[實用新型]測長機(jī)的阿貝頭測力系統(tǒng)及其控制系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720389551.0
• 申請日: 2017-04-14
• 公開（公告）號: CN207622897U
• 公開（公告）日: 2018-07-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉建剛;張憲宗
• 申請（專利權(quán)）人: 貴陽新天光電科技有限公司
• 主分類號: G01L1/04
• 分類號: G01L1/04;G01B11/02
• 代理公司: 貴陽春秋知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 52109
• 代理人: 楊云

一種測長機(jī)的阿貝頭測力系統(tǒng)，阿貝測量組包括阿貝頭、測軸，張力索夾頭裝在測軸上，測軸鎖緊螺釘和測軸指標(biāo)桿裝在頭架控制器盒上；頭架控制器包括底板和指標(biāo)，以及軸桿直線電機(jī)、驅(qū)動器、可編程邏輯器件PLC、高精度光柵傳感器和溫度傳感器，指標(biāo)裝在主軸聯(lián)塊上，主軸聯(lián)塊底部設(shè)開關(guān)感板；底板上左右兩邊通過螺絲安裝有對稱的兩塊彈簧座，彈簧座里安裝有壓簧和頂頭，底板下部左右對稱設(shè)有開關(guān)調(diào)節(jié)座和限位開關(guān)。其控制系統(tǒng)：頭架按鈕及限位開關(guān)與PLC連接，PLC和驅(qū)動器連接，驅(qū)動器和軸桿直線電機(jī)連接，驅(qū)動器和光柵的長度測量光柵讀數(shù)頭和反饋光柵讀數(shù)頭連接，兩個讀數(shù)頭和PC機(jī)連接，PC機(jī)和溫控儀連接。本實用新型電氣緊湊，可快速測量，可保證測量值準(zhǔn)確性。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于長度測量技術(shù)領(lǐng)域，具體地涉及一種測長機(jī)的阿貝頭測力系統(tǒng)及其控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

光柵測長機(jī)是精密度很高的光柵系統(tǒng)長度計量儀器，可對各種工件外尺寸作絕對測量；內(nèi)尺寸作比較測量，適用于廠礦企業(yè)、科研單位，以及國家各級檢定機(jī)關(guān)的計量部門和實驗室。它的主要用途是直接測量外徑千分尺的校對量棒、內(nèi)徑千分尺和自制量棒，還能作卡板、通孔或盲孔的孔徑內(nèi)尺寸測量以及外螺紋的中徑測量。所以，開發(fā)新型大理石光柵測長機(jī)是我公司重要任務(wù)之一。大理石光柵測長機(jī)，包括底座、尾架、V型支架、顯示器、萬能工作臺和頭架，頭架上裝有阿貝測量組和頭架控制器，阿貝測量組包括阿貝頭、測軸。其中，采用的阿貝頭測力系統(tǒng)及其運動控制系統(tǒng)是創(chuàng)新點之一。本實用新型的阿貝頭測力系統(tǒng)及控制系統(tǒng)采用高精度光柵作為長度測量標(biāo)準(zhǔn)元件，光柵測長機(jī)阿貝頭配備軸桿直線電機(jī)作為傳動系統(tǒng)，阿貝頭移動分為快速和慢速兩檔控制，快速檔用于初動、快速運行，慢速檔用于直接測量時使用，使用方便。而傳統(tǒng)測長機(jī)沒有電機(jī)傳動，阿貝頭主要靠手動移動到對應(yīng)位置，然后再進(jìn)行相關(guān)測量，效率比較低。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的在于提供一種測長機(jī)的阿貝頭測力系統(tǒng)及其控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用高精度光柵作為長度測量標(biāo)準(zhǔn)元件，光柵測長機(jī)阿貝頭配備軸桿直線電機(jī)作為傳動系統(tǒng)，阿貝頭移動分為快速和慢速兩檔控制，快速檔用于初動、快速運行，慢速檔用于直接測量時使用，使用方便。解決了傳統(tǒng)傳動機(jī)構(gòu)手動運行一致性較差，阿貝頭移動時由于間隙存在的微擺動，采用直線電機(jī)式控制系統(tǒng)配高精度直線導(dǎo)軌可達(dá)到消除上述問題的效果。

本實用新型的目的及解決其主要技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：一種測長機(jī)的阿貝頭測力系統(tǒng)，包括裝在頭架上的阿貝測量組和頭架控制器，阿貝測量組包括阿貝頭、測軸，張力索夾頭裝在測軸上，測軸鎖緊螺釘和測軸指標(biāo)桿裝在頭架控制器盒上；頭架控制器包括底板和指標(biāo)，以及軸桿直線電機(jī)、驅(qū)動器、可編程邏輯器件PLC、高精度光柵傳感器和溫度傳感器，指標(biāo)裝在主軸聯(lián)塊上，主軸聯(lián)塊底部設(shè)開關(guān)感板；底板上左右兩邊通過螺絲安裝有對稱的兩塊彈簧座，彈簧座里安裝有壓簧和頂頭，頂頭上設(shè)有擋圈；底板下部左右對稱設(shè)有開關(guān)調(diào)節(jié)座和限位開關(guān)。

測軸下方裝有讀數(shù)頭：長度測量光柵讀數(shù)頭和反饋光柵讀數(shù)頭，用于讀取底座上的光柵信號，并將信號送入計算機(jī)；讀數(shù)頭在光柵上方移動。

頭架控制器盒上有四個開關(guān)，分別是左進(jìn)快開關(guān)、左進(jìn)慢開關(guān)、右進(jìn)慢開關(guān)、右進(jìn)快開關(guān)。快速檔用于初動、快速運行；慢速檔用于直接測量時使用。

軸桿直線電機(jī)采用單光柵雙讀數(shù)頭，長度測量光柵讀數(shù)頭為基準(zhǔn)，反饋光柵讀數(shù)頭是給軸桿直線電機(jī)提供精確定位，確保軸桿直線電機(jī)運行穩(wěn)定。

原理：測軸可相對頭架沿測量方向運動，在需要時可用螺釘將測軸鎖緊。在測量時，當(dāng)頭、尾架兩測頭均與被測件接觸良好時，只允許移動頭架使測軸在頭架兩端的懸伸量相同，將測軸指示桿與測力基準(zhǔn)線對準(zhǔn)，可保證測量值準(zhǔn)確性。測軸的測量力由阿貝頭內(nèi)的彈力彈簧產(chǎn)生，彈簧分為左右部分來控制測量時所需要的測力。內(nèi)尺寸測量時和外尺寸測量時，只需要保證每次測量時測力都在同一測力。其中兩個限位開關(guān)的安裝位置是確保測量力不超限，保護(hù)頭架的重要裝置，另一個限位開關(guān)防止軸桿電機(jī)沖直線導(dǎo)軌，為硬限位。