[實(shí)用新型]一種應(yīng)用于輪廓儀Z軸的光柵傳感器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220125818.2
• 申請(qǐng)日: 2012-03-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN202501830U
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 范厚杰;張濤;王海濤;馬丁;王斌;趙寶云
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 陜西威爾機(jī)電科技有限公司
• 主分類號(hào): G01B11/24
• 分類號(hào): G01B11/24
• 代理公司: 西安西交通盛知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 61217
• 代理人: 陳翠蘭

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及精密儀器用光柵傳感器，特別是一種應(yīng)用于輪廓儀Z軸的光柵傳感器。

背景技術(shù)

目前，公知的輪廓儀Z軸傳感器構(gòu)造和原理是：采用電感傳感器為計(jì)數(shù)器件；由于輪廓儀Z軸傳感器必須具有一定的量程才有實(shí)用意義，故需經(jīng)大比例杠桿將電感傳感器的量程放大。因電感傳感器精度隨著量程的增加而急劇降低，所以采用電感傳感器為計(jì)數(shù)器件的輪廓儀Z軸傳感器存在精度低、有效量程小的不足。

實(shí)用新型內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有輪廓儀Z軸傳感器精度低，有效量程小的不足，本實(shí)用新型提供一種應(yīng)用于輪廓儀Z軸的光柵傳感器，該傳感器不僅精度高，有效量程大，而且適應(yīng)性、抗干擾能力強(qiáng)，受溫度、濕度影響小。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：

一種應(yīng)用于輪廓儀Z軸的光柵傳感器，包括左杠桿以及連接在左杠桿端頭的測(cè)針，左杠桿的另一端頭通過(guò)杠桿轉(zhuǎn)軸與右杠桿剛性連接，所述右杠桿的一端連接有一扇形塊，在扇形塊的圓弧端面粘貼有鋼帶光柵尺，鋼帶光柵尺的一側(cè)設(shè)置有光柵讀數(shù)頭。

本實(shí)用新型進(jìn)一步的特征在于：

所述扇形塊的端面為圓弧狀。

所述左杠桿與右杠桿的長(zhǎng)度比為1∶1.5-4。

所述左杠桿為空心管體，材料為鈦合金。

所述右杠桿為實(shí)心管體，材料為鋼材。

所述測(cè)針為端頭一側(cè)帶斜面的圓柱體，材料為硬質(zhì)合金。

本實(shí)用新型Z軸杠桿的右端采扇形狀塊，在扇形狀塊的端面粘貼鋼帶光柵尺，并在鋼帶光柵尺的右端安裝開(kāi)式光柵讀數(shù)頭，組成光柵傳感器，作為輪廓儀Z軸傳感器的計(jì)數(shù)器件。由于光柵傳感器具有精度受量程影響小的特點(diǎn)，可將光柵傳感器本身的有效量程做大，故而采用光柵傳感器作為計(jì)數(shù)器件的輪廓儀Z軸傳感器不需要大比例杠桿轉(zhuǎn)換即可保證該傳感器的高精度并具有較大的有效量程。

使用本實(shí)用新型后，Z軸傳感器精度極大地提高，且Z軸程量大，使輪廓儀的適應(yīng)性、抗干擾能力強(qiáng)，受溫度、濕度影響小，即可用于精密計(jì)量室，也可在車間現(xiàn)場(chǎng)使用。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1為應(yīng)用于輪廓儀Z軸的光柵傳感器結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1.開(kāi)式光柵讀數(shù)頭，2.鋼帶光柵尺，3.扇形塊，4.右杠桿，5.杠桿轉(zhuǎn)軸，6.左杠桿，7.測(cè)針。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型為解決輪廓儀Z軸傳感器精度低、量程小的技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案做進(jìn)一點(diǎn)說(shuō)明：

它的靜態(tài)結(jié)構(gòu)：請(qǐng)參附圖1所示，本實(shí)用新型由開(kāi)式光柵讀數(shù)頭1、鋼帶光柵尺2、扇形塊3、右杠桿4、杠桿轉(zhuǎn)軸5、左杠桿6和測(cè)針7構(gòu)成。

左杠桿6的一個(gè)端頭安裝有一個(gè)測(cè)針7，左杠桿6的另一端頭通過(guò)杠桿轉(zhuǎn)軸5與右杠桿4剛性連接，右杠桿4的一端連接有一扇形塊3，在扇形塊3的圓弧端面粘貼有鋼帶光柵尺2，鋼帶光柵尺2的一側(cè)設(shè)置有光柵讀數(shù)頭1。

扇形塊3端面為圓弧狀。右杠桿4的右端位置安裝有扇形塊3，扇形塊3的圓弧端面粘貼鋼帶光柵尺2，采用開(kāi)式光柵讀數(shù)頭1讀數(shù)，組成一個(gè)光柵傳感器，功能是起輪廓儀Z軸讀數(shù)作用。

測(cè)針7安裝在左杠桿6左端位置，左杠桿6右端與杠桿轉(zhuǎn)軸5剛性聯(lián)接，右杠桿4左端與杠桿轉(zhuǎn)軸5剛性聯(lián)接，組成一個(gè)杠桿構(gòu)件，功能是起安裝測(cè)頭、傳遞尺寸、放大量程的作用。左杠桿6與右杠桿4的長(zhǎng)度比為1∶1.5-4。

開(kāi)式光柵讀數(shù)頭1及鋼帶光柵尺2由市場(chǎng)選用。它的扇形塊3的為扇形塊狀，以鋁合金為材料，經(jīng)精密加工、熱穩(wěn)定處理及表面硬化處理而成。它的右杠桿4為塊狀，以鋁合金為材料，經(jīng)精密加工、熱穩(wěn)定處理及表面硬化處理而成。它的杠桿轉(zhuǎn)軸5為圓柱體，材料為鋼材，經(jīng)精密加工、熱穩(wěn)定處理而成。它的左杠桿6為空心管體，材料為鈦合金。經(jīng)精密加工、熱穩(wěn)定處理及表面硬化處理而成。它的測(cè)針7為帶斜面圓柱體，材料為硬質(zhì)合金，經(jīng)精密加工、表面硬化處理而成。

下面通過(guò)使用方法，更進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型光柵傳感器的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)關(guān)系：在使用中，測(cè)針7反應(yīng)被測(cè)零件的表面輪廓Z軸方向的輪廓變化量，經(jīng)過(guò)杠桿轉(zhuǎn)換，帶動(dòng)鋼帶光柵尺2移動(dòng)，開(kāi)式光柵讀數(shù)頭1讀取鋼帶光柵尺的移動(dòng)值。由于由開(kāi)式光柵讀數(shù)頭1和鋼帶光柵尺2組成的光柵傳感器具有精度受量程影響小的特點(diǎn)，可將右杠桿4右端連接的扇形塊3端面粘貼的鋼帶光柵尺2的有效量程做到足夠大，故左右杠桿比可控制在一個(gè)比較低的比值，實(shí)現(xiàn)了以本實(shí)用新型為計(jì)數(shù)器件的輪廓儀Z軸傳感器精度高、有效量程大的目的。由于光柵傳感器后續(xù)環(huán)節(jié)少，故其抗干擾能力強(qiáng)，故受溫度、濕度、電磁干擾影響小，適用環(huán)境更加廣泛。