阅读说明：本技术 分体式角度编码器的调制盘及其安装总成和安装方法 (Modulation disk of split type angle encoder and installation assembly and installation method thereof ) 是由 王忠杰 穆志明 于超 于 2020-07-31 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种分体式角度编码器的调制盘,用于安装在旋转轴的轴端面上,调制盘的外部轮廓呈圆片状或圆柱状,垂直于调制盘的轴线的其中一个圆形端面作为调制盘的安装面；调制盘上还开设有一贯穿调制盘两个圆形端面的中心孔,并且中心孔的横截面形状关于圆形端面的圆心中心对称,中心孔的内侧面用于与安装在轴端面上的偏心螺钉的螺帽抵紧配合,以通过旋转偏心螺钉来调整调制盘的轴线与旋转轴的轴线之间的偏心量；环绕中心孔的周向开设有多个供紧固件穿过的调制盘安装孔,以能够通过紧固件将安装面固定于轴端面上,本发明可大大提高调制盘的安装效率和安装精度。本发明还涉及一种分体式角度编码器的调制盘安装总成及调制盘安装方法。(The invention relates to a modulation disk of a split type angle encoder, which is used for being installed on the shaft end surface of a rotating shaft, the outer contour of the modulation disk is in a disc shape or a cylinder shape, and one circular end surface which is vertical to the axis of the modulation disk is used as the installation surface of the modulation disk; the modulation disc is also provided with a central hole penetrating through two circular end faces of the modulation disc, the cross section of the central hole is symmetrical about the center of the circle of the circular end face, and the inner side face of the central hole is used for being abutted and matched with a nut of an eccentric screw arranged on the end face of the shaft so as to adjust the eccentric amount between the axis of the modulation disc and the axis of the rotating shaft by rotating the eccentric screw; the invention can greatly improve the installation efficiency and the installation precision of the modulation disk. The invention also relates to a modulation board mounting assembly and a modulation board mounting method of the split type angle encoder.)

分体式角度编码器的调制盘及其安装总成和安装方法

技术领域

本发明涉及角度编码器设计生产技术领域，特别涉及一种分体式角度编码器的调制盘、调制盘安装总成及调制盘安装方法。

背景技术

编码器是一种利用光电转换效应，将输出轴上的几何位移量转换成为脉冲或者数字量的传感器，具有结构紧凑、稳定性强、精密度高等特点。误差大于±20″的编码器称为旋转编码器，误差小于等于±20″的编码器称为角度编码器，角度编码器广泛应用于数控转台、测量设备、天文望远镜、齿轮测量机等高准确度及高角度分辨率的场合，分体式角度编码器具有结构小巧、无内置轴承、转动惯量低等优点，因而广受用户青睐。分体式角度编码器通常包括调制盘和读数头，调制盘安装在待测设备(或称为安装设备)的旋转轴上，读数头安装在待测设备的固定件上，调制盘包括但不限于光栅调制盘、磁栅调制盘以及齿轮调制盘，调制盘、读数头以及发光组件共同配合完成角度测量。

在高准确度、高分辨率要求的设备中，测量系统准确度是衡量设备性能的主要指标，按照误差来源来讲，影响角度编码器准确度的主要误差源是调制盘的中心与被测设备的旋转轴中心的偏心量，以光栅调制盘为例：光栅的刻划中心与被测设备的旋转中心的偏心量e，该偏心量e(单位为μm)与测量准确度Δψ(单位为″)存在如下关系：Δψ＝±412e/D，其中D(单位为mm)为光栅刻划直径，由该公式可以看出，若要保证角度编码器具有较高的准确度，则需尽量减小光栅的刻划中心与被测设备的旋转中心的偏心量e。

角度编码器的光栅一般分为钢鼓式光栅和玻璃光栅，钢鼓式光栅(简称钢鼓光栅)的材质为金属，一般呈圆柱状，其光栅刻划线位于圆柱的外侧面上；玻璃光栅通常呈圆片状，其光栅刻划线位于圆片的圆形端面上。以下首先对目前的钢鼓式光栅的安装方式进行介绍：

方式(1)：请参考图1，读数头01安装在电机壳体的内腔中，旋转轴的端部设置有转轴锥面04，转轴锥面04下部为沿转轴径向凸出的安装盘，钢鼓光栅02的中心孔为与转轴锥面04配合的光栅锥面05，钢鼓光栅02套装在旋转轴上以使光栅锥面05与转轴锥面04配合，均布在钢鼓光栅02圆周方向上的定位螺钉03旋入安装盘内之后将钢鼓光栅02压紧在转轴锥面04上。

该种方式中钢鼓光栅02仅靠光栅锥面05与转轴锥面04之间的摩擦力固定，由于需要使用定位螺钉03的力矩来调整光栅的位置，因而定位螺钉03的锁紧力矩受限，无法使用高锁紧力矩，且不能使用弹簧垫圈进行防松，这导致光栅锥面05与转轴锥面04之间的摩擦力有限，再加上钢鼓光栅02本身转动惯量较大的缘故，在高速、高加速度或者具有一定冲击振动时，钢鼓光栅02容易产生位移，导致角度编码器的测量精度改变；

