一种光栅式码盘主副光栅对位的装置论文和设计-张零峰

全文摘要

本实用新型介绍了一种光栅式码盘主副光栅对位的装置，包括显微镜、底座、灯座、限位灯板、轴系结构、L型对位块、主光栅和副光栅；限位灯板中心处设置有轴承座；灯座设置在限位灯板外侧；L型对位块设置在灯座外侧，L型对位块上设置有螺钉，螺钉末端与灯座位置相对应；主光栅设置在轴系结构上，主光栅透光区域刻划一条圆圈线；副光栅设置在灯座上；副光栅不透光区域蚀刻三条紧邻的透光虚弧，中间虚弧的曲率和宽度与主光栅上圆圈线一致。本实用新型主、副光栅对位后再看电信号，简化了调试过程，信号满足码盘稳定计数要求，提高了调试效率，使得最终的零位脉冲信号与A+脉冲的相对位置得到了保证，提高了光栅式码盘的精度。

主设计要求

1.一种光栅式码盘主副光栅对位的装置，其特征是：包括显微镜、底座、灯座、限位灯板、轴系结构、L型对位块、主光栅和副光栅；显微镜设置在底座中心孔位置；限位灯板设置在底座一侧；限位灯板中心处设置有轴承座，轴系结构通过轴承座设置在限位灯板中心；灯座设置在限位灯板外侧；L型对位块设置在灯座外侧，L型对位块上设置有螺钉，螺钉末端与灯座位置相对应；通过拧紧螺钉调整灯座位置；主光栅设置在轴系结构上，主光栅透光区域刻划一条圆圈线；副光栅设置在灯座上；副光栅不透光区域蚀刻三条紧邻的透光虚弧，中间虚弧的曲率和宽度与主光栅上圆圈线一致且与主光栅上圆圈线投射位置互相对应。

设计方案

1.一种光栅式码盘主副光栅对位的装置，其特征是：包括显微镜、底座、灯座、限位灯板、轴系结构、L型对位块、主光栅和副光栅；

显微镜设置在底座中心孔位置；限位灯板设置在底座一侧；限位灯板中心处设置有轴承座，轴系结构通过轴承座设置在限位灯板中心；灯座设置在限位灯板外侧；L型对位块设置在灯座外侧，L型对位块上设置有螺钉，螺钉末端与灯座位置相对应；通过拧紧螺钉调整灯座位置；

主光栅设置在轴系结构上，主光栅透光区域刻划一条圆圈线；副光栅设置在灯座上；副光栅不透光区域蚀刻三条紧邻的透光虚弧，中间虚弧的曲率和宽度与主光栅上圆圈线一致且与主光栅上圆圈线投射位置互相对应。

2.根据权利要求1所述的光栅式码盘主副光栅对位的装置，其特征是：所述的主光栅透光区域刻划的圆圈线线粗为0.1mm。

3.根据权利要求1所述的光栅式码盘主副光栅对位的装置，其特征是：所述的灯座上副光栅的平面度设计要求不大于0.01mm。

4.根据权利要求1所述的光栅式码盘主副光栅对位的装置，其特征是：所述的轴系结构上主光栅的平面度设计要求不大于0.01mm。

5.根据权利要求1所述的光栅式码盘主副光栅对位的装置，其特征是：所述的限位灯板上设置有安装孔，分别用于限位灯板与底座的连接和用于灯座和L型对位块在限位灯板上的固定。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及光栅式码盘制作相关的技术领域，特别是一种光栅式码盘主副光栅对位的装置。

背景技术

光栅式码盘主、副光栅对位是码盘调试过程中一个主要环节，光栅码盘能够正常工作需要主、副光栅在特定的相对位置，通过观察采集的两路光电信号的相对大小和位置来调整副光栅的位置，重复观察电信号微调副光栅位置，采集到的信号波形质量主要是由主、副光栅之间的相对位置和距离决定的，当将幅值小的信号对应的副光栅一侧距离调近时，信号有改善，因为主光栅的平整度可测且不大于0.01mm，所以需要能大致确定并可改善副光栅的平整度，其平整度由灯座上的安装面和灯座的4个顶丝控制，安装面是机械加工后就可以确定平整度的，4个顶丝是靠人的眼睛观察通过手动直接调节的，并且在固定前后都不能确定副光栅的平整度。用顶丝控制灯座，调整过程不方便，最终信号也不能达到理想的状态。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种光栅式码盘主副光栅对位的装置，解决了现有光栅式码盘调试中主、副光栅对位时有个别码盘出现信号质量差，调试时间长等问题。

为了实现解决上述技术问题的目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种光栅式码盘主副光栅对位的装置，包括显微镜、底座、灯座、限位灯板、轴系结构、L型对位块、主光栅和副光栅；

