精密立式長(zhǎng)度計(jì)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種精密立式長(zhǎng)度計(jì)，包括底端連接設(shè)有測(cè)頭的測(cè)量桿，以及包括直線導(dǎo)軌，連接設(shè)于直線導(dǎo)軌底端的直線軸承，和相間隔的滑動(dòng)設(shè)于直線導(dǎo)軌上的第一滑動(dòng)組件和第二滑動(dòng)組件的導(dǎo)向支撐機(jī)構(gòu)，測(cè)量桿滑動(dòng)套設(shè)于直線軸承內(nèi)、并依次連接于第一滑動(dòng)組件和第二滑動(dòng)組件上；還包括測(cè)量機(jī)構(gòu)，該測(cè)量機(jī)構(gòu)包括連接設(shè)于直線導(dǎo)軌一側(cè)端面上的反射式光柵標(biāo)尺/磁柵標(biāo)尺，以及連接設(shè)于第一滑動(dòng)組件上、并正對(duì)于反射式光柵標(biāo)尺/磁柵標(biāo)尺，以在測(cè)量桿驅(qū)使第一滑動(dòng)組件沿直線導(dǎo)軌移動(dòng)時(shí)，對(duì)第一滑動(dòng)組件的移動(dòng)量進(jìn)行檢測(cè)并輸出的光柵讀數(shù)頭/磁柵讀數(shù)頭。本精密立式長(zhǎng)度計(jì)測(cè)量精度高，且具有超大量程，克服了現(xiàn)有長(zhǎng)度計(jì)產(chǎn)品不能兼顧高精度和大量程的不足。
【專利說(shuō)明】精密立式長(zhǎng)度計(jì)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于用于工業(yè)自動(dòng)化制造及測(cè)控領(lǐng)域的高精度測(cè)量器具，尤其涉及一種具有超大量程的精密立式長(zhǎng)度計(jì)。

【背景技術(shù)】
[0002]長(zhǎng)度計(jì)是一種集光機(jī)電于一體的高精度、數(shù)字化長(zhǎng)度測(cè)量控制基準(zhǔn)傳感器，它與數(shù)字顯示儀或計(jì)算機(jī)連接以組成長(zhǎng)度測(cè)量系統(tǒng)，其采用接觸式相對(duì)測(cè)量的方式，可用于對(duì)精密機(jī)械、光學(xué)零部件幾何形位公差的精準(zhǔn)檢測(cè)。長(zhǎng)度計(jì)與伺服、數(shù)控系統(tǒng)連接可用于工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)線工序的在線測(cè)量、控制，而其作為一種關(guān)鍵功能部件，也可用于高檔數(shù)控裝備運(yùn)行位置的精準(zhǔn)測(cè)量定位與反饋控制。
[0003]隨著技術(shù)的高速發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)長(zhǎng)度計(jì)產(chǎn)品提出了新的要求，它不僅要求長(zhǎng)度計(jì)具有高測(cè)量精度，同時(shí)也要求長(zhǎng)度計(jì)具有更大的量程，以及較低的外形尺寸和成本。但由于現(xiàn)有的長(zhǎng)度計(jì)產(chǎn)品的測(cè)量基準(zhǔn)尺均采用透射式光柵尺，其受透射式光柵尺固有特性及光柵尺固定安裝架的制約，不能同時(shí)兼顧高精度、大量程及小尺寸的要求。而且現(xiàn)有的長(zhǎng)度計(jì)產(chǎn)品其測(cè)量桿也多采用單點(diǎn)導(dǎo)向支撐機(jī)構(gòu)，受此制約，從保證測(cè)量的穩(wěn)定性及可靠性的角度考慮，其也不能夠?qū)崿F(xiàn)大量程測(cè)量的要求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供了一種精密立式長(zhǎng)度計(jì)，其測(cè)量精度高，且具有超大量程，克服了現(xiàn)有長(zhǎng)度計(jì)產(chǎn)品量程小、適用范圍窄，不能兼顧高精度和大量程的不足。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的精密立式長(zhǎng)度計(jì)包括:
測(cè)量桿，在所述測(cè)量桿的底端連接設(shè)有測(cè)頭；
導(dǎo)向支撐機(jī)構(gòu)，所述導(dǎo)向支撐機(jī)構(gòu)包括直線導(dǎo)軌，連接設(shè)于直線導(dǎo)軌底端的直線軸承，以及相間隔的滑動(dòng)設(shè)于所述直線導(dǎo)軌上的第一滑動(dòng)組件和第二滑動(dòng)組件，所述測(cè)量桿設(shè)于直線軸承內(nèi)、并依次連接于所述第一滑動(dòng)組件和第二滑動(dòng)組件上；
測(cè)量機(jī)構(gòu)，所述測(cè)量機(jī)構(gòu)包括連接設(shè)于直線導(dǎo)軌一側(cè)端面上的反射式光柵標(biāo)尺/磁柵標(biāo)尺，以及連接設(shè)于所述第一滑動(dòng)組件上、并正對(duì)于所述反射式光柵標(biāo)尺/磁柵標(biāo)尺，以在測(cè)量桿驅(qū)使第一滑動(dòng)組件沿直線導(dǎo)軌移動(dòng)時(shí)，對(duì)所述第一滑動(dòng)組件的移動(dòng)量進(jìn)行檢測(cè)并輸出的光柵讀數(shù)頭/磁柵讀數(shù)頭。
