本發(fā)明屬于光柵測量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種光柵尺的照明機(jī)構(gòu)粘接裝置及其粘接方法。

背景技術(shù)：

在精密計量與位移控制領(lǐng)域，采用光柵作為基準(zhǔn)，因其結(jié)構(gòu)簡單、精度高等優(yōu)點，在國際上被公認(rèn)為是獲取高精度最實用、最經(jīng)濟(jì)和最可靠的技術(shù)措施。光柵尺由標(biāo)尺光柵與指示光柵組成，其中標(biāo)尺光柵粘接在尺殼上，指示光柵粘接在讀數(shù)頭的指示光柵滑架上。指示光柵與標(biāo)尺光柵產(chǎn)生相對運動，利用產(chǎn)生的莫爾條紋計算產(chǎn)生的相對位移。

在進(jìn)行光柵尺的結(jié)構(gòu)安裝時，照明機(jī)構(gòu)粘接到指示光柵滑架之前，必須確定照明機(jī)構(gòu)的較理想位置，這樣才能保證接收信號的質(zhì)量。傳統(tǒng)的工藝手段就是利用機(jī)械定位來保證照明機(jī)構(gòu)的位置。

在光柵尺領(lǐng)域，照明機(jī)構(gòu)與指示光柵滑架的安裝已經(jīng)存在較為成熟的工藝方法和技術(shù)設(shè)備?，F(xiàn)有技術(shù)專利“一種光柵尺的照明安裝裝置(申請?zhí)枺?01410380365.1)”提供了一種可行的技術(shù)方案，已經(jīng)應(yīng)用到實際的生產(chǎn)中，但是存在技術(shù)上的不足和工藝上的缺陷?，F(xiàn)有技術(shù)存在的問題：1.兩點支承的標(biāo)尺光柵產(chǎn)生較大變形，特別是指示光柵滑架運動到支承的兩點中間位置，標(biāo)尺光柵變形非常大；2.一個彈力機(jī)械支承指示光柵滑架使之與標(biāo)尺光柵接觸，指示光柵滑架上的軸承與標(biāo)尺光柵接觸效果差，不能保證軸承都能可靠地接觸到標(biāo)尺光柵，每個軸承的接觸力不均勻，接觸可靠性較低；3.單個彈力機(jī)構(gòu)在安裝和取下指示光柵滑架時，彈力機(jī)構(gòu)變形較大，久而久之彈力機(jī)構(gòu)容易漸漸失效，提供的彈力發(fā)生較大變化；4.需要一只手把持照明機(jī)構(gòu)，另一只手調(diào)整照明機(jī)構(gòu)與指示光柵滑架的相對位置，兩只手同時操作體積本來就不大的照明機(jī)構(gòu)，操作不方便?，F(xiàn)有專利技術(shù)(申請?zhí)枺?01410380365.1)中存在的問題1、2和3，均會嚴(yán)重影響指示光柵與標(biāo)尺光柵的位置關(guān)系，導(dǎo)致二者相對運動時產(chǎn)生的信號與二者理想位置關(guān)系的條件產(chǎn)生的信號存在較大的偏差，從而導(dǎo)致照明機(jī)構(gòu)安裝到指示光柵滑架時參照的信號不準(zhǔn)確，最終導(dǎo)致照明機(jī)構(gòu)與指示光柵滑架粘接位置不準(zhǔn)確。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供了一種光柵尺的照明機(jī)構(gòu)粘接裝置及其粘接方法，解決了將光柵尺讀數(shù)頭中的照明機(jī)構(gòu)在較為理想的位置與指示光柵滑架可靠、方便地粘接到一起。