主光栅设置在轴系结构上，主光栅透光区域刻划一条圆圈线；副光栅设置在灯座上；

副光栅不透光区域蚀刻三条紧邻的透光虚弧，中间虚弧的曲率和宽度与主光栅上圆圈线一致且与主光栅上圆圈线投射位置互相对应。

具体的，所述的主光栅透光区域刻划的圆圈线线粗为0.1mm。

具体的，所述的灯座上副光栅的平面度设计要求不大于0.01mm。

具体的，所述的轴系结构上主光栅的平面度设计要求不大于0.01mm。

具体的，所述的限位灯板上设置有安装孔，分别用于限位灯板与底座的连接和用于灯座和L型对位块在限位灯板上的固定。

灯座装配好副光栅后先安装在轴系结构上，放在测高仪下测副光栅的的高度和平整度，根据副光栅的高度和平整度车削主光栅安装面，主要靠整体车削控制主、副光栅之间的间距。对位操作较之前快捷方便，虽然因为机加、测量误差等原因，主、副光栅平面度不能达到理想化平面度的状态，但能用整体车削控制距离对位的码盘，信号数据都能到调试目标。

通过显微镜观测主、副光栅的对位情况，当中间虚弧全部不透光，仅显示两侧透光虚弧时，锁紧副光栅使主、副光栅实现精准对位；在对位后，用L型对位块上的螺钉辅助微调，可使相位差达到更好的状态；主、副光栅对位后再看电信号，信号满足码盘稳定计数要求，完成对位。

这些技术方案，包括改进的技术方案以及进一步改进的技术方案也可以互相组合或者结合，从而达到更好的技术效果。

通过采用上述技术方案，本实用新型具有以下的有益效果：

由原来的手动直接推动灯座位置，改为手动调节螺钉间接调整灯座位置，实际操作中更便于调整灯座位置，并且提高了调整精度；主、副光栅对位后再看电信号，简化了调试过程，信号满足码盘稳定计数要求，提高了调试效率，并且零位脉冲信号基本固定了位置，使得最终的零位脉冲信号与A+脉冲的相对位置得到了保证，为后级测角电路板处理零位提供了稳定、简便的基础，从而光栅式码盘有了更高精度的零位，提高了光栅式码盘的精度。

附图说明

图1是本专利的轴系和主光栅示意图。

图2是本专利的限位灯板和灯座示意图。

图3 是专利的灯座和副光栅示意图。

图4是本专利的整体示意图。

图中，1-底座，2-灯座，3-限位灯板，31-安装孔，4-轴系结构，5-L型对位块，51-螺钉，6-主光栅，7-副光栅。

具体实施方式

下面结合附图对本专利进一步解释说明。但本专利的保护范围不限于具体的实施方式。

实施例1

如图1-4所示，本专利的一种光栅式码盘主副光栅7对位装置，包括显微镜、底座1、灯座2、限位灯板3、轴系结构4、L型对位块5、主光栅6和副光栅7。

显微镜设置在底座1中心孔位置；限位灯板3上设置有安装孔31，限位灯板3通过安装孔31设置在底座1一侧；限位灯板3中心处设置有轴承座，轴系结构4通过轴承座设置在限位灯板3中心；灯座2通过安装孔31设置在限位灯板3外侧；L型对位块5通过安装孔31设置在灯座2外侧，L型对位块5上设置有螺钉51，螺钉51末端与灯座2位置相对应；通过拧紧螺钉51调整灯座2位置。

主光栅6设置在轴系结构4上，主光栅6透光区域刻划一条线粗为0.1mm的圆圈线，主光栅6的平面度设计要求不大于0.01mm；副光栅7设置在灯座2上，副光栅7的平面度设计要求不大于0.01mm，副光栅7不透光区域蚀刻三条紧邻的透光虚弧，中间虚弧的曲率和宽度与主光栅6上圆圈线一致。

灯座2装配好副光栅7后先安装在轴系结构4上，放在测高仪下测副光栅7的的高度和平整度，根据副光栅7的高度和平整度车削主光栅6安装面，主要靠整体车削控制主、副光栅7之间的间距。对位操作较之前快捷方便，虽然因为机加、测量误差等原因，主、副光栅7平面度不能达到理想化平面度的状态，但能用整体车削控制距离对位的码盘，信号数据都能到调试目标。

通过显微镜观测主、副光栅7的对位情况，当中间虚线全部不透光，仅显示两侧透光虚线时，锁紧副光栅7使主、副光栅7实现精准对位；在对位后，用L型对位块5上的螺钉51辅助微调，可使相位差达到更好的状态；主、副光栅7对位后再看电信号，信号满足码盘稳定计数要求，完成对位。

设计图

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