一种用于光栅尺的读数头的制作方法

本实用新型涉及一种读数头，具体涉及一种用于光栅尺的读数头。

背景技术：

光栅尺是数控机床的闭环伺服系统中常用的测量装置，也被称为光栅尺位移传感器，通常用来对直线位移或者角位移进行检测。光栅尺的基本结构是一对标尺光栅和读数头，读数头在标尺光栅上滑动时，利用光线干涉的原理产生明暗相间的正弦干涉条纹，读数头将条纹转换成电信号，即可换算出对应的位移信息。

现有的光栅尺的读数头由于结构的原因，往往是通过螺钉或焊装来进行定位，装配的精度较低，且安装多个部件后，叠加的误差进一步放大，导致读数头上的聚焦和接收等功能部件的间距难以准确控制，导致测量精度不高，需要对部件的装配方式进行调整；另一方面，读数头需要在标尺光栅上进行滑动才能对位移进行测量，现有的光栅尺读数头上的轴承分布设置不合理，导致读数头与标尺光栅的摩擦较大，降低了使用精度，还容易对标尺光栅产生损伤，因此需要一种新的光栅尺读数头来解决上述的不足。

技术实现要素：

为了克服上述现有的读数头存有的装配精度低和摩擦阻力大的技术缺陷，本实用新型提供一种装配精度高和摩擦阻力小的用于光栅尺的读数头。

为了解决上述问题，本实用新型按以下技术方案予以实现的：

本实用新型所述的一种用于光栅尺的读数头，包括滑车、定位柱、发光板、接收板和指示光栅，其特征在于：滑车上间隔固装有两个定位柱，定位柱的一端固装有接收板，接收板与滑车固定连接，定位柱的另一端固装有发光板，发光板通过导线与接收板电连接，发光板一侧的滑车上固装有指示光栅。

所述的滑车为矩形体，滑车的两端对称设置有安装凸缘，安装凸缘上分别活动装有第一轴承，安装凸缘的下部分别活动装有第二轴承，滑车的底部活动装有一个以上的第三轴承。

所述的滑车上的一侧设置有固定槽，固定槽内间隔设置有一个以上的上透光孔，上透光孔下方的固定槽内间隔设置有下透光孔和零位孔，固定槽上方的滑车上间隔设置有两个定位孔，定位孔之间的滑车上设置有过线孔；滑车上的另一侧设置有避让槽，避让槽端头处的滑车上设置有连接孔。

所述的上透光孔的数量为4个。

所述的避让槽为v字形槽。

所述的发光板上间隔设置有一个以上的主光灯，主光灯下方的发光板上设置有参照灯。

所述的主光灯的数量为4个。

所述的接收板上间隔设置有一个以上的主接收器，主接收器下方的接收板上间隔设置有参照接收器。

所述的主接收器和参照接收器为光电探测器，主接收器的数量为4个。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型所述的一种用于光栅尺的读数头具有装配精度高和摩擦阻力小的优点，通过定位柱将发光板和接收板固定在滑车上，由于定位柱的尺寸易于控制，因此能确保发光板和接收板的间距符合生产需要，提高了装配精度和测量精度；此外，滑车上容易与光栅尺标尺光栅产生摩擦的位置装配有多个轴承，从而将滑动摩擦变为滚动摩擦，减小了摩擦力和标尺光栅的磨损，解决了现有的读数头存有的装配精度低和摩擦阻力大的问题，满足了工业的测量需要。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的滑车的主视结构示意图；

