简便型微机磁栅数显高度测量仪制造技术

简便型微机磁栅数显高度测量仪，是一种机械量的高度，直径和相隔物体的间距或间隙的计量测试仪器；本实用新型专利技术采用了与微机磁栅数显系统相结合配套的设计，外加一个已知尺寸的标准量规，省略了常见的手轮，微调和锁紧机构；可以恒速恒力矩机动测量，也可快速手动测量，还可用于测量曲线或圆弧的最高或最低点及它们的相对尺寸；可消除测量力对测量精度的影响，操作简便，具有较优的性能价格比。（*该技术在1996年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
用于计量高度、厚度、直径和相隔物体或孔径的间距或间隙；国际分类号GOIB21／16。参考的技术资料1.GB(11)2055205，(43)2／1981，(72)Shigeo Miyamoto。2.GB(11)2094980A，(43)9／1982，(72)Siegfried Gruhler。3.GB(11)2106251A，(43)4／1983，(72)Hiroshi Yamashiro等4.US(11)3924337，(45)12／1975，(76)James.L.Taylor。5.US(11)4129949，(45)12／1978，(75)Robert P。Callaghan Jr.，Westerly。6.US(11)4187612，(45)2／1980，(73)Brown ＆ Sharpe Manufacturing Company。7.Us(11)4238887，(45)12／1980(76)John Mclaughlin。8.Brown ＆ Sharpe Manufacturing Company 1982MICRO－－HITE 样本9.瑞士华嘉有限公司 TESA－－MICRO Hite 样本10.瑞士 TRIMOS，Vertical automatic数显高度测量仪和垂直度测量仪样本11.Mahr Digital Height Measuring InstrumentsDigimar 样本12.日本SONY Digital Height Gauge H－Series样本(1980 11.Ax－158－a－OB)众所周知，早期的高度测量装置，以机械结构为主，其测试计量功能有限，一般用于单一目的，如长度、厚度、宽度的计量、其计量精度也受到制造技术的限制。由于电子技术，特别是微电子技术和微机技术的广泛应用，高度计量技术与之相互结合，产生了许多新一代多功能的高度测量仪。上述列举的专利项目和1980年以来各国公司最新产品样本的介绍，体现了这一技术的发展趋势和当今高度测量仪的技术水平。我国工业生产中，目前普遍采用的高度测量装置多数还是游标读数的机械式高度尺，近年来也出现了一些国外引进的数显高度尺，还有少量高性能的带有微机数显及打印装置的高度测量仪。由于机械游标式的高度尺已不能完全适应现代工业生产的技术需要；近年来出现的数显高度尺虽有操作简便，读数直观的优点，但其功能和精度与多功能的高度测量仪相比，还有较大差距。而近年来引进的带微机数显的高度测量仪，功能多、精度高，多数采用光栅或容栅作为检测元件，但其整体结构复杂，价格昂贵，对环境要求高，在我国普及推广有较大困难；有的还由于不能直接测出曲线或圆弧的最高或最低点而不受用户欢迎，有的虽有如上功能，但结构更加复杂，成本也随之提高。为此，本技术的目的在于设计出一种简便型微机数显高度测量仪，使之具有与先进的高度测量仪相似的功能和相近的精度，同时又能用于直接、简便、快速地测出曲线或圆弧的最高或最低点位置及它们相对尺寸；能用于恒速恒力矩机动测量，又能用于手动快速测量；还能自动消除测量力对测量精度的影响，具有较优的性能价格比。本技术有一个底座，在底座上有一个直立的并与底座联成一体的立柱，在立柱上固定着一付钢制导轨，在导轨上装有一个包括上下二个测量头座的拖板，测量头通过测量头座与拖板刚性联接；拖板由12只精密微型球轴承支承在导轨上，并与导轨形成精确的滚动配合，在导轨的上下两端各有一个滚动导轮，有一根钢带绕过上下导轮和拖板的上下两端联接，形成环形封闭传动系统，在钢带上和拖板对应的滚动导轮的另一侧装有一个平衡重块，以平衡拖板及在拖板上安装的重物的重量；在下滚动导轮支承座一侧装有一块园形铁氧体，有一个和铁氧体保持一定气隙并与之相对应的同心的但不同轴的永久磁体组成磁性传动器。永久磁体由一只小伺服马达驱动，有一只波段开关控制事先设定的伺服电机输入电压；或者用一只电位器连续调节并选定伺服马达的输入电压，使测量仪机动测量速度达到所需速度并保持恒定；调节后固定永久磁体和铁氧体之间的气隙大小，达到需要的恒力矩传动，拖板则由伺服电机驱动，由磁性传动器、上下滚动导轮、钢带传动沿导轨作向上或向下的机动测量运动，并保持测量头的测量力基本恒定不变；测量运动也可同时手持测量头座以超越上述机动恒速恒力矩的快速运动趋近工件或直接接触工件、进行快速手动测量；测量运动有时还要辅以工件的移动或整台测量仪的平面移动，因此在测量仪的底座支承平面上胶接了三只具有四个0.35毫米大小节流孔的气囊式垫块，以软胶管从外部引入压缩空气，经过一只空气开关的控制，在上述三只垫块与支承平台之间形成稳定的空气垫，使测量仪的平面移动轻快而平稳。本技术采用了上述机械结构与微机磁栅数显系统相互结合配套的设计，也即在上述机械结构的基础上，采用了磁栅作为测量仪的基准位移信号载体，采用了磁头作为该测量仪的位移信号检测头，磁栅与磁头活动相配组成一体，以微机磁栅数显表作为该测量仪的数据处理和数字显示装置。本仪器的磁头与一般的动态磁头不一样，它是一种磁通响应式的静态磁头，即当磁头处于静止无位移信号时，它有一个等幅无变化的调制波信号输出，而一旦与磁栅发生相对位移，即有一个幅度与位移信号对应变化的调制波信号输出，磁头直接或者通过调整垫块在拖板上靠向导轨中央凹槽一侧固定联接，和磁栅活动相配组成一体；调整垫块事先在拖板上安装，经过测量与调整，使磁头在其上安装方便地达到技术要求。与磁头相互配合组成一体的磁栅是表面光洁的磁性金属的线材或带材，或具有磁性金属镀层的线材或带材，上述线材或带材在激光录磁机上拉紧固定，根据电磁转换原理，经过光电控制在上述线材或带材上录刻了按一定波距均匀分布的基准磁信号，它与磁头相互作用能产生磁电效应，使静态磁头原来输出的等幅调制波信号产生变化，因而磁栅与磁头之间相对运动的位移量被转换成相应变化的模拟电量，由磁头尾部的电缆输出，由微机数显表接受、处理和显示；上述线型磁栅或带型磁栅在导轨中央凹槽的上下两端直接拉紧固定，其长度略大于仪器的测量范围；也可以有二个调整垫块分别在导轨中央凹槽上下两端事先安装，并通过对调整垫块的调整，使上述磁栅在其垫块上安装以满足技术要求。根据磁栅的结构特点，有不同形状的磁头与其对应相配组成一体，与线型磁栅相配组成一体的磁头，有一个光洁的中孔，其中孔尺寸与线型磁栅活动相配套装组成一体；与带型磁栅相配组成一体的磁头，有一个光洁的平面，因此被叫做平面型磁头，该平面与带型磁栅保持平面接触而组成一体；采用了上述机械结构的与微机磁栅数显系统相互结合配套设计的测量仪，配有一个已知尺寸的标准量规，该量规作为必配附件与上述构件共同组成完整的测量仪。将选定的测量头在测量头座中安装固定，对该标准量规进行一次模拟测量，由于选定的测量力是基本恒定不变的，所以测量力引起的测量误差，即测量结果与标准量规已知尺寸之间的误差也是基本不变的，该误差经过测量仪的微机处理后，使之在以后的多次快速测量中能自动消除测量力对测量精度的影响，该本文档来自技高网...

