标尺光栅自动化装配关键技术研究及设备的研制.pdf

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1、第28卷第6期2015年11月机电产品开发与剀新Devel叩ment＆I曲ov8don0fMacllinery＆Elec砸calProductsVOI．28．N0．6N0v．．2015文章编号：1002锎3(2015)06一133—03标尺光栅自动化装配关键技术研究及设备的研制沙欧(中国科学研究院长春光机所光电技术研发中心，吉林长春130033)摘要：光栅尺是数控机床控制系统的核心部件，论文对标尺光栅的安装工艺与过程作了深入调研．对当前的人工装配工艺的优势与缺点进行了简要分析。结合人工装配过程的优势．提出了标尺光栅的自动化装配方案，该方案能够完成待装配工件的传送、预装配、高精度装配以及恒

2、压保持等完整的装配工序。在此基础上，论文进行了工艺实验并完成了标尺光栅自动化装配线的设计。关键词：光栅尺；标尺光栅；装配；点胶中图分类号：7ITl27文献标识码：Adoi：10．3969／i．issn．1002—6673．2015．06．048R伪明比hofmeKeyT∞hniqu姻粕dDesi驴oftheLi耻rScaleAut唧atedAs∞mblysHAOu(Ch哪chllIlIIlSdtIlteofopdcs，FineMechaflicsandP娜icS，cllineseAcademyofsciences，challgchunJilill130033，china)A吣咖t：Lin

3、erscaIeistIleco咒componentofNCnuchiIletoolcon廿olsyStem．Inthispaper'出eresearchofascale髀dnginsta：Iladonteclmolo盯姐dproc麟isconductedAd啪孵sanddisad啪cagesof山ecurren七呲lualassemblyproce鼯areb血nyan由zed．combined、加出tllead、，岫g豁ofm姐uala豁e血blyproce辐，tllescale乎ating枷tomatedassemblypl越主sputfon^，埘．TheschemecancorTlp

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5、据光栅原理设计而成的位置测量装置，一般用于数控机床的伺服控制系统中。光栅尺主要由标尺光栅和光栅读数头两大部分组成，机床工作时带动标尺光栅和光栅读数头作相对运动，读数头内的传感器对光栅条纹进行检测和判读，从而确定出标尺光栅和读数头的相对位置，即可确定机床的位置信息。光栅尺位置检测精度目前已达到o．5斗m，由于光栅尺属于高精度的光机电产品，其测量精度受到各种因素的影响较大，主要有：光栅部件的制造与安装精度、机械结构的加工质量以及电子器件的可靠性等。光栅尺标尺光栅的装配是光栅尺生产环节的重要一步，其过程是将检测合格的标尺光栅粘接到尺壳的粘接——修稿日期：2015—10—19作者简介：沙欧(19

6、85一)，男，助理研究员。研究方向：光机结构l设计。机械设计。研究课题：①三维扫描仪结构设计；②光栅尺：自动化装配工艺研究；③光机结构设计。已发表论文一篇。面上，要求粘接剂涂抹均匀，粘接剂凝固后粘接层厚度一致，且粘接质量可靠。目前，光栅尺标尺光栅的装配主要由人工完成，这对工人操作技能和经验要求较高。受工人操作技能的限制。也容易出现装配质量参差不齐的情况。本文对人工装配工艺和流程做了深入调研。结合人工装配工艺的优势，提出了标尺光栅的自动化装配方案，并在此基础上完成了自动装配线的设计与实验工作。1人工装配方案目前，光栅尺标尺光栅的装配主要由熟练工人借助简易工具进行操作。装配过程一般为：工人首

7、先在尺壳的粘接面上均匀涂抹专用粘接剂，然后手持标尺光栅的两端将其放置到粘接面位置．再用竹片压紧标尺光栅并往复滑动数次，使标尺光栅与粘接面紧密贴合．最后根据尺壳的不同截面形状。将装配好光栅尺以不同的角度放置24小时以上等待粘结剂凝固即可。上述过程中最为关键的步骤是涂胶和压紧，涂胶时要求涂抹均匀，否则会由于胶层厚度不一致引起测量误差；在压紧时要求用力适度且均匀，否则也会造成胶层厚度的变化。一般133·数控机床世界-情况下，量程较短的光栅