图3是本实用新型的滑车的后视结构示意图；

图4是本实用新型的发光板的主视结构示意图；

图5是本实用新型的接收板的主视结构示意图。

图中：

1、滑车，101、安装凸缘，102、第一轴承，103、第二轴承，104、第三轴承，105、固定槽，106、上透光孔，107、下透光孔，108、零位孔，109、定位孔，110、过线孔，111、避让槽，112、连接孔，2、定位柱，3、发光板，31、主光灯，32、参照灯，4、接收板，41、主接收器，42、参照接收器，5、指示光栅，6、导线。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1～图5所示，本实用新型所述的一种用于光栅尺的读数头，包括滑车1、定位柱2、发光板3、接收板4和指示光栅5，所述滑车1为矩形体，滑车1的两端对称设置有安装凸缘101，安装凸缘101上分别活动装有第一轴承102，第一轴承102用于降低滑车1与光栅尺的标尺光栅上部之间的摩擦，安装凸缘101的下部分别活动装有第二轴承103，第二轴承103用于降低光栅尺的标尺光栅顶部与读数头之间的摩擦，滑车1的底部活动装有一个以上的第三轴承104，第三轴承104用于降低滑车1与光栅尺的标尺光栅下部之间的摩擦。

进一步的，所述滑车1上的一侧设置有固定槽105，固定槽105内间隔设置有一个以上的上透光孔106，具体的，所述上透光孔106的数量为4个，上透光孔106下方的固定槽105内间隔设置有下透光孔107和零位孔108，固定槽105上方的滑车1上间隔设置有两个定位孔109，定位孔109之间的滑车1上设置有过线孔110，过线孔110用于使导线6穿过滑车1，以防止导线6外漏而在工作过程中受到损伤；滑车1上的另一侧设置有避让槽111，具体的，所述的避让槽111为v字形槽，避让槽111用于使光栅尺上的连接部件具有一定的活动空间，避让槽111端头处的滑车1上设置有连接孔112，连接孔112用于装配光栅尺上的连接部件。

滑车1上间隔固装有两个定位柱2，定位柱2插装在定位孔109内，具体的，定位柱2的两端端头设置有螺纹孔，定位柱2的一端固装有接收板4，接收板4与滑车1固定连接，所述接收板4上间隔设置有一个以上的主接收器41，具体的，主接收器41的数量为4个，主接收器41下方的接收板4上间隔设置有参照接收器42，具体的，所述主接收器41和参照接收器42为光电探测器(型号为fds1010)，主接收器41和参照接收器42用于将接收到的莫尔条纹转化成光电信号，以便于处理和传输给上位机，其中，主接收器41用于在一个莫尔条纹的宽度内实现细分和测量功能，4个主接收器41将获取的4路光电信号分别送入2只差分放大器，差分放大器即会输出相位差为π/2的两路信号，然后将这两路信号整形为占空比为1：1的方波，通过对方波的相位进行判别比较即可获得光栅尺的移动方向，通过对方波脉冲进行计数，可以得到光栅尺的位移和速度。

定位柱2的另一端固装有发光板3，发光板3通过导线6与接收板4电连接，具体的，导线6通过过线孔110穿过滑车1将两侧的发光板3和接收板4电连接，避免暴露在外部而受到损伤，所述的发光板3上间隔设置有一个以上的主光灯31，具体的，所述主光灯31的数量为4个，主光灯31下方的发光板3上设置有参照灯32，主光灯31和参照灯32用于产生测量所需的光线，其中，主光灯31发出的光线穿过上透光孔106到滑车1的另一侧，被主接收器41接收，参照灯32发出的光线穿过下透光孔107到滑车1的另一侧，被参照接收器42接收。发光板3一侧的滑车1上固装有指示光栅5，指示光栅5卡装在固定槽105内，并通过胶水固定，指示光栅5用于配合光栅尺的标尺光栅，使发光板3射出的光线产生特定的莫尔条纹，便于进行位移测量工作。

该用于光栅尺的读数头具有装配精度高和摩擦阻力小的优点，通过定位柱2将发光板3和接收板4固定在滑车1上，由于定位柱2的尺寸易于控制，因此能确保发光板3和接收板4的间距符合生产需要，提高了装配精度和测量精度；此外，滑车1上容易与光栅尺标尺光栅产生摩擦的位置装配有多个轴承，从而将滑动摩擦变为滚动摩擦，减小了摩擦力和标尺光栅的磨损，解决了现有的读数头存有的装配精度低和摩擦阻力大的问题，满足了工业的测量需要。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，故凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰,均仍属于本实用新型技术方案的范围内。