方式(2)：请参考图2，读数头01安装在电机壳体的内腔中，钢鼓光栅02与旋转轴采用端面连接的形式，使用敲击装置06手动调整光栅的径向偏心(即光栅的刻划中心与被测设备的旋转中心的偏心量e)，然后通过定位螺钉03将钢鼓光栅紧固在旋转轴的端部，然而手动敲击力度难以控制，误差较大、敲击过程容易损坏光栅、并且敲击调整过程需要耗费大量的时间，安装效率很低；对于安装深度较大的光栅而言，敲击装置06甚至没有布置空间，根本无法通过手动敲击的方式来调整光栅的偏心量；

然后对目前的玻璃光栅的安装方式进行介绍：

方式①：请参考图3，光栅07与光栅座08组成光栅组件，光栅组件与旋转轴采用端面连接的形式，使用敲击装置06手动调整光栅的径向偏心，然后通过定位螺钉03将光栅组件紧固在旋转轴的端部，然而该种方式与方式(2)存在同样的缺点；

方式②：请参考图4，光栅07与旋转轴端面直接装配，采用固定胶粘接的方式，使用敲击装置06手动调整光栅的径向偏心，除了与方式①存在同样的缺点之外，该方式中还存在着光栅不便于拆卸更换的缺点；

方式③：请参考图5，光栅07与光栅座08做成光栅组件，光栅座08套装在旋转轴的外周，旋转轴上设置有沿径向凸出的支撑盘，光栅组件通过定位螺钉紧固在支撑盘上，然而该种方式仅靠加工精度保证光栅组件与旋转轴的同心度，无法在安装过程中调整光栅组件的径向偏心，因而安装精度较低，测量精度不够理想。

其他形式的调制盘的安装过程中同样存在着上述技术问题。

因此，在调制盘安装过程中如何能够快速、精确且方便的调整调制盘的径向偏心量，以保证角度编码器测量的准确性是目前本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种分体式角度编码器的调制盘，以便在安装过程中能够快速、精准且方便的调整调制盘的径向偏心量，从而保证角度编码器测量的准确性。

本发明的另一目的还在于提供一种包含有上述调制盘的分体式编码器的调制盘安装总成。

本发明的再一目的还在于提供一种调制盘安装方法。

为达到上述目的，本发明提供的分体式角度编码器的调制盘，用于安装在旋转轴的轴端面上，其中，

所述调制盘的外部轮廓呈圆片状或圆柱状，垂直于所述调制盘的轴线的其中一个圆形端面作为所述调制盘的安装面；

所述调制盘上还开设有一贯穿所述调制盘两个圆形端面的中心孔，并且所述中心孔的横截面形状关于所述圆形端面的圆心中心对称，所述中心孔的内侧面用于与安装在所述轴端面上的偏心螺钉的螺帽抵紧配合，以通过旋转所述偏心螺钉来调整所述调制盘的轴线与所述旋转轴的轴线之间的偏心量；

环绕所述中心孔的周向开设有多个供紧固件穿过的调制盘安装孔，以能够通过紧固件将所述安装面固定于所述轴端面上。

优选的，所述调制盘为光栅调制盘、磁栅调制盘或齿轮调制盘。

优选的，在上述调制盘中，所述调制盘为光栅调制盘，所述中心孔的内侧面至少设置有一对用于与所述偏心螺钉的螺帽抵紧配合的抵紧面，每一对所述抵紧面中的两个抵紧面在圆周方向上的夹角为180°。

优选的，在上述调制盘中，所述中心孔的横截面呈圆形，所述抵紧面为平面，并且在所述光栅的圆形端面上，任意一抵紧面与所述圆形端面的圆心之间的距离均相等，且任意一所述抵紧面均与所述圆形端面的直径垂直。

优选的，在上述调制盘中，所述中心孔的内侧面开设有至少一对朝向所述光栅调制盘的外圈凹陷的调整槽，所述调整槽的槽底构成所述抵紧面。

优选的，在上述调制盘中，所述调整槽呈U型，且所述调整槽与所述中心孔相接的边角位置设置有弧形过渡边。

优选的，在上述调制盘中，所述抵紧面为弧面、V型面、斜面或波浪面。

优选的，在上述调制盘中，所述光栅调制盘为钢鼓光栅或者玻璃光栅，并且，

所述钢鼓光栅呈圆柱状，所述钢鼓光栅的中部空腔构成所述中心孔，其底部端面构成所述安装面；

所述玻璃光栅包括：

光栅座，所述光栅座包括筒体和沿径向凸起于所述筒体侧壁的凸环，所述凸环的底面与所述筒体的底面平齐，其中，所述筒体的中空腔体构成所述中心孔，所述凸环的底面以及所述筒体的底面共同构成所述安装面；

