CN102853727B - 高防护直动式数显千分尺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高防护直动式数显千分尺，包括测量头、推进组件、显示屏和U型尺弓，测量套筒的筒体嵌套于显示屏，测量套筒的前段嵌套于U型尺弓，测杆置于测量套筒内，测杆前段滑动配合于测量套筒前端的定位套，测杆后段通过两侧联动的导向柱滑动支撑在测量套筒后段上下设置的可调螺钉上；所述主栅设于测杆的主栅座上，副栅通过安装于测量套筒筒体上的悬伸弹片与主栅之间形成浮动配合；所述测杆与定位套之间设有电器校零机构；推进组件的大螺距丝杠与测杆之间通过钢珠浮动连接。本发明采用前端精密定位、后端辅助定位的测杆结构及电器校零机构，配合浮动的副柵构件，保证了传感器的运动和测量精度，且结构简单，装配容易，成本降低。

Description

高防护直动式数显千分尺

（一）技术领域：

本发明涉及测量器具，具体说是一种高防护直动式数显千分尺。

（二）背景技术：

现有的直动式数显千分尺，都采用机械校零机构，0～25mm规格的千分尺采用测砧和量杆直接校零，25mm以上规格的千分尺则采用标准量杆较零。由于机械构件的变动，零点可能变动，为了保证千分尺的测量精度，使用前必需校零，长期使用中途也要校零，使用极不方便；同时对传感器的精度要求很高，导致制作成本很高。

（三）发明内容：

针对传统直动式数显千分尺的不足之处，本发明设计了一种具有绝对电器校正零点的高防护直动式数显千分尺。

能够实现上述目的的高防护直动式数显千分尺，包括测量头、推进组件、显示屏和U型尺弓，所述测量头包括测量套筒、测杆、测量传感器的主栅和副栅，所述推进组件包括推进套筒、丝杠和推进转筒，所述推进套筒与测量套筒套接，所述测杆前段滑动配合于测量套筒前端的定位套，所不同的是所述测杆与定位套之间设有千分尺的电器校零机构，所述电器校零机构包括连接于相关电路上的触发器和精密位置开关，所述触发器设于测杆，所述精密位置开关设于定位套，精密位置开关的位置对应于千分尺的机械零点。

本发明可以通过计算机软件对千分尺的全量程误差进行修正。

所述主栅通过主栅座置于测杆上，所述副栅置于主栅移动路径上，并通过安装于测量套筒上的悬伸弹片与主栅之间形成有合理感应间隙的浮动配合。

为防止振动（使用过程中）而造成的精度变化，所述测量套筒上设有使副栅与主栅之间合理感应间隙保持稳定的限位机构，所述限位机构为悬伸的限位弹片，所述限位弹片的悬伸端挡于副栅的背面。

所述测杆的后段支撑有两种方式，配合浮动的副柵机构，能够有效地保证测量传感器在运动过程中的测量精度。

1、所述测杆后段通过两侧联动的平行导向柱滑动支撑在测量套筒后段上下设置的可调节辅助支撑上，且所述定位套对测杆前段有两处相距20mm～60mm的支撑，而获得合理距离上的前、后两主支撑。

2、所述测杆后段通过滑套配合于推进套筒内，测杆中段通过两侧联动的平行导向柱滑动支撑在测量套筒中段上下设置的可调节辅助支撑上。

其中所述两侧导向柱所在面平行于主栅面，所述可调节辅助支撑为对应于两侧导向柱设置的两组上、下相对螺钉，所述导向柱置于对应的上、下螺钉之间，所述各螺钉配合于测量套筒上对应开设的螺纹孔，通过调节上、下螺钉的位置而调节测杆的运动精度。

所述丝杠为大螺距丝杠，所述大螺距丝杠同轴置于推进套筒内，所述推进转筒套装推进套筒并通过棘轮机构连接大螺距丝杠，当大螺距丝杠推进到位时，推进转筒于推进套筒上打滑。

所述大螺距丝杠前端设置以点接触推顶测杆的顶块和回拉测杆的勾套，大螺距丝杠前端的顶块与测杆之间形成点接触的浮动接触，可有效避免大螺距丝杠的运动精度对测杆的影响。

所述顶块安装于将其弹性推出的弹性元件上，所述测杆与U型尺弓的测头采用快速测头，从而实现对批量零件同一部位尺寸的快速检测。

所述测量套筒嵌套于显示屏，测量套筒与显示屏的前、后嵌套段分别设有密封圈，所述推进套筒与推进转筒之间设有密封圈，从而构成千分尺完整的密封体系。

所述测量头、推进组件和显示屏按标准组件制作，分别与不同U型尺弓组装，从而构成各种规格尺寸的千分尺。

所述测量传感器采用电容传感器、或采用相对测量传感器、或采用绝对测量传感器。

本发明的优点：

1、本发明高防护直动式数显千分尺通过设置电器校零机构对测量传感器的误差进行修正，千分尺在每次开机前必须得到绝对电器零点的信号才能开始工作，有效保证了千分尺的测量精确性和可靠性。

