本發(fā)明涉及傳感器的研究領(lǐng)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(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

高檔數(shù)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于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后的工作運(yùn)行中對編碼器精度都有著重要影響。以往直線編碼器只關(guān)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。然而在日后的工作運(yùn)行中，溫度環(huán)境的變化，導(dǎo)致外殼材料熱脹冷縮，由于編碼器各個(gè)部位所承受的應(yīng)力不一致，且沒有相應(yīng)的結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)，這導(dǎo)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(tǒng)精度下降。以往的直線編碼器外殼設(shè)計(jì)時(shí)沒有考慮溫度環(huán)境變化熱脹冷縮導(dǎo)致的形變，編碼器在使用過程中往往會出現(xiàn)系統(tǒng)精度大幅下降的狀況。現(xiàn)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(jié)構(gòu)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計(jì)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(jié)構(gòu)。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

本實(shí)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(jié)構(gòu)，包括開設(shè)在直線編碼器外殼上的孔結(jié)構(gòu)、設(shè)置在直線編碼器外殼上的直線凹槽、中空圓柱結(jié)構(gòu)、彈性簧片結(jié)構(gòu)、以及緊固結(jié)構(gòu)；所述孔結(jié)構(gòu)的中心位于直線凹槽的槽線上，所述中空圓柱結(jié)構(gòu)穿過直線編碼器外殼上的孔結(jié)構(gòu)，并與孔結(jié)構(gòu)相配合，所述彈性簧片結(jié)構(gòu)的平展部分與中空圓柱結(jié)構(gòu)外側(cè)端面相鄰，彈性簧片結(jié)構(gòu)外側(cè)朝內(nèi)折彎貼緊直線編碼器外殼，所述緊固結(jié)構(gòu)穿過彈性簧片結(jié)構(gòu)、中空圓柱結(jié)構(gòu)以及孔結(jié)構(gòu)將直線編碼器固定在設(shè)備上，緊固后彈性簧片結(jié)構(gòu)發(fā)生彈性形變，彈性簧片結(jié)構(gòu)平展部分與中空圓柱結(jié)構(gòu)外側(cè)表面相接觸。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述孔結(jié)構(gòu)兩端為弧形結(jié)構(gòu)，中間部分為矩形結(jié)構(gòu)。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，直線編碼器的外殼上設(shè)有多個(gè)孔結(jié)構(gòu)，多個(gè)孔結(jié)構(gòu)的位置以外殼中心對稱。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述中空圓柱結(jié)構(gòu)外側(cè)圓柱面與在直線編碼器外殼上的孔結(jié)構(gòu)的矩形部分精密配合，且中空圓柱結(jié)構(gòu)的厚度略大于孔結(jié)構(gòu)的厚度。

作為優(yōu)選的技術(shù)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(yōu)選的技術(shù)方案，所述直線凹槽的長度等于直線編碼器的外殼長度。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述彈性簧片結(jié)構(gòu)中心位置設(shè)有一圓形孔，兩側(cè)對稱，距中心較近的折彎朝外彎曲，距中心較遠(yuǎn)的折彎朝內(nèi)彎曲，朝內(nèi)的折彎最低點(diǎn)低于中間平展的部分，朝內(nèi)折彎最低點(diǎn)距中間平展部分的垂直高度大于中空圓柱結(jié)構(gòu)與孔結(jié)構(gòu)的厚度差。緊固后彈性簧片結(jié)構(gòu)發(fā)生彈性形變，彈性簧片結(jié)構(gòu)平展部分與中空圓柱結(jié)構(gòu)外側(cè)表面相接觸。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述緊固結(jié)構(gòu)為固定螺釘。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

1、在本發(fā)明的技術(shù)方案中，利用緊固結(jié)構(gòu)緊固后，通過彈性簧片壓緊固定直線編碼器尺殼，同時(shí)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(jié)構(gòu)外側(cè)圓柱面與在直線編碼器外殼上的孔結(jié)構(gòu)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(fā)生沿磁柵或光柵的直線方向的形變。

2、本發(fā)明的結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，有利于大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的第一視角的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的第二視角的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明的仰視圖；

圖4為本發(fā)明的后視圖；

圖5為本發(fā)明的前視圖；

圖6為本發(fā)明的俯視圖；

圖7為本發(fā)明的剖視圖。

附圖標(biāo)號說明：1-孔結(jié)構(gòu)；2-直線凹槽；3-中空圓柱結(jié)構(gòu)；4、彈性簧片結(jié)構(gòu)；5-緊固結(jié)構(gòu)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。