【技术保护点】
简便型微机磁栅数显高度测量仪，有一个底座和立柱及在其上安装的钢制导轨，在导轨上装有一个包括测量头的拖板，测量头通过测量头座与拖板刚性联接；有一条钢带绕过位于导轨上下两端的滚动导轮与拖板的两端联接，形成环形封闭传动系统，在钢带上和拖板对应的滚动导轮的另一侧装有一平衡重块；拖板通过钢带和上下滚动导轮由一磁性传动器及伺服马达恒速恒力矩驱动；测量仪的底座和支承平台之间经过一只空气开关的控制，由外部引入压缩空气而形成气垫，本测量仪的特征在于采用了上述机械结构与微机磁栅数显系统相互结合配套的设计，即以磁栅作为测量仪的基准位移信号载体，以磁头作为该测量仪的位移信号检测头，磁头与磁栅相互配合组成一体，以微机磁栅数显表作为该测量仪的数据处理和数字显示装置；并配有一个已知尺寸的标准量规作为必配附件和上述构件共同组成完整的测量仪。

【技术特征摘要】
1.简便型微机磁栅数显高度测量仪，有一个底座和立柱及在其上安装的钢制导轨，在导轨上装有一个包括测量头的拖板，测量头通过测量头座与拖板刚性联接；有一条钢带绕过位于导轨上下两端的滚动导轮与拖板的两端联接，形成环形封闭传动系统，在钢带上和拖板对应的滚动导轮的另一侧装有一平衡重块；拖板通过钢带和上下滚动导轮由一磁性传动器及伺服马达恒速恒力矩驱动；测量仪的底座和支承平台之间经过一只空气开关的控制，由外部引入压缩空气而形成气垫，本测量仪的特征在于采用了上述机械结构与微机磁栅数显系统相互结合配套的设计，即以磁栅作为测量仪的基准位移信号载体，以磁头作为该测量仪的位移信号检测头，磁头与磁栅相互配合组成一体，以微机磁栅数显表作为该测量仪的数据处理和数字显示装置；并配有一个已知尺寸的标准量规作为必配附件和上述构件共同组成完整的测量仪。2.采用了上述机械结构与微机磁栅数显系统结合配套设计的，并配有一个已知尺寸标准量规的测量仪，可以用于计量高度，厚度、内外圆直径、垂直度、平行度、同轴度、锥度及相隔物体的间距或间隙，本实用新型的特征在于其用途还可以直接、简便地测出曲线或圆弧的最高或最低点位置和它们之间的相对尺寸，能用于恒速恒力矩机动测量，又能用于快速手动测量，还能借助所配标准量规和微机用来消除测量力对测量精度影响。3.按权项1所述的测量仪，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：郁兴中，吴雨林，刘坚伟，
申请(专利权)人：上海市机床研究所，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]