一種直線編碼器外殼在熱脹冷縮條件下保持直線度的結構的製作方法

2023-10-18 08:57:09

本實用新型涉及傳感器的研究領域，特別涉及一種直線編碼器外殼在熱脹冷縮條件下保持直線度的結構。

背景技術：

高檔數控裝備的直線編碼器依其測量原理分為光柵尺和磁柵尺。其測量精度的保持依賴於其磁柵或光柵的直線度保持，然而無論磁柵還是光柵都是粘連在編碼器外殼中，因此外殼直線度的保持在安裝及往後的工作運行中對編碼器精度都有著重要影響。以往直線編碼器只關注了其在安裝過程中外殼直線度保持，特別是在自身重力影響下的外殼直線度保持。然而在日後的工作運行中，溫度環境的變化，導致外殼材料熱脹冷縮，由於編碼器各個部位所承受的應力不一致，且沒有相應的結構調節，這導致編碼器外殼在熱脹冷縮條件的形變不是沿著光柵或磁柵所處直線方向，從而使得編碼器系統精度下降。以往的直線編碼器外殼設計時沒有考慮溫度環境變化熱脹冷縮導致的形變，編碼器在使用過程中往往會出現系統精度大幅下降的狀況。現在需要一種使直線編碼器在熱障冷縮條件保持直線度的結構。

技術實現要素：

本實用新型的主要目的在於克服現有技術的缺點與不足，提供一種結構簡單、設計合理、使用方便、能使直線編碼器在熱障冷縮條件保持直線度的結構。

為了達到上述目的，本實用新型採用以下技術方案：

本實施例的一種直線編碼器外殼在熱脹冷縮條件下保持直線度的結構，包括開設在直線編碼器外殼上的孔結構、設置在直線編碼器外殼上的直線凹槽、中空圓柱結構、彈性簧片結構、以及緊固結構；所述孔結構的中心位於直線凹槽的槽線上，所述中空圓柱結構穿過直線編碼器外殼上的孔結構，並與孔結構相配合，所述彈性簧片結構的平展部分與中空圓柱結構外側端面相鄰，彈性簧片結構外側朝內折彎貼緊直線編碼器外殼，所述緊固結構穿過彈性簧片結構、中空圓柱結構以及孔結構將直線編碼器固定在設備上，緊固後彈性簧片結構發生彈性形變，彈性簧片結構平展部分與中空圓柱結構外側表面相接觸。

作為優選的技術方案，所述孔結構兩端為弧形結構，中間部分為矩形結構。

作為優選的技術方案，直線編碼器的外殼上設有多個孔結構，多個孔結構的位置以外殼中心對稱。

作為優選的技術方案，所述中空圓柱結構外側圓柱面與在直線編碼器外殼上的孔結構的矩形部分精密配合，且中空圓柱結構的厚度略大於孔結構的厚度。

作為優選的技術方案，所述直線凹槽的槽線與直線編碼器的磁柵或光柵直線方向相平行。

作為優選的技術方案，所述直線凹槽的長度等於直線編碼器的外殼長度。

作為優選的技術方案，所述彈性簧片結構中心位置設有一圓形孔，兩側對稱，距中心較近的折彎朝外彎曲，距中心較遠的折彎朝內彎曲，朝內的折彎最低點低於中間平展的部分，朝內折彎最低點距中間平展部分的垂直高度大於中空圓柱結構與孔結構的厚度差。緊固後彈性簧片結構發生彈性形變，彈性簧片結構平展部分與中空圓柱結構外側表面相接觸。

作為優選的技術方案，所述緊固結構為固定螺釘。

本實用新型與現有技術相比，具有如下優點和有益效果：

1、在本實用新型的技術方案中，利用緊固結構緊固後，通過彈性簧片壓緊固定直線編碼器尺殼，同時又保留了直線編碼器外殼與緊固螺釘之間相對位移的空間，中空圓柱結構外側圓柱面與在直線編碼器外殼上的孔結構的矩形部分精密配合使得直線編碼器外殼在熱脹冷縮條件下，只會發生沿磁柵或光柵的直線方向的形變。