2、本发明高防护直动式数显千分尺采用精密定位轴系，配合浮动的副柵构件，有效保证了千分尺传感器的运动精度，且结构简单，装配容易，成本降低。

3、本发明采用大螺距丝杆的推进机构，配合与测杆的浮动连接，在不影响测杆精度情况下可实现测杆的快速推进，大大提高了测量速度。

4、本发明的结构利于密封圈的设置，降低了千分尺的密封工艺难度，使千分尺很容易实现IP67的防护等级。

5、本发明的顶块安装于将其弹性推出的弹性元件上，配上快速测头，使千分尺可以方便实现批量检测时的快速测量。

（四）附图说明：

图1为本发明一种实施方式的结构示意图。

图2为图1实施方式的结构分解图。

图3为图2中测量头与推进组件的内部结构示意图。

图4为图2中的A向视图。

图5为图4中B—B剖视图。

图6为图4的内部结构示意图。

图7为图2中测量头与推进组件的另一种内部结构示意图。

图号标识：1、测量头2、推进组件3、显示屏；4、U型尺弓5、测量套筒6、测杆7、主栅；8、副栅；9、定位套10、导向柱11、主栅座12、悬伸弹片13、限位弹片14、螺钉15、推进套筒16、大螺距丝杠17、推进转筒18、勾套19、钢珠20、压缩弹簧21、快速测头；22、密封圈23、螺套24、挡销25、触发器26、精密位置开关27、滑套。

（五）具体实施方式：

下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明：

如图1、图2所示，本发明高防护直动式数显千分尺（满足批量快速测量要求）由测量头1、推进组件2、显示屏3和U型尺弓4组装而成，其中所述显示屏3与U型尺弓4用螺定固连，所述测量头1内置于显示屏3内且测量头1前端与U型尺弓4套连，所述推进组件2连接在测量头1后端。

所述测量头1为精密轴系，主要由测量套筒5、测杆6、定位套9、导向柱10、螺钉14、主栅座11、悬伸弹片12、限位弹片13、测量传感器（采用电容传感器、或采用相对测量传感器、或采用绝对测量传感器）的主栅7和副栅8构成：所述测量套筒5嵌套于显示屏3上对应的套孔中，测量套筒5的前端与U型尺弓4的对应套孔套连，所述定位套9于测量套筒5前端内部同轴嵌套，所述测杆6同轴设于测量套筒5内，所述主栅座11安装于测杆6上，测杆6的前段置于定位套9内并伸入U型尺弓4内，定位套9内有20mm～40mm距离的两处支撑对测杆6前段定位，所述导向柱10平行于测杆6并于主栅座11两侧设置，测量套筒5后段对应于两侧导向柱10分别设置两组上、下相对的螺钉14，所述螺钉14于垂直两导向柱10所在平面方向配合于测量套筒5上开设的螺纹孔中；所述主栅7固装于主栅座11且平行于两侧导向柱10所在平面，对应于主栅7于测量套筒5上铣削出方口天窗，所述悬伸弹片12分左、右固装于天窗一侧，所述副栅8固装于悬伸弹片12的悬伸端并通过天窗与主栅7形成有合理感应间隙的浮动配合，所述限位弹片13于悬伸弹片12之间固装于天窗一侧，限位弹片13的悬伸端挡在副栅8背面，如图2、图3、图4、图5所示。

所述测杆6与定位套9之间设有千分尺的电器校零机构，所述电器校零机构连接在相关电路上，主要由触发器25和精密位置开关26（通常选用光电开关或霍尔元件等）构成，所述触发器25设于测杆6与其同步运动，所述精密位置开关26设于定位套9，精密位置开关26的位置对应于千分尺的机械零点；如图6所示，采用条形触发器25，精密位置开关26上对应开设供触发器25进入的条形槽，如图7所示，采用碰撞式触发器25，精密位置开关26上设置的触头对应于触发器25的碰撞面。

所述推进组件2主要由推进套筒15、大螺距丝杠16、推进转筒17、螺套23和棘轮机构（具有设定的扭矩）构成：所述推进套筒15前端与测量套筒5后端同轴套装固定，所述大螺距丝杠16与螺套23相配合并于推进套筒15同轴安装，大螺距丝杠16尾端设置伸出推进套筒15的转柄，所述推进转筒17与推进套筒15转动套装，于推进套筒15后端，推进转筒17与推进套筒15通过棘轮机构连接；所述大螺距丝杠16前端设置前伸的勾套18，大螺距丝杠16前端面设置由压缩弹簧20弹性推出的钢珠19，所述勾套18套于测杆6尾段，测杆6尾段设置供勾套18回拉测杆6的挡销24，所述钢珠19对应着测杆6尾端，如图3所示。

