[实用新型]一种直线编码器读数头消除间隙的结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及高档数控装备的传感器领域，具体涉及一种直线编码器读数头消除间隙的结构。

背景技术

直线编码器是高档数控装备闭环控制系统中的关键传感器。依其测量原理分为光栅尺和磁栅尺。直线编码器的测量精度取决于其磁栅或光栅的精度和安装的直线度。然而要进行高精度测量，则必须始终保持读数头在移动过程中的运动轨迹与磁栅或光栅直线方向的一致性。因此读数头在移动过程中，其感应磁信号或光电扫描信号的滑动小车部分在沿磁栅或光栅移动时需要保持与磁栅或光栅相对稳定的位置。然而读数头主体部分与密封胶条紧贴，其在移动过程中受到的摩擦阻力较大，其运动轨迹存在不确定性。因而要保证高精度测量，读数头主体部分与读数头滑动小车部分必须要允许发生垂直于磁栅或光栅直线方向的相对移动，而不允许发生沿磁栅或光栅直线方向的相对移动。这就要求必须消除读数头主体部分与读数头滑动小车部分之间的间隙，同时也要保留读数头主体部分与读数头滑动小车部分发生垂直于磁栅或光栅直线方向相对位移的可能。以往的直线编码器采取在读数头主体部分与读数头滑动小车部分之间用弹簧固定消除间隙，同时还需要消除读数头主体部分与读数头滑动小车发生相对位移时弹簧位置变化产生的扭力。这就使得读数头结构较为复杂。现在需要一种简单的消除直线编码器读数头主体部分与读数头滑动小车部分之间间隙的结构，且同时也要保留读数头主体部分与读数头滑动小车部分发生垂直于磁栅或光栅直线方向相对位移的可能。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种结构简单、设计合理、使用方便、能消除直线编码器读数头主体部分与读数头滑动小车部分之间间隙的结构，且同时允许读数头主体部分与读数头滑动小车部分发生垂直于磁栅或光栅直线方向相对位移。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型一种直线编码器读数头消除间隙的结构，包括读数头主体部分、读数头滑动小车部分、中空钢球座结构、钢球结构、硬质合金片结构、以及弹簧顶针结构；所述读数头滑动小车部分重心所在的中轴面设有两个孔结构，所述中空钢球座结构固定于外侧的孔结构中；所述钢球结构固定于中空钢球座结构中，且与固定在位于读数头主体部分直柄结构上的凹槽中的硬质合金片结构相接触，所述弹簧顶针结构固定于读数头滑动小车部分内侧的孔结构中，弹簧顶针结构的顶针针头与读数头主体部分直柄结构的另一面相接触。

作为优选的技术方案，所述读数头主体部分的直柄结构上的凹槽为矩形，凹槽长宽略大于硬质合金片结构的长宽，凹槽深度等于硬质合金片结构的厚度，凹槽中心位于读数头主体部分的中心面，凹槽内侧面与读数头主体部分的纵轴垂直。

作为优选的技术方案，所述读数头滑动小车部分的两个孔结构中心连线与读数头滑动小车部分的纵轴平行，且位于读数头滑动小车部分重心所处的中轴面。

作为优选的技术方案，所述中空钢球座结构为两级圆柱结构，其中一级圆柱直径略大于另一级圆柱的直径，且厚度小于较小直径圆柱的厚度；较小直径圆柱内设有一个同心的中空圆柱，中空圆柱的直径略大于钢球结构的直径，厚度略大于钢球结构的半径。

作为优选的技术方案，两个孔结构突出于读数头滑动小车部分的上表面，两个孔结构相距一段距离，且两者之间中空，其中外侧孔结构的孔直径略大于中空钢球座结构较小圆柱的直径，小于中空钢球座结构较大圆柱的直径，内侧孔结构的最小孔直径略大于弹簧顶针结构的针套直径。

作为优选的技术方案，所述中空钢球座结构的中空通孔靠近中空圆柱一侧设有倒角，以便在安装钢球结构时，使钢球结构的中心位于读数头滑动小车部分的两个孔结构中心连线。

作为优选的技术方案，所述钢球结构为光滑圆球结构。

作为优选的技术方案，所述硬质合金片结构为矩形结构，其中一面表面粗糙度较小，此面与钢球结构相接触，另一面表面粗糙度较大，通过这一面与读数头主体部分的直柄结构凹槽相粘连。

作为优选的技术方案，所述弹簧顶针结构的针套固定于读数头滑动小车部分内侧的孔结构内。

作为优选的技术方案，所述弹簧顶针结构的顶针弹簧在安装完成后处于压缩状态。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：