2、本實用新型的結構簡單，安裝方便，有利於大規模工業化應用。

附圖說明

圖1為本實用新型的第一視角的結構示意圖；

圖2是本實用新型的第二視角的結構示意圖；

圖3為本實用新型的仰視圖；

圖4為本實用新型的後視圖；

圖5為本實用新型的前視圖；

圖6為本實用新型的俯視圖；

圖7為本實用新型的剖視圖。

附圖標號說明：1-孔結構；2-直線凹槽；3-中空圓柱結構；4、彈性簧片結構；5-緊固結構。

具體實施方式

下面結合實施例及附圖對本實用新型作進一步詳細的描述，但本實用新型的實施方式不限於此。

實施例

如圖1-圖7所示，本實施例直線編碼器外殼在熱脹冷縮條件下保持直線度的結構包括：在直線編碼器外殼上的孔結構1、在直線編碼器外殼上的直線凹槽2、中空圓柱結構3、彈性簧片結構4、以及緊固結構5；所述在直線編碼器外殼上的孔結構1的中心圓心位於在直線編碼器外殼上的直線凹槽2的槽線上，中空圓柱結構3穿過在直線編碼器外殼上的孔結構1，與在直線編碼器外殼上的孔結構1相配合。彈性簧片結構4平展部分與中空圓柱結構3外側端面相鄰，彈性簧片結構4外側朝內折彎貼緊直線編碼器外殼。緊固結構5穿過彈性簧片結構4、中空圓柱結構3和在直線編碼器外殼上的孔結構1將直線編碼器固定在設備上，緊固後彈性簧片結構4發生彈性形變，彈性簧片結構4平展部分與中空圓柱結構3外側表面相接觸。

進一步，如圖4所示，在直線編碼器外殼上的孔結構1為兩端為弧形結構，中間為矩形直邊的結構，矩形直邊與磁柵或光柵直線方向相平行，本實施例的孔結構1為兩端為圓弧形結構，中間為矩形直邊的結構。矩形直邊與磁柵或光柵直線方向平行可確保孔結構1與中空圓柱結構3精密配合後，在尺殼熱脹冷縮時，其變形方向始終沿著矩形直邊，從而保證尺殼在熱脹冷縮時的變形方向始終與磁柵或光柵的直線方向一致。兩端的圓弧形結構即保證中空圓柱結構3在尺殼熱脹冷縮時有足夠的空間發生相對移動，且方便加工製造。

進一步，在直線編碼器外殼上的直線凹槽2的槽線與磁柵或光柵直線方向相平行，其長度等於直線編碼器的外殼長度。直線凹槽2方便在加工製造孔結構1時定位，確保外殼上多個孔結構1的中心都位於與磁柵或光柵直線方向平行的同一條直線上。

進一步，中空圓柱結構3外側圓柱面與在直線編碼器外殼上的孔結構1的矩形直邊部分精密配合，且中空圓柱結構3的厚度略大於在直線編碼器外殼上的孔結構1的厚度。直線編碼器外殼上的孔結構1的數量依據外殼長度而定，孔結構1的位置以外殼中心對稱。中空圓柱結構3外側圓柱面與孔結構1的矩形直邊部分精密配合確保在尺殼熱脹冷縮時，其變形方向始終沿著矩形直邊，從而保證尺殼在熱脹冷縮時的變形方向始終與磁柵或光柵的直線方向一致。中空圓柱結構3的厚度略大於孔結構1的厚度用以保證通過緊固結構5(即固定螺釘)固定尺殼時，不會將讓固定螺釘直接作用於尺殼，固定死尺殼位置，為熱脹冷縮時發生沿磁柵或光柵直線方向的形變保留餘地。孔結構1的數量及位置以外殼中心對稱使安裝後外殼各部位受力均勻，保證直線編碼器精度。

進一步，如圖3所示，所述彈性簧片結構4的中心位置有一圓形孔，簧片兩側對稱，距中心較近的折彎朝外彎曲，距中心較遠的折彎朝內彎曲，朝內的折彎最低點低於中間平展的部分，朝內折彎最低點距中間平展部分的垂直高度大於中空圓柱結構與孔結構的厚度差。如圖7所示，彈性簧片結構4的形式使得在通過固定螺釘固定中空圓柱結構3和尺殼之後，即可以利用簧片的彈性形變固定尺殼，又不會徹底固定死尺殼位置，為熱脹冷縮時發生沿磁柵或光柵直線方向的形變留有餘地，避免尺殼發生其他方向的形變。

本具體實施方式能夠可使緊固結構5(該緊固結構可選用固定螺釘或其他固定裝置)緊固後，通過彈性簧片4壓緊固定直線編碼器尺殼，同時又保留了直線編碼器外殼與緊固結構5之間相對位移的空間，中空圓柱結構3外側圓柱面與在直線編碼器外殼上的孔結構1的矩形部分精密配合使得直線編碼器外殼在熱脹冷縮條件下，只會發生沿磁柵或光柵的直線方向的形變。

上述實施例為本實用新型較佳的實施方式，但本實用新型的實施方式並不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本實用新型的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本實用新型的保護範圍之內。