CN106979834B - 一种测长机的阿贝头测力系统及其控制系统 - Google Patents

一种测长机的阿贝头测力系统及其控制系统 Download PDF

Info

Publication number
CN106979834B
CN106979834B CN201710242834.7A CN201710242834A CN106979834B CN 106979834 B CN106979834 B CN 106979834B CN 201710242834 A CN201710242834 A CN 201710242834A CN 106979834 B CN106979834 B CN 106979834B
Authority
CN
China
Prior art keywords
measuring
switch
head
shaft
grating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201710242834.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106979834A (zh
Inventor
刘建刚
张宪宗
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guiyang Xintian Oetech Co ltd
Original Assignee
Guiyang Xintian Oetech Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guiyang Xintian Oetech Co ltd filed Critical Guiyang Xintian Oetech Co ltd
Priority to CN201710242834.7A priority Critical patent/CN106979834B/zh
Publication of CN106979834A publication Critical patent/CN106979834A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106979834B publication Critical patent/CN106979834B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00—Measuring force or stress, in general
    • G01L1/04—Measuring force or stress, in general by measuring elastic deformation of gauges, e.g. of springs
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)

Abstract

本发明一种测长机的阿贝头测力系统，阿贝测量组包括阿贝头、测轴，张力索夹头装在测轴上，测轴锁紧螺钉和测轴指标杆装在头架控制器盒上；头架控制器包括底板和指标，以及轴杆直线电机、驱动器、可编程逻辑器件PLC、高精度光栅传感器和温度传感器，指标装在主轴联块上，主轴联块底部设开关感板；底板上左右两边通过螺丝安装有对称的两块弹簧座，弹簧座里安装有压簧和顶头，底板下部左右对称设有开关调节座和限位开关。其控制系统：头架按钮左进快开关、左进慢开关、右进慢开关、右进快开关及限位开关与PLC连接，PLC和驱动器连接，驱动器和轴杆直线电机连接，驱动器和光栅的长度测量光栅读数头和反馈光栅读数头连接，两个读数头和PC机连接，PC机和温控仪连接。

