的螺孔并与其中一段尺壳的导向槽的内壁相抵的螺钉由全金属制成，与另一段尺壳的导向槽的内壁相抵的螺钉的细端镶有塑料粒或橡胶粒。这样，在热胀冷缩的情况下，导向固定条可相对尺壳稍稍移动。
在把光栅尺安装在机床上时，为了减少接长光栅尺由于热胀冷缩引起的测量误差，所述任一段尺壳的第一个安装点与一个带连接孔的固定连接片固定连接，其余各安装点分别与一个带有可在尺壳纵向上移动的活动连接孔的活动连接片相连接。从而可把各段光栅尺的始端固定，尾端可在纵向上一定范围内自由伸缩。
作为一种优选方安案，所述活动连接片的中部有一个缺口向上的“C”形通孔，所述活动连接孔位于“C”字形通孔所包围的部分连接片的中央。
本实用新型的光栅尺，由于设置了多个可记录有所在段区位置信息的射频卡，如果光栅尺在使用过程中突然断电，在惯性的作用下无电前移一定的距离，当重新上电时，只要把读数头前移或后移很少的距离，与读数头同步移动的射频卡接收器就能读到就近的一个射频卡的信息，从而可确定读数头现时所处的区段位置，实现迅速恢复位置记忆。
采用多段尺壳和光栅玻璃依次首尾对接的形式接长光栅尺，可适用于任意长度的大型机床。任一段尺壳的起始安装点与机床固定连接，其余各安装点在纵向上与机床活动连接，可以把由于热胀冷缩而引起的光栅尺总长度变化限制在某一段光栅尺伸缩长度加上机床的伸缩长度，而不是各段光栅尺伸缩量的线性叠加与机床伸缩量之和，因而有效地减少了热膨胀引起的精度误差，保证光栅尺的精度。两段尺壳对接接缝处加有弹性的橡胶垫片，有效地解决了在尺壳热胀冷缩情况下的接缝处的密封问题。
采用两根导向固定条紧逼尺壳内两个导向槽的方式把相邻两段尺壳固定连接，有效地保证了接长后光栅尺的直线度。
附图说明
图1是本实用新型光栅尺的结构示意图；图2是图1的A-A剖视放大图。
图3是双读数头的结构示意图。
图4是用于把尺壳安装在机床上的活动连接片的结构示意图。
图5是用于连接相邻两段尺壳的导向固定条的结构示意图；图6是图5的左视图。
图7是尺壳与导向固定条之间的安装结构示意图。
图8是安装于两段尺壳之间的橡胶垫片的结构示意图；图9是图8的左视图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步描述。
如图1所示，光栅尺由多段尺壳3及多段光栅玻璃5依次首尾对接连成一直线，每段光栅尺的长度为1米～1.2米左右，根据实际需要可任意选择光栅尺的段数。
各尺壳3的侧壁上均匀分布有多个沿尺壳纵向排列的孔，相邻两孔之间的距离为100mm左右，每个孔内固定有一个射频卡2。如图2所示，光栅玻璃5及读数头1位于尺壳内腔。读数头支架10上固定有一个射频卡接收器4，射频卡接收器4的高度与各射频卡2的高度一致，与各射频卡的垂直距离为2～10mm左右。当读数头1在移动过程中，与读数头1同步移动的射频卡接收器4依次分别进入各射频卡2的数据接收范围之内。当光栅尺断电后重新上电时，无论读数头此时处在什么位置，只要稍稍移动很小的距离，就能感应到就近的射频卡，获知相应区段位置信息，从而使读数头能迅速恢复位置记忆。
如图3所示，读数头支架10上有两个读数头1，两读数头1的之间存在一定的间距。当第一读数头到达两光栅玻璃之间的接缝前一定的距离时，切换成第二个读数头读数；当第一个读数头通过接缝后，又切换回第一个读数头读数。
每段尺壳3至少有两个与机床(图中未示出)安装连接安装点，安装点的数量视光栅尺长度而定。第一个安装点通过一个带有固定连接孔71的固定连接片7与机床固定连接，其余各安装点通过一个带有活动连接孔81的活动连接片8与机床相活动连接。活动连接片8的结构如图4所示，在活动连接片8的中部有一个缺口向上的“C”字形通孔82，在该通孔82所包围的部分连接片的中部的孔就是活动连接孔81。各安装螺栓(图中未示出)穿过该活动连接孔81与机床固定连接。当温度发生变化使光栅尺壳3相对机床产生微量伸缩时，尺壳第一个安装点与机床保持固定连接，其余各安装点的安装螺栓可带动活动连接孔81左右移动，从而确保不会由于温度变化使尺壳3变形而影响测量的精度。
任意相邻两段尺壳3之间通过两根导向固定条11连接。如图5、图6所示，导向固定条11的横截面呈“T”字形，上面有四个横向的螺孔12。相应地，尺壳3内有两条导向槽31，见图7，导向槽31的槽口比槽内的宽度窄，也比导向固定条11的最宽处窄；各导向固定条11嵌于相应的导向槽31内。四个螺钉从尺壳3外伸入并穿过各螺孔，两螺钉与一段尺壳的导向槽31的内壁相抵触，另外两螺钉与相邻的尺壳的导向槽内壁相抵触。考虑到温度变化会引起尺壳3与导向固定条11之间的相对伸缩，与一尺壳相抵的两根螺钉由全金属制成，与相邻尺壳相抵的另两根螺钉的细端镶有塑料粒或橡胶粒(图中未示出)，以便于尺壳3与导向固定条11之间可产生相对移动。为了更好地保证接长后光栅尺的直线度，两导向槽的槽口分别位于尺壳上相互垂直的两个侧面上，即穿过相应导向固定条的螺钉相垂直。
