CN103105769B - 一种摆轮游丝系统周期及摆幅光电测量仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种摆轮游丝系统周期及摆幅光电测量仪，包括；支撑固定部分的主面板上安装的测头部分，下面板上安装的喷气部分；测头部分与数据计算部分电连接；激光接收器部分接收激光发射器部分的光数据信号。有益效果是：由于激光照射到摆轮下方圆盘钉后反射，而光电元件接收反射光线所形成的电脉冲的时间宽度，时间宽度反映了摆轮通过基角的时间，由此时间通过单片机能计算出其摆轮游丝系统的周期和摆幅值；采用双光路测量系统可以同时测量出周期和摆幅的值。该光电测量方法精确度更高，不易受外界干扰因素影响，不改变摆轮游丝系统的振动形态，最大限度的再现摆轮游丝在手表中的振动效果，体积小，效率高；从而保证了摆轮游丝系统在测量时的精准性。

Description

一种摆轮游丝系统周期及摆幅光电测量仪

技术领域

本发明涉及一种机械手表摆轮游丝系统机构周期及摆幅的测量仪器，特别是涉及一种测量刚度离散性较大的游丝的节拍，周期，和摆幅的光电测量仪。

背景技术

目前，在生产过程中国内使用的测量方法一般是通过分档仪分档的方法使摆轮和游丝能够一一配对，这种方法由于分档仪自身档距的问题使得配好对的无卡度摆轮游丝系统，特别是刚度离散性较大的游丝和摆轮配档精度很难控制。在装配调校过程中无卡度摆轮游丝装好机芯后在校表仪上打表，同时进行调节摆轮上的砝码或者螺钉的方法来校准摆轮游丝周期。这种方法存在着效率低，精度差的缺点。而且目前在国内还没有一种不装表就可以测出摆轮游丝系统周期及摆幅的仪器。而国外一般使用高频摄影的方法来实现摆轮游丝的周期计算。这种方法精度高但是设备昂贵。国外也有一种新式的分档仪称为class-O-matic（new electronic），此分档仪具有体积小，测量精度高的特点。但是其档距仍然为20档。在测量刚度离散性较大的游丝所要配档的摆轮中与20档之外的摆轮配对。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种无须装配机芯就能够测量无卡度摆轮游丝节拍，工作效率高的摆轮游丝周期及摆幅的测量装置。

本发明所采用的技术方案是：一种摆轮游丝周期及摆幅测量仪，包括测头部分、喷气部分、数据计算部分、激光发射器部分、激光接收器部分和支撑固定部分；所述支撑固定部分的主面板上安装有测头部分，下面板上安装有喷气部分；所述测头部分与数据计算部分电连接；所述激光接收器部分接收激光发射器部分的光数据信号。

测头部分包括：第一激光发射器，第一激光接收器，第二激光发射器，第二激光接收器，卡具，气嘴和偏心杆；所述第一激光发射器和第一激光接收器、第二激光发射器和第二激光接收器相互适配安装在主面板上；所述卡具通过销钉固定和偏心杆锁定所述喷气部分包括：安装有气鼓调节阀和气管的气鼓固定在下面板上，所述气管的另一端安装有气嘴，所述气嘴吹向摆轮，使摆轮振动。

支撑固定部分包括通过支撑柱连接的主面板和下面板；所述下面板上安装有底座螺钉。

数据计算部分包括：接收测头部分数据的单片机，与单片机连接的液晶显示器，和通过串口连接的电脑。

激光发射器部分包括：发射器外壳，发射器套筒，滤光狭缝，发射器梯形套筒，激光发射器和压紧套筒；所述滤光狭缝被通过发射器套筒压入在发射器外壳的一侧内通过中心开孔的螺钉压紧；激光发射器通过发射器梯形套筒和压紧套筒压紧在发射器外壳内，并用紧固螺钉固定紧；激光接收器部分包括：组成暗室的激光接收器前面板，激光接收器外壁和激光接收器后面板；通过激光接收器支架固定于此暗室内的激光接收器，所述激光接收器支架能够调整位置。

本发明的有益效果是：由于激光照射到摆轮下方圆盘钉后反射，而光电元件接收反射光线所形成的电脉冲的时间宽度，时间宽度反映了摆轮通过基角的时间，由此时间通过单片机能计算出其摆轮游丝系统的周期和摆幅值；采用双光路测量系统可以同时测量出周期和摆幅的值。该光电测量方法精确度更高，不易受外界干扰因素影响，不改变摆轮游丝系统的振动形态，最大限度的再现摆轮游丝在手表中的振动效果，体积小，效率高；从而保证了摆轮游丝系统在测量时的精准性。

