[发明专利]一种反射式光电编码器码盘的柔性装夹结构

说明书

技术领域

本发明涉及编码器的码盘装夹技术，特别是涉及一种反射式光电轴角编码器码盘的柔性粘接用装夹结构。

背景技术

编码器码盘的装夹通常采用压板或粘接等方式，压板装夹码盘时各点压持力不能保持完全一致，由于码盘与码盘座热膨胀系数的不一致，当温度变化时，导致接触位置会有产生滑移的趋势，如果压板压力太大，阻碍滑移，应力会使码盘变形，当温度变化到一定程度，应力大于码盘的强度极限，则导致码盘破裂；如果压力不大，则接触位置会产生滑移，由于压板各位置压持力不一致，压持力小的一端会以压持力大的位置为支点产生滑移，导致码盘产生偏心，影响编码器测角精度。采用粘接方式装夹码盘时，采用的胶往往强度过大，温度变化时导致码盘破裂，若采用强度较弱的胶粘接，则不足以固定码盘。为了减弱温度的影响，设计码盘座时，往往选用热膨胀系数与码盘一致的铟钢材料，然而码盘座往往与旋转轴的热膨胀系数不一致，这也会导致热应力引起的码盘座偏心，而且铟钢材料价格昂贵。

发明内容

为了克服现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于解决现有码盘装夹存在的温度适应性及耐振动冲击性差、码盘的偏心稳定性差和采用铟钢码盘座经济性差等技术问题。特设计一种柔性装夹结构。

本发明解决技术问题所采取的技术方案如下：

一种反射式光电编码器码盘的柔性装夹结构，其特征在于，该柔性装夹结构包括码盘座和挡块；码盘座上设有至少3个双柔性铰链杆，双柔性铰链杆沿码盘座上的码盘粘接区域圆周均布，双柔性铰链杆悬空端设有与待装夹的码盘粘接的粘接盘；挡块与码盘座固连，挡块沿码盘座内圆圆周均布，挡块与码盘之间有间隙。

与现有技术相比，本发明采取双柔性铰链杆均布结构，双柔性铰链杆悬空端的粘接盘通过环氧树脂与码盘粘接，具有温度适应性好，偏心变化小，耐振动冲击性能好的特点；码盘座采用与旋转轴相同的材料，经济性好；挡块与码盘之间无接触，脱胶后起到安全保护作用，防止码盘损坏。

附图说明

图1为本发明光电编码器码盘的柔性装夹结构的主视图。

图2为本发明光电编码器码盘的柔性装夹结构的后视图。

图3为本发明双柔性铰链杆与粘接盘的局部放大图。

图4为本发明一处粘接点的剖视图。

具体实施方式

本发明反射式光电编码器码盘的柔性装夹结构按图1、图2、图3、图4所示结构实施，包括码盘座2，挡块3；在码盘座2上设有双柔性铰链杆21，双柔性铰链杆悬空端设有与码盘粘接的粘接盘22，双柔性铰链杆21沿码盘座上的码盘粘接区域圆周均布，至少3个；挡块3通过螺钉与码盘座2固连，挡块3沿码盘座内圆圆周均布，与码盘之间留小间隙。

码盘座采用与旋转轴相同的材料，一般为40Cr，双柔性铰链杆21和粘接盘22采用线切割加工工艺在码盘座上一体化加工。优化设计码盘座上双柔性铰链杆21的柔性刚度、粘接盘22的面积及其数量等参数时，使其同时满足：a)轴向支撑码盘时，重力变形满足使用要求；b)径向支撑码盘时，偏心变化满足使用要求；c)铰链杆悬空端粘接面积要满足码盘的粘接强度。

码盘采用反射式玻璃码盘1，与码盘座上的粘接盘22通过环氧树脂4粘接，根据胶层厚度及粘接面积计算单点粘接处所用环氧树脂胶4体积，各个粘接位置胶层厚度及面积要保持一致；用点胶机在粘接盘22中间位置上胶，然后把与胶层等厚的垫片圆周均布放置在码盘座2上(除双柔性铰链杆21所在位置)；再定位反射式玻璃码盘1，使之与码盘座2同心，压匀胶层，使反射式玻璃码盘1与垫片完全接触；安装挡块3时，挡块3与反射式玻璃码盘1之间垫上垫片，在胶层固化之前起到固定反射式玻璃码盘1的作用，胶层固化后，把垫片拿掉，此时挡块3与反射式玻璃码盘1之间有间隙，挡块3起到安全保护的作用，防止胶层失效反射式玻璃码盘1跌落。

本发明试用于2米方位转台项目，其码盘采用K9玻璃，内径350mm，外径430mm，厚度20mm，码盘座采用40Cr，内径320mm，外径440mm，厚度15mm，采用线切割一体化加工6个圆周均布的双柔性铰链杆，粘接胶层厚度0.2mm。有限元分析表明，双柔性铰链杆支撑码盘，轴向重力变形0.3um，径向偏心0.2um，温度变化50℃时，双柔性铰链杆对粘接点产生的最大作用力为10N，码盘安全无破裂危险。