專利名稱：長度測量儀的制作方法
技術領域：
本實用新型屬長度測量工具領域，特別涉及一種大尺寸精密長度測量儀器。
背景技術：
測量工具通常按用途分為通用測量工具、專類測量工具和專用測量工具三類；還可按工作原理分為機械、光學、氣動、電動和光電等類型，這種分類方法是由測量工具的發(fā)展歷史形成的?，F(xiàn)代很多測量工具已經(jīng)發(fā)展成為同時采用精密機械、光、電等原理，并與電子計算機技術相結合的測量工具。
目前，國內外市場上所出現(xiàn)的長度精密測量工具，其測量對象基本上都限于中小尺寸，在測量大尺寸待測物體時，測量人員仍然采用光學測量或卡尺測量等傳統(tǒng)測量手段。上述測量手段不僅測量精度難以保證而且操作步驟也比較煩瑣，測量過程中的環(huán)境因素也在一定程度上影響著測量效果。
實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題在于提供一種環(huán)境要求較低，結構合理，測量精度等級高，操作方便的長度測量儀。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的長度測量儀，它包括基座、顯示部分、配裝于基座上的測試尾端及測試首端；所述測試首端與測試尾端可沿基座作縱向直線相對移動；在所述基座上縱向配有光柵尺；在所述測試首端與光柵尺對應部位設有光柵動尺；所述光柵動尺的信號輸出端接顯示部分的輸入端。
作為一種優(yōu)選方案，本實用新型的測試尾端含有尾座、固定于尾座上的測量尾塊；尾座可沿基座縱向直線移動。另外，上述尾座在結構上包括含有光軸的底座及測量尾塊座；所述測量尾塊座經(jīng)光軸與底座配接；所述測量尾塊座可沿光軸橫向移動；在所述尾座上設有控制測量尾塊座橫向位移量的調整螺桿。本實用新型的測試首端含有測頭座、固定于測頭座上的測量首塊；測頭座可沿基座縱向直線移動。上述測頭座在結構上包括含有光軸的測頭底座及測量首塊座；所述測量首塊座經(jīng)光軸與測頭底座配接；所述測量首塊座可沿光軸縱向移動；在所述測頭底座上設有控制測量首塊座縱向位移量的調整螺桿。
作為另一種優(yōu)選方案，本實用新型在所述基座上可縱向設置齒條；在所述測試首端與齒條對應位置設有齒輪；所述齒輪經(jīng)輪軸與測試首端上的手輪配接；所述齒輪與齒條嚙合。
另外，本實用新型在所述基座上可縱向設置滑軌；所述測試尾端的底部及測試首端的底部配裝于滑軌上并可沿滑軌作縱向直線相對移動。
本實用新型通過配置光柵尺這一檢測元件有效實現(xiàn)了對大直線尺寸的高精度測量與校對。直線滑軌具有運行平穩(wěn)，行走及定位精度高等特點。采用齒輪驅動方式可進一步提高本實用新型綜合性能。本實用新型方便了用戶的使用與操作，節(jié)省了測量時間，降低了對測量人員及測量環(huán)境的要求。
中國計量科學研究院測試結果正向測單位mm


反向測單位mm



以下結合附圖所描述的實施方式對本實用新型作進一步詳細說明。
圖1為本實用新型的主視圖；圖2為本實用新型圖1中沿A-A向剖視圖；
圖3為本實用新型圖1中沿B-B向剖視圖；圖4為本實用新型的俯視圖；具體實施方式
如圖1、2、3所示，本實用新型配備光柵尺一套作為長度檢測元件，數(shù)顯表一套作為長度示值讀出裝置，直線滑軌一套作為運動導向機構，齒條一套作為驅動元件，測量首端一套，測量尾端一套。其具體結構包括基座10、顯示部分30、配裝于基座10上的測試尾端及測試首端；測試首端與測試尾端可沿基座10作縱向直線相對移動；在基座10上縱向配有光柵尺27；在測試首端與光柵尺27對應部位設有光柵動尺28(圖4)；光柵動尺28的信號輸出端接顯示部分30的輸入端。為方便測量，測試尾端或測試首端均可分割成兩部分；其中測試尾端含有尾座、固定于尾座上的測量尾塊5；尾座可沿基座10縱向直線移動。測試首端含有測頭座、固定于測頭座上的測量首塊12；所述測頭座可沿基座10縱向直線移動。為使測量尾塊5實現(xiàn)二維移動，測量尾塊座3可采用橫向可移動結構設計，基于這一點，尾座可包括含有光軸23的底座25及測量尾塊座3；所述測量尾塊座3經(jīng)光軸23與底座25配接；所述測量尾塊座3可沿光軸23橫向移動；在所述尾座上設有控制測量尾塊座3橫向位移量的調整螺桿4。需要調整測量尾塊5的橫向距離時，僅需旋動調整螺桿4即可。當然，如果需要調整測量尾塊5的高度，可以在測量尾塊5與測量尾塊座3的裝配方式上做些考慮，比如可以靠安裝板22、26上的長槽孔來進行調整。