一种不受基材变形的光栅尺自适应调整机构的制作方法

1.本发明涉及一种光栅尺自适应调整机构，特别是涉及一种不受基材变形的光栅尺自适应调整机构，属于光栅尺自适应调整机构技术领域。


背景技术：

2.现在市场所有精密机床设备使用的光栅尺都是直接和设备基体连接，所以一旦工作环境温度发生变化，基材会带着光栅尺一同发生膨胀或收缩，再加上光栅尺本身受温度影响导致的变形，二者相互作用，导致设备精度发生不规律的变化，无法快速准确的进行温控补偿，找回设备的有效状态，为了解决上述问题，常用的方式有：
3.1、减小光栅尺自身受温度变形影响导致的精度误差，采用玻璃材质的光栅尺以便减小膨胀和收缩率；
4.2、减小基体自身热胀冷缩带给光栅尺的变形影响，故将光栅尺贴到受温度变化变形量很小的花岗岩或者碳纤维基材上
5.对于要确保定位精度要求高的场合，一旦温度发生变化，上述方式治标不治本，不能从根本上消除和减小环境温度对设备自身精度的影响。更重要的一点是，基材和光栅尺自身的的变形相互影响，两者的变化无法进行线性拟合和量化，即使每次温度的变化情况一样，每次精度的偏差和补偿都不完全相同，这就使后期设备温度补偿的不确定性影响设备的稳定性，另外现有技术中的光栅尺在长期使用的时候上面容易附着灰尘和废屑，通常是人工清理比较费时费力，其次在使用的时候没有良好的降温处理设备，为此设计一种不受基材变形的光栅尺自适应调整机构来解决上述问题。