环形光栅本体，所述环形光栅本体套设于所述筒体上并与所述凸环固定连接。

优选的，所述环形光栅本体与所述凸环粘接相连。

本发明中所公开的调制盘安装总成，包括偏心螺钉、旋转轴、紧固件以及上述任意一项中所公开的调制盘，其中，

所述旋转轴的轴端面上设置有与所述调制盘安装孔对应的多个轴端安装孔以及至少一对位置调整孔，任意一对所述位置调整孔的中心的连线均经过所述旋转轴的中心；

所述偏心螺钉包括螺杆部和连接于所述螺杆部的螺帽，所述螺帽的横截面呈圆形，且其轴线与所述螺杆部的轴线之间存在偏心距，所述螺帽上至少设置有一个能够带动所述螺杆部转动的非圆形的操作部；

所述螺杆部螺纹旋合于所述位置调整孔中，且所述螺帽与所述中心孔的内侧面抵紧配合，以通过旋转所述偏心螺钉来调整所述光栅的轴线与所述旋转轴的轴线之间的偏心量；

所述紧固件穿过所述调制盘安装孔后旋紧于所述轴端安装孔内，以将所述安装面固定于所述轴端面上。

优选的，在上述调制盘安装总成中，一部分所述偏心螺钉的螺杆部为右旋螺纹，另外一部分所述偏心螺钉的螺杆部为左旋螺纹。

优选的，在上述调制盘安装总成中，在所述轴端面的圆周方向上，采用右旋螺纹的偏心螺钉与采用左旋螺纹的偏心螺钉间隔排布。

优选的，在上述调制盘安装总成中，所述操作部为凸起于所述螺帽顶部的多边形操作部，或者所述操作部为开设于所述螺帽顶部的多边形下沉槽。

优选的，在上述调制盘安装总成中，所述紧固件为紧固螺钉。

优选的，在上述光栅安装总成中，所述偏心螺钉的螺帽上还设置有用于指示最大偏心位置的指示件。

本发明中所公开的角度编码器的调制盘安装方法，用于安装上述任意一项中所公开的分体式角度编码器的调制盘，该调制盘安装方法包括步骤：

1)将至少一对偏心螺钉旋合在轴端面上，并使所述偏心螺钉的螺帽与所述中心孔的内侧面相抵，任意一对所述偏心螺钉中的两个偏心螺钉在圆周方向上的夹角均为180°，所述偏心螺钉包括螺杆部和连接于所述螺杆部的螺帽，所述螺帽的横截面呈圆形，且其轴线与所述螺杆部的轴线之间存在偏心距，所述螺帽上至少设置有一个能够带动所述螺杆部转动的非圆形的操作部，旋转所述偏心螺钉，以通过所述螺帽推动所述调制盘产生位移；

2)待所述调制盘的轴线与所述旋转轴的轴线之间的偏心量不大于预设值时，停止旋转所述偏心螺钉，并通过紧固件将所述光栅的安装面固定于所述轴端面。

优选的，上述调制盘安装方法中，在所述步骤1)中，一部分所述偏心螺钉的螺杆为右旋螺纹，另一部分所述偏心螺钉的螺杆为左旋螺纹。

优选的，上述调制盘安装方法中，在所述轴端面的圆周方向上，采用右旋螺纹的偏心螺钉与采用左旋螺纹的偏心螺钉间隔排布。

优选的，上述调制盘安装方法中，在所述步骤1)中，还包括：在所述偏心螺钉的螺杆与所述轴端面的螺纹配合处施加螺纹紧固剂。

本发明中所公开的调制盘，用于安装在旋转轴的轴端面上，该光栅开设有一贯穿调制盘本身两个圆形端面的中心孔，该中心孔的内侧面能够与安装在轴端面上的偏心螺钉的螺帽抵紧配合，在调制盘安装过程中，旋转轴端面上的偏心螺钉即可使调制盘产生位移，从而实现调制盘的轴线(即调制盘的刻划中心)与所述旋转轴的轴线之间的偏心量的调节，待偏心量达到要求后，保持各个偏心螺钉不动，然后通过紧固件将调制盘的安装面固定在轴端面上。

该种调制盘至少具有如下优点：

适用于空间狭小且安装腔深度较大(深井式腔体)的应用场合，仅采用占用空间很小的螺钉旋转工具(如T形扳手)即可驱动偏心螺钉旋转，从而实现调制盘的轴线与旋转轴的轴线之间的偏心量的调整，相比于敲击方式而言，调整速度显著提高，大大节约了装配工时；

偏心螺钉的螺杆采用高精度螺纹，偏心螺钉旋转过程中可推动调制盘进行微小移动，从而实现调制盘位置的精细调整，这可在极大程度上提高偏心量的调整精度，能够满足设备对角度编码器高测量精度的要求；