需要上下移動時，只需調整光軸23的高度即可(圖2)。這樣測量尾塊5實際上就實現(xiàn)了空間的三維移動。為進一步控制測量首塊12的移動速度，在測頭座上可配置能縱向控制測量首塊12位移量的機構。本實用新型主要從測頭座的結構上加以考慮，它包括含有光軸15的測頭底座11、16及測量首塊座13；所述測量首塊座13經(jīng)光軸15與測頭底座11、16配接；所述測量首塊座13可沿光軸15縱向移動；在所述測頭底座11、16上設有控制測量首塊座13縱向位移量的調整螺桿17。為進一步提高本實用新型的綜合性能，本實用新型可采用齒輪驅動方式。在基座10上縱向設有齒條31；在測試首端與齒條31對應位置設有齒輪33；所述齒輪33經(jīng)輪軸32與測試首端上的手輪34配接；所述齒輪33與齒條31嚙合。另外，在所述基座10上縱向可設有滑軌6；測試尾端的底部及測試首端的底部配裝于滑軌6上并可沿滑軌6作縱向直線相對移動。
本實用新型選配部件有高支承座兩套，即高支承體8、高支承體29，矮支承座兩套，即矮支承體7、矮支承體9。其基體平臺可以選用優(yōu)質大理石平板，底座為兩個鑄鐵支座，可調整高度。圖3中的35為鑄鐵座。
直線運動滑軌6具有以下特點可無間隙輕快運動，行走精度高，定位精度高，所有方向都具有高剛性，容許負荷大，維護保養(yǎng)簡單，安裝時也很方便，而且還降低了總成本。
直線光柵尺27具有以下特點速度高，可達120m/rpm；最大抗振性為20g；精確度高，可以達到±3μm；重復性好于1μm，可以保證在任何時候讀取的數(shù)值穩(wěn)定在一定的范圍內；可以抑制溫度變化，當溫度變化時，光柵尺會隨之調整它的位置；安裝方便，容易保證精度。
數(shù)顯表可以幫助顯示光柵尺的數(shù)值，其特點有可進行文字和數(shù)字顯示，按鈕鍵可采用人機工程學設計，可對誤差進行補償。在數(shù)顯表設計上可考慮采用防濺屑的前置面板及堅固的護罩；數(shù)顯表具有數(shù)據(jù)接口，便于打印輸出測量數(shù)據(jù)。
在具體操作時，將所制造的測量首端及測量尾端安裝在直線運動滑軌6的滑塊上，安裝調整完后把測量尾端固定，用來作為0位基準，通過轉動手輪34，使測量首端可以在滑軌6上輕松地往復運動。光柵尺27的動尺28安裝在測量首端上，這樣，移動測量首端時，光柵尺27的動尺28也會隨之運動，利用光柵尺27和數(shù)顯表30的結合，可以準確讀取當前位置數(shù)值，從而實現(xiàn)了測量的目的。
底座25安裝在直線滑軌6的滑塊24上，可以推動，使其在滑軌6上來回移動，并可停留在任意點，通過鎖緊手柄1，可以使其位置固定。一旦安裝完成，底座25作為測量儀的固定端不得隨意移動。
測頭底座的底板安裝在直線滑軌6的滑塊19上，轉動手輪34帶動齒輪33的旋轉，由于齒輪與齒條的傳動作用，使測頭底座底板在滑軌6上作直線運動，需快速移動時，可以推動其底板，不能推動其它部位。通過鎖緊手柄20，可以使其在需要的測量位置固定，以便進行精確測量。通過手輪34的緩慢轉動，可以實現(xiàn)測量時的微調功能。
測量首塊座13通過光軸15、直線軸承、光軸支撐座安裝在測頭底座11、16上，旋轉調整螺桿17，使測量首塊座13在光軸15上移動，可用來調整測量首塊12的前后移動，來實現(xiàn)安裝時的微調。如圖1所示，21為擋塊。
測量動作說明1、通電開機接通電源后，將數(shù)顯表背后的開關打開，按C鍵后按ENTER鍵，顯示器顯示關機前的當前位置值。
2、零位確認開機30分鐘預熱后，松開測量首塊座中部的鎖緊裝置，移動測量首塊座到測量尾端附近，使動尺28上的箭頭標記于附近光柵尺27上的兩箭頭標記區(qū)間內，選擇數(shù)顯表30“0”參考坐標系，按動字母“X”，此時，位置顯示值閃爍，緩慢移動測量首塊座靠近測量尾塊座，當測量塊貼近時，示值為“0”，即零位得到確認。此后即可進行測量操作。
3、測量操作把測量首塊座與測量尾塊座上的測量塊對齊貼近，選擇數(shù)顯表“1”參考坐標系，把坐標顯示值置“0”，然后轉動手輪34，使其到需要的測量位置，略微鎖緊，將待校準的傳遞標尺放置在測量塊上，管尺的固定端置于測量尾塊座側，利用手輪34微調功能來達到所需數(shù)據(jù)，校正標尺尺寸。完成測量工作。