技术实现要素：

6.本发明的主要目的是为了提供一种不受基材变形的光栅尺自适应调整机构，将光栅尺安装在光栅尺底座的凹槽中，且光栅尺底座与光栅尺采用相同材质，然后再将光栅尺底座和四个限位滑块组件进行滑动配合，通过转动第一调节螺钉以及第二调节螺钉，调节侧调整板和下调整板，使其限位滑块组件与光栅尺底座之间可通过导向滚柱导向和定位，将第一个限位滑块组件上的原点定位孔a和光栅尺底座上的原点定位孔a用螺钉锁死，该位置为光栅尺的原点，此时光栅尺的原点和第一个限位滑块组件固定在一起，然后再将限位滑块组件安装在侧端条槽内，此时光栅尺除原点位置和基材固定在一起，其他部位则通过限位滑块组件的导向和定位与基材之间没有相对位移关系，在温度变化的时候基材形变，此时基材上的限位滑块组件一同发生变化，由于限位滑块组件与光栅尺底座之间通过导向滚柱定位，所以限位滑块组件沿长度方向的变形通过导向滚柱无法传递给光栅尺，因此基材沿光栅尺长度计量方向的变形无法作用在光栅尺上，此时，光栅尺原点固定，尾部自由则光栅尺的变形就是基于原点固定的弹性拉伸变形，通过光栅尺的膨胀系数可计算出此时的光栅尺随温度变化的热变形量，并将此变形量线性带入到设备轴系的补偿数据中，可准确的对设备基材轴系进行进度的控制，另外在长期使用的时候可通过启动调节螺杆驱动组件
驱动清理板组件对光栅尺进行清理，还可启动散热风机组件对整体进行散热处理。
7.本发明的目的可以通过采用如下技术方案达到：
8.一种不受基材变形的光栅尺自适应调整机构，包括基材，所述基材的内部一侧沿所述基材轴向上开设有侧端条槽，并位于侧端条槽的内侧等间距安装有限位滑块组件，所述限位滑块组件的内侧设有通过调整板组件夹持有光栅尺底座，并位于光栅尺底座和调整板组件之间设有导向滚柱，所述光栅尺底座的外侧卡设有光栅尺，一端的限位滑块组件上设有原点定位孔a，且光栅尺底座上设有与该原点定位孔a相互配合的原点定位孔a，且螺杆贯穿原点定位孔a和原点定位孔a并固定在侧端条槽上，所述基材的内部设有散热风机组件，该散热风机组件部分位于侧端条槽的上方面对光栅尺，所述基材的外侧靠近侧端条槽处设有滑轨组件，该滑轨组件的内侧设有调节螺杆驱动组件，调节螺杆驱动组件上安装有可被调节螺杆驱动组件驱动的清理板组件。
9.优选的，限位滑块组件包括限位滑块、基材固定孔、第二调节螺钉、第一调节螺钉和端盖安装孔，所述限位滑块的背部四角处开设有基材固定孔，所述限位滑块的背部靠近中部处开设有两组第二调节螺钉，所述限位滑块的背部靠近第二调节螺钉处开设有原点定位孔a，所述限位滑块的顶部两侧开设有第一调节螺钉，所述限位滑块的端部两侧开设有端盖安装孔。
10.优选的，调整板组件包括侧调整板和下调整板，所述限位滑块的内壁并位于第一调节螺钉对应处设有侧调整板，所述限位滑块的内壁并位于第二调节螺钉的对应处设有下调整板，所述下调整板和侧调整板与光栅尺底座之间设有导向滚柱。
11.优选的，散热风机组件包括散热风扇、散热孔和横管，所述基材的内顶中部处安装有散热风扇，所述散热风扇的底部连通有横管，所述横管的底部连通有贯穿基材位于侧端条槽上方处的散热孔。
12.优选的，滑轨组件包括上限位滑轨和下限位滑轨，所述基材的一侧顶部沿所述基材轴向上安装有上限位滑轨，所述基材的一侧底部沿所述基材轴向上安装有下限位滑轨，且位于上限位滑轨和下限位滑轨的内侧设有可在该上限位滑轨和下限位滑轨内侧滑动的清理板组件。
13.优选的，调节螺杆驱动组件包括调节电机和调节螺杆，所述下限位滑轨的一端安装有调节电机，且调节电机的输出端贯穿下限位滑轨安装有调节螺杆，所述调节螺杆的外侧与所述清理板组件相互啮合。
14.优选的，清理板组件包括连接滑板、u型清理板和清理棉，所述上限位滑轨和下限位滑轨的内部设有分别贯穿上限位滑轨和下限位滑轨的连接滑板，且连接滑板的端部一体成型有u型清理板，所述u型清理板面向所述侧端条槽的一侧铺设有清理棉，位于下限位滑轨内部的连接滑板套设在调节螺杆的外侧并与调节螺杆相互啮合。
15.本发明的有益技术效果：
16.本发明提供的一种不受基材变形的光栅尺自适应调整机构，将光栅尺安装在光栅尺底座的凹槽中，且光栅尺底座与光栅尺采用相同材质，然后再将光栅尺底座和四个限位滑块组件进行滑动配合，通过转动第一调节螺钉以及第二调节螺钉，调节侧调整板和下调整板，使其限位滑块组件与光栅尺底座之间可通过导向滚柱导向和定位，将第一个限位滑块组件上的原点定位孔a和光栅尺底座上的原点定位孔a用螺钉锁死，该位置为光栅尺的原
点，此时光栅尺的原点和第一个限位滑块组件固定在一起，然后再将限位滑块组件安装在侧端条槽内，此时光栅尺除原点位置和基材固定在一起，其他部位则通过限位滑块组件的导向和定位与基材之间没有相对位移关系，在温度变化的时候基材形变，此时基材上的限位滑块组件一同发生变化，由于限位滑块组件与光栅尺底座之间通过导向滚柱定位，所以限位滑块组件沿长度方向的变形通过导向滚柱无法传递给光栅尺，因此基材沿光栅尺长度计量方向的变形无法作用在光栅尺上，此时，光栅尺原点固定，尾部自由则光栅尺的变形就是基于原点固定的弹性拉伸变形，通过光栅尺的膨胀系数可计算出此时的光栅尺随温度变化的热变形量，并将此变形量线性带入到设备轴系的补偿数据中，可准确的对设备基材轴系进行进度的控制，另外在长期使用的时候可通过启动调节螺杆驱动组件驱动清理板组件对光栅尺进行清理，还可启动散热风机组件对整体进行散热处理。
附图说明
17.图1为按照本发明的一种不受基材变形的光栅尺自适应调整机构的一优选实施例的装置整体立体结构示意图；
18.图2为按照本发明的一种不受基材变形的光栅尺自适应调整机构的一优选实施例的a处结构放大图；
19.图3为按照本发明的一种不受基材变形的光栅尺自适应调整机构的一优选实施例的装置整体主剖视图；
20.图4为按照本发明的一种不受基材变形的光栅尺自适应调整机构的一优选实施例的b处结构放大图；