无需敲击即可实现调制盘的轴线与旋转轴的轴线之间的偏心量的调整，不会对调制盘造成破坏；

调制盘通过紧固件与偏心螺钉组合定位，定位可靠性高，调制盘的耐冲击和耐振动性能高。

本发明中所公开的分体式编码器的调制盘安装总成中，由于采用了上述调制盘，因而该调制盘安装总成兼具上述调制盘相应的技术优点，本文中对此不再进行赘述。

本发明中所公开的调制盘安装方法，通过偏心螺钉调整调制盘的轴线与旋转轴的轴线之间的偏心量，并通过紧固件与偏心螺钉组合实现调制盘的安装定位，因而该调制盘安装方法同样具备上述优点。

附图说明

图1为现有技术中钢鼓光栅的第一种安装方式示意图；

图2为现有技术中钢鼓光栅的第二种安装方式示意图；

图3为现有技术中玻璃光栅的第一种安装方式示意图；

图4为现有技术中玻璃光栅的第二种安装方式示意图；

图5为现有技术中玻璃光栅的第三种安装方式示意图；

图6为本发明实施例中所公开的偏心螺钉的主视示意图；

图7为图6中所公开的偏心螺钉的螺杆与螺帽的位置关系示意图；

图8为图6中所公开的偏心螺钉的螺帽结构示意图；

图9为本发明一种实施例中所公开的钢鼓光栅的纵剖面结构示意图；

图10为图9中所公开的钢鼓光栅的俯视示意图；

图11为本发明另一种实施例中所公开的钢鼓光栅的纵剖面结构示意图；

图12为图11中所公开的钢鼓光栅的俯视示意图；

图13为本发明一种实施例中所公开的玻璃光栅的纵剖面结构示意图；

图14为图13中所公开的玻璃光栅的俯视示意图；

图15为本发明另一种实施例中所公开的玻璃光栅的纵剖面结构示意图；

图16为图15中所公开的玻璃光栅的俯视示意图；

图17为本发明实施例中所公开的安装设备的结构示意图；

图18为钢鼓光栅在图17中所公开的安装设备上进行安装时的示意图；

图19为图18中偏心螺钉与抵紧面的配合示意图；

图20为图18中的偏心螺钉与抵紧面一种视角下的配合示意图；

图21为图18中的偏心螺钉与抵紧面另一种视角下的配合示意图；

图22为玻璃光栅在图17中所公开的安装设备上进行安装时的示意图；

图23为图22中偏心螺钉与抵紧面的配合示意图；

图24为图22中的偏心螺钉与抵紧面一种视角下的配合示意图；

图25为图22中的偏心螺钉与抵紧面另一种视角下的配合示意图；

图26为齿轮调制盘在待测设备上的安装示意图；

图27为图26的纵剖结构示意图；

图28为磁栅调制盘在待测设备上的安装示意图；

图29为图28的纵剖结构示意图。

其中，1为光栅，2为偏心螺钉，3为紧固件，4为旋转轴，5为设备本体，6为读数头，7为T型扳手，11为安装面，12为光栅刻划面，13为抵紧面，14为光栅安装孔，15为光栅座，16为环形光栅本体，21为螺杆部，22为螺帽，23为操作部，24为指示孔，41为位置调整孔，42为轴端安装孔，43为轴端面，2a为左旋偏心螺钉，2b为右旋偏心螺钉，101为齿轮调制盘，102为磁栅调制盘，e为偏心距。

具体实施方式

本发明的核心之一是提供一种分体式角度编码器的调制盘，以便在安装过程中能够快速、精准且方便的调整调制盘的径向偏心量，从而保证角度编码器测量的准确性。

本发明的另一核心是提供一种包含有上述调制盘的分体式编码器的调制盘安装总成。

本发明的再一核心是提供一种调制盘安装方法。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

本发明中所公开的角度编码器的调制盘，用于安装在旋转轴的轴端面上，调制盘的外部轮廓呈圆片状或者圆柱状，垂直于调制盘的轴线的其中一个圆形端面作为调制盘的安装面，调制盘上还开设有一个贯穿调制盘两个圆形端面的中心孔，并且该中心孔的横截面形状关于圆形端面的圆心呈中心对称形式，中心孔的内侧面用于与安装在轴端面上的偏心螺钉的螺帽抵紧配合，以便通过旋转偏心螺钉来调整调制盘的轴线与旋转轴的轴线之间的偏心量；

该调制盘环绕中心孔的周向上开设有多个调制盘安装孔，以便能够通过紧固件将安装面固定在轴端面上，所谓中心孔的周向具体是环绕中心孔的外周的方向，周向的轨迹可以为圆形也可为非圆形。