實(shí)施例

如圖1-圖7所示，本實(shí)施例直線編碼器外殼在熱脹冷縮條件下保持直線度的結(jié)構(gòu)包括：在直線編碼器外殼上的孔結(jié)構(gòu)1、在直線編碼器外殼上的直線凹槽2、中空圓柱結(jié)構(gòu)3、彈性簧片結(jié)構(gòu)4、以及緊固結(jié)構(gòu)5；所述在直線編碼器外殼上的孔結(jié)構(gòu)1的中心圓心位于在直線編碼器外殼上的直線凹槽2的槽線上，中空圓柱結(jié)構(gòu)3穿過在直線編碼器外殼上的孔結(jié)構(gòu)1，與在直線編碼器外殼上的孔結(jié)構(gòu)1相配合。彈性簧片結(jié)構(gòu)4平展部分與中空圓柱結(jié)構(gòu)3外側(cè)端面相鄰，彈性簧片結(jié)構(gòu)4外側(cè)朝內(nèi)折彎貼緊直線編碼器外殼。緊固結(jié)構(gòu)5穿過彈性簧片結(jié)構(gòu)4、中空圓柱結(jié)構(gòu)3和在直線編碼器外殼上的孔結(jié)構(gòu)1將直線編碼器固定在設(shè)備上，緊固后彈性簧片結(jié)構(gòu)4發(fā)生彈性形變，彈性簧片結(jié)構(gòu)4平展部分與中空圓柱結(jié)構(gòu)3外側(cè)表面相接觸。

進(jìn)一步，如圖4所示，在直線編碼器外殼上的孔結(jié)構(gòu)1為兩端為弧形結(jié)構(gòu)，中間為矩形直邊的結(jié)構(gòu)，矩形直邊與磁柵或光柵直線方向相平行，本實(shí)施例的孔結(jié)構(gòu)1為兩端為圓弧形結(jié)構(gòu)，中間為矩形直邊的結(jié)構(gòu)。矩形直邊與磁柵或光柵直線方向平行可確保孔結(jié)構(gòu)1與中空圓柱結(jié)構(gòu)3精密配合后，在尺殼熱脹冷縮時(shí)，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(shí)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(jié)構(gòu)即保證中空圓柱結(jié)構(gòu)3在尺殼熱脹冷縮時(shí)有足夠的空間發(fā)生相對移動，且方便加工制造。

進(jìn)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，其長度等于直線編碼器的外殼長度。直線凹槽2方便在加工制造孔結(jié)構(gòu)1時(shí)定位，確保外殼上多個(gè)孔結(jié)構(gòu)1的中心都位于與磁柵或光柵直線方向平行的同一條直線上。

進(jìn)一步，中空圓柱結(jié)構(gòu)3外側(cè)圓柱面與在直線編碼器外殼上的孔結(jié)構(gòu)1的矩形直邊部分精密配合，且中空圓柱結(jié)構(gòu)3的厚度略大于在直線編碼器外殼上的孔結(jié)構(gòu)1的厚度。直線編碼器外殼上的孔結(jié)構(gòu)1的數(shù)量依據(jù)外殼長度而定，孔結(jié)構(gòu)1的位置以外殼中心對稱。中空圓柱結(jié)構(gòu)3外側(cè)圓柱面與孔結(jié)構(gòu)1的矩形直邊部分精密配合確保在尺殼熱脹冷縮時(shí)，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(shí)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(jié)構(gòu)3的厚度略大于孔結(jié)構(gòu)1的厚度用以保證通過緊固結(jié)構(gòu)5(即固定螺釘)固定尺殼時(shí)，將不會讓固定螺釘直接作用于尺殼，固定死尺殼位置，為熱脹冷縮時(shí)發(fā)生沿磁柵或光柵直線方向的形變保留余地?？捉Y(jié)構(gòu)1的數(shù)量及位置以外殼中心對稱使安裝后外殼各部位受力均勻，保證直線編碼器精度。

進(jìn)一步，如圖3所示，所述彈性簧片結(jié)構(gòu)4的中心位置有一圓形孔，簧片兩側(cè)對稱，距中心較近的折彎朝外彎曲，距中心較遠(yuǎn)的折彎朝內(nèi)彎曲，朝內(nèi)的折彎最低點(diǎn)低于中間平展的部分，朝內(nèi)折彎最低點(diǎn)距中間平展部分的垂直高度大于中空圓柱結(jié)構(gòu)與孔結(jié)構(gòu)的厚度差。如圖7所示，彈性簧片結(jié)構(gòu)4的形式使得在通過固定螺釘固定中空圓柱結(jié)構(gòu)3和尺殼之后，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(shí)發(fā)生沿磁柵或光柵直線方向的形變留有余地，避免尺殼發(fā)生其他方向的形變。

本具體實(shí)施方式能夠可使緊固結(jié)構(gòu)5(該緊固結(jié)構(gòu)可選用固定螺釘或其他固定裝置)緊固后，通過彈性簧片4壓緊固定直線編碼器尺殼，同時(shí)又保留了直線編碼器外殼與緊固結(jié)構(gòu)5之間相對位移的空間，中空圓柱結(jié)構(gòu)3外側(cè)圓柱面與在直線編碼器外殼上的孔結(jié)構(gòu)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(fā)生沿磁柵或光柵的直線方向的形變。

上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。