[发明专利]一种高精度圆光栅总成装置

说明书

技术领域

本发明涉及精密仪器领域，尤其涉及一种高精度圆光栅总成装置。

背景技术

传统圆光栅，一种用于高分辨力、高精度旋转角度测量的装置也叫角度编码器，集成密闭式高分辨力角度编码器价格昂贵，如德国HEIDENHAIN制造的RON800系列单价（含细分盒）高达十万余元人民币，一般应用场合难以接受；光栅刻线码盘一般为石英玻璃透射式，抗污染性和抗冲击能力都很差，不适合需要经常调校的和恶劣复杂的使用环境。模块化分离式圆光栅价格相对较低，但使用安装技术要求较高,若用于可移动安装的独立的角度信号采集系统时，由于用户环境千差万别，所以圆光栅模块厂家没有具体的完整解决方案。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种高精度圆光栅总成装置。

为了实现本发明的上述目的，本发明提供了一种高精度圆光栅总成装置，包括：光栅读数头1、起吊环5、轴承6、读数头转盘8、光栅反射环11、光栅基座15和待测转台26，其中所述光栅基座15压固待测转台26，上端盖4在光栅基座15上部与光栅基座15紧固连接，上端盖4宽度宽于光栅基座15上部宽度，上端盖4圆心处安装起吊环5，光栅基座15上部套装轴承6，轴承6外圈侧面设置Y型密封环7，轴承6外部套装读数头转盘8，读数头转盘8内侧设置光栅读数头1，光栅读数头（1）在数头转盘8上安装呈倒挂状，光栅读数头1径向内侧放置光栅反射环11，光栅反射环11套置于光栅基座15中部锥型台阶上，其中所述光栅读数头1与径向正对方向的光栅反射环11呈非接触状态。

上述方案的有益效果为：采用非接触光栅反射环结构圆光栅为核心器件，大幅度降低高精度、高分辨率角度信号采集系统的构建成本。系统精度指标达2角秒，同等精度指标的角度信号采集集成系统构建成本从密闭一体式角度编码器套价（含细分盒）达10万元以上降至2万余元，具有较高的经济性。

所述的高精度圆光栅总成装置，优选的，还包括：所述光栅反射环11为金属材料环形结构。

上述方案的有益效果为：光栅反射环采用钢环镀金分度刻线，或者其他金属结构，有极强的抗冲击能力和较强的抗污能力。采用护罩盖便于拆卸清洗光栅刻线反射环和读数头的光通道回路，使圆光栅总成装置具有良好的可维护性。

所述的高精度圆光栅总成装置，其特征在于，还包括：注油孔、注油孔螺钉9、储油腔、毛毡10、润滑油槽12、释油孔29，所述读数头转盘8的下端面为滑动导轨，导轨面进行接触面配合度铲刮工艺处理，导轨采用油润滑，导轨开有润滑油槽12，所述润滑油槽12上端设有储油腔，储油腔通过释油孔29与润滑油槽12连通，储油腔底部垫毛毡，用于控制润滑油为渗透供油，储油腔10上方有注油孔，用于补充润滑油，注油孔螺钉9安装于注油孔上端。

上述方案的有益效果为：读数头转盘的下端面为滑动平导轨，导轨采用油润滑方式。导轨面开有润滑油槽，并设有储油腔，储油腔底部垫毛毡，以控制润滑油为渗透供油，保持良好润滑油膜。储油腔上方有注油孔，方便补充润滑油。导轨面进行接触面配合度铲刮工艺处理，提高滑动面配合精度，并且可以生成良好润滑油膜，有效降低运动阻力。以此保证转盘机械运转精度和轴向承载强度。

所述的高精度圆光栅总成装置，优选的，还包括：护罩盖2，所述护罩盖2压盖读数头转盘8。

上述方案的有益效果为：护罩盖能够起到防尘作用，保护读数头、圆光栅和轴承不受外界灰尘侵害，延长圆光栅使用寿命。

所述的高精度圆光栅总成装置，优选的，还包括：转盘连接螺钉21、弹簧钢片柔性连接片22、长度调整螺钉23和止动连接杆24，所述止动连接杆24一端固定之后，另一端连接柔性连接片一端22，柔性连接片22与止动连接杆24由长度调整螺钉23固定，所述长度调整螺钉23用于调整止动连接杆24长度，所述柔性连接片22另一端连接护罩盖2，所述柔性连接片22与护罩盖2由转盘连接螺钉21固定。

上述方案的有益效果为：止动连接杆的功能是在圆光栅工作时使光栅读数头在圆周方向静止，与圆周分布的金属光栅刻线作同心圆周方向相对运动，读出检测目标旋转位移角度。柔性连接片连接止动连接杆设计可降低圆光栅总成装置与待测转台连接的同轴精度要求，提高安装适应自由度，降低使用调整难度。止动连接杆设计为长度可调节方式，以适应各种安装环境。