需要进行说明的是，分体式角度编码器通常包括调制盘和读数头，调制盘安装在待测设备的旋转轴上，读数头安装在待测设备的固定件上，调制盘、读数头以及发光组件共同配合完成角度测量。调制盘包括但不限于光栅调制盘、磁栅调制盘以及齿轮调制盘，其中，光栅调制盘在本发明实施例中可简称为光栅，所谓调制盘的外部轮廓呈圆片状或圆柱状，并非指调制盘的外部轮廓呈严格的圆片状或圆柱状，大致圆片状和大致圆柱状也属于本发明中所保护的范围，例如齿轮调制盘的外部轮廓大体呈圆片状，但其外圆周具有齿轮形成的锯齿状结构。

以光栅为例对本发明进行介绍：

本发明中所公开的分体式角度编码器的光栅，在实际应用过程中需要安装在旋转轴4的轴端面43(轴端面垂直于旋转轴的轴线)上，与读数头6配合共同完成旋转轴4的转动角度的测量，该光栅1的外部轮廓整体呈圆片状或者圆柱状，本领域技术人员能够理解的是，圆片状和圆柱状的光栅1主要区别在于光栅1在高度(即两个圆形端面之间的距离)上的尺寸不同，光栅1的两个圆形端面与光栅1的轴线(即为光栅的刻划中心线)垂直，其中一个圆形端面在安装时作为光栅1的安装面11，当然，实际安装过程中可能安装面11整体贴合于轴端面43上，也可能是安装面11的一部分贴合于轴端面43上；

光栅1上还开设有一个中心孔，该中心孔贯穿光栅1的两个圆形端面，并且该中心孔的横截面形状(由垂直于光栅轴线的面截取而得的面)关于圆形端面的圆心呈中心对称，可选的方式，中心孔的横截面是一个圆形或者多边形，或者圆形与多边形相接所形成的图形，中心孔的内侧面用于与安装在轴端面43上的多个偏心螺钉2的螺帽22抵紧配合，以通过旋转偏心螺钉2的方式来调整光栅1的轴线与旋转轴4的轴线之间的偏心量，最终达到提高角度编码器检测精度的目的；

在该光栅1上，环绕中心孔的周向上开设有多个光栅安装孔14(即调制盘安装孔)，光栅安装孔14的作用在于供紧固件3穿过，以便通过紧固件3将光栅1的安装面11固定于轴端面43上。

对上述方案进行理解后，本领域技术人员容易得知，在进行光栅1的轴线与旋转轴4的轴线之间的偏心量调节时，偏心螺钉2应当成对布置，每一对偏心螺钉2中的两个偏心螺钉2负责一个直径方向上的偏心量的往复调节，并且随着偏心螺钉2数量的增加，光栅1在同一平面上的调节方向就更加精细，调节精度也就更高。

本发明中分别针对钢鼓光栅和玻璃光栅进行具体说明，请参考图9至图12，钢鼓光栅分两个实施例说明：

实施例a

请首先参考图9和图10，钢鼓光栅的外部轮廓整体呈圆柱状，其中部的空腔构成上述中心孔，钢鼓光栅的光栅刻划面12位于圆柱的侧面，钢鼓光栅的底部端面构成上述安装面11；从图中可以看出，本实施例中的钢鼓光栅的中心孔的横截面呈圆形，圆形的内侧面可以直接与偏心螺钉2的螺帽22抵紧配合；为了进一步优化方案，中心孔的内侧面至少设置有一对用于与偏心螺钉2的螺帽22抵紧的抵紧面13，每一对的抵紧面13中的两个抵紧面13在圆周方向上的夹角均为180°，以保证两个抵紧面13位于同一直径上；在本实施例中，抵紧面13为平面，在光栅1的圆形端面上，设置有两对共四个抵紧面13，这两对抵紧面13所在的直径相互垂直，每一个抵紧面13与圆形端面的圆心之间的距离均相等，即附图10中的H1＝H2-H3＝H4，并且任意一抵紧面13与圆形端面的直径垂直；

光栅安装孔14分布在中心孔的外周，光栅安装孔14的数量不受具体限制，本实施例中光栅安装孔14具体设置有四个，四个光栅安装孔14均匀分布于中心孔的周向。

作为进一步部的优化，中心孔的内侧面还可开设朝向光栅1的外圈凹陷的调整槽，调整槽的槽底构成上述抵紧面13，如图10中，四个抵紧面13分别为四个调整槽的槽底，调整槽的截面形状可以为U型或者梯形，实际加工过程中，可以将调整槽与中心孔相接的边角位置设置为弧形过渡边，以避免应力集中；调整槽的作用主要是方便偏心螺钉2的安装并容纳偏心螺钉2，因此其横截面形状不受具体限制，只要能够达到上述功能的截面形状均可；

本领域技术人员能够理解的是，除了平面可以作为抵紧面13之外，斜面、V型面以及波浪面等也可以实现与偏心螺钉2的螺帽22的抵紧配合，因此，斜面、V型面以及波浪面也可以作为抵紧面13来使用。