4、校準操作選擇數(shù)顯表座18上的數(shù)顯表“0”參考坐標系，位置顯示值不閃爍時，移動測量首塊座到顯示值為“0”的位置，選擇數(shù)顯表“1”參考坐標系，確認顯示值是當前測量所需要的初始設定值(分內外徑兩種)，實現(xiàn)在測量過程中的校準操作。
5、關機鎖緊測量首塊座中部的鎖緊裝置，關閉顯示器，關閉顯示器背后的電源開關，關斷電源。
關閉顯示器時，先按動ON/OFF鍵，再關閉顯示器背后的電源開關，可以永久保存當前位置值；如果直接關閉顯示器背后的電源開關，則當前位置值可以保存30分鐘。
本實用新型可設計成多種規(guī)格5米、4米、3.5米、3米、2.5、2米、1.5米等，測量精度可達到±0.005mm/m。
權利要求1.一種長度測量儀，其特征在于，包括基座(10)、顯示部分(30)、配裝于基座(10)上的測試尾端及測試首端；所述測試首端與測試尾端可沿基座(10)作縱向直線相對移動；在所述基座(10)上縱向配有光柵尺(27)；在所述測試首端與光柵尺(27)對應部位設有光柵動尺(28)；所述光柵動尺(28)的信號輸出端接顯示部分(30)的輸入端。
2.根據(jù)權利要求1所述的長度測量儀，其特征在于所述測試尾端含有尾座、固定于尾座上的測量尾塊(5)；所述尾座可沿基座(10)縱向直線移動。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的長度測量儀，其特征在于所述測試首端含有測頭座、固定于測頭座上的測量首塊(12)；所述測頭座可沿基座(10)縱向直線移動。
4.根據(jù)權利要求2所述的長度測量儀，其特征在于所述尾座包括含有光軸(23)的底座(25)及測量尾塊座(3)；所述測量尾塊座(3)經(jīng)光軸(23)與底座(25)配接；所述測量尾塊座(3)可沿光軸(23)橫向移動；在所述尾座上設有控制測量尾塊座(3)橫向位移量的調整螺桿(4)。
5.根據(jù)權利要求3所述的長度測量儀，其特征在于所述測頭座包括含有光軸(15)的測頭底座(11、16)及測量首塊座(13)；所述測量首塊座(13)經(jīng)光軸(15)與測頭底座(11、16)配接；所述測量首塊座(13)可沿光軸(15)縱向移動；在所述測頭底座(11、16)上設有控制測量首塊座(13)縱向位移量的調整螺桿(17)。
6.根據(jù)權利要求1或2所述的長度測量儀，其特征在于在所述基座(10)上縱向設有齒條(31)；在所述測試首端與齒條(31)對應位置設有齒輪(33)；所述齒輪(33)經(jīng)輪軸(32)與測試首端上的手輪(34)配接；所述齒輪(33)與齒條(31)嚙合。
7.根據(jù)權利要求1或2所述的長度測量儀，其特征在于在所述基座(10)上縱向設有滑軌(6)；所述測試尾端的底部及測試首端的底部配裝于滑軌(6)上并可沿滑軌(6)作縱向直線相對移動。
8.根據(jù)權利要求4所述的長度測量儀，其特征在于在所述基座(10)上縱向設有滑軌(6)；所述測試尾端的底部及測試首端的底部配裝于滑軌(6)上并可沿滑軌(6)作縱向直線相對移動。
9.根據(jù)權利要求5所述的長度測量儀，其特征在于在所述基座(10)上縱向設有滑軌(6)；所述測試尾端的底部及測試首端的底部配裝于滑軌(6)上并可沿滑軌(6)作縱向直線相對移動。
10.根據(jù)權利要求3所述的長度測量儀，其特征在于在所述基座(10)上縱向設有齒條(31)；在所述測試首端與齒條(31)對應位置設有齒輪(33)；所述齒輪(33)經(jīng)輪軸(32)與測試首端上的手輪(34)配接；所述齒輪(33)與齒條(31)嚙合。
專利摘要本實用新型公開一種大尺寸精密長度測量儀器，它包括基座(10)、顯示部分(30)、配裝于基座(10)上的測試尾端及測試首端；所述測試首端與測試尾端可沿基座(10)作縱向直線相對移動；在所述基座(10)上縱向配有光柵尺(27)；在所述測試首端與光柵尺(27)對應部位設有光柵動尺(28)；所述光柵動尺(28)的信號輸出端接顯示部分(30)的輸入端；所述測試尾端含有尾座、固定于尾座上的測量尾塊(5)；所述尾座可沿基座(10)縱向直線移動；所述測試首端含有測頭座、固定于測頭座上的測量首塊(12)；所述測頭座可沿基座(10)縱向直線移動。本實用新型環(huán)境要求低，結構合理，測量精度等級高，操作方便。
文檔編號G01B11/02GK2784876SQ20052002281
公開日2006年5月31日 申請日期2005年2月6日 優(yōu)先權日2005年2月6日
發(fā)明者雷繩明, 劉金花 申請人:雷繩明, 劉金花