專利名稱：一種球柵尺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測量工具，特別是一種球柵尺。
背景技術(shù)：
球柵尺(又叫球感尺、又有稱球同步器)是目前國際上最新一代長度 測量傳感器，它具有抗干擾、抗振動、抗污染和可靠耐用等優(yōu)點，因此被 逐漸推廣應(yīng)用于機(jī)械加工行業(yè)中。現(xiàn)有的球柵尺均為直線形結(jié)構(gòu)，即它包 括一個筆直的尺身，尺身由一個金屬管和緊密排列于金屬管內(nèi)的高精度鋼 球組成；尺身上滑動穿設(shè)有一個讀數(shù)頭，這種球柵尺只能用來精確的測量 直線位移。顯然，現(xiàn)有的球柵尺不適用于回轉(zhuǎn)體零件加工過程中的軸向測量。 但是，隨著我國重點大型項目建設(shè)，特別是大型的水電站及核電站的建設(shè)中， 急需一種在加工大型齒輪(直徑在5米以上)時能進(jìn)行周向精確測量的量具。
目前，在機(jī)械加工中工件周向尺寸一般通過工件的旋轉(zhuǎn)角度與工件半徑乘 積的方式得到，在角度的測量中一般采用測角器進(jìn)行角度測量，由于在半徑及 角度的測量中存在誤差，則其乘積中會出現(xiàn)累積誤差，而且此累積誤差會隨工 件尺寸的加大而被放大。這樣就嚴(yán)重的影響到大型工件的加工精度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種在加工大型回轉(zhuǎn)體零件時能夠進(jìn)行周向精確測 量的球柵尺。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案 一種球柵尺，包括尺身和穿 設(shè)于尺身上的讀數(shù)頭，所述尺身為圓環(huán)形，沿尺身周向設(shè)有至少三個支撐座； 所述支撐座包括底座，底座上通過轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動裝配有支撐臂，所述轉(zhuǎn)軸的軸線平 行于尺身所處的平面并與尺身的軸線交叉，支撐臂遠(yuǎn)離底座的一端設(shè)有帶定位槽的支撐體，所述尺身與支撐體的定位槽定位配合，支撐臂遠(yuǎn)離底座的一端還 設(shè)有用于吸持尺身的電磁鐵，所述支撐臂與底座之間設(shè)有扭簧；該球柵尺還包 括設(shè)置于支撐座沿尺身切線方向前后兩側(cè)的用于控制電磁鐵通斷的傳感器。 所述底座與支撐臂之間設(shè)有碰珠結(jié)構(gòu)。
所述支撐臂與底座之間設(shè)有兩個扭簧，兩扭簧分別位于支撐臂垂直于其轉(zhuǎn) 軸的兩側(cè)，兩扭簧的扭矩方向相反。
所述碰珠結(jié)構(gòu)包括設(shè)置于支撐臂上的碰珠和設(shè)置于底座上與碰珠對應(yīng)定 位配合的碰珠限位凹槽。
所述電磁鐵為U形結(jié)構(gòu)，所述支撐體處于電磁鐵U形結(jié)構(gòu)的兩平行側(cè)壁 之間。
所述u形電磁鐵的開口端低于尺身的最外邊界。
上述方案的球柵尺其尺身采用圓環(huán)結(jié)構(gòu)，讀數(shù)頭可沿尺身進(jìn)行整周的滑移 運(yùn)動。使用時尺身與工件同步動作，讀數(shù)頭在周向上與刀頭同步動作。這樣， 工件相對于刀頭旋轉(zhuǎn)時，讀數(shù)頭亦在尺身上進(jìn)行同步滑移，進(jìn)而測量出工件旋 轉(zhuǎn)的角度或外周旋轉(zhuǎn)的弧長。此種方式是的測量量即為最終所需測量值，不需 要進(jìn)行計算處理，避免了多個測量值之間進(jìn)行計算時出現(xiàn)累積誤差的問題，而 且此種球柵尺自身的誤差是均分于其周向長度上的，因而其精度會隨著尺身直 徑的加大而提高。此球柵尺的應(yīng)用對于大型零件的制造，特別是大型電站上使 用的齒輪的加工具有積極的意義，在加工中采用此球柵尺可以進(jìn)行周向的精密 測量，進(jìn)而提高零件的加工精度。
本發(fā)明的球柵尺其支撐座的底座與支撐臂之間設(shè)有一個碰珠，碰珠用來保 證底座與支撐臂在無外力作用時不產(chǎn)生相對運(yùn)動。另外，在支撐座沿讀數(shù)頭運(yùn) 動方向的前后兩側(cè)均設(shè)有傳感器，當(dāng)后側(cè)的傳感器探測到讀數(shù)頭到來時，其將 電磁鐵斷電，此時讀數(shù)頭繼續(xù)運(yùn)動并下壓支撐臂，當(dāng)前側(cè)的傳感器探測到讀數(shù)頭已經(jīng)越過支撐座后，其將電磁鐵通電，同時，支撐臂會在扭簧的作用下復(fù)位，
這樣做保證了讀數(shù)頭運(yùn)動的連續(xù)性。


圖1是本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)示意圖2是本發(fā)明的主視圖3是支撐座的結(jié)構(gòu)示意圖4是支撐座的立體結(jié)構(gòu)局部剖視圖。
具體實施例方式