需要进行说明的是，虽然上述实施例中以圆形中心孔来具体说明了中心孔的作用原理，但是中心孔的横截面形状并不应该被限制为圆形，实际上，矩形、正六边形、正八边形等其他形状的中心孔也是可以起到与偏心螺钉2配合来调整光栅1偏心量的作用的。

实施例b

请参考图11和图12，图11和图12中的钢鼓光栅与实施例a中的大部分特征相同，对于相同的特征，本实施例中不再进行重复描述，以下主要针对实施例b与实施例a中不同的技术特征进行描述：

实施例b中所公开的钢鼓光栅的中心孔呈圆形，设置有两对共四个抵紧面13，中心孔的内侧没有设置调整槽，这两对抵紧面13均为与中心孔内侧面直接相接的平面，这两对抵紧面所在的直径相互垂直，每一个抵紧面13与圆形端面的圆心之间的距离均相等，即附图12中的H1＝H2-H3＝H4，并且任意一抵紧面13与圆形端面的直径垂直。

请参考图13至图16，玻璃光栅分两个实施例说明：

实施例c

首先请参考图13和图14，玻璃光栅具体包括光栅座15和环形光栅本体16，环形光栅本体16呈圆片状，玻璃光栅的光栅刻划面12位于环形光栅本体16的底面，光栅座15具有筒体和沿径向凸起于筒体侧壁的凸环，凸环的底面与筒体的底面平齐，筒体的中空腔体构成上述中心孔，凸环的底面以及筒体的底面共同构成上述安装面11，环形光栅本体16套设在筒体上，并与凸环固定连接，环形光栅本体16与凸环之间固定连接的方式不受限制，可以通过连接件固定连接，也可为粘接；本实施例中的玻璃光栅的中心孔呈圆形，圆形的内侧面可以直接与偏心螺钉2的螺帽22抵紧配合；为了进一步优化方案，中心孔的内侧面至少设置有一对用于与偏心螺钉2的螺帽22抵紧的抵紧面13，每一对的抵紧面13中的两个抵紧面在圆周方向上的夹角均为180°，以保证两个抵紧面13位于同一直径上；在本实施例中，抵紧面13为平面，在光栅1的圆形端面上，设置有两对共四个抵紧面13，这两对抵紧面13所在的直径相互垂直，每一个抵紧面13与圆形端面的圆心之间的距离均相等，即附图14中的H1＝H2-H3＝H4，并且任意一抵紧面13与圆形端面的直径垂直；

光栅安装孔14具体开设在光栅座15上，并且光栅安装孔14分布在中心孔的外周，光栅安装孔14的数量不受具体限制，本实施例中光栅安装孔14具体设置有四个。

作为进一步部的优化，中心孔的内侧面还可开设朝向光栅1的外圈凹陷的调整槽，调整槽的槽底构成上述抵紧面13，如图14中，四个抵紧面13分别为四个调整槽的槽底，调整槽的截面形状可以为U型或者梯形，实际加工过程中，可以将调整槽与中心孔相接的边角位置设置为弧形过渡边，以避免应力集中；调整槽的作用主要是方便偏心螺钉2的安装并容纳偏心螺钉2，因此其横截面形状不受具体限制，只要能够达到上述功能的截面形状均可；

本领域技术人员能够理解的是，除了平面可以作为抵紧面13之外，斜面、V型面以及波浪面等也可以实现与偏心螺钉2的螺帽的抵紧配合，因此，斜面、V型面以及波浪面也可以作为抵紧面13来使用。

需要进行说明的是，虽然上述实施例中以圆形中心孔来具体说明了中心孔的作用原理，但是中心孔的横截面形状并不应该被限制为圆形，实际上，矩形、正六边形、正八边形等其他形状的中心孔也是可以起到与偏心螺钉配合来调整光栅偏心量的作用的。

实施例d

请参考图15和图16，图15和图16中的玻璃光栅与实施例c中的大部分特征相同，对于相同的特征，本实施例中不再进行重复描述，以下主要针对实施例d与实施例c中不同的技术特征进行描述：

实施例d中所公开的玻璃光栅的中心孔呈圆形，设置有两对共四个抵紧面13，中心孔的内侧没有设置调整槽，这两对抵紧面13均为与中心孔内侧面直接相接的平面，这两对抵紧面13所在的直径相互垂直，每一个抵紧面13与圆形端面的圆心之间的距离均相等，即附图16中的H1＝H2-H3＝H4，并且任意一抵紧面13与圆形端面的直径垂直。