本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下：

一種光柵尺的照明機(jī)構(gòu)粘接裝置，該裝置包括機(jī)械手、標(biāo)尺光柵機(jī)構(gòu)、指示光柵滑架、滑架浮動支承機(jī)構(gòu)、彈簧頂銷機(jī)構(gòu)、示波器和點膠機(jī)；所述機(jī)械手為系統(tǒng)基準(zhǔn)；標(biāo)尺光柵機(jī)構(gòu)安裝在機(jī)械手上方；滑架浮動支承機(jī)構(gòu)安裝在機(jī)械手側(cè)面；彈簧頂銷機(jī)構(gòu)安裝在機(jī)械手的另一側(cè)面，置于滑架浮動支撐機(jī)構(gòu)對側(cè)；指示光柵滑架安放到滑架浮動支承機(jī)構(gòu)上，并與標(biāo)尺光柵機(jī)構(gòu)有效接觸；照明機(jī)構(gòu)安裝到指示光柵滑架上，并被彈簧頂銷機(jī)構(gòu)的壓緊到指示光柵滑架上；示波器和點膠機(jī)位于機(jī)械手的旁邊。

一種光柵尺的照明機(jī)構(gòu)粘接方法，包括如下步驟：

步驟一：將指示光柵滑架安裝到滑架浮動支承機(jī)構(gòu)上，推動滑架浮動支承機(jī)構(gòu)將指示光柵滑架壓緊到標(biāo)尺光柵機(jī)構(gòu)上；

步驟二：將照明機(jī)構(gòu)安裝到指示光柵滑架上，并被彈簧頂銷結(jié)構(gòu)壓緊；機(jī)械手帶動標(biāo)尺光柵機(jī)構(gòu)相對于滑架浮動支承機(jī)構(gòu)以及滑架指示光柵產(chǎn)生相對運動；

步驟三：示波器用來觀察標(biāo)尺光柵機(jī)構(gòu)相對于指示光柵滑架相對運動產(chǎn)生的被處理電路處理的電子學(xué)信號；通過觀察示波器上的電子學(xué)信號，調(diào)整初步定位到指示光柵滑架上的照明機(jī)構(gòu)的位置，直到示波器上的信號滿足要求即可；點膠機(jī)對照明機(jī)構(gòu)與指示光柵滑架的接觸部分點膠、固化；

步驟四：活動滑架浮動支承機(jī)構(gòu)，使得滑架浮動支承機(jī)構(gòu)與標(biāo)尺光柵機(jī)構(gòu)分離，取下已經(jīng)粘接好照明機(jī)構(gòu)的指示光柵滑架，光柵尺的照明機(jī)構(gòu)粘接方法。

本發(fā)明的有益效果是：1.標(biāo)尺光柵粘接到金屬板上，提高了標(biāo)尺光柵剛度，減小了標(biāo)尺光柵與指示光柵滑架接觸時標(biāo)尺光柵的變形；2.五彈簧浮動支承結(jié)構(gòu)，提高了指示光柵滑架與標(biāo)尺光柵的可靠性；3.安裝和取下指示光柵滑架非常靈活、方便；3.照明機(jī)構(gòu)單獨支承，解放出一只手，提高了操作的方便性。

附圖說明

圖1本發(fā)明一種光柵尺的照明機(jī)構(gòu)粘接裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2本發(fā)明一種光柵尺的照明機(jī)構(gòu)粘接裝置的照明裝置位置圖。

圖3本發(fā)明一種光柵尺的照明機(jī)構(gòu)粘接裝置的標(biāo)尺光柵機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖。

圖4本發(fā)明一種光柵尺的照明機(jī)構(gòu)粘接裝置的滑架浮動支承機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。

