阅读说明：本技术 一种光栅尺 (Grating ruler ) 是由 王洋 李德胜 逄增宝 焦环宇 郎志明 武平 于 2019-09-29 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种光栅尺,包括尺壳和设于其上的读数头,还包括：在尺壳的豁口处设置有用于与读数头的梭形面配合的至少两组密封条；任意一组密封条包括沿尺壳的豁口的两侧相对设置的第一密封条和第二密封条,第一密封条和第二密封条的内侧均分别设有存储槽,存储槽能够和与其相对的第一密封条或第二密封条的头部搭接以实现密封；分别设于尺壳长度方向的两端的密封导流板,密封导流板设于尺壳和端盖之间。该装置通过设置至少两组密封条、存储槽和密封导流板的形式分别对尺壳、读数头和端盖之间的间隙进行密封,提高密封效果,密封保持性高,维护频次低,降低成本,提高生产效率。(The invention discloses a grating ruler, which comprises a ruler shell and a reading head arranged on the ruler shell, and also comprises: at least two groups of sealing strips which are matched with the spindle-shaped surface of the reading head are arranged at the notch of the ruler shell; any group of sealing strips comprises a first sealing strip and a second sealing strip which are oppositely arranged along two sides of the opening of the ruler shell, the inner sides of the first sealing strip and the second sealing strip are respectively provided with a storage groove, and the storage grooves can be lapped with the head parts of the first sealing strip or the second sealing strip which are opposite to the storage grooves to realize sealing; the sealing guide plates are respectively arranged at the two ends of the length direction of the ruler shell and are arranged between the ruler shell and the end cover. The device seals the clearance between chi shell, reading head and the end cover respectively through the form that sets up at least two sets of sealing strip, holding tank and sealed guide plate, improves sealed effect, and sealed retentivity is high, and it is low to maintain the frequency, and reduce cost improves production efficiency.)

一种光栅尺

技术领域

本发明涉及精密测量设备领域，更具体地说，涉及一种光栅尺。

背景技术

封闭式光栅尺在精密测量与自动控制领域作为直线位置测量装置是代表性产品，广泛应用在高精数控机床、高精度自动化测量设备、并且特别是在加工机床中用于测量刀具和待加工的工件的相对位置，应具有高防护等级，保证光栅尺长期运行安全可靠。高精度的封闭式光栅尺与驱动器、直线电机、上位机构成全闭环，实现高精度测量。

目前市场上封闭式光栅尺大多采用单层密封条结构，主要结构包括铝型材外壳，外壳在长度方向上的一面设有开口，单层密封条置于此开口中，用于阻挡外部的灰尘、油污、冷却液等污染物进入尺壳内，防止对内部的光栅造成污染，影响传感器信号质量，进而影响测量精度，严重甚至导致光栅尺读数报错，系统瘫痪。由于密封条的材料及结构特点，工作中时时进行开合循环动作，单层密封条密封效果有限，一般连续工作半年，就需要专业人员对密封条进行更换或者对密封条和尺壳内部进行清擦维护，这样对于应用厂家造成不便，维护成本增加，影响了设备的生产效率。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种光栅尺，以解决现有光栅尺单层密封条密封效果差、需频繁维护、增加维护成本等问题。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种光栅尺，包括尺壳和设于其上的读数头，还包括：

在所述尺壳的豁口处设置有用于与所述读数头的梭形面配合的至少两组密封条；

任意一组所述密封条包括沿所述尺壳的豁口的两侧相对设置的第一密封条和第二密封条，所述第一密封条和所述第二密封条的内侧均分别设有存储槽，所述存储槽能够和与其相对的所述第一密封条或所述第二密封条的头部搭接以实现密封；

分别设于所述尺壳长度方向的两端的密封导流板，所述密封导流板设于所述尺壳和端盖之间。

优选地，所述第一密封条和所述第二密封条的内侧均分别设有用于放置润滑脂的润滑槽，所述润滑槽的个数为多个；多个所述润滑槽的面积均分别沿所述第一密封条和所述第二密封条的头部至尾部依次增大。

