[实用新型]新型双圆柱导轨光栅线位移传感器

说明书

技术领域

    本实用新型涉及一种机加工过程中的精密位移测量与控制装置，属于精密测量技术领域。

背景技术

    目前国内的光栅线位移传感器的标尺光栅大多采用玻璃透射式，防护采用密封胶条。但玻璃光栅易碎、寿命短，且玻璃与钢的热伸缩系数差别很大，温度特性直接影响光栅尺的精度。简单的密封条结构对于工作环境比较恶劣的机床来说防护效果不好，影响光栅尺寿命和精度。研制精度高、温度特性好、防护等级高的新型光栅尺已成为一种趋势。

实用新型内容

    本实用新型要提供一种新型双圆柱导轨光栅线位移传感器，克服原有透射式玻璃光栅寿命短，灵敏度低，各部件线胀系数不一致，防护等级低的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种新型双圆柱导轨光栅线位移传感器，包括：圆柱导轨、金属标尺光栅、读数头、滑块、传动钢带、安装块、下盖、上盖、外壳；

两根圆柱导轨包括主导轨、辅导轨，圆柱导轨一端固定，另一端固定调节松紧的拉紧螺母，滑块上镶有聚四氟乙烯块靠压紧片连接圆柱导轨，滑块上开槽，槽内装读数头，金属标尺光栅置于两根圆柱导轨之间，传动钢带一端固定在滑块上，另一端通过安装块连接工作台；

金属标尺光栅、导轨、滑块、读数头被下盖封在下层，钢带及牵引结构置于上层，被上盖密封。

所述滑块上镶有在双圆柱导轨上滑动五个聚四氟乙烯块，聚四氟乙烯块与圆柱导轨靠压紧片的弹力贴紧。

所述传送钢带在两侧滚柱上张紧连接，轴承座靠螺钉固定在外壳上，轴承与滚柱配合。

本实用新型在滑块上开5个槽，槽内有聚四氟乙烯块，聚四氟乙烯块靠压紧片与两根圆柱导轨接触滑动，摩擦系数小，灵敏度高。采用两根圆柱导轨，一根为主，一根辅助，圆柱导轨一端固定，另一端通过挡板和螺母张紧，保证导轨高的直线度和精度，从而保证光栅尺的精度。牵引传动的钢带一端固定在滑块上，另一端连在工作台上，光栅尺与机床、工作台实现柔性连接。防护采用两层楼式结构，光栅尺、导轨、滑块、读数头等关键部件被上盖封在下层，钢带牵引结构置于上层，防护等级高。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为滑块结构示意图。

具体实施方式

结合附图1、2具体介绍本实用新型的工作原理。

本申请的新型双圆柱导轨光栅线位移传感器，包括：拉紧螺母1，圆柱导轨2，金属标尺光栅3，读数头4，滑块5，传送钢带6，安装块7，下盖8，上盖9，外壳10，滚柱11，轴承12，轴承座13、档板14。采用双圆柱导轨与滑块结构实现直线运动，两根圆柱导轨一根为主导轨，一根为辅。圆柱导轨一端固定一端用拉紧螺母1调节松紧，保证圆柱导轨不变形。滑块5上镶有5个聚四氟乙烯块，聚四氟乙烯块与圆柱导轨靠压紧片的弹力贴紧。聚四氟乙烯块可以在双圆柱导轨上滑动，聚四氟乙烯摩擦系数很小，增加运动的灵活性。滑块5上开槽，槽内装读数头4，金属标尺光栅3置于两根圆柱导轨之间。传动钢带6一端固定在滑块上，另一端连工作台，工作台运动时滑块5在传送钢带6的带动下运动，从而实现读数头4与金属光栅尺3的相对运动，产生莫尔条纹。防护采用两层楼结构，光栅尺、导轨、滑块、读数头等关键部件被下盖封在下层，钢带牵引结构置于上层，两层被隔开，金属标尺光栅3与读数头4有了很好的防护。本发明外壳10采用钢材料，内外材料线胀系数基本一致，改良光栅传感器的温度特性。金属标尺光栅3靠螺钉固定在外壳10底部，并置于两根圆柱导轨之间。滑块5上开有槽，读数头4靠螺钉固定滑块5上。滑块5两侧用螺钉联接传送钢带6，传送钢带6在两侧滚柱11上张紧后可以传动。传送钢带6的另一端连接安装块7。轴承座13靠螺钉固定在外壳10上，轴承12装在轴承座13内，轴承12与滚柱11配合，传送钢带6绕在滚柱11上并张紧。机床工作时，钢带6带动滑块5运动，实现读数头4与金属标尺光栅3的相对运动。传送钢带6在下盖8和上盖9之间运动，下盖8两侧加防尘垫，防止灰尘进入。上盖9上开有槽，槽内装入密封条，起到更好的密封作用。

图中，1为拉紧螺母，2为圆柱导轨，圆柱导轨一端用螺钉固定，另一端用拉紧螺母1和挡板14调节张紧，保证圆柱导轨的直线性。4为读数头，靠螺钉固定在滑块5上，滑块5上镶有5个聚四氟乙烯块，其中3块与主导轨通过压紧片贴紧，并在主导轨上滑动，另外两块与辅助圆柱导轨接触并滑动。10为钢材料外壳，3为金属标尺光栅。安装块7与机床工作台联接，钢带6一端固定在安装块上，一端与滑块5联接，工作台带动钢带运动，滑块也随之运动，从而实现读数头与金属标尺光栅的相对运动，产生莫尔条纹。调节好金属标尺光栅与读数头之间的高度后，只要二者有相对位移就会产生信号。工作台带动安装块，安装块连钢带，钢带牵引滑块在圆柱导轨上作直线运动，这样整个装置与机床实现柔性连接。新型光栅尺的外壳与标尺光栅都采用钢材料，与被测零件的线胀系数一致，从而改良温度特性。聚四氟乙烯块摩擦系数极小，提高了光栅尺的灵敏度，从而提高测量精度。光栅尺极易受气、油和冷却液的影响，对密封性要求很高。防护采用二层楼结构，8为下盖，把金属标尺光栅、滑块、读数头等关键部件封在下层，上层为钢带牵引传动，这样把两层分开，密封防尘效果更好。