圖5本發(fā)明一種光柵尺的照明機(jī)構(gòu)粘接裝置的彈簧位置圖。

圖6本發(fā)明一種光柵尺的照明機(jī)構(gòu)粘接裝置的限位支承座的結(jié)構(gòu)圖。

圖7本發(fā)明一種光柵尺的照明機(jī)構(gòu)粘接裝置的滑稽支承座的結(jié)構(gòu)圖。

圖中：10、機(jī)械手，20、標(biāo)尺光柵機(jī)構(gòu)，21、標(biāo)尺光柵，22、標(biāo)尺光柵座，221、容膠槽，30、指示光柵滑架，40、滑架浮動支承機(jī)構(gòu)，41、支承基座，42、滑塊導(dǎo)軌，43、限位支承座，431、限位活動槽，432、彈簧安裝孔，433、柱塞安裝孔，434、限位孔，44、限位擋板，45、滑架支承座，451、限位凸臺，452、滑架定位面，453、滑架側(cè)限位臺階，454、滑架側(cè)定位面，455、電纜線槽，456、彈簧支撐孔，46、彈簧柱塞，47、彈簧，48、限位支承桿，49、自鎖旋鈕彈簧柱塞，50、彈簧頂銷機(jī)構(gòu)，60，示波器，70、點膠機(jī)和80、照明機(jī)構(gòu)。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式作進(jìn)一步的說明。

如圖1所示，一種光柵尺的照明機(jī)構(gòu)粘接裝置，該裝置包括機(jī)械手10、標(biāo)尺光柵機(jī)構(gòu)20、指示光柵滑架30、滑架浮動支承機(jī)構(gòu)40、彈簧頂銷機(jī)構(gòu)50、示波器60、點膠機(jī)70、照明機(jī)構(gòu)80。其中機(jī)械手10為系統(tǒng)基準(zhǔn)；標(biāo)尺光柵機(jī)構(gòu)20安裝在機(jī)械手10上方；滑架浮動支承機(jī)構(gòu)40安裝在機(jī)械手10側(cè)面；彈簧頂銷機(jī)構(gòu)50安裝在機(jī)械手10另一個側(cè)面上并與置于滑架浮動支撐機(jī)構(gòu)40對面；示波器60和點膠機(jī)70置于機(jī)械手10旁邊，方便觀察和操作的位置即可；指示光柵滑架30安放到滑架浮動支承機(jī)構(gòu)40上，并與標(biāo)尺光柵機(jī)構(gòu)20有效接觸；照明機(jī)構(gòu)80初步安裝到指示光柵滑架30上，并被彈簧頂銷機(jī)構(gòu)50壓緊到指示光柵滑架30上；指示光柵滑架30通過后續(xù)處理電路與示波器60連接。具體光柵尺照明機(jī)構(gòu)粘接方法是指示光柵滑架30安裝到滑架浮動支承機(jī)構(gòu)40上，然后推動滑架浮動支承機(jī)構(gòu)40將指示光柵滑架30壓緊到標(biāo)尺光柵機(jī)構(gòu)20上；照明機(jī)構(gòu)80初步安裝到指示光柵滑架30上，并被彈簧頂銷結(jié)構(gòu)50壓緊；機(jī)械手10帶動標(biāo)尺光柵機(jī)構(gòu)20相對于滑架浮動支承機(jī)構(gòu)40以及滑架指示光柵30產(chǎn)生相對運動；示波器60用來觀察標(biāo)尺光柵機(jī)構(gòu)20相對于指示光柵滑架30相對運動產(chǎn)生的被處理電路處理的電子學(xué)信號；通過觀察示波器60上的電子學(xué)信號，調(diào)整指示光柵滑架30上的照明機(jī)構(gòu)80的位置，直到示波器60上的信號滿足要求；點膠機(jī)70對照明機(jī)構(gòu)80與指示光柵滑架30的接觸部分點膠、固化；放下滑架浮動支承機(jī)構(gòu)40，使得滑架浮動支承機(jī)構(gòu)40與標(biāo)尺光柵機(jī)構(gòu)20分離，取下已經(jīng)粘接好照明機(jī)構(gòu)80的指示光柵滑架30，即完成所有操作。實現(xiàn)對照明機(jī)構(gòu)30方便、快捷、可靠、高效地粘接到指示光柵滑架30上。

如圖1和圖2所示，一種光柵尺的照明機(jī)構(gòu)粘接裝置的彈簧頂銷機(jī)構(gòu)50對照明機(jī)構(gòu)80的壓緊力不宜過大，壓緊力為兩個彈簧柱塞46對指示光柵滑架30壓力的1/5至1/3為宜。