优选地，所述密封导流板的两侧壁面上均分别铺设有用于与所述尺壳和所述端盖密封的密封件，所述密封件具体为密封橡胶条。

优选地，所述密封导流板上设有用于对沿长度方向凸出于所述尺壳的所述密封条让位的让位槽。

优选地，还包括设于所述尺壳内侧用于安装所述密封导流板的安装槽，所述安装槽的形状与所述密封导流板的形状相适应。

优选地，设于所述尺壳上、用于分别对所述第一密封条和所述第二密封条安装的密封条安装槽，所述第一密封条和所述第二密封条分别设有用于与所述密封条安装槽配合的安装凸起。

优选地，相邻所述密封条与梭形面配合以形成通气腔，所述通气腔连接有用于吹散灰尘的通气组件。

优选地，所述通气组件包括：

设于所述端盖外侧与外界连通的通气孔；

设于所述端盖内侧与所述通气孔连通的通气导流件，所述通气导流件包括与所述通气孔连通的中心部、及沿所述中心部的两侧相对设置且对气流进行导流的导流面；

设于所述密封导流板的一侧、用于安装所述通气导流件的通气导流槽，所述通气导流槽上设有用于与所述导流面对应的导流口，所述密封导流板的另一侧设有用于与所述导流口一一对应的中空导流柱，所述中空导流柱与所述通气腔连通。

优选地，所述通气腔包括相邻所述第一密封条间和相邻所述第二密封条间分别形成的第一通气腔和第二通气腔，所述第一通气腔和所述第二通气腔内分别设有所述中空导流柱。

优选地，所述第一通气腔和所述第二通气腔所对应的尺壳的内壁上、设有用于与所述中空导流柱的壁面贴合的弧形面。

本发明提供的光栅尺，包括尺壳和设于其上的读数头，还包括：在尺壳的豁口处设置有用于与读数头的梭形面配合的至少两组密封条；任意一组密封条包括沿尺壳的豁口的两侧相对设置的第一密封条和第二密封条，第一密封条和第二密封条的内侧均分别设有存储槽，存储槽能够和与其相对的第一密封条或第二密封条的头部搭接以实现密封；分别设于尺壳长度方向的两端的密封导流板，密封导流板设于尺壳和端盖之间。

应用本发明提供的光栅尺，通过设置至少两组密封条用以阻隔外部的灰尘、油污和冷却液等污染物进入尺壳内，防止对内部的光栅造成污染，影响传感器信号质量，且通过存储槽和密封条的头部搭接实现密封条的顶部密封，防止非读数头接触区的密封条开口过大造成污染物的进入，同时，通过在尺壳和端盖之间设置密封导流板实现二者之间的污染物的阻隔，即，该装置通过设置至少两组密封条、存储槽和密封导流板的形式分别对尺壳、读数头和端盖之间的间隙进行密封，提高密封效果，密封保持性高，维护频次低，降低成本，提高生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种光栅尺的***结构示意图；

图2为图1的局部剖视结构示意图；

图3为本发明实施例提供的尺壳的局部放大示意图；

图4为本发明实施例提供的第一密封条和第二密封条的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的尺壳的侧向结构示意图；

图6为本发明实施例提供的密封导流板的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的端盖的结构示意图。

附图中标记如下：

读数头1、密封条2、标尺光栅3、尺壳4、密封导流板5、端盖6；

第一密封条21、第二密封条22、存储槽23、润滑槽24、密封条安装槽41、密封件51、让位槽52、通气孔61、安装槽62、第一通气腔71、第二通气腔72、通气导流槽81、中空导流柱82、导流面83、导流凸起84。

具体实施方式

本发明实施例公开了一种光栅尺，以解决现有光栅尺单层密封条密封效果差、需频繁维护、增加维护成本等问题。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图7，图1为本发明实施例提供的一种光栅尺的***结构示意图；图2为图1的局部剖视结构示意图；图3为本发明实施例提供的尺壳的局部放大示意图；图4为本发明实施例提供的第一密封条和第二密封条的结构示意图；图5为本发明实施例提供的尺壳的侧向结构示意图；图6为本发明实施例提供的密封导流板的结构示意图；图7为本发明实施例提供的端盖的结构示意图。

在一种具体的实施方式中，本发明提供的光栅尺，包括尺壳4和设于其上的读数头1，尺壳4的上方设有读数头1，读数头1与尺壳4的豁口处设置安装，且尺壳4的两端可拆卸的固定连接有端盖6，其中，读数头1与尺壳4、端盖6与尺壳4的连接及固定方式可参考现有技术，还包括：

在尺壳4的豁口处设置有用于与读数头1的梭形面配合的至少两组密封条2；至少两组包括两组及两组以上，两组密封条2间平行设置，且优选为距离相等，通过在尺壳4的豁口处设置至少两组密封条2以实现尺壳4的多层保护，减少尺壳4内的标尺光栅3及其它传感器件的污染，防护效果显著，同时，尺壳4与密封条2间可通过粘接或者卡接的方式实现固定，可根据实际需要进行设置，均在本发明的保护范围内。

