[实用新型]一种长行程直线编码器用的外壳组件

说明书

本实用新型公开一种长行程直线编码器用的外壳组件，包括外壳本体、死点固定组件、活点固定组件、平头紧定和尖头紧定，外壳本体的一侧设有凹槽，凹槽沿被测轴的纵轴方向延伸，凹槽中部设有死点固定组件，死点固定组件通过尖头紧定顶紧安装至凹槽中，死点固定组件两侧的凹槽上还设有至少一对活点固定组件，各活点固定组件通过平头紧定顶紧安装至凹槽中。本实用新型的外壳组件结构简单，可以方便保证安装时外壳与被测轴轴线方向的平行精度，以及安装后热胀冷缩时发生的尺寸形变不影响外壳直线度，且易于加工和安装，不影响直线编码器安装的灵活性。

技术领域

本实用新型涉及高档数控装备用的位置编码器领域，特别涉及一种长行程直线编码器用的外壳组件。

背景技术

位置编码器主要包含直线和角度两种测量类型，是数控设备进行高精度位置控制的关键传感器，尤其是在全闭环控制模式下，由于环境温度和工作时间的影响，设备各零部件自身会存在背隙误差，同时零部件之间的累积误差和传动误差也会加大，全闭环控制以末端编码器输出结果为导向，可有效消除这些累积误差和传动误差，提升数控设备在连续工作时的控制精度。其中，直线编码器应用时，需要保证其中光栅或磁栅与被测轴的平行精度，才能确保全闭环控制中直线位置的测量精度。而在机床等工作环境较为恶劣的应用领域中，直线编码器内的光栅或磁栅往往平行固定在其保护外壳内。因此，在直线编码器安装完成之后，保证其外壳在温度变化热胀冷缩时发生的尺寸形变不影响其沿被测轴轴方向的直线度，是保证直线编码器直线位置的测量精度的关键。

传统的安装方式是采用从两端固定直线编码器，但该方式由于预留的尺寸形变容忍空间小，无法应对直线编码器因自身重量而产生的形变，只适合于测量行程较短或自身重量较小的型号。而对于测量行程长或自身重量大的直线编码器型号来说，目前保证其外壳在温度变化热胀冷缩时发生的尺寸形变不影响沿被测轴轴线方向直线度的方案，往往是采用直接在外壳的一侧延伸出一段与外壳等长、具有一定厚度的安装边条，然后安装边条中部设置死点固定点(简称死点)，使编码器外壳与安装基面刚性连接。安装边条中部往编码器两端沿被测轴的轴线方向，每间隔一定距离对称设置一个活点固定点(简称活点)。活点采用直接在安装边条直接加工或通过零件组合的方式，使通过紧固件固定安装边条时，有一定沿被测轴轴线方向的自由移动空间，安装时通过活点调整编码器外壳，使其与被测轴平行。在热胀冷缩时，活点可以在外壳尺寸发生变化时，只产生沿被测轴轴方向的形变，而不产生垂直于被测轴轴方向的形变，以此保证直线编码器直线位置的测量精度。然而从外壳一侧延伸安装边条的这种方式除了增加编码器外壳模具复杂程度及材料成本外，还致使直线编码器外壳产生了不对称，编码器安装方向缺乏了灵活性，这就导致数控设备结构在设计之初就必须优先考虑编码器的安装方式，否则编码器难以匹配。并且对于活点固定点的加工也是一大难点，特别是面对长测量行程的直线编码器时，除了需要用长加工行程的数控机床设备进行加工外，保证众多活点的位置准确及全部活点沿外壳轴向方向的直线度与平行度也对设备精度和加工工艺有着不小的考验。此外，由于数控设备安装空间的局限性，标准直线编码器产品中往往只有部分活点可以利用起来进行安装，这对于加工资源也是一种浪费。

为克服上述问题，现在需要开发一种新的长行程直线编码器外壳，以在热胀冷缩时保证其发生的尺寸形变不影响外壳直线度，不需要借助通过外壳一侧延伸出安装边条的方式，保持直线编码器外壳对称性，即可以方便保证安装时外壳与被测轴轴线方向的平行精度，以及安装后热胀冷缩时外壳直线度，不产生垂直于被测轴轴线方向的形变，又易于加工和安装，不影响直线编码器安装方向的灵活性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种长行程直线编码器用的外壳组件，该外壳组件结构简单，可以方便保证安装时外壳与被测轴轴线方向的平行精度，以及安装后热胀冷缩时发生的尺寸形变不影响外壳直线度，且易于加工和安装，不影响直线编码器安装的灵活性。