[0006]采用上述的技術(shù)方案，通過(guò)使測(cè)量桿經(jīng)由直線軸承及第一滑動(dòng)組件和第二滑動(dòng)組件的滑動(dòng)導(dǎo)向支撐，因而測(cè)量桿在移動(dòng)測(cè)量時(shí)具有三個(gè)導(dǎo)向支撐點(diǎn)，且當(dāng)長(zhǎng)度計(jì)量程超大時(shí)，設(shè)于直線導(dǎo)軌上的第一滑動(dòng)組件和第二滑動(dòng)組件的作用相當(dāng)于一個(gè)導(dǎo)向支撐點(diǎn)，另一個(gè)導(dǎo)向支撐點(diǎn)為直線軸承，其不會(huì)發(fā)生超定位問(wèn)題。而當(dāng)量程較小時(shí)，第一滑動(dòng)組件和第二滑動(dòng)組件中相當(dāng)于其中有一個(gè)為輔助導(dǎo)向支撐點(diǎn)，其對(duì)導(dǎo)向性能的影響也是可以忽略不計(jì)的，因而通過(guò)三個(gè)導(dǎo)向支撐點(diǎn)的設(shè)置可以很好的適于超大量程時(shí)的導(dǎo)向應(yīng)用，保證長(zhǎng)度計(jì)測(cè)量的可靠性和穩(wěn)定性。
[0007]而通過(guò)使用反射式光柵標(biāo)尺/磁柵標(biāo)尺，以及與之適配的光柵讀數(shù)頭/磁柵讀數(shù)頭，可充分利用反射式測(cè)量基準(zhǔn)尺所具有的量程大的優(yōu)點(diǎn)，而且使反射式光柵標(biāo)尺/磁柵標(biāo)尺設(shè)置于直線導(dǎo)軌的一側(cè)端面上，也使得測(cè)量基準(zhǔn)尺幾乎與直線導(dǎo)軌重合且與測(cè)量桿相互平行，因此其產(chǎn)生的阿貝誤差很小，進(jìn)而可保證長(zhǎng)度計(jì)超大量程測(cè)量時(shí)的精確性。
[0008]作為對(duì)上述方式的限定，在所述測(cè)量桿的底端連接設(shè)有測(cè)頭架，所述測(cè)頭安裝于測(cè)頭架上。設(shè)置測(cè)頭架可便于各種測(cè)頭的更換連接。
[0009]作為對(duì)上述方式的限定，所述的直線導(dǎo)軌包括設(shè)有導(dǎo)向槽的導(dǎo)軌本體，在導(dǎo)軌本體位于導(dǎo)向槽內(nèi)的兩側(cè)內(nèi)壁上對(duì)應(yīng)設(shè)有導(dǎo)向桿；所述的第一滑動(dòng)組件包括滑動(dòng)設(shè)于導(dǎo)軌本體上的滑動(dòng)基板，連接于滑動(dòng)基板上的V形基板，以及連接于所述滑動(dòng)基板上、并彎折至反射式光柵標(biāo)尺/磁柵標(biāo)尺一側(cè)的N形彎板，所述測(cè)量桿連接于V形基板上，所述光柵讀數(shù)頭/磁柵讀數(shù)頭連接于N形彎板上，在所述滑動(dòng)基板的底端面上設(shè)有兩列伸入導(dǎo)軌本體的導(dǎo)向槽內(nèi)、并與所述導(dǎo)向桿分別轉(zhuǎn)動(dòng)相接，以使滑動(dòng)基板沿所述導(dǎo)軌本體滑動(dòng)的R槽滑輪。
[0010]在直線導(dǎo)軌上設(shè)置導(dǎo)向桿可保證對(duì)第一滑動(dòng)組件和第二滑動(dòng)組件滑動(dòng)導(dǎo)向的平穩(wěn)性，利用V形基板可便于測(cè)量桿的連接布置，利用N形基板也便于實(shí)現(xiàn)光柵讀數(shù)頭/磁柵讀數(shù)頭與反射式光柵標(biāo)尺/磁柵標(biāo)尺的正對(duì)布置，在滑動(dòng)基板底端面設(shè)置R槽滑輪可便于其在直線導(dǎo)軌上的滑動(dòng)。
[0011]作為對(duì)上述方式的限定，在所述滑動(dòng)基板與其中一列R槽滑輪中的各R槽滑輪的連接處均設(shè)有滑槽，該列中的各R槽滑輪均經(jīng)由滑輪位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可活動(dòng)的連接于所述滑槽中。設(shè)置滑輪位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可調(diào)整其中一列R槽滑輪與直線導(dǎo)軌上的導(dǎo)向桿之間的嚙合間隙量，從而改變滑動(dòng)基板與直線導(dǎo)軌間的滑動(dòng)摩擦力。
[0012]作為對(duì)上述方式的限定，所述滑動(dòng)基板呈“凹”字形，所述的滑輪位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括連接設(shè)于R槽滑輪上的調(diào)節(jié)螺栓，所述調(diào)節(jié)螺栓穿設(shè)于滑槽內(nèi)并于滑動(dòng)基板的凹口處伸出，還包括設(shè)于所述滑動(dòng)基板的凹口中、并與所述調(diào)節(jié)螺栓間螺紋連接的防轉(zhuǎn)底板。使滑動(dòng)基板設(shè)置為“凹”字形，以及經(jīng)由調(diào)節(jié)螺栓和防轉(zhuǎn)底板使R槽滑輪連接設(shè)于滑動(dòng)基板的凹口處，可使得其整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于操作調(diào)整。
