專利名稱：容柵式數(shù)顯機(jī)床標(biāo)尺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種長度和幾何尺寸的測量儀器，特別是一種在機(jī)械加工中用來測量機(jī)床的行程和進(jìn)給量，以及用于模具和夾具定位的容柵式數(shù)顯機(jī)床標(biāo)尺。
現(xiàn)有的容柵式數(shù)顯機(jī)床標(biāo)尺可分為兩大類型。第一類型是以瑞士塞爾維克(SYLVAC)公司為代表的“數(shù)顯機(jī)床標(biāo)尺”，它的基本特點(diǎn)是檢測部分與顯示部分不分離，使用不方便。第二種類型是以武漢數(shù)顯技術(shù)應(yīng)用研究所和合肥工業(yè)大學(xué)為代表的“SXR型容柵機(jī)床數(shù)顯儀”(中國專利91204524.8)和“容柵式數(shù)顯卡尺智能接口”(《工具技術(shù)》NO5，1993)。它們的基本特點(diǎn)是利用以微處理器為核心的轉(zhuǎn)換和處理電路，對(duì)容柵式數(shù)顯卡尺專用芯片的串行輸出代碼信號(hào)進(jìn)行解碼、處理和顯示。這種儀器線路復(fù)雜、體積大、成本高，不便于大面積推廣應(yīng)用。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種價(jià)格低廉、精度較高的經(jīng)濟(jì)型容柵式數(shù)顯機(jī)床標(biāo)尺。它采用直接從容柵式數(shù)顯卡尺專用集成電路芯片的管腳引出信號(hào)，通過接插件、電纜線、安裝LCD顯示器的印制板，在遠(yuǎn)離傳感器動(dòng)、定柵的地方，用液晶顯示測量值，實(shí)現(xiàn)檢測部分與顯示部分分離，而無需解碼等處理。具有測量與讀數(shù)方便，便于安裝、使用和維護(hù)、體積小、價(jià)格低、精度較高等特點(diǎn)，可直接用于機(jī)床行程及進(jìn)給量的測量。
本實(shí)用新型所述的容柵式數(shù)顯機(jī)床標(biāo)尺，其結(jié)構(gòu)主要包括定柵部分(由傳感器定柵安裝在定柵基體上組成)、動(dòng)?xùn)挪糠?由傳感器的動(dòng)?xùn)?、專用集成電路芯片等組成的傳感器動(dòng)?xùn)沤M件安裝在動(dòng)?xùn)呕w上構(gòu)成)，機(jī)械拔叉機(jī)構(gòu)、電纜線、LCD(液晶)顯示裝置(由安裝LCD顯示器的印制板、LCD顯示器、功能按鍵等組成)、接插件等。它的主要特征是檢測部分與顯示部分是分離開的。而為了這種分離的實(shí)現(xiàn)以及提高測量精度等，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了機(jī)械拔叉機(jī)構(gòu)和安裝LCD(液晶)顯示器的印制板。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)1、能夠?qū)z測部分與顯示部分通過接插件、電纜線，實(shí)現(xiàn)分離顯示以及遠(yuǎn)距離遙控檢測。不僅便于讀數(shù)、安裝、使用和維護(hù)，而且省去了轉(zhuǎn)換電路和微處理器等。因此，體積小造價(jià)低。
2、由于定柵部分和動(dòng)?xùn)挪糠职惭b在機(jī)床的靜拖板和動(dòng)拖板上，直接檢測拖板的相對(duì)位移量，這樣就消除了機(jī)床絲杠回程誤差的影響，提高了測量精度。實(shí)現(xiàn)了加工測量一體化，提高了加工效率。
3、采用按鈕直接轉(zhuǎn)換公、英制量值，可以用公制絲杠機(jī)床加工英制工件。
4、每個(gè)坐標(biāo)顯示僅使用一只1.5V干電池，無電源干擾。采用開關(guān)接通或切斷電源，延長了電池使用壽命。
5、結(jié)構(gòu)簡單，其成本僅為光柵數(shù)顯機(jī)床標(biāo)尺的25％～30％?，F(xiàn)有容柵式數(shù)顯機(jī)床標(biāo)尺的35％～45％，因此，特別適合中小型機(jī)床、專用機(jī)床、模具、夾具等需要檢測定位的標(biāo)尺，便于大面積推廣應(yīng)用。
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)描述。
附


圖1是本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖2是本實(shí)用新型定柵和動(dòng)?xùn)挪糠值腁－A剖面圖。
附圖3是本實(shí)用新型的安裝LCD(液晶)顯示器印制板示意圖。
附圖4是本實(shí)用新型的數(shù)字顯示裝置面板布置圖(三坐標(biāo))。