如圖3所示，一種光柵尺的照明機(jī)構(gòu)粘接裝置的標(biāo)尺柵機(jī)構(gòu)20包括標(biāo)尺光柵21和標(biāo)尺光柵座22；標(biāo)尺光柵座22帶有限位凸臺，標(biāo)尺光柵21定位、粘接到標(biāo)尺光柵固定座22上，標(biāo)尺光柵座22固定到機(jī)械手10的運動機(jī)構(gòu)上。標(biāo)尺光柵固定座22上開有容膠槽221，以容納足夠的硅膠更牢固地粘接標(biāo)尺光柵21。

如圖4所示，一種光柵尺的照明機(jī)構(gòu)粘接裝置的滑架浮動支承機(jī)構(gòu)40包括支承基座41、滑塊導(dǎo)軌42、限位支承座43、限位擋板44、滑架支承座45、彈簧柱塞46、彈簧47、限位支承桿48、自鎖旋鈕彈簧柱塞49。支承基座41安裝在機(jī)械手10的側(cè)面；滑塊導(dǎo)軌42經(jīng)過調(diào)整定位后，安裝在支承基座41斜面的兩側(cè)；限位支承座43安裝在滑塊導(dǎo)軌42上；兩塊限位擋板44分別安裝在限位支承座43的兩側(cè)位置；兩個彈簧柱塞46安裝在限位支承座43上，端部支承滑架支承座45；三個彈簧47下端安裝在限位支承座43上，上端支承在滑架支承座45下面；兩個限位支承桿48安裝在支承基座41兩側(cè)面；兩個自鎖旋鈕彈簧柱塞49安裝在兩個限位支承桿48端部，當(dāng)限位支承座43帶動滑架支承座45將指示光柵滑架30壓緊到標(biāo)尺光柵21上時，兩個自鎖旋鈕彈簧柱塞49可以將限位支承座43定位、固定在工作位置?；芨又С袡C(jī)構(gòu)40中的彈簧柱塞46的位置具有如下特點，當(dāng)滑架浮動支承機(jī)構(gòu)40將指示光柵滑架30定位壓緊到標(biāo)尺光柵機(jī)構(gòu)20上并被自鎖旋鈕彈簧柱塞49固定時，兩個彈簧柱塞46在限位支承座43上的位置是正對著指示光柵滑架30側(cè)面兩個軸承的位置，同時兩個柱塞46通過滑架支承座45對指示光柵滑架30的壓緊力可以通過旋轉(zhuǎn)彈簧柱塞46調(diào)節(jié)其在限位支承座43上的擰入深度調(diào)節(jié)壓緊力的大小。

如圖5所示，一種光柵尺的照明機(jī)構(gòu)粘接裝置的滑架浮動支承40中的三個彈簧47的位置具有如下特點，當(dāng)滑架浮動支承機(jī)構(gòu)40將指示光柵滑架30定位壓緊到標(biāo)尺光柵機(jī)構(gòu)20上并被自鎖旋鈕彈簧柱塞49固定時，三個彈簧47下端固定在限位支承座43上，上端支承在滑架支承座45下面，且三個彈簧47呈現(xiàn)豎直壓縮狀態(tài)，三個彈簧47支承滑架支承座45的位置與指示光柵滑架30定位在滑架支承座45時滑架上具有三個軸承的表面的三個軸承位置對應(yīng)，也就是說每個彈簧47都對應(yīng)在每個指示光柵滑架30的軸承正下方起到支撐作用。三個彈簧47可以根據(jù)具體彈力大小的要求選擇合適的彈簧替代，從而滿足指示光柵滑架30與標(biāo)尺光柵21的不同壓緊力。