21.图5为按照本发明的一种不受基材变形的光栅尺自适应调整机构的一优选实施例的限位滑块及光栅尺底座组合侧剖视图；
22.图6为按照本发明的一种不受基材变形的光栅尺自适应调整机构的一优选实施例的限位滑块立体结构示意图；
23.图7为按照本发明的一种不受基材变形的光栅尺自适应调整机构的一优选实施例的光栅尺底座结构平面图。
24.图中：1-基材，2-散热风扇，3-侧端条槽，4-上限位滑轨，5-下限位滑轨，6-连接滑板，7-限位滑块，8-光栅尺底座，9-u型清理板，10-清理棉，11-横管，12-基材固定孔，13-散热孔，14-调节螺杆，15-调节电机，16-端盖安装孔，17-光栅尺，18-侧调整板，19-下调整板，20-第二调节螺钉，21-第一调节螺钉，22-导向滚柱，23-原点定位孔a，24-原点定位孔a。
具体实施方式
25.为使本领域技术人员更加清楚和明确本发明的技术方案，下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
26.如图1-图7所示，本实施例提供的一种不受基材变形的光栅尺自适应调整机构，包括基材1，基材1的内部一侧沿基材1轴向上开设有侧端条槽3，并位于侧端条槽3的内侧等间距安装有限位滑块组件，限位滑块组件的内侧设有通过调整板组件夹持有光栅尺底座8，并位于光栅尺底座8和调整板组件之间设有导向滚柱22，光栅尺底座8的外侧卡设有光栅尺17，一端的限位滑块组件上设有原点定位孔a23，且光栅尺底座8上设有与该原点定位孔a23
相互配合的原点定位孔a24，且螺杆贯穿原点定位孔a23和原点定位孔a24并固定在侧端条槽3上，基材1的内部设有散热风机组件，该散热风机组件部分位于侧端条槽3的上方面对光栅尺17，基材1的外侧靠近侧端条槽3处设有滑轨组件，该滑轨组件的内侧设有调节螺杆驱动组件，调节螺杆驱动组件上安装有可被调节螺杆驱动组件驱动的清理板组件。
27.将光栅尺17安装在光栅尺底座8的凹槽中，且光栅尺底座8与光栅尺17采用相同材质，然后再将光栅尺底座8和四个限位滑块组件进行滑动配合，通过转动第一调节螺钉21以及第二调节螺钉20，调节侧调整板18和下调整板19，使其限位滑块组件与光栅尺底座8之间可通过导向滚柱22导向和定位，将第一个限位滑块组件上的原点定位孔a23和光栅尺底座8上的原点定位孔a24用螺钉锁死，该位置为光栅尺17的原点，此时光栅尺17的原点和第一个限位滑块组件固定在一起，然后再将限位滑块组件安装在侧端条槽3内，此时光栅尺17除原点位置和基材1固定在一起，其他部位则通过限位滑块组件的导向和定位与基材1之间没有相对位移关系，在温度变化的时候基材1形变，此时基材1上的限位滑块组件一同发生变化，由于限位滑块组件与光栅尺底座8之间通过导向滚柱22定位，所以限位滑块组件沿长度方向的变形通过导向滚柱22无法传递给光栅尺17，因此基材1沿光栅尺长度计量方向的变形无法作用在光栅尺17上，此时，光栅尺17原点固定，尾部自由则光栅尺17的变形就是基于原点固定的弹性拉伸变形，通过光栅尺17的膨胀系数可计算出此时的光栅尺17随温度变化的热变形量，并将此变形量线性带入到设备轴系的补偿数据中，可准确的对设备基材1轴系进行进度的控制，另外在长期使用的时候可通过启动调节螺杆驱动组件驱动清理板组件对光栅尺17进行清理，还可启动散热风机组件对整体进行散热处理。
28.在本实施例中，限位滑块组件包括限位滑块7、基材固定孔12、第二调节螺钉20、第一调节螺钉21和端盖安装孔16，限位滑块7的背部四角处开设有基材固定孔12，限位滑块7的背部靠近中部处开设有两组第二调节螺钉20，限位滑块7的背部靠近第二调节螺钉20处开设有原点定位孔a23，限位滑块7的顶部两侧开设有第一调节螺钉21，限位滑块7的端部两侧开设有端盖安装孔16。
29.在本实施例中，调整板组件包括侧调整板18和下调整板19，限位滑块7的内壁并位于第一调节螺钉21对应处设有侧调整板18，限位滑块7的内壁并位于第二调节螺钉20的对应处设有下调整板19，下调整板19和侧调整板18与光栅尺底座8之间设有导向滚柱22。
30.在本实施例中，散热风机组件包括散热风扇2、散热孔13和横管11，基材1的内顶中部处安装有散热风扇2，散热风扇2的底部连通有横管11，横管11的底部连通有贯穿基材1位于侧端条槽3上方处的散热孔13。
31.在本实施例中，滑轨组件包括上限位滑轨4和下限位滑轨5，基材1的一侧顶部沿基材1轴向上安装有上限位滑轨4，基材1的一侧底部沿基材1轴向上安装有下限位滑轨5，且位于上限位滑轨4和下限位滑轨5的内侧设有可在该上限位滑轨4和下限位滑轨5内侧滑动的清理板组件，调节螺杆驱动组件包括调节电机15和调节螺杆14，下限位滑轨5的一端安装有调节电机15，且调节电机15的输出端贯穿下限位滑轨5安装有调节螺杆14，调节螺杆14的外侧与清理板组件相互啮合，清理板组件包括连接滑板6、u型清理板9和清理棉10，上限位滑轨4和下限位滑轨5的内部设有分别贯穿上限位滑轨4和下限位滑轨5的连接滑板6，且连接滑板6的端部一体成型有u型清理板9，u型清理板9面向侧端条槽3的一侧铺设有清理棉10，位于下限位滑轨5内部的连接滑板6套设在调节螺杆14的外侧并与调节螺杆14相互啮合。
32.启动调节电机15带动调节螺杆14运动，通过调节螺杆14调节连接滑板6并通过连接滑板6调节u型清理板9运动，进而通过u型清理板9与光栅尺17外侧接触摩擦进行清理灰尘的功能。
33.以上，仅为本发明进一步的实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明所公开的范围内，根据本发明的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都属于本发明的保护范围。