附圖5是本實(shí)用新型的部件機(jī)械拔叉機(jī)構(gòu)示意圖。
附圖中，1－定柵部分，2－動(dòng)?xùn)挪糠郑?－檢測部分接插件，4－電纜線，5－顯示部分接插件，6－公／英制按鍵，7－置零按鍵，8－電源開關(guān)，9－LCD(液晶)顯示器，10－LCD顯示裝置，11－動(dòng)?xùn)呕w，12－定柵基體，13－傳感器的動(dòng)?xùn)沤M件，14－傳感器的定柵，15－機(jī)械拔叉機(jī)構(gòu)，16－基體連桿，17－安裝LCD顯示器的印制板，18－銅箔線條，19－固定槽，20－Z方向LCD顯示器，21－Y方向LCD顯示器，22－X方向LCD顯示器，23－X方向公／英制轉(zhuǎn)換按鍵，24－X方向置零按鍵，25－X方向電源開關(guān)，26－Y方向公／英制轉(zhuǎn)換按鍵，27－Y方向置零按鍵，28－Y方向電源開關(guān)，29－Z方向電源開關(guān)，30－Z方向置零按鍵，31－Z方向公／英制轉(zhuǎn)換按鍵，32－機(jī)床動(dòng)拖板，33－固定螺釘，34－調(diào)節(jié)螺釘，35－調(diào)節(jié)鋼球，36－U型固定架。
本實(shí)用新型以在家用工具機(jī)床上實(shí)施為例。如附
圖1和附圖2所示，定柵部分(1)由定柵基體(12)和傳感器的定柵(14)組成。傳感器的定柵(14)用膠粘貼在定柵基體(12)上。動(dòng)?xùn)挪糠钟蓜?dòng)?xùn)呕w(11)、與傳感器的定柵相對(duì)應(yīng)的傳感器的動(dòng)?xùn)沤M件(13)、檢測部分接插件(3)和基體連桿(16)等組成，其中傳感器的動(dòng)?xùn)沤M件(13)包括傳感器的動(dòng)?xùn)偶皩Ｓ眉呻娐沸酒?。如?br> 圖1、附圖3所示，LCD(液晶)顯示裝置(10)由顯示部分接插件(5)、安裝LCD顯示器的印制板(17)、LCD顯示器(9)、公／英制轉(zhuǎn)換按鍵(6)、置零按鍵(7)、電源開關(guān)(8)和電池(在顯示裝置內(nèi)部，未標(biāo)出)等構(gòu)成。由附
圖1、附圖5所示，機(jī)械拔叉機(jī)構(gòu)(15)由固定螺釘(33)、調(diào)節(jié)螺釘(34)、調(diào)節(jié)鋼球(35)和U型固定架(36)構(gòu)成。如附圖3所示，安裝LCD顯示器印制板(17)由銅箔線條(18)和固定槽(19)構(gòu)成，銅箔線條(18)的長、寬、間距以及數(shù)量由LCD顯示器(9)的引腳決定。
定柵部分(1)是安裝在機(jī)床的靜止拖板上，動(dòng)?xùn)挪糠?2)是通過機(jī)械拔叉機(jī)構(gòu)(15)安裝在機(jī)床的動(dòng)拖板上。定柵基體(12)和動(dòng)?xùn)呕w(11)可以根據(jù)機(jī)床拖板的不同結(jié)構(gòu)靈活設(shè)計(jì)。必要時(shí)，定柵部分(1)可以安裝在機(jī)床的動(dòng)拖板上，動(dòng)?xùn)挪糠?2)可以安裝在機(jī)床的靜拖板上。如附
圖1和附圖5所示，動(dòng)?xùn)诺幕w連桿(16)與機(jī)械拔叉機(jī)構(gòu)(15)由調(diào)節(jié)螺釘(34)和調(diào)節(jié)鋼球(35)緊固連接，兩只鋼球起調(diào)節(jié)基體連桿(16)與U型固定架(36)的定位作用。動(dòng)?xùn)挪糠?2)通過機(jī)械拔叉機(jī)構(gòu)(15)的U型固定架(36)和固定螺釘(33)與機(jī)床的動(dòng)拖板緊固連接。機(jī)械拔叉機(jī)構(gòu)(15)可以使基體連桿(16)在機(jī)床動(dòng)拖板移動(dòng)方向上不竄動(dòng)，在與動(dòng)拖板移動(dòng)方向垂直的方向上微動(dòng)，這樣既使動(dòng)?xùn)挪糠?2)沿定柵部分(1)移動(dòng)平穩(wěn)，又便于標(biāo)尺的安裝、調(diào)試和維修。
當(dāng)機(jī)床啟動(dòng)工作，其動(dòng)拖板移動(dòng)時(shí)，機(jī)械拔叉機(jī)構(gòu)(15)與機(jī)床的拖板同步移動(dòng)，并通過基體連桿(16)帶動(dòng)動(dòng)?xùn)挪糠?2)沿定柵部分(1)平穩(wěn)移動(dòng)。其位移量經(jīng)容柵傳感器轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，送專用集成電路芯片處理。驅(qū)動(dòng)LCD顯示、公／英制轉(zhuǎn)換和置零信號(hào)以及電源線均直接從專用集成電路芯片的管腳引出，用導(dǎo)線連至檢測部分的接插件(3)上。