所述测杆6与U型尺弓4的测头采用快速测头21，如图1、2所示。

如本发明为普通千分尺，上述结构中可取消压缩弹簧20，而钢珠19固设于大螺距丝杠16端面，测杆6与U型尺弓4的测头采用普通测头。

本发明中，由于所述推进组件2只完成测杆6的移动工作，且测杆6的推进采用钢珠19的浮动连接，不影响测杆6的运动精度，因此推进组件2所在轴系的制造精度可大大降低；而测杆6的运动精度则是主栅7和副栅8测量精度的保证，测杆6的运动精度通过前段定位套9定位和后端螺钉14的辅助调节定位得到保障。

前述测量头1的测杆6还有一种支撑结构：所述测杆6前段由定位套9（不需要20mm～40mm距离的两处支撑，只需一处支撑即可），测杆6后段用滑套27配合于推进套筒15内；所述两组上、下相对的螺钉14设于测量套筒5中部对两侧导向柱10进行调节支撑，如图7所示。

为构成本发明完整的密封体系，可于所述测量套筒5与显示屏3套孔的前、后嵌套段分别设置密封圈22，于所述推进套筒15与推进转筒17之间也设置密封圈22，如图3、图4所示。

所述测量头1、推进组件2和显示屏3各构件可制成标准组件，分别与不同U型尺弓4构件组装成各种规格尺寸的千分尺。

Claims (10)

1.高防护直动式数显千分尺，包括测量头(1)、推进组件(2)、显示屏(3)和U型尺弓(4)，所述测量头(1)包括测量套筒(5)、测杆(6)、测量传感器的主栅(7)和副栅(8)，所述推进组件(2)包括推进套筒(15)、丝杠(16)和推进转筒(17)，所述推进套筒(15)与测量套筒(5)套接，所述测杆(6)前段滑动配合于测量套筒(5)前端的定位套(9)，其特征在于：所述测杆(6)与定位套(9)之间设有千分尺的电器校零机构，所述电器校零机构包括触发器(25)和精密位置开关(26)，所述触发器(25)设于测杆(6)，所述精密位置开关(26)设于定位套(9)，精密位置开关(26)的位置对应于千分尺的机械零点。

2.根据权利要求1所述的高防护直动式数显千分尺，其特征在于：所述主栅(7)通过主栅座(11)置于测杆(6)上，所述副栅(8)置于主栅(7)移动路径上，并通过安装于测量套筒(5)上的悬伸弹片(12)与主栅(7)之间形成有合理感应间隙的浮动配合。

3.根据权利要求2所述的高防护直动式数显千分尺，其特征在于：所述测量套筒(5)上设有使副栅(8)与主栅(7)之间合理感应间隙保持稳定的限位机构，所述限位机构为悬伸的限位弹片(13)，所述限位弹片(13)的悬伸端挡于副栅(8)的背面。

4.根据权利要求1～3中任意一项所述的高防护直动式数显千分尺，其特征在于：所述测杆(6)后段通过两侧联动的平行的导向柱(10)滑动支撑在测量套筒(5)后段上下设置的可调节辅助支撑上，且所述定位套(9)对测杆(6)前段有两处相距20mm～60mm的支撑；或所述测杆(6)后段通过滑套(27)配合于推进套筒(15)内，测杆(6)中段通过两侧联动的平行的导向柱(10)滑动支撑在测量套筒(5)中段上下设置的可调节辅助支撑上；所述两侧的导向柱(10)所在面平行于主栅(7)面，所述可调节辅助支撑为对应于两侧的导向柱(10)设置的两组上、下相对螺钉(14)，所述导向柱(10)置于对应的上、下螺钉(14)之间，所述各螺钉(14)配合于测量套筒(5)上对应开设的螺纹孔。

5.根据权利要求1～3中任意一项所述的高防护直动式数显千分尺，其特征在于：所述丝杠(16)为大螺距丝杠(16)，所述大螺距丝杠(16)同轴置于推进套筒(15)内，所述推进转筒(17)套装推进套筒(15)并通过棘轮机构连接大螺距丝杠(16)。

6.根据权利要求5所述的高防护直动式数显千分尺，其特征在于：所述大螺距丝杠(16)前端设置以点接触推顶测杆(6)的顶块和回拉测杆(6)的勾套(18)。

7.根据权利要求6所述的高防护直动式数显千分尺，其特征在于：所述顶块安装于将其弹性推出的弹性元件上，所述测杆(6)与U型尺弓(4)的测头采用快速测头(21)。

8.根据权利要求5所述的高防护直动式数显千分尺，其特征在于：所述测量套筒(5)嵌套于显示屏(3)，测量套筒(5)与显示屏(3)的前、后嵌套段分别设有密封圈(22)，所述推进套筒(15)与推进转筒(17)之间设有密封圈(22)。

9.根据权利要求1～3中任意一项所述的高防护直动式数显千分尺，其特征在于：所述测量头(1)、推进组件(2)和显示屏(3)为标准组件，分别与不同U型尺弓(4)组装成各种规格尺寸的千分尺。

10.根据权利要求1～3中任意一项所述的高防护直动式数显千分尺，其特征在于：所述测量传感器采用电容传感器，或采用相对测量传感器，或采用绝对测量传感器。