[0013]作為對(duì)上述方式的限定，在所述直線導(dǎo)軌的兩端分別連接有上安裝板和下安裝板，所述直線軸承安裝于下安裝板上；還包括設(shè)于所述上安裝板上的測(cè)量力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述的測(cè)量力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)動(dòng)安裝于上安裝板上的轉(zhuǎn)向支撐輪組，相對(duì)于所述第一滑動(dòng)組件及第二滑動(dòng)組件位于直線導(dǎo)軌另一側(cè)的配重塊，以及連接設(shè)于所述測(cè)量桿的頂端與配重塊之間、并由所述轉(zhuǎn)向支撐輪組轉(zhuǎn)動(dòng)支撐的繩索，在所述配重塊上可拆裝的設(shè)有至少一個(gè)配重棒。設(shè)置測(cè)量力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可通過(guò)配重棒的增減調(diào)整控制測(cè)量桿測(cè)量力的大小，以便于提高測(cè)量精確度。
[0014]作為對(duì)上述方式的限定，在所述配重塊相對(duì)的兩個(gè)側(cè)端面上分別設(shè)有導(dǎo)向滑槽，在所述上安裝板與下安裝板之間連接設(shè)有與配重塊上的導(dǎo)向滑槽滑動(dòng)嵌裝配合，以對(duì)所述配重塊的上下移動(dòng)進(jìn)行導(dǎo)向的導(dǎo)向柱。在配重塊上設(shè)置導(dǎo)向滑槽，以及在上安裝板和下安裝板之間設(shè)置與導(dǎo)向滑槽相配合的導(dǎo)向柱，可使得配重塊的上下移動(dòng)更加順暢，以保證測(cè)量桿測(cè)量力的穩(wěn)定。
[0015]作為對(duì)上述方式的限定，在所述直線導(dǎo)軌的兩端分別連接有上安裝板和下安裝板，所述直線軸承安裝于下安裝板上；還包括設(shè)于所述上安裝板上，以及上安裝板與下安裝版之間的護(hù)罩組件，所述護(hù)罩組件包括包罩于所述上安裝板頂端面處的上護(hù)罩，以及連接設(shè)于所述上安裝板和下安裝板之間的護(hù)罩主體。設(shè)置護(hù)罩組件可實(shí)現(xiàn)對(duì)長(zhǎng)度計(jì)中各構(gòu)件的整體保護(hù)。
[0016]作為對(duì)上述方式的限定，在所述護(hù)罩主體上對(duì)應(yīng)于光柵讀數(shù)頭/磁柵讀數(shù)頭的部位設(shè)有沿所述光柵讀數(shù)頭/磁柵讀數(shù)頭的移動(dòng)方向布置的、以使光柵讀數(shù)頭/磁柵讀數(shù)頭的連接線伸出的滑動(dòng)槽口，在所述護(hù)罩主體上于滑動(dòng)槽口的上下邊沿處分別連接設(shè)有側(cè)板，在所述滑動(dòng)槽口沿其長(zhǎng)度方向的兩側(cè)邊沿處均連接設(shè)有膠條安裝架，在兩側(cè)膠條安裝架中安裝有于所述滑動(dòng)槽口內(nèi)相接，以在光柵讀數(shù)頭/磁柵讀數(shù)頭上下移動(dòng)時(shí)，對(duì)滑動(dòng)槽口進(jìn)行封擋的膠條。
[0017]設(shè)置滑動(dòng)槽口可便于光柵讀數(shù)頭/磁柵讀數(shù)頭連接線的伸出，及連接線隨光柵讀數(shù)頭/磁柵讀數(shù)頭的上下移動(dòng)，而設(shè)置側(cè)板可增加滑動(dòng)槽口上下兩端處的護(hù)罩主體的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，也可對(duì)光柵讀數(shù)頭/磁柵讀數(shù)頭的連接線的上下移動(dòng)進(jìn)行阻擋限位，而設(shè)置膠條則可實(shí)現(xiàn)在光柵讀數(shù)頭/磁柵讀數(shù)頭連接線上下移動(dòng)時(shí)對(duì)滑動(dòng)槽口的動(dòng)態(tài)封擋。
[0018]作為對(duì)上述方式的限定，在所述光柵讀數(shù)頭中設(shè)有集成化測(cè)量信號(hào)處理模塊，所述集成化測(cè)量信號(hào)處理模塊包括正余弦IVPP信號(hào)輸入單元、校正補(bǔ)償單元、細(xì)分單元、整形、判向單元以及TTL方波信號(hào)輸出單元。在光柵讀數(shù)頭中設(shè)置集成化測(cè)量信號(hào)處理模塊可進(jìn)一步提高長(zhǎng)度計(jì)超大量程測(cè)量時(shí)的測(cè)量精度。
[0019]綜上所述，采用本發(fā)明的技術(shù)方案，本精密立式長(zhǎng)度計(jì)測(cè)量精度高，且具有超大量程，克服了現(xiàn)有長(zhǎng)度計(jì)產(chǎn)品量程小、適用范圍窄，不能兼顧高精度和大量程的不足。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]下面結(jié)合附圖及【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作更進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明:
圖1為本發(fā)明實(shí)施例的精密立式長(zhǎng)度計(jì)結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為圖1中A部分的局部放大圖；
圖3為圖1中B部分的局部放大圖；
圖4為圖1的右視圖；
圖5為直線導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6為直線導(dǎo)軌的斷面圖；
圖7為第一滑動(dòng)組件的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖8為圖7的左視圖；
圖9為配重塊及導(dǎo)向柱的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖10為圖1的左視圖；
圖11為集成化測(cè)量測(cè)量信號(hào)處理模塊的組成示意圖；
圖中:1、測(cè)量桿；2、測(cè)頭架；3、直線導(dǎo)軌；4、下安裝板；5、上安裝板；6、第一滑動(dòng)組件；7、第二滑動(dòng)組件；8、直線軸承；9、導(dǎo)軌本體；10、導(dǎo)向桿；11、滑動(dòng)基板；12、凹口 ；13、滑槽；14、第一 R槽滑輪；15、第二 R槽滑輪；16、第四R槽滑輪；17、第三R槽滑輪；18、V形基板；19、N形彎板；20、讀數(shù)頭安裝孔；21、壓板安裝孔；22、測(cè)量基準(zhǔn)尺；23、讀數(shù)頭；24、壓板；25、連接線；26、導(dǎo)向輪桿；27、支撐軸承；28、支撐滑輪；29、鋼絲繩；30、配重塊；31、配重棒；32、導(dǎo)向柱；33、護(hù)罩主體；34、上護(hù)罩；35、膠條安裝架；36、膠條；37、下側(cè)板；38、上側(cè)板；39、安裝孔。

【具體實(shí)施方式】
[0021]本實(shí)施例涉及一種精密立式長(zhǎng)度計(jì)，如圖1至圖4中所示，其包括測(cè)量桿1，在測(cè)量桿I的底端連接有測(cè)頭架2，測(cè)頭架2可為與測(cè)量桿I間螺紋連接，在測(cè)頭架2上安裝有測(cè)頭，測(cè)頭可以球形頭，也可以是刀口頭、平面頭及輥?zhàn)宇^等，本長(zhǎng)度計(jì)還包括對(duì)測(cè)量桿I的移動(dòng)進(jìn)行導(dǎo)向支撐的導(dǎo)向支撐機(jī)構(gòu)。導(dǎo)向支撐機(jī)構(gòu)包括直線導(dǎo)軌3，在直線導(dǎo)軌3上滑動(dòng)設(shè)有第一滑動(dòng)組件6和第二滑動(dòng)組件7，在直線導(dǎo)軌3的底端還連接設(shè)有直線軸承8，測(cè)量桿I即滑動(dòng)套設(shè)于直線軸承8中，并依此連接于直線導(dǎo)軌3上的第一滑動(dòng)組件6和第二滑動(dòng)組件7上。
[0022]本實(shí)施例中在直線導(dǎo)軌3的上下兩端還分別連接設(shè)有上安裝板5和下安裝板4，上安裝板5和下安裝板4與直線導(dǎo)軌3之間可經(jīng)由螺栓連接，直線軸承8即設(shè)置于下安裝板4上。而本實(shí)施例中的長(zhǎng)度計(jì)還包括設(shè)置在直線導(dǎo)軌3的一側(cè)端面上的測(cè)量基準(zhǔn)尺22，以及設(shè)置在第一滑動(dòng)組件6上、并正對(duì)于測(cè)量基準(zhǔn)尺22設(shè)置的讀數(shù)頭23。測(cè)量基準(zhǔn)尺22為反射式光柵標(biāo)尺或磁柵標(biāo)尺，其可根據(jù)長(zhǎng)度計(jì)的測(cè)量精度要求進(jìn)行選擇，在測(cè)量誤差要求< 1ym時(shí)使用反射式光柵標(biāo)尺，而在測(cè)量誤差要求彡10 μ m時(shí)使用磁柵標(biāo)尺。讀數(shù)頭23則根據(jù)測(cè)量基準(zhǔn)尺22的不同而為與之相適配的光柵讀數(shù)頭或磁柵讀數(shù)頭。
[0023]本實(shí)施例中直線導(dǎo)軌3的結(jié)構(gòu)如圖5和圖6中所示，其包括設(shè)置有內(nèi)凹的滑動(dòng)槽的導(dǎo)軌本體9，在導(dǎo)軌本體9位于滑動(dòng)槽內(nèi)的兩側(cè)內(nèi)壁上也對(duì)應(yīng)設(shè)置有兩根導(dǎo)向桿10。第一滑動(dòng)組件6的結(jié)構(gòu)可如圖7和圖8中所示，其包括滑動(dòng)基板11，滑動(dòng)基板11為“凹”字形板，在滑動(dòng)基板11具有凹口 12的一側(cè)端面處連接有V形基板18，V形基板18的缺口背對(duì)于滑動(dòng)基板11的凹口 12設(shè)置，而在V形基板18含有缺口的一側(cè)端面上還連接有N形彎板19。N形彎板19的一端與V形基板18連接，而其另一端則彎折至滑動(dòng)基板11的一側(cè)，從而在滑動(dòng)基板11置于直線導(dǎo)軌3上時(shí)，N形彎板19彎折至滑動(dòng)基板11 一側(cè)的一端可位于直線導(dǎo)軌3設(shè)置有測(cè)量基準(zhǔn)尺22的側(cè)端面處。