圖1、 2、 3、 4所示，本發(fā)明的球柵尺包括一個圓環(huán)形的尺身1，尺身1 上對應(yīng)穿設(shè)有一個讀數(shù)頭2，沿尺身1周向?qū)?yīng)均勻設(shè)有四個支撐座5。所述 支撐座5包括底座6，底座6上通過銷釘鉸接有一個支撐臂7，支撐臂7遠(yuǎn)離 底座6的一端通過銷釘安裝有一個帶有定位槽的支撐體8，并且，銷釘?shù)妮S線 與尺身1所在的平面平行并與尺身1的中線交叉。支撐體8是一個槽輪，其中， 尺身l位于支撐體8的定位槽內(nèi)，并與定位槽實現(xiàn)定位支撐配合。另外，支撐 臂7遠(yuǎn)離底座6的一端還設(shè)有用于吸持尺身1的電磁鐵9，該電磁鐵9為U形 結(jié)構(gòu)，U形的電磁鐵9的開口端低于尺身1的最外邊界，支撐體8位于電磁鐵 9U形結(jié)構(gòu)的兩相互平行的側(cè)壁之間。支撐臂7與底座6之間設(shè)有兩個扭簧10; 兩扭簧10分別穿設(shè)在銷釘?shù)那昂髢啥?，且兩扭?0的扭矩方向相反。同時， 支撐臂7上設(shè)有一個碰珠11(當(dāng)然，碰珠亦可設(shè)置于底座上)，底座6上對應(yīng)于 碰珠11位置處設(shè)有一個用于與碰珠11定位配合的碰珠11限位凹槽12。該球 柵尺還包括設(shè)置于每個支撐座沿尺身切線方向前后兩側(cè)的用于控制電磁鐵9通 斷的傳感器3，傳感器3固定在傳感器安裝座4上。
權(quán)利要求
1.一種球柵尺，包括尺身和穿設(shè)于尺身上的讀數(shù)頭，其特征在于所述尺身為圓環(huán)形，沿尺身周向設(shè)有至少三個支撐座；所述支撐座包括底座，底座上通過轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動裝配有支撐臂，所述轉(zhuǎn)軸的軸線平行于尺身所處的平面并與尺身的軸線交叉，支撐臂遠(yuǎn)離底座的一端設(shè)有帶定位槽的支撐體，所述尺身與支撐體的定位槽定位配合，支撐臂遠(yuǎn)離底座的一端還設(shè)有用于吸持尺身的電磁鐵，所述支撐臂與底座之間設(shè)有扭簧；該球柵尺還包括設(shè)置于支撐座沿尺身切線方向前后兩側(cè)的用于控制電磁鐵通斷的傳感器。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的球柵尺，其特征在于所述底座與支撐臂之 間設(shè)有碰珠結(jié)構(gòu)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的球柵尺，其特征在于所述支撐臂與底 座之間設(shè)有兩個扭簧，兩扭簧分別位于支撐臂垂直于其轉(zhuǎn)軸的兩側(cè)，兩扭簧的 扭矩方向相反。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的球柵尺，其特征在于所述碰珠結(jié)構(gòu)包括設(shè) 置于支撐臂上的碰珠和設(shè)置于底座上與碰珠對應(yīng)定位配合的碰珠限位凹槽。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的球柵尺，其特征在于所述碰珠結(jié)構(gòu)包括設(shè)置于底座上的碰珠和設(shè)置于支撐臂上與碰珠對應(yīng)定位配合的碰珠限位凹槽。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的球柵尺，其特征在于所述電磁鐵為U形結(jié)構(gòu)，所述支撐體處于電磁鐵u形結(jié)構(gòu)的兩平行側(cè)壁之間。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的球柵尺，其特征在于所述U形電磁鐵的開口端低于尺身的最外邊界。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的球柵尺，其特征在于所述電磁鐵為U形結(jié)構(gòu)，所述支撐體處于電磁鐵u形結(jié)構(gòu)的兩平行側(cè)壁之間。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的球柵尺，其特征在于所述U形電磁鐵的開口端低于尺身的最外邊界。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種球柵尺，包括尺身和穿設(shè)于尺身上的讀數(shù)頭，所述尺身為圓環(huán)形，沿尺身周向設(shè)有至少三個支撐座；所述支撐座包括底座，底座上通過轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動裝配有支撐臂，所述轉(zhuǎn)軸的軸線平行于尺身所處的平面并與尺身的軸線交叉，支撐臂遠(yuǎn)離底座的一端設(shè)有帶定位槽的支撐體，所述尺身與支撐體的定位槽定位配合，支撐臂遠(yuǎn)離底座的一端還設(shè)有用于吸持尺身的電磁鐵，所述支撐臂與底座之間設(shè)有扭簧；該球柵尺還包括設(shè)置于支撐座沿尺身切線方向前后兩側(cè)的用于控制電磁鐵通斷的傳感器。該球柵尺使用時尺身與工件同步動作，讀數(shù)頭在周向上與刀頭同步動作。這樣，工件相對于刀頭旋轉(zhuǎn)時，讀數(shù)頭亦在尺身上進(jìn)行滑移，進(jìn)而測量出工件外周旋轉(zhuǎn)的弧長。
文檔編號G01D5/12GK101551243SQ200910064728
公開日2009年10月7日 申請日期2009年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月27日
發(fā)明者龐永星 申請人:洛陽乾禾儀器有限公司