Description

一种测长机的阿贝头测力系统及其控制系统
技术领域
本发明属于长度测量技术领域，具体地涉及一种测长机的阿贝头测力系统及其控制系统。
背景技术
光栅测长机是精密度很高的光栅系统长度计量仪器，可对各种工件外尺寸作绝对测量；内尺寸作比较测量，适用于厂矿企业、科研单位，以及国家各级检定机关的计量部门和实验室。它的主要用途是直接测量外径千分尺的校对量棒、内径千分尺和自制量棒，还能作卡板、通孔或盲孔的孔径内尺寸测量以及外螺纹的中径测量。所以，开发新型大理石光栅测长机是我公司重要任务之一。大理石光栅测长机，包括底座、尾架、V型支架、显示器、万能工作台和头架，头架上装有阿贝测量组和头架控制器，阿贝测量组包括阿贝头、测轴。其中，采用的阿贝头测力系统及其运动控制系统是创新点之一。本发明的阿贝头测力系统及控制系统采用高精度光栅作为长度测量标准元件，光栅测长机阿贝头配备轴杆直线电机作为传动系统，阿贝头移动分为快速和慢速两档控制，快速档用于初动、快速运行，慢速档用于直接测量时使用，使用方便。传统测长机没有电机传动，阿贝头主要靠手动移动到对应位置，然后再进行相关测量，效率比较低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种测长机的阿贝头测力系统及其控制系统，该系统采用高精度光栅作为长度测量标准元件，光栅测长机阿贝头配备轴杆直线电机作为传动系统，阿贝头移动分为快速和慢速两档控制，快速档用于初动、快速运行，慢速档用于直接测量时使用，使用方便。解决了传统传动机构手动运行一致性较差，阿贝头移动时由于间隙存在的微摆动，采用直线电机式控制系统配高精度直线导轨可达到消除上述问题的效果。
本发明的目的及解决其主要技术问题是采用以下技术方案来实现的：一种测长机的阿贝头测力系统，包括装在头架上的阿贝测量组和头架控制器，阿贝测量组包括阿贝头、测轴，张力索夹头装在测轴上，测轴锁紧螺钉和测轴指标杆装在头架控制器盒上；头架控制器包括底板和指标，以及轴杆直线电机、驱动器、可编程逻辑器件PLC、高精度光栅传感器和温度传感器，指标装在主轴联块上，主轴联块底部设开关感板；底板上左右两边通过螺丝安装有对称的两块弹簧座，弹簧座里安装有压簧和顶头，顶头上设有挡圈；底板下部左右对称设有开关调节座和限位开关。
测轴下方装有读数头：长度测量光栅读数头和反馈光栅读数头，用于读取底座上的光栅信号，并将信号送入计算机；读数头在光栅上方移动。
头架控制器盒上有四个开关，分别是左进快开关、左进慢开关、右进慢开关、右进快开关。快速档用于初动、快速运行；慢速档用于直接测量时使用。
轴杆电机组采用单光栅双读数头，长度测量光栅读数头为基准，反馈光栅读数头是给轴杆直线电机提供精确定位，确保轴杆直线电机运行稳定。
原理：测轴可相对头架沿测量方向运动，在需要时可用螺钉将测轴锁紧。在测量时，当头、尾架两测头均与被测件接触良好时，只允许移动头架使测轴在头架两端的悬伸量相同，将测轴指示杆与测力基准线对准，可保证测量值准确性。测轴的测量力由阿贝头内的弹力弹簧产生，弹簧分为左右部分来控制测量时所需要的测力。内尺寸测量时和外尺寸测量时，只需要保证每次测量时测力都在同一测力。其中两个限位开关的安装位置是确保测量力不超限，保护头架的重要装置，另一个限位开关防止轴杆电机冲直线导轨，为硬限位。
上述的测长机的阿贝头测力系统的控制系统，头架按钮左进快开关、左进慢开关、右进慢开关、右进快开关及限位开关与PLC 连接，PLC和驱动器连接，驱动器和轴杆直线电机连接，驱动器和光栅的长度测量光栅读数头和反馈光栅读数头连接，两个读数头和PC机连接，PC机和温控仪连接；其中两个限位开关的安装位置是确保测量力不超限，保护头架的重要装置，另一个限位开关防止轴杆电机冲直线导轨，为硬限位。
本发明原理：通过头架按钮给PLC发送指令，PLC再将相应的信号发给驱动器，由驱动器驱动轴杆直线电机进行传动。头架是仪器的测量部件，其上装有阿贝测轴，测轴可相对头架沿测量方向运动，在测量时，当头、尾架两测头均与被测件接触良好时，按下按钮移动头架使测轴在头架两端的悬伸量相同，将测轴指示杆与测力基准线对准，可保证测量值准确性。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知，本发明以光栅数显系统作为长度测量标准元件；光栅测长机阿贝头配备轴杆直线电机作为传动系统，阿贝头移动分为快速和慢速两档控制。快速档用于初动、快速运行；慢速档用于直接测量时使用。本发明可实现大理石光栅测长机快速平稳的移动，电气紧凑，可快速测量，可保证测量值准确性,提高工作效率。
附图说明
图1是头架外观示意图，
图2是头架的结构示意图