接下来，本发明实施例对分体式编码器的调制盘安装总成进行详细说明，同样以光栅安装总成为例，光栅安装总成包括偏心螺钉2、旋转轴4、紧固件3以及上述任意一实施例中所公开的光栅1，请首先结合图9至图17进行理解，旋转轴4的端面上设置有与光栅安装孔14对应的轴端安装孔42，光栅安装孔14和轴端安装孔42均与紧固件3配合，轴端面43上还设置有至少一对位置调整孔41，位置调整孔41用于供偏心螺钉2安装，请参考图6至图8，偏心螺钉2包括螺杆部21和连接于螺杆部21的螺帽22，螺帽22的横截面呈圆形，以便既能够与中心孔的内侧抵紧配合，又能够实现转动，螺帽22的轴线与螺杆部21的轴线之间存在一偏心距e，螺帽22上至少设置有一个能够带动螺杆部21转动的非圆形的操作部23，参考图17至图25，旋转轴4通过轴承转动安装在设备本体5上，读数头6安装于设备本体5适当位置，穿过光栅安装孔14并旋紧于轴端安装孔42内的紧固件3将光栅1安装在旋转轴4的端部，紧固件3通常可采用紧固螺栓或紧固螺钉，偏心螺钉2的螺杆部21螺纹旋合于位置调整孔41中，螺帽22与中心孔的内侧面抵紧配合，当中心孔的内侧面设置有抵紧面13时，螺帽22与中心孔的抵紧面13抵紧配合，安装过程中，通过旋转偏心螺钉2来调整光栅1的轴线与旋转轴4的轴线之间的偏心量。

为了实现精细调整，偏心螺钉2的螺杆部21的螺纹为高精度螺纹(在本发明中，高精度螺纹具体是指根据GB197-81，公差带等级包含且优于7g的外螺纹)，相应的，位置调整孔41内壁上也应当开设与螺杆部21适配的高精度螺纹。

该光栅安装总成至少具有如下优点：

适用于空间狭小且安装腔深度较大(深井式腔体)的应用场合，仅采用占用空间很小的螺钉旋转工具(如T形扳手)即可驱动偏心螺钉2旋转，从而实现光栅1的轴线与旋转轴4的轴线之间的偏心量的调整，相比于敲击方式而言，调整速度显著提高，大大节约了装配工时；

偏心螺钉2的螺杆部21采用高精度螺纹，偏心螺钉2旋转过程中可推动光栅1进行微小移动，从而实现光栅1位置的精细调整，这可在极大程度上提高偏心量的调整精度，能够满足设备对角度编码器高测量精度的要求；

无需敲击即可实现光栅1的轴线与旋转轴4的轴线之间的偏心量的调整，不会对光栅造成破坏；

光栅通过紧固件3与偏心螺钉2组合定位，定位可靠性高，光栅1的耐冲击和耐振动性能高。

为了进一步提高光栅1安装和定位的可靠性，本实施例对上述实施例中的方案做了进一步优化，具体的，一部分偏心螺钉2的螺杆部21为右旋螺纹，另外一部分偏心螺钉2的螺杆部21为左旋螺纹，在轴端面的圆周方向上，具有右旋螺纹的螺杆部21和具有左旋螺纹的螺杆部21可以实现相互锁定，从而有效防止光栅1的意外转动，大大提高了光栅1的定位可靠性。

作为一种优选的方式，在轴端面的圆周方向上，采用右旋螺纹的偏心螺钉2与采用左旋螺纹的偏心螺钉2间隔排布，如图19和图23中所示，四个偏心螺钉2按照左旋偏心螺钉2a-右旋偏心螺钉2b-左旋偏心螺钉2a-右旋偏心螺钉2b的顺序排列。

不难理解的是，操作部23的具体形式并不受限制，例如操作部23可以为凸起于螺帽22顶部的多边形操作部，也可以为开设在螺帽22顶部的多边形下沉槽，在本实施例中，操作部23具体为开设在螺帽22顶部的多边形下沉槽，如图20至21以及图24至25中所示，操作部23的形状可以为内六角型操作部、花型操作部等，为了方便指示最大偏心位置，本实施例中的螺帽22顶部还设置有一用于指示最大偏心位置的指示孔24。

齿轮调制盘和磁栅调制盘与偏心螺钉、旋转轴以及紧固件所形成的调制盘安装总成除了调制盘本身类型不同之外，其余部件和原理均相同(部件尺寸大小可以不同)，如图26至图29中所示，本领域技术人员可参照光栅安装总成对齿轮调制盘安装总成和磁栅调制盘安装总成进行理解。

以光栅安装总成为例，经实际操作验证，背景技术中所提及的钢鼓安光栅装方式(1)熟练工安装耗时20分钟，安装精度误差为1μm，并且操作方式较难掌握；钢鼓光栅安装方式(2)熟练工安装耗时30分钟，安装精度误差为5μm，并且操作方式较难掌握；

背景技术中所提及的玻璃光栅安装方式①熟练工安装耗时30分钟，安装精度误差为5μm，并且操作方式较难掌握；玻璃光栅安装方式②熟练工安装耗时30分钟，安装精度误差为4μm，并且操作方式较难掌握；玻璃光栅安装方式③熟练工安装耗时5分钟，安装精度误差为20μm，操作方式容易掌握，但安装精度误差很大。