檢測部分的接插件(3)與顯示部分的接插件(5)可用27～30芯長度達(dá)數(shù)米的電纜線(4)連接。再用導(dǎo)線從顯示部分的接插件(5)上引出驅(qū)動(dòng)LCD顯示的信號(hào)。導(dǎo)線穿過安裝LCD顯示器的印制板(17)的固定槽(19)，焊接在印制板(17)的銅箔線條(18)上，其導(dǎo)線穿過印制板固定槽(19)的作用主要是防止焊接線斷線和脫焊。采用導(dǎo)電橡膠或扁平電纜連接LCD顯示器(9)和銅箔線條(18)，實(shí)現(xiàn)位移量的顯示。從顯示部分接插件引出的公／英制轉(zhuǎn)換、置零和電源線直接接到功能按鍵(6、7、8)上，以控制測量過程。當(dāng)標(biāo)尺安裝在機(jī)床橫拖板上，主要是檢測行程，當(dāng)標(biāo)尺安裝在縱拖板(刀架拖板)主要是檢測進(jìn)給量。
LCD顯示裝置(10)可以通過檢測部分接插件(3)、電纜線(4)和顯示部分接插件(5)在遠(yuǎn)離標(biāo)尺檢測部分實(shí)現(xiàn)分離顯示。其顯示形式可以單坐標(biāo)顯示，安裝在機(jī)床的合適部位，比如機(jī)床手柄的支架上；也可以根據(jù)機(jī)床工作需要做成數(shù)顯箱雙坐標(biāo)或三坐標(biāo)集中顯示。如附圖4所示，只需將安裝在兩個(gè)或三個(gè)方向上的標(biāo)尺檢測信號(hào)用上述同樣的方法通過接插件、電纜線送到數(shù)顯箱，在數(shù)顯箱內(nèi)部設(shè)置兩組或三組安裝LCD顯示器印制板等，用上述同樣的連接方式實(shí)現(xiàn)LCD顯示和控制檢測過程。
權(quán)利要求1.一種由定柵部分(1)、動(dòng)?xùn)挪糠?2)、接插件(3和5)、電纜線(4)和LCD顯示裝置(10)等構(gòu)成的容柵式數(shù)顯機(jī)床標(biāo)尺，其特征是定柵部分(1)固定在機(jī)床的靜拖板上，動(dòng)?xùn)挪糠?2)由機(jī)械拔叉機(jī)構(gòu)(15)固定在機(jī)床的動(dòng)拖板上，反映動(dòng)?xùn)挪糠?2)相對(duì)于定柵部分(1)位移量的電信號(hào)通過檢測部分接插件(3)、電纜線(4)傳送給與定柵部分(1)和動(dòng)?xùn)挪糠?2)分離的LCD顯示裝置(10)，經(jīng)顯示部分接插件(5)和安裝LCD顯示器的印制板(17)至LCD顯示器(9)顯示，從而實(shí)現(xiàn)分離顯示和遙控檢測。
2.按權(quán)利要求1所述的容柵式數(shù)顯機(jī)床標(biāo)尺，其特征是將動(dòng)?xùn)挪糠?2)固定在機(jī)床動(dòng)拖板上的機(jī)械拔叉機(jī)構(gòu)(15)是由U型固定架(36)、固定螺釘(33)、調(diào)節(jié)螺釘(34)和調(diào)節(jié)銅球(35)構(gòu)成的；固定螺釘(33)將拔叉機(jī)構(gòu)(15)緊固在機(jī)床的動(dòng)拖板上，調(diào)節(jié)螺釘(34)和調(diào)節(jié)鋼球(35)將動(dòng)?xùn)挪糠?2)的基體連桿(16)緊固在拔叉機(jī)構(gòu)(15)的U型固定架(36)中，使得動(dòng)?xùn)挪糠?2)相對(duì)于定柵部分(1)移動(dòng)平穩(wěn)。
3.按權(quán)利要求1所述的容柵式數(shù)顯機(jī)床標(biāo)尺，其特征是LCD(液晶)顯示裝置(10)的安裝LCD顯示器的印制板是由銅箔線條(18)和固定槽(19)構(gòu)成。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種用于檢測機(jī)床的行程和進(jìn)給量，以及用于模具和夾具定位的容柵式數(shù)顯機(jī)床標(biāo)尺。它的特征在于，容柵標(biāo)尺測量部分與它的數(shù)字顯示部分是分離開的，這使得安裝、測量、讀數(shù)、維修十分方便，也便于遙控檢測。動(dòng)?xùn)藕蜋C(jī)床通過機(jī)械撥叉機(jī)構(gòu)固緊連接，有利于提高測量精度。設(shè)置安裝LCD顯示器的印刷板，即使LCD顯示器安裝方便，又防止了斷線和脫焊。本實(shí)用新型還具有結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格低廉、易于推廣等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B23Q17/22GK2174292SQ9324159
公開日1994年8月17日 申請(qǐng)日期1993年10月21日 優(yōu)先權(quán)日1993年10月21日
發(fā)明者徐科軍, 馬修水, 馬文 申請(qǐng)人:合肥工業(yè)大學(xué)