任意一组密封条2包括沿尺壳4的豁口的两侧相对设置的第一密封条21和第二密封条22，第一密封条21和第二密封条22的内侧均分别设有存储槽23，存储槽23能够和与其相对的第一密封条21或第二密封条22的头部搭接以实现密封；可以理解的是，梭形面与尺壳4的接触区包括读数头1接触区和非读数头1接触区，由此设置，以保证非读数头1接触区的第一密封条21和第二密封条22间的密封，其中，设置在第一密封条21和第二密封条22一者中的存储槽23，与另一者的头部搭接实现密封，头部放置于存储槽23中以使得二者密封，如第一密封条21的存储槽23与第二密封条22的头部搭接设置，此处仅为一种优选的实施方案。其中，存储槽23优选为弧形槽，以保证接触的对接效果，同时，头部一般为圆弧部，通过弧形槽与圆弧部配合保证搭接效果，在读数头1滑行至与密封条2接触时，能够快速实现分离，保证与读数头1的配合。在其他实施例中，也可以根据需要设置存储槽23的具体形式，只要能够达到相同的技术效果即可，对具体的实现方式不作限定。

其中，第一密封条21和第二密封条22分别沿豁口的两侧相对设置，多组第一密封条21间设有预设距离，同样地，多组第二密封条22间也设有预设距离。

分别设于尺壳4长度方向的两端的密封导流板5，密封导流板5设于尺壳4和端盖6之间。由此设置，以保证尺壳4和端盖6之间的密封效果，在一种实施例中，可在端盖6上设置嵌入密封导流板5的嵌入槽，通过密封胶实现安装及密封，并可通过螺栓件端盖6与尺壳4固定，进而实现三者的固定。

应用本发明提供的光栅尺，通过设置至少两组密封条2用以阻隔外部的灰尘、油污和冷却液等污染物进入尺壳4内，防止对内部的光栅造成污染，影响传感器信号质量，且通过存储槽23和密封条2的头部搭接实现密封条2的顶部密封，防止非读数头1接触区的密封条2开口过大造成污染物的进入，同时，通过在尺壳4和端盖6之间设置密封导流板5实现二者之间的污染物的阻隔，即，该装置通过设置至少两组密封条2、存储槽23和密封导流板5的形式分别对尺壳4、读数头1和端盖6之间的间隙进行密封，提高密封效果，密封保持性高，维护频次低，降低成本，提高生产效率。

具体的，第一密封条21和第二密封条22的内侧均分别设有用于放置润滑脂的润滑槽24，润滑槽24的个数为多个。润滑槽24与存储槽23同向布置，且优选为二者的形状及结构相同，以便于生产加工，润滑槽24用于存储润滑脂，以减少密封条2与读数头1相对运动间的摩擦力，进而增加密封条2的使用寿命，同时减小工作时的拖动力。其中，多个包括两个及两个以上，在一种实施例中，润滑槽24的个数优选为两个，在其他实施例中，可根据实际需要设置润滑槽24的个数，均在本发明的保护范围内。

进一步地，多个润滑槽24的面积均分别沿第一密封条21和第二密封条22的头部至尾部依次增大。由此设置，以在密封条2的上部保证开口的大小，由此以保证密封条2头部的密封性，在远离第一密封条21和第二密封条22的缝隙一端，在尾部可设置较大面积的润滑槽24以承载更多的润滑脂，在保证第一密封条21和第二密封条22的密封性的前提下保证润滑效果。

在一种实施例中，密封导流板5的两侧壁面上均分别铺设有用于与尺壳4和端盖6密封的密封件51，密封件51具体为密封橡胶条。密封导流板5的两壁面上设有密封件51，通过注塑在密封导流板5上的质软的一圈密封橡胶条与端盖6贴紧密封，另一面同样通过注塑密封橡胶条与尺壳4侧面配合贴紧，进一步地，通过密封螺栓将端盖6、密封导流板5和尺壳4紧固，密封螺栓紧固时可通过在端盖6上设置沉孔，通过在沉孔处设置密封圈进行密封，也可以在螺纹处涂抹专用的密封胶或配合的沉孔与密封螺钉帽通过锥面贴合，起到定位密封的效果。

具体的，密封导流板5上设有用于对沿长度方向凸出于尺壳4的密封条2让位的让位槽52。让位槽52的形状与密封条2的截面形状一致，密封条2凸出于尺壳4的端面部分置于让位槽52中，以防止污染物从端盖6和尺壳4之间的缝隙进入至密封条2中，在一种优选的实施方案中，密封条2为两组，相应地，尺壳4上设有分别与两组密封条2对应的让位槽52。