本发明中所公开的光栅安装总成中，无论是钢鼓光栅还是玻璃光栅，熟练工耗时均可控制在10分钟，安装精度误为0.5μm，操作方式容易掌握。

由此可见，本发明中所公开的调制盘安装总成能够极大提高安装效率和安装精度。

最后，对本发明中所公开的分体式角度编码器的调制盘安装方法进行介绍，本实施例中以光栅安装为例进行说明，该光栅安装方法，用于将上述任意一实施例中所公开的光栅1安装在待测设备的旋转轴4上，首先对钢鼓光栅安装方法进行说明，请首先参考图18至图21：

钢鼓光栅安装方法至少包括如下步骤：

将至少一对偏心螺钉2(即偏心螺钉的个数为不小于2的偶数)旋合在旋转轴4的轴端面上，并使偏心螺钉2的螺帽22与光栅1的中心孔的内侧面相抵，任意一对所述偏心螺钉2中的两个偏心螺钉2在圆周方向上的夹角均为180°偏心螺钉2包括螺杆部21和连接在螺杆部21的螺帽22，螺帽22的横截面呈圆形，螺帽22的轴线与螺杆部21的轴线之间存在偏心距e，螺帽22上至少设置有一个能够带动螺杆部21转动的非圆形的操作部23；然后通过操作工具(如T型扳手)旋转所述偏心螺钉2，通过所述螺帽22推动光栅1产生位移；

待光栅1的轴线与旋转轴4的轴线之间的偏心量不大于预设值时，停止旋转偏心螺钉2，并通过紧固件3将光栅1的安装面11固定在轴端面43上。

当然，在进行光栅偏心量调节之前，需先通过紧固件3将光栅1的安装面11预装于轴端面43上。

需要进行说明的是，预设值可根据实际安装精度的需求进行灵活设置，光栅1的轴线与旋转轴4的轴线之间的偏心量可以通过检测设备进行实时监测，该手段是本领域的成熟手段，由于本案中不涉及对偏心量的具体检测过程，因而对偏心量的具体检测手段不再进行详细描述。

从图18至图21中可以看出，设备本体5与旋转轴4之间所形成的安装腔的深度很大，并且设备本体5与旋转轴4之间的操作空间非常狭小，本案中所公开的光栅安装方法尤其适合该种深井式腔体的安装场合，通过T型扳手与操作部23配合来带动偏心螺钉2旋转，可实现对偏心量的精确调节；另外，T型扳手的扳手力臂较长，手动旋转时，偏心螺钉2旋转的角度远小于扳手旋转的角度，这就进一步提高了调整精度，实际测量发现，采用本发明实施例所公开的光栅安装方法进行光栅安装，单台装配平均耗时为5分钟左右，偏心量的误差小于2μm，相比于现有技术而言，偏心量的调整精度提高了5～10倍，耗时降低了4～5倍，大大提高了安装效率和安装精度。

需要进行说明的是，螺帽22实际上具有一定的高度，螺帽22的高度即不宜太小也不宜太大，太小的螺帽高度强度不足，无法实现与中心孔内侧面的抵紧配合，太大的螺帽高度又会造成螺帽22凸出于光栅1表面，占用待测设备的内部空间；螺帽22具体的高度应当根据具体应用场合做适应性调整，螺帽22与螺杆部21之间的偏心距e、螺帽22的圆度以及粗糙度均需根据不同的调整需求进行适应性改变。

在上述光栅安装方法所采用的偏心螺钉2中，同样是一部分偏心螺钉2的螺杆部21为右旋螺纹，另一部分的偏心螺钉2的螺杆部21为左旋螺纹，通过反向螺纹相互锁紧的原理，实现光栅1在轴端面43圆周上的可靠定位；配合紧固件3在轴向和圆周方向上的锁紧作用，光栅1在使用过程中不会产生松动，可应用于高转速以及具有一定冲击和振动的环境。

作为优选的方式，在轴端面43的圆周方向上，采用右旋螺纹的偏心螺钉2与采用左旋螺纹的偏心螺钉2间隔排布；为了进一步提高调整精度，在偏心螺钉2的螺杆部21与轴端面43的螺纹配合处施加螺纹紧固剂，螺纹紧固剂能够将高精度螺纹与螺杆部21之间的间隙填充，以使螺杆部21旋转时以更加微小的步距移动，同时转到相应的位置后不会因螺纹间隙产生反向回转的问题。

然后对玻璃光栅安装方法进行说明：

玻璃光栅除了与钢鼓光栅本身的形状结构、光栅刻划面12位置不同之外，其安装方式与钢鼓光栅在轴端面43上的安装方式相同，只不过紧固件3和偏心螺钉2均是与光栅座15配合，因此，玻璃光栅的详细安装方法本领域技术人员可直接参考上述实施例中所公开的钢鼓光栅的安装方法，本申请文件中对此不再进行重复描述。其他类型的调制盘的安装方式本领域技术人员参考光栅安装方法即可理解。

以上对本发明所提供的分体式角度编码器的调制盘、调制盘安装总成及调制盘安装方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。