[0024]V形基板18、N形彎板19及滑動(dòng)基板11之間可分別經(jīng)由螺栓連接，當(dāng)然除了使N形彎板19和V形基板18疊置于滑動(dòng)基板11上的情況，N形彎板19和V形基板18也可直接連接于滑動(dòng)基板11上。在滑動(dòng)基板11的底端面上還設(shè)置有兩列可伸入導(dǎo)軌本體9的導(dǎo)向槽中，并與導(dǎo)向槽中的導(dǎo)向桿10分別轉(zhuǎn)動(dòng)相接，從而使滑動(dòng)基板11可于直線導(dǎo)軌3上滑動(dòng)的R槽滑輪。本實(shí)施例中每列R槽滑輪可如圖8中所示的設(shè)置為兩個(gè)，當(dāng)然其也可設(shè)置為如三個(gè)、四個(gè)等其它數(shù)量，且為便于描述兩列的R槽滑輪也分別稱之為第一 R槽滑輪14、第二 R槽滑輪15、第三R槽滑輪17及第四R槽滑輪16。
[0025]本實(shí)施例中每個(gè)R槽滑輪均包括具有半圓形槽的滑輪體，以及設(shè)置在滑輪體中部的軸承，該軸承可選用向心球軸承，R槽滑輪即通過(guò)連接于軸承內(nèi)圈中的螺栓或其它構(gòu)件安裝于滑動(dòng)基板11的底端面上。而本實(shí)施例中為便于調(diào)整兩列R槽滑輪與直線導(dǎo)軌3的導(dǎo)向桿10之間的嚙合間隙量，以調(diào)整滑動(dòng)基板11于直線導(dǎo)軌3上滑動(dòng)時(shí)的摩擦力，還在滑動(dòng)基板11與其中一列R槽滑輪，如可為圖8中所示的包括第二 R槽滑輪15和第四R槽滑輪16的一列R槽滑輪中的各R槽滑輪的連接處設(shè)有滑槽13，滑槽13為沿滑動(dòng)基板11的寬度方向設(shè)置，以使得第二 R槽滑輪15及第四R槽滑輪16沿滑槽13移動(dòng)時(shí)，即可調(diào)整兩列R槽滑輪之間的距離。
[0026]為便于第二 R槽滑輪15和第四R槽滑輪16的位置調(diào)整，且為保證其調(diào)整后的位置穩(wěn)定性，本實(shí)施例中第二 R槽滑輪15和第四R槽滑輪16均為經(jīng)由設(shè)于其上的調(diào)節(jié)螺栓安裝于滑動(dòng)基板11的滑槽13中，且調(diào)節(jié)螺栓穿入滑槽13的一端也由滑動(dòng)基板11的凹口12中伸出，在凹口 12中各調(diào)節(jié)螺栓經(jīng)由設(shè)于凹口 12內(nèi)的防轉(zhuǎn)底板16螺紋連接固定。本實(shí)施例中在第一滑動(dòng)組件6設(shè)置于直線導(dǎo)軌3上后，測(cè)量桿I為連接于第一滑動(dòng)組件6中的V形基板18的缺口內(nèi)，當(dāng)然測(cè)量桿I除與V形基板18相連以外，其也可以連接于第一滑動(dòng)組件6中的其它部位。
[0027]而在N形彎板19彎折至滑動(dòng)基板11 一側(cè)的部位處則設(shè)置有讀數(shù)頭安裝孔20，讀數(shù)頭安裝孔20靠近N形彎板19的內(nèi)側(cè)布置，以使得讀數(shù)頭23安裝于N形彎板19上后，讀數(shù)頭23的檢測(cè)工作面與測(cè)量基準(zhǔn)尺22之間留有0.5mm間隙。在N形彎板19設(shè)有讀數(shù)頭安裝孔20的部位，靠近N形彎板19的端部處還設(shè)置有壓板安裝孔21，壓板安裝孔21可用于經(jīng)由壓板24實(shí)現(xiàn)對(duì)讀數(shù)頭23的連接線25的固定，以避免因讀數(shù)頭23隨第一滑動(dòng)組件6的移動(dòng)而造成連接線25發(fā)生松脫。
[0028]本實(shí)施例中第二滑動(dòng)組件7具有與第一滑動(dòng)組件6大致相同的結(jié)構(gòu)，不同之處在于第二滑動(dòng)組件7上沒(méi)有N形彎板19。在第二滑動(dòng)組件7置于直線導(dǎo)軌3上后，測(cè)量桿I也為連接于其上的V形基板18的缺口處，而第二滑動(dòng)組件7與第一滑動(dòng)組件6在直線導(dǎo)軌3上的設(shè)置間距也可設(shè)置為長(zhǎng)度計(jì)量程的1/3，以由此為測(cè)量桿I的移動(dòng)提供兩個(gè)導(dǎo)向支撐點(diǎn)，并避免出現(xiàn)超定位的情況及對(duì)導(dǎo)向性能造成影響。
[0029]本實(shí)施例中在長(zhǎng)度計(jì)為立式使用時(shí)，為實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)量桿I的測(cè)量力進(jìn)行調(diào)整，以便于測(cè)量桿I測(cè)量，在直線導(dǎo)軌3上端的上安裝板5上還設(shè)置有測(cè)量力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。測(cè)量力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可如圖1至圖4中所示，其包括經(jīng)由設(shè)于上安裝板5上的支撐軸承27轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置的導(dǎo)向輪桿26,導(dǎo)向輪桿26的軸線方向與直線導(dǎo)軌3的寬度方向平行,且導(dǎo)向輪桿26為沿直線導(dǎo)軌3的厚度方向分居于其兩側(cè)的兩個(gè)，在每個(gè)導(dǎo)向輪桿26上還安裝有一個(gè)支撐滑輪28。測(cè)量力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)還包括相對(duì)于第一滑動(dòng)組件6和第二滑動(dòng)組件7設(shè)于直線導(dǎo)軌3另一側(cè)的配重塊30，以及連接設(shè)于測(cè)量桿I的頂端與配重塊30之間、并由兩根導(dǎo)向輪桿26上的支撐滑輪28轉(zhuǎn)動(dòng)支撐的繩索，在配重塊30上也可拆裝的設(shè)有至少一個(gè)配重棒31，如其可為沿配重塊30長(zhǎng)度方向布置的兩個(gè)、三個(gè)或其它數(shù)量。