附图说明

图1为本发明光电测量仪的俯视图；

图2为本发明光电测量仪的主视图；

图3为本发明光电测量仪的测量控制示意图；

图4为本发明激光发射器剖视图；

图5为本发明激光接收器剖视图。

图中：

1：第一激光发射器               2：第一激光接收器        3：第二激光发射器          

4：第二激光接收器               5：卡具                            6：气嘴

7：底座螺钉                           8：偏心杆                        9：主面板                      

10：下面板                             11：气鼓                          12：气鼓调节阀

13：单片机                             14：串口                          15：支撑柱

16：液晶显示器                     17：气管                          18：电脑                    

19：微动开关                         101：发射器外壳            102：发射器套筒         

103：滤光狭缝                       104：发射器梯形套筒    105：激光发射器         

106：压紧套筒                       107：紧固螺钉                108：激光接收器前面板

109：激光接收器                   110：激光接收器支架   111：激光接收器外壁

112：激光接收器后面板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明：

本发明摆轮游丝周期及摆幅测量仪，包括测头部分、喷气部分、数据计算部分、激光发射器部分、激光接收器部分和支撑固定部分；所述支撑固定部分的主面板上安装有测头部分，下面板上安装有喷气部分；所述测头部分与数据计算部分电连接；所述激光接收器部分接收激光发射器部分的光数据信号。

如图1所示，所述测头部分包括：第一激光发射器1，第一激光接收器2，第二激光发射器3，第二激光接收器4，卡具5，气嘴6和偏心杆8；所述第一激光发射器1和第一激光接收器2、第二激光发射器3和第二激光接收器4相互适配，通过紧固件紧固定安装在主面板9上，此双发收光路测量系统共同紧固在主面板上，如果使用单光路测量系统可以测量其周期值。摆轮游丝系统卡具5通过销钉固定和偏心杆8锁定在主面板9上。

如图2所示，所述喷气部分包括：安装有气鼓调节阀12和气管17的气鼓11固定在下面板10上，所述气管17的另一端安装有气嘴6，所述气嘴6吹向摆轮，使摆轮振动。

支撑固定部分包括主面板9，下面板10，支撑柱15，底座螺钉7；主面板9和下面板10通过支撑柱15连接。下面板10上安装有底座螺钉7。底座螺钉7用于最终调节主面板的水平度。而且，底座螺钉7拆下后留下来的底座螺钉7安装孔可以使此测量仪安装到其他设备上进行旋转测量用于考量摆轮游丝系统位差。

如图3所示，数据计算部分包括：单片机13，串口14，液晶显示器16，电脑18；其测头部分采集完信号后通过导线连接与单片机13上，单片机13连接液晶显示器16用于显示，单片机13通过串口14连接电脑18。

如图4和图5所示，激光发射器部分包括：发射器外壳101，发射器套筒102，滤光狭缝103，发射器梯形套筒104，激光发射器105和压紧套筒106；所述滤光狭缝103被通过发射器套筒102压入在发射器外壳101的一侧内通过中心开孔的螺钉压紧；激光发射器105通过发射器梯形套筒104和压紧套筒106压紧在发射器外壳101内，并用紧固螺钉107固定紧；激光接收器部分包括：激光接收器前面板108，激光接收器109，激光接收器支架110，激光接收器外壁111，激光接收器后面板112。所述激光接收器前面板108，激光接收器外壁111，激光接收器后面板112组成暗室，激光接收器109通过激光接收器支架110固定于此暗室内，并且激光接收器支架110可以任意调整位置并固定用以调整光路。