进一步地，还包括设于尺壳4内侧用于安装密封导流板5的安装槽62，安装槽62的形状与密封导流板5的形状相适应。密封导流板5通过安装槽62嵌入至尺壳4内，并通过在密封导流板5的周向设置密封橡胶条实现与尺壳4的密封，端盖6上设有用于螺栓密封固定的沉孔。

在一种实施例中，设于尺壳4上、用于分别对第一密封条21和第二密封条22安装的密封条安装槽41，第一密封条21和第二密封条22分别设有用于与密封条安装槽41配合的安装凸起。尺壳4的豁口处的两端设有密封条安装槽41，密封条安装槽41和安装凸起配合实现第一密封条21和第二密封条22的安装定位，通过卡接的方式实现固定，密封条安装槽41和安装凸起优选为矩形，在其他实施例中，也可以根据需要设置相应的结构，只要能够达到相同的技术效果即可。

在上述各实施例的基础上，相邻密封条2与梭形面配合以形成通气腔，通气腔连接有用于吹散灰尘的通气组件。可以理解的是，通气组件与气源连接，相邻密封条2与梭形面形成闭合的通气腔，通气腔连接有通气组件，通气组件可具体为与端盖6连通的通气管路，气流在通气腔中沿相邻密封条2和梭形面接触，其中，相邻第一密封条21和梭形面间形成第一通气腔71，相邻第二密封条22和梭形面间形成第二通气腔72，气流分别导入第一通气腔71和第二通气腔72中，在两个腔体中形成负压，一方面向尺壳4内压着内侧密封条2，增加内侧密封条2的贴合力，加强防护。另一方面向外顶着外层密封条2，通过外层密封条2的间隙，向外不断吹出压缩空气，避免污染物由外向内进入，通过多层密封条2和层间通压缩空气的方法以防止污染物的进入。

进一步地，设于端盖6外侧与外界连通的通气孔61；

设于端盖6内侧与通气孔61连通的通气导流件，通气导流件包括与通气孔61连通的中心部、及沿中心部的两侧相对设置且对气流进行导流的导流面83；

设于密封导流板5的一侧、用于安装通气导流件的通气导流槽81，通气导流槽81上设有用于与导流面83对应的导流口，密封导流板5的另一侧设有用于与导流口一一对应的中空导流柱82，中空导流柱82与通气腔连通。

通气孔61的个数优选为一个，通气孔61贯通端盖6以实现空气的流通，通气导流件的中心部与通气孔61连通，在中心部的两侧设有导流面83，以将空气进行两股分流，在中心部与导流面83间设有便于气体汇聚的导流凸起8484，导流面83沿中心部的两侧对称设置，导流面83自中心部向边缘处向内倾斜，以留有对气流进行导向的通道，气流经中心部后沿导流面83分为两股。

密封导流板5的一侧设有通气导流槽81，其位置和深度与通气导流件相适应，通气导流槽81内设有导流口，导流口将气流导入至通气腔中，气流经过导流口进入至中空导流柱82，实现气流由外部至通气腔中的导通，第一通气腔71和第二通气腔72分别对应有中空导流柱82，其中，中空导流柱82与密封导流板5固定连接，优选为一体式设置，导流柱的前端设有圆角。

具体的，通气腔包括相邻第一密封条21间和相邻第二密封条22间分别形成的第一通气腔71和第二通气腔72，第一通气腔71和第二通气腔72内分别设有中空导流柱82。

第一通气腔71和第二通气腔72经梭形面分隔，中空导流柱82分别与第一通气腔71和第二通气腔72连通，实现气流导入，中空导流柱82设有预设长度，其长度可根据需要进行设置。

进一步地，第一通气腔71和第二通气腔72所对应的尺壳4的内壁上、设有用于与中空导流柱82的壁面贴合的弧形面。中空导流柱82优选为圆柱体，弧形面对中空导流柱82进行间接支撑，以防止中空导流柱82的长度过长时发生弯折，与通气腔接触对读数头1的运动造成干涉，同时中空导流柱82贴合在弧形面上以优化安装空间，保证气流循环，优选地，可在弧形面和中空导流柱82间设置粘接剂以对其进行固定，或者当弧形面能够对中空导流柱82进行有效支撑时，可不进行上述设置，均在本发明的保护范围内。在其他实施例中，当中空导流柱82不为圆柱体时，尺壳4的内壁上也可以相应地的设置槽体以对中空导流柱82进行安装定位。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。