[0030]本實(shí)施例中測(cè)量力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)中的繩索可如圖3中所示的采用鋼絲繩29，當(dāng)然其也可采用如合成纖維、棉麻等材質(zhì)。配重棒31可為經(jīng)由螺紋連接于配重塊30之內(nèi)，其也可為采用其它如卡嵌、掛置等連接形式。在鋼絲繩29的連接下，配重塊30呈掛置狀位于直線導(dǎo)軌3的一側(cè)，通過(guò)調(diào)整配重塊30上安裝的配重棒31的數(shù)量，即可調(diào)整測(cè)量桿I處的測(cè)量力大小。而且本實(shí)施例中配重塊30在安裝有配重棒31的情況下，其所具有的總重力應(yīng)小于或等于位于鋼絲繩29另一端的測(cè)量桿I的總重力和測(cè)量桿I在沿直線軸承8及直線導(dǎo)軌3滑動(dòng)時(shí)所受到的摩擦阻力的總和。
[0031 ] 由于配重塊30為掛置狀，為避免其在上下移動(dòng)中因晃動(dòng)而造成測(cè)量桿I測(cè)量力的不穩(wěn)定，本實(shí)施例中還如圖4和圖9中所示，在配重塊30相對(duì)的兩個(gè)側(cè)端面上設(shè)置有導(dǎo)向滑槽，導(dǎo)向滑槽可為對(duì)稱設(shè)置的兩個(gè)內(nèi)凹的圓弧槽或V形槽等。而在下安裝板4和上安裝板5之間還設(shè)置有位于配重塊30的兩端，并與配重塊30兩側(cè)端面上的導(dǎo)向滑槽滑動(dòng)嵌裝配合的導(dǎo)向柱32。由此在導(dǎo)向柱32的導(dǎo)向下可實(shí)現(xiàn)配重塊30與測(cè)量桿I的平穩(wěn)移動(dòng)，而配重棒31此時(shí)也為設(shè)置于配重塊30上位于兩側(cè)導(dǎo)向滑槽的中心部位。
[0032]本實(shí)施例中的長(zhǎng)度計(jì)還包括設(shè)置于上安裝板5上，以及上安裝板5和下安裝板4之間的護(hù)罩組件。該護(hù)罩組件包括包罩于上安裝板5上的上護(hù)罩34，以及連接設(shè)置在上安裝板5和下安裝板4之間的護(hù)罩主體33，上護(hù)罩34實(shí)現(xiàn)對(duì)長(zhǎng)度計(jì)頂端面的封擋保護(hù)，而護(hù)罩主體33則實(shí)現(xiàn)沿長(zhǎng)度計(jì)四周側(cè)壁的封擋保護(hù)。上護(hù)罩34可通過(guò)螺釘緊固于上安裝板5上，而在上安裝板5和下安裝板4上與護(hù)罩主體33的連接處還分別設(shè)有限位止口，護(hù)罩主體33的兩端連接于上安裝板5和下安裝板4的限位止口處，并可經(jīng)由螺釘實(shí)現(xiàn)緊固連接。
[0033]在護(hù)罩主體33及上護(hù)罩34安裝后，讀數(shù)頭23的連接線25可為在護(hù)罩主體33內(nèi)部預(yù)留一定的活動(dòng)余量，然后再由護(hù)罩主體33或上護(hù)罩34上穿孔伸出。但采用預(yù)留連接線25活動(dòng)余量的形式，可能因連接線25發(fā)生纏繞而影響長(zhǎng)度計(jì)的正常使用。為此本實(shí)施例中還如圖10中所示，在護(hù)罩主體33上對(duì)應(yīng)于讀數(shù)頭23的部位設(shè)有沿讀數(shù)頭23的移動(dòng)方向布置的滑動(dòng)槽口，讀數(shù)頭23的連接線25即由滑動(dòng)槽口中伸出，以由此實(shí)現(xiàn)連接線25隨讀數(shù)頭23的上下移動(dòng)。
[0034]而為了在連接線25于滑動(dòng)槽口中移動(dòng)時(shí)也能夠?qū)﹂L(zhǎng)度計(jì)內(nèi)部進(jìn)行有效的封擋保護(hù)，本實(shí)施例中還在滑動(dòng)槽口沿其長(zhǎng)度方向的兩側(cè)處分別連接設(shè)置有膠條安裝架35，在兩側(cè)的膠條安裝架35上也安裝有于滑動(dòng)槽口中相接的膠條36。讀數(shù)頭23的連接線25即由兩側(cè)膠條36的相接處伸出，在連接線25隨讀數(shù)頭23上下移動(dòng)時(shí)，由于膠條36自身的彈性即可實(shí)現(xiàn)對(duì)滑動(dòng)槽口處的動(dòng)態(tài)封擋。本實(shí)施例中為避免連接線25與膠條36之間的摩擦，還在連接線25連接至讀數(shù)頭23的一端套裝有護(hù)套，護(hù)套的一端可經(jīng)由壓板24固定于N形彎板19上，而護(hù)套的另一端則由兩側(cè)膠條36間伸出。