两段相邻的尺壳3之间装有一块与尺壳横截面形状相同的橡胶垫片9，橡胶垫片9的两侧有多个凸粒91，如图8、图9所示。尺壳3的端面上有多个凹孔32，橡胶垫片9上的各凸粒91嵌入相应的凹孔32中。这样可有效解决接长光栅尺接缝处的密封问题。全尺的两端应带有端盖6。
当然，对于单段的光栅尺，同样适于装上射频卡及射频卡接收器，以实现迅速恢复位置记忆。
Claims (10)
1、一种光栅尺，包括光栅玻璃及可相对光栅玻璃移动的读数头，其特征在于：沿读数头移动方向上固定有多个射频卡，有一个射频卡接收器与读数头同步移动；读数头在移动过程中，射频卡接收器依次分别进入各射频卡的数据接收范围之内。
2、根据权利要求1所述的光栅尺，其特征在于：所述光栅玻璃固定在尺壳内腔；所述多个射频卡固定在尺壳上，沿尺壳纵向排列。
3、根据权利要求2所述的光栅尺，其特征在于：所述尺壳的侧壁上均匀分布有多个孔，所述各射频卡固定在各孔内；相邻两射频卡的中心距为80～120mm。
4、根据权利要求2所述的光栅尺，其特征在于：光栅尺由多段尺壳和多段分别固定于各尺壳内腔的光栅玻璃依次首尾对接连成一直线。
5、根据权利要求4所述的光栅尺，其特征在于：所述读数头有两个，固定在同一个读数头支架上，两读数头之间存在间距。
6、根据权利要求4所述的光栅尺，其特征在于：每段尺壳内有两个纵向的导向槽；相邻两尺壳之间通过两根分别被限制在两导向槽内并可在纵向上移动的导向固定条连接，各导向固定条带有至少两个横向的螺孔，相应的螺钉从尺壳外伸入并穿过各螺孔分别与该相邻两尺壳的导向槽的内壁相抵触。
7、根据权利要求4所述的光栅尺，其特征在于：所述任两段相邻的尺壳之间装有一块与尺壳横截面形状相同的橡胶垫片，橡胶垫片的两侧有多个凸粒；相邻两尺壳间相对的两端面上有多个凹孔，各凸粒嵌入相应的凹孔中。
8、根据权利要求5所述的光栅尺，其特征在于：穿过所述导向固定条上的螺孔并与其中一段尺壳上的导向槽的内壁相抵的螺钉由全金属制成，与另一段尺壳上的导向槽的内壁相抵的螺钉的细端镶有塑料粒或橡胶粒。
9、根据权利要求4所述的光栅尺，其特征在于：所述任一段尺壳的第一个安装点与一个带有连接孔的固定连接片固定连接，其余各个安装点分别与一个带有可在尺壳纵向上移动的活动连接孔的活动连接片相连接。
10、根据权利要求9所述的光栅尺，其特征在于：所述活动连接片的中部有一个缺口向上的“C”字形通孔，所述活动连接孔位于“C”字形通孔所包围的部分连接片的中央。
Priority Applications (1)
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| CN 200620054895 CN2869771Y (zh) | 2006-02-13 | 2006-02-13 | 一种光栅尺 |
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Family Applications (1)
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| CN 200620054895 Expired - Lifetime CN2869771Y (zh) | 2006-02-13 | 2006-02-13 | 一种光栅尺 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101451824B (zh) * | 2007-11-30 | 2010-11-10 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 光栅尺计数控制系统及方法 |
| CN110186377A (zh) * | 2019-07-03 | 2019-08-30 | 长春禹衡光学有限公司 | 一种光栅尺及其尺壳 |
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2006
- 2006-02-13 CN CN 200620054895 patent/CN2869771Y/zh not_active Expired - Lifetime
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