[实用新型]用于角位移测控的交叉圆柱滚子轴承单元

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种交叉圆柱滚子轴承，具体地说是一种用于角位移测控的交叉圆柱滚子轴承单元。 

背景技术

众所周知，在交叉圆柱滚子轴承中，由于其圆柱滚子呈90°交叉设置在滚道内，所以，一个该类型的轴承即可承受径向负荷、轴向负荷和翻转力矩负荷等多种负荷力，由于其自身具有高刚性支撑、高精度旋转等优良性能，其应用范围越来越广，被广泛用于机械精加工回转台、机械手旋转部、精密旋转工作台、手术旋转台、电子元部件焊接转台等高精密控制设备领域，随着科学技术的发展，所需要的加工部件精度要求越来越高，虽然该类型轴承自身传动精度上有所提高，然而仅仅在传动精度上提高依然无法满足精加工需求，如何设计一个带有测量系统的交叉圆柱滚子轴承来实施闭环控制，即为在保证传动件工作精度的同时，并对其实时测量监控、并反馈则是一直有待解决的难题。 

实用新型内容

本实用新型的目的旨在解决上述技术问题的不足，提供一种用于角位移测控的交叉圆柱滚子轴承单元，安装灵活方便，结合高精度轴承实时测量，实现了精确控制的目的。 

本实用新型为解决上述技术问题，所采用的技术方案是：用于角位移测控的交叉圆柱滚子轴承单元，由动圈、静圈、交叉圆柱滚子组、磁栅尺、传感器、固定架和支承座组成，固定架绕动圈的外壁一周设置在支承座上，在动圈的外壁一周设有磁栅尺，与磁栅尺相对的固定架上至少设有一个传感器，传感器与磁栅尺之间的间隙为0.1mm-1mm。根据要求精度的变化及工作场合的不同，间隙还可以放大，最大可以到10mm。

所述的磁栅尺，其具有三层结构，其内层为钢质固定层，中间层为磁性材料层，外层为金属覆盖层，所述的钢质固定层与轴承的动圈外壁表面相配合。 

所述的磁性材料层，具有N、S极交替设置的磁化表面。 

所述的传感器，其信号输出端与外部控制系统连接。 

所述的传感器包括一个集成的霍尔芯片及一个外壳，所述的霍尔芯片封装在外壳内，该霍尔芯片内集成有霍尔元件及信号处理电路。 

本实用新型的有益效果是： 

1、本实用新型跨越交叉圆柱滚子轴承的单纯支承、旋转理念，而形成一个全新的带角度控制与测量的高精度回转单元，通过在轴承动圈上设置磁栅尺，并结合传感器对交叉圆柱滚子轴承实时测量监控。 

2、当采用两个或两个以上的传感器分布在轴承圆周时，可有效防止由于加工力使得轴承滚道系统产生挠度对测量产生的影响，传感器实时测量将信号传输给外部控制系统，有效提高测量精度。 

3、本实用新型中所述的磁栅尺，其基体为钢质固定层，在其钢质基体上面涂敷一层的磁性材料层，在其最外层还粘结一层不锈钢覆盖条，从而对磁性表面进行保护，使得本实用新型对环境要求不高(灰尘、铁屑和湿度都要求不敏感)、非接触的读磁方式(间隙0.1～1mm以上)保证了其永不磨损的长寿命：其次钢制固定层直接与轴承表面相配合，安装方便，无需辅助结构，灵活方便。 

4、在传感器内置加信号处理电路，有效地将传感器输入的信号处理成外部控制系统可接受的正弦波或者矩形方波，因此该轴承为一个测量独立结构，无需外部处理装置，体积小，便于安装使用。 

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。 

图中标记：1、动圈，2、静圈，3、交叉圆柱滚子组，4、磁栅尺，5、传感器，6、固定架，7、支承座。 

具体实施方式

如图1所示，本实用新型，用于角位移测控的交叉圆柱滚子轴承单元，包括轴承本体和测量系统，并结合外部控制系统构成一个测控单元，所述的轴承本体为交叉圆柱滚子轴承，其包括动圈1和静圈2，动圈1由上圈和下圈组成，且上圈和下圈通过螺栓连接，静圈2设置在动圈1的内侧，在动圈1和静圈2之间的滚道内设有交叉圆柱滚子组3和保持架，也可有满装滚子组配置，所述的测量系统主要由磁栅尺4和传感器5构成，磁栅尺4呈环状设在动圈1的外径表面或内径表面，对应磁栅尺4设有传感器5，传感器5设在固定架6上的安装孔内，固定架6通过螺栓或其它方式与支承座7连接。 

本实用新型，所述的动圈为轴承中与运动回转台所连接的部件，即为在工作过程中伴随回转台做旋转运动部件；所述的静圈为轴承中与支承座所连接的部件，即为在工作过程中相对静止的部件。 

本实用新型，所述的固定架其对应磁栅尺的径向位置设有传感器安装孔，安装孔的数量根据所需传感器的数量来配置。