[0035]本實(shí)施例中為增加滑動(dòng)槽口上下兩端處的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，以及為連接線25的上下移動(dòng)提供一定的阻擋限位，在滑動(dòng)槽口上下兩端處的護(hù)罩主體33上還分別連接設(shè)有上側(cè)板38和下側(cè)板37，上側(cè)板38和下側(cè)板37可由塑料材質(zhì)制成，其與膠條安裝架35均可由螺釘固定于護(hù)罩主體33上。
[0036]本實(shí)施例中測(cè)量基準(zhǔn)尺22可經(jīng)由粘結(jié)的形式設(shè)置在直線導(dǎo)軌3的側(cè)端面上，且本實(shí)施例中采用的反射式光柵標(biāo)尺、光柵讀數(shù)頭以及磁柵標(biāo)尺、磁柵讀數(shù)頭均可由市場(chǎng)購(gòu)買得到，其中反射式光柵標(biāo)尺可采用敞開(kāi)式鋼帶光柵標(biāo)尺。而在使用反射式光柵標(biāo)尺的情況下，為實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)量電信號(hào)誤差進(jìn)行修正補(bǔ)償，以進(jìn)一步提高長(zhǎng)度計(jì)的測(cè)量精度，本實(shí)施例中還在光柵讀數(shù)頭內(nèi)設(shè)置有集成化測(cè)量信號(hào)處理模塊，該集成化測(cè)量信號(hào)處理模塊如圖11中所示，其包括正余弦IVPP信號(hào)輸入單元、校正補(bǔ)償單元、細(xì)分單元、整形、判向單元以及TTL方波信號(hào)輸出單元。此外為避免因材質(zhì)受熱發(fā)生熱變形而對(duì)長(zhǎng)度計(jì)的測(cè)量精度造成影響，本實(shí)施例中還使測(cè)量基準(zhǔn)尺22，以及直線導(dǎo)軌3、第一滑動(dòng)組件6、第二滑動(dòng)組件7、上安裝板5、下安裝板4等采用熱膨脹系數(shù)基本相同的材質(zhì)制成。
[0037]本精密立式長(zhǎng)度計(jì)在使用時(shí)，可經(jīng)由設(shè)置在上安裝板5及下安裝板4上的安裝孔39將長(zhǎng)度計(jì)安裝于相關(guān)結(jié)構(gòu)上，使讀數(shù)頭23的連接線25連接于數(shù)顯儀或計(jì)算機(jī)上，再通過(guò)移動(dòng)測(cè)量桿I上的測(cè)頭架2即可實(shí)現(xiàn)測(cè)量功能。而若使本長(zhǎng)度計(jì)在非立式狀況下使用時(shí)，則可卸掉測(cè)量力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)中的繩索及配重塊30，再將測(cè)量桿I上的測(cè)頭架2拆除并使用測(cè)量桿I與外接相關(guān)驅(qū)動(dòng)的結(jié)構(gòu)連接即可。
【權(quán)利要求】
1.一種精密立式長(zhǎng)度計(jì)，其特征在于包括: 測(cè)量桿，在所述測(cè)量桿的底端連接設(shè)有測(cè)頭； 導(dǎo)向支撐機(jī)構(gòu)，所述導(dǎo)向支撐機(jī)構(gòu)包括直線導(dǎo)軌，連接設(shè)于直線導(dǎo)軌底端的直線軸承，以及相間隔的滑動(dòng)設(shè)于所述直線導(dǎo)軌上的第一滑動(dòng)組件和第二滑動(dòng)組件，所述測(cè)量桿設(shè)于直線軸承內(nèi)、并依次連接于所述第一滑動(dòng)組件和第二滑動(dòng)組件上； 測(cè)量機(jī)構(gòu)，所述測(cè)量機(jī)構(gòu)包括連接設(shè)于直線導(dǎo)軌一側(cè)端面上的反射式光柵標(biāo)尺/磁柵標(biāo)尺，以及連接設(shè)于所述第一滑動(dòng)組件上、并正對(duì)于所述反射式光柵標(biāo)尺/磁柵標(biāo)尺，以在測(cè)量桿驅(qū)使第一滑動(dòng)組件沿直線導(dǎo)軌移動(dòng)時(shí)，對(duì)所述第一滑動(dòng)組件的移動(dòng)量進(jìn)行檢測(cè)并輸出的光柵讀數(shù)頭/磁柵讀數(shù)頭。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的精密立式長(zhǎng)度計(jì)，其特征在于:在所述測(cè)量桿的底端連接設(shè)有測(cè)頭架，所述測(cè)頭安裝于測(cè)頭架上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的精密立式長(zhǎng)度計(jì)，其特征在于:所述的直線導(dǎo)軌包括設(shè)有導(dǎo)向槽的導(dǎo)軌本體，在導(dǎo)軌本體位于導(dǎo)向槽內(nèi)的兩側(cè)內(nèi)壁上對(duì)應(yīng)設(shè)有導(dǎo)向桿；所述的第一滑動(dòng)組件包括滑動(dòng)設(shè)于導(dǎo)軌本體上的滑動(dòng)基板，連接于滑動(dòng)基板上的V形基板，以及連接于所述滑動(dòng)基板上、并彎折至反射式光柵標(biāo)尺/磁柵標(biāo)尺一側(cè)的N形彎板，所述測(cè)量桿連接于V形基板上，所述光柵讀數(shù)頭/磁柵讀數(shù)頭連接于N形彎板上，在所述滑動(dòng)基板的底端面上設(shè)有兩列伸入導(dǎo)軌本體的導(dǎo)向槽內(nèi)、并與所述導(dǎo)向桿分別轉(zhuǎn)動(dòng)相接，以使滑動(dòng)基板沿所述導(dǎo)軌本體滑動(dòng)的R槽滑輪。