如圖6所示，一種光柵尺的照明機(jī)構(gòu)粘接裝置的滑架浮動支承機(jī)構(gòu)40中的限位支承座43包括限位活動槽431、彈簧安裝孔432、柱塞安裝孔433、434。限位活動槽431與限位擋板44組成封閉的限位孔，防止滑架支承座45向上運動；在指示光柵滑架30壓緊到標(biāo)尺光柵21上時，彈簧安裝孔432在垂直方向上投影的位置關(guān)系與指示光柵滑架30上三個軸承面上的三個軸承位置關(guān)系相同，在指示光柵滑架30三個軸承正下方；在指示光柵滑架30壓緊到標(biāo)尺光柵21上時，柱塞安裝孔433的位置正對著指示光柵滑架30側(cè)面兩個軸承的位置，彈簧柱塞46安裝在柱塞安裝孔433上，通過調(diào)整彈簧柱塞46在柱塞安裝孔433的位置來調(diào)節(jié)指示光柵滑架30與標(biāo)尺光柵21接觸壓力；限位孔434起到對限位支承座43限位的作用。

如圖7所示，一種光柵尺的照明機(jī)構(gòu)粘接裝置的滑架浮動支承機(jī)構(gòu)40中的滑架支承座45包括限位凸臺451、滑架定位面452、滑架側(cè)限位臺階453、滑架側(cè)定位面454、電纜線槽455、彈簧支撐孔456。限位凸臺451在限位擋板44和限位活動槽431組成的封閉限位孔內(nèi)運動；滑架定位面452、滑架側(cè)限位臺階453和滑架側(cè)限位面454對指示光柵滑架30限位，通過滑架支承座45下方的三個彈簧47和側(cè)面的兩個彈簧柱塞46將指示光柵滑架30浮動支承在標(biāo)尺光柵21上；當(dāng)指示光柵滑架30定位在滑架支承座45上時，彈簧支承孔456與指示光柵滑架30上三軸承面上面的三個軸承正下方，三個彈簧47支承在彈簧支承孔456上；電纜線槽455可以導(dǎo)出指示光柵滑架30上的電纜線，使之與后處理電路連接。

如圖1～圖7所示，一種光柵尺的照明機(jī)構(gòu)粘接裝置的具體操作是先將自鎖旋鈕彈簧柱塞49打開，限位支承座43沿著滑塊導(dǎo)軌42滑下，指示光柵滑架30安放在滑架定位面452上，指示光柵滑架30側(cè)面靠在滑架側(cè)定位面454上，指示光柵滑架30端面靠在滑架側(cè)限位臺階453上；然后推動限位支承座43沿著滑塊導(dǎo)軌42向上滑動，直至將指示光柵滑架30靠在標(biāo)尺光柵21上并壓緊，旋轉(zhuǎn)自鎖旋鈕彈簧柱塞49端部深入到限位支承座上的限位孔434內(nèi)，將限位支承座43定位，此時指示光柵滑架30已壓緊到標(biāo)尺光柵21上；將指示光柵滑架30電纜線連接到后處理電路上，通過示波器60觀察信號；照明機(jī)構(gòu)80初步安裝在指示光柵滑架30上，彈簧頂銷機(jī)構(gòu)50將其壓緊到指示光柵滑架30上；機(jī)械手10帶動標(biāo)尺光柵21運動，通過軸承使標(biāo)尺光柵21相對指示光柵滑架30產(chǎn)生運動，從而在示波器60上產(chǎn)生信號，調(diào)節(jié)照明機(jī)構(gòu)80與指示光柵滑架30的相對位置，觀察示波器60信號，直至示波器60的信號滿足要求；點膠機(jī)70出膠將照明機(jī)構(gòu)80粘接到指示光柵滑架30上。打開自鎖旋鈕彈簧柱塞49，將限位支承座43沿著滑塊導(dǎo)軌42滑下，此時指示光柵滑架30與滑架支承座45分離，卡在標(biāo)尺光柵21上；取下指示光柵滑架30與照明機(jī)構(gòu)80的粘接體，即完成指示光柵滑架30與照明機(jī)構(gòu)80的粘接，反復(fù)應(yīng)用即可。