图3是本发明头架控制器示意图，
图4是图3的立体图，
图5是本发明轴杆直线电机组示意图，
图6是本发明控制系统原理框图，
图中标记：1.底板，2.弹簧座，3.顶头，4.压簧，5.主轴联块，6.指标，7.开关调节座，8.限位开关，9.开关感板， 10.左进快开关，11.左进慢开关，12.右进慢开关，13.右进快开关，8.限位开关，14.长度测量光栅读数头，15.反馈光栅读数头， 16.轴杆直线电机。
具体实施方式
以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种测长机的阿贝头测力系统及其控制系统具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
参见图1-6，一种测长机的阿贝头测力系统，包括装在头架上的阿贝测量组和头架控制器，阿贝测量组包括阿贝头、测轴，张力索夹头装在测轴上，测轴锁紧螺钉和测轴指标杆装在头架控制器盒上；头架控制器包括底板1和指标6，以及轴杆直线电机16、驱动器、可编程逻辑器件PLC、高精度光栅传感器和温度传感器，指标6装在主轴联块5上，主轴联块5底部设开关感板9；底板1上左右两边通过螺丝安装有对称的两块弹簧座2，弹簧座2里安装有压簧4和顶头3，顶头3上设有挡圈；底板1下部左右对称设有开关调节座7和限位开关8。
测轴下方装有读数头：长度测量光栅读数头14和反馈光栅读数头15，用于读取底座上的光栅信号，并将信号送入计算机；读数头在光栅上方移动。
头架控制器盒上有四个开关，分别是左进快开关10、左进慢开关11、右进慢开关12、右进快开关13。快速档用于初动、快速运行；慢速档用于直接测量时使用。
轴杆电机组采用单光栅双读数头，长度测量光栅读数头14为基准，反馈光栅读数头15是给轴杆直线电机提供精确定位，确保轴杆直线电机16运行稳定。
原理：测轴可相对头架沿测量方向运动，在需要时可用螺钉将测轴锁紧。在测量时，当头、尾架两测头均与被测件接触良好时，只允许移动头架使测轴在头架两端的悬伸量相同，将测轴指示杆与测力基准线对准，可保证测量值准确性。测轴的测量力由阿贝头内的弹力弹簧产生，弹簧分为左右部分来控制测量时所需要的测力。内尺寸测量时和外尺寸测量时，只需要保证每次测量时测力都在同一测力。其中两个限位开关8的安装位置是确保测量力不超限，保护头架的重要装置，另一个限位开关8防止轴杆电机冲直线导轨，为硬限位。见图5。
上述的测长机的阿贝头测力系统的控制系统，头架按钮左进快开关10、左进慢开关11、右进慢开关12、右进快开关13及限位开关8与PLC 连接，PLC和驱动器连接，驱动器和轴杆直线电机16连接，驱动器和光栅的长度测量光栅读数头14和反馈光栅读数头15连接，两个读数头和PC机连接，PC机和温控仪连接；其中两个限位开关8的安装位置是确保测量力不超限，保护头架的重要装置，另一个限位开关8防止轴杆电机冲直线导轨，为硬限位。
本发明原理：通过头架按钮给PLC发送指令，PLC再将相应的信号发给驱动器，由驱动器驱动轴杆直线电机进行传动。头架是仪器的测量部件，其上装有阿贝测轴，测轴可相对头架沿测量方向运动，在测量时，当头、尾架两测头均与被测件接触良好时，按下按钮移动头架使测轴在头架两端的悬伸量相同，将测轴指示杆与测力基准线对准，可保证测量值准确性。
本发明的控制系统，电路系统紧凑；本发明关键在于直接采用按钮移动，PLC控制来进行操作；还有双读数头的使用，使得轴杆直线电机定位精度高，解决传统手动测长机移动有间隙、水平方向有摆动的问题。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，任何未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (2)

1.一种测长机的阿贝头测力系统，其特征在于：包括装在头架上的阿贝测量组和头架控制器，阿贝测量组包括阿贝头、测轴，张力索夹头装在测轴上，测轴锁紧螺钉和测轴指标杆装在头架控制器盒上；头架控制器包括底板(1)和指标(6)，以及轴杆直线电机(16)、驱动器、可编程逻辑器件PLC、高精度光栅传感器和温度传感器，指标(6)装在主轴联块(5)上，主轴联块(5)底部设开关感板(9)；底板(1)上左右两边通过螺丝安装有对称的两块弹簧座(2)，弹簧座(2)里安装有压簧(4)和顶头(3)，顶头(3)上设有挡圈；底板(1)下部左右对称设有开关调节座(7)和限位开关(8)；
测轴下方装有读数头：长度测量光栅读数头(14)和反馈光栅读数头(15),读数头在光栅上方移动；
头架控制器盒上有四个开关，分别是左进快开关(10)、左进慢开关(11)、右进慢开关(12)、右进快开关(13)；
轴杆