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的精密立式長(zhǎng)度計(jì)，其特征在于:在所述滑動(dòng)基板與其中一列R槽滑輪中的各R槽滑輪的連接處均設(shè)有滑槽，該列中的各R槽滑輪均經(jīng)由滑輪位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可活動(dòng)的連接于所述滑槽中。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的精密立式長(zhǎng)度計(jì)，其特征在于:所述滑動(dòng)基板呈“凹”字形，所述的滑輪位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括連接設(shè)于R槽滑輪上的調(diào)節(jié)螺栓，所述調(diào)節(jié)螺栓穿設(shè)于滑槽內(nèi)并于滑動(dòng)基板的凹口處伸出，還包括設(shè)于所述滑動(dòng)基板的凹口中、并與所述調(diào)節(jié)螺栓間螺紋連接的防轉(zhuǎn)底板。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的精密立式長(zhǎng)度計(jì)，其特征在于:在所述直線導(dǎo)軌的兩端分別連接有上安裝板和下安裝板，所述直線軸承安裝于下安裝板上；還包括設(shè)于所述上安裝板上的測(cè)量力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述的測(cè)量力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)動(dòng)安裝于上安裝板上的轉(zhuǎn)向支撐輪組，相對(duì)于所述第一滑動(dòng)組件及第二滑動(dòng)組件位于直線導(dǎo)軌另一側(cè)的配重塊，以及連接設(shè)于所述測(cè)量桿的頂端與配重塊之間、并由所述轉(zhuǎn)向支撐輪組轉(zhuǎn)動(dòng)支撐的繩索，在所述配重塊上可拆裝的設(shè)有至少一個(gè)配重棒。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的精密立式長(zhǎng)度計(jì)，其特征在于:在所述配重塊相對(duì)的兩個(gè)側(cè)端面上分別設(shè)有導(dǎo)向滑槽，在所述上安裝板與下安裝板之間連接設(shè)有與配重塊上的導(dǎo)向滑槽滑動(dòng)嵌裝配合，以對(duì)所述配重塊的上下移動(dòng)進(jìn)行導(dǎo)向的導(dǎo)向柱。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的精密立式長(zhǎng)度計(jì)，其特征在于:在所述直線導(dǎo)軌的兩端分別連接有上安裝板和下安裝板，所述直線軸承安裝于下安裝板上；還包括設(shè)于所述上安裝板上，以及上安裝板與下安裝版之間的護(hù)罩組件，所述護(hù)罩組件包括包罩于所述上安裝板頂端面處的上護(hù)罩，以及連接設(shè)于所述上安裝板和下安裝板之間的護(hù)罩主體。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的精密立式長(zhǎng)度計(jì)，其特征在于:在所述護(hù)罩主體上對(duì)應(yīng)于光柵讀數(shù)頭/磁柵讀數(shù)頭的部位設(shè)有沿所述光柵讀數(shù)頭/磁柵讀數(shù)頭的移動(dòng)方向布置的、以使光柵讀數(shù)頭/磁柵讀數(shù)頭的連接線伸出的滑動(dòng)槽口，在所述護(hù)罩主體上于滑動(dòng)槽口的上下邊沿處分別連接設(shè)有側(cè)板，在所述滑動(dòng)槽口沿其長(zhǎng)度方向的兩側(cè)邊沿處均連接設(shè)有膠條安裝架，在兩側(cè)膠條安裝架中安裝有于所述滑動(dòng)槽口內(nèi)相接，以在光柵讀數(shù)頭/磁柵讀數(shù)頭上下移動(dòng)時(shí)，對(duì)滑動(dòng)槽口進(jìn)行封擋的膠條。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的精密立式長(zhǎng)度計(jì)，其特征在于:在所述光柵讀數(shù)頭中設(shè)有集成化測(cè)量信號(hào)處理模塊，所述集成化測(cè)量信號(hào)處理模塊包括正余弦IVPP信號(hào)輸入單元、校正補(bǔ)償單元、細(xì)分單元、整形、判向單元以及TTL方波信號(hào)輸出單元。
【文檔編號(hào)】G01B11/02GK104330035SQ201410574367
【公開(kāi)日】2015年2月4日 申請(qǐng)日期:2014年10月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月24日
【發(fā)明者】許興智, 高峰, 史淑華, 張一鋼, 許殊罡 申請(qǐng)人:廊坊開(kāi)發(fā)區(qū)萊格光電儀器有限公司