本发明摆轮游丝周期及摆幅光电测量仪的工作过程说明如下：

如图1和图2所示，首先需要旋动底座螺钉7为面板调平，当调整水平后即可打开电源，这时第一激光发射器1和第二激光发射器3射出激光，第一激光接收器2和第二激光发射器4负责接收反射后的光。这里第一激光发射器1和第一激光接收器2为一对，第二激光发射器3和第二激光发射器4为一对。按下微动开关19使气鼓11开始震动，调节气鼓调节阀12可以改变气鼓11的喷气量的大小，从而调节气嘴6吹向摆轮游丝系统的气量用以控制摆幅的大小。当摆幅升高到一特定幅度的时候可以利用单片机13或者电脑18控制气嘴6停止工作。摆幅随着气嘴6的停止将缓步下降直至一特定幅度的时候由单片机13自动控制其重新吹气以完成循环测量，或者通过电脑18输入指令控制气鼓11重新吹气以完成循环测量。无论是摆幅随吹气升高阶段或者断气降低阶段，单片机13都会采集由激光接收器收集回来的信号，经过计算得出周期和节拍及摆幅显示在液晶显示器16上。单片机13通过串口14连接在电脑18上，可以通过电脑向单片机13发送指令，当单片机13收到指令后将两秒内的数据发送给电脑18，此时便可以通过电脑18相比于单片机13更精确的计算和输出摆幅，节拍和周期的值。此检测系统可以循环测量摆轮游丝系统的振动周期和节拍，不用装表测量，而且受外界干扰因素影响小。在控制吹断气阶段和计算阶段可以通过单片微机13和电脑18来双工实现，最大限度的保证了计算值的精确度。当卸下底座螺钉7后留下的螺纹孔可以用来把此设备移植到其他旋转设备上用以测量其位差。此设备与电脑18断开连接后仍能使用。

该测量仪在档距范围外的摆轮游丝进行配档的情况下，利用调整摆轮转动惯量的方法。在调整摆轮转动惯量前必须精确测量出其摆轮游丝系统的转动周期，由此测量出的转动周期值可以计算出应该改变的摆轮惯量的值，之后通过任何已知方法对需要改变惯量值小的摆轮进行砝码调校和对需要改变惯量值大的摆轮轮缘进行铣削以达到所要求的摆轮转动惯量。通过此套设备的测量和利用其它设备对摆轮的进一步铣削，摆轮和游丝能够达到完美配对，这样可以满足刚度离散性较大的游丝与摆轮的配档问题，以便采集所需要的其它试验数据。而且此设备采用光电测量和单片微机显示，比分档仪配档的方法精度更高节拍显示更直观，同时可以实现分档仪无法达到的档距的摆轮游丝配对。

在测量游丝温度系数的过程中，现有所采用的是利用校表仪测量装配完成后的机芯其温度在8度和38度时候的日差进行计算测量。此测量仪同样适用在测量温度系数过程，特别是在研发新材料游丝过程中，不用装表就可以直接测量，省去了大量的时间和人力。

Claims (5)

1.一种摆轮游丝周期及摆幅测量仪，其特征在于，包括测头部分、喷气部分、数据计算部分、激光发射器部分、激光接收器部分和支撑固定部分；所述支撑固定部分的主面板上安装有测头部分，下面板上安装有喷气部分；所述测头部分与数据计算部分电连接；所述激光接收器部分接收激光发射器部分的光数据信号；所述测头部分包括：第一激光发射器（1），第一激光接收器（2），第二激光发射器（3），第二激光接收器（4），卡具（5），气嘴（6）和偏心杆（8）；所述第一激光发射器（1）和第一激光接收器（2）、第二激光发射器（3）和第二激光接收器（4）相互适配安装在主面板（9）上；所述卡具（5）通过销钉固定和偏心杆（8）锁定在主面板（9）上。

2. 根据权利要求1所述的摆轮游丝周期及摆幅测量仪，其特征在于,所述喷气部分包括：安装有气鼓调节阀（12）和气管（17）的气鼓（11）固定在下面板（10）上，所述气管（17）的另一端安装有气嘴（6），所述气嘴（6）吹向摆轮，使摆轮振动。

3. 根据权利要求1所述的摆轮游丝周期及摆幅测量仪，其特征在于, 支撑固定部分包括通过支撑柱（15）连接的主面板（9）和下面板（10）；所述下面板（10）上安装有底座螺钉（7）。

4. 根据权利要求1所述的摆轮游丝周期及摆幅测量仪，其特征在于, 数据计算部分包括：接收测头部分数据的单片机（13），与单片机（13）连接的液晶显示器（16），和通过串口（14）连接的电脑（18）。

5. 根据权利要求1所述的摆轮游丝周期及摆幅测量仪，其特征在于, 激光发射器部分包括：发射器外壳（101），发射器套筒（102），滤光狭缝（103），发射器梯形套筒（104），激光发射器（105）和压紧套筒（106）；所述滤光狭缝（103）被通过发射器套筒（102）压入在发射器外壳（101）的一侧内通过中心开孔的螺钉压紧；激光发射器（105）通过发射器梯形套筒（104）和压紧套筒（106）压紧在发射器外壳（101）内，并用紧固螺钉（107）固定紧；激光接收器部分包括：组成暗室的激光接收器前面板（108），激光接收器外壁（111）和激光接收器后面板（112）；通过激光接收器支架（110）固定于此暗室内的激光接收器（109），所述激光接收器支架（110）能够调整位置。