[发明专利]带时栅测控的精密转台轴承

说明书

技术领域

本发明属于精密回转台技术领域，主要涉及的是一种带时栅测控装置的精密转台轴承。

技术背景

精密回转台轴承主要用于旋转精度要求高、轴向、径向载荷大并有倾翻力矩的设备上，如数控加工中心转台、雷达旋转台、医用转台、精密机床等领域，由于这类设备的支承部件——精密转台轴承，在传动过程中受疲劳、磨损等因素的影响，其旋转精度会逐渐降低，致使操作误差逐渐加大。目前解决此类问题采取的措施是：通过设置测量系统来确定精密转台运转的角度或转动弧度。但由于现有测量系统所采用的为磁栅、钢栅、光栅等，而这类测量系统对环境的要求较高，测量系统精度最高只能达到±3角秒，不能满足实际高精度需要。

发明内容

本发明的目的由此产生，提出一种带时栅测控的精密转台轴承。通过时栅传感器检测轴承的转动位置来确定或控制精密转台运转的角度或转动弧度，实现对精密转台的高精度测控，最高精度达到0.8角秒，并可以在浸油环境，冲击、振动及水气环境下正常工作。

本发明实现上述目的采取的技术方案是：一种带时栅控制的精密转台轴承包括由第二动圈、静圈、第一动圈、第一组圆柱滚子，第二组圆柱滚子和第三组圆柱滚子构成的精密转台轴承，所述第二动圈安装在第一动圈上端面上，静圈安装在第二动圈下面和第一动圈的推力滚道上面和第一动圈外径滚道之间，第一组圆柱滚子安装在静圈下端面与第一动圈推力滚道面之间，第二组圆柱滚子安装在第一动圈的外径滚道与静圈内径之间，第三组圆柱滚子安装在静圈上端面与第二动圈下端面之间，在所述第二动圈的外圆上设有等分齿,在所述静圈的上端面上安装时栅传感器，时栅传感器把检测到的时钟脉冲信号传输到微处理器，通过控制系统实现对精密回转台的高精度测控和定位。

所述时栅传感器通过螺栓安装在静圈的上端面上。

所述时栅传感器内圆距离第二动圈外圆距离小于0.5mm。

本发明设计合理，结构简单，由于在轴承内部设置有两排推力圆柱滚子和一组径向圆柱滚子，因此可以承受轴向、径向载荷和倾翻力矩；由于在精密转台轴承的第二动圈上设置有等分齿，在静圈上安装有时栅位移传感器，当第二动圈转动起来时，通过等分齿上某点的移动，安装在静圈上的时栅传感器通过时栅位移传感器收集信号并与微处理器的配合使用，把监测到的信号及时传递到设备控制系统中，控制系统的显示屏上面可以看到具体位移参数，控制系统通过反馈值与给定值进行比较后，对产生的位移偏差量由数控系统进行补偿，由此，实现对精密回转台的高精度测控和定位。达到及时监测精密转台转动的运转角度或转动弧度的目的。由于检测元件为时栅传感器结构，因此对工作环境要求较低，可以在高、低温环境，浸油环境，水气环境，振动环境，冲击等环境下正常工作。

附图说明

图1为本发明时栅检测结构示意图。

图2为本发明的俯视示意图。

图中： 1、第二动圈， 2、时栅传感器， 3、静圈， 4、第一动圈， 5、第一组圆柱滚子，6、第二组圆柱滚子，7、微处理器， 8、第三组圆柱滚子。

具体实施方式

结合附图，对本发明实施例进行详细说明。

本实施例所属的一种带时栅测控精密转台轴承由第二动圈1、时栅传感器2、静圈3、第一动圈4、第一组圆柱滚子5，第二组圆柱滚子6，微处理器7，第三组圆柱滚子8构成。第二动圈1安装在第一动圈4端面上，在轴承第二动圈的外圆上加工有均布等分齿，该等分齿与第二动圈为整体结构；或在轴承第二动圈的外圆上装配有均布等分齿，该等分齿与第二动圈为分体结构。等分齿圈为导磁材料。这样时栅传感器才能搜集到动圈上某点移动的时钟脉冲信号，供测量精度使用。静圈安装在第二动圈下面和第一动圈的推力滚道上面和第一动圈外径滚道之间，静圈的上端面、下端面和内径分别用来支承三组圆柱滚子，第一组圆柱滚子安装在静圈下端面与第一动圈推力滚道面之间，第二组圆柱滚子安装在第一动圈的外径与静圈内径之间，第三组圆柱滚子安装在静圈上端面与第二动圈下端面之间，用于承受轴向、径向载荷和倾翻力矩。时栅传感器2通过螺栓安装在静圈3的上端面上，传感器内圆距离第二动圈外圆距离小于0.5mm。时栅传感器2和微处理器7均采用的是公知技术，微处理器7放置在机箱里，一端通过数据线与时栅传感器2连接，另一端与控制系统连接。

使用时，轴承的第一动圈和第二动圈与回转台一起转动，三组圆柱滚子也一起转动。由于在精密转台轴承的第二动圈上设置有等分齿，静圈上安装有时栅传感器，通过时栅位移传感器收集信号并与微处理器7的配合使用，把监测到的信号及时传递到设备控制系统中（控制系统的显示屏上面可以看到具体位移参数），控制系统通过反馈值与给定值进行比较后，对产生的位移偏差量由数控系统进行补偿，由此，实现对精密回转台的高精度测控和定位。达到及时监测精密转台转动的运转角度或转动弧度的目的。由于检测元件为时栅传感器结构，因此对工作环境要求较低，可以在高、低温环境，浸油环境，水气环境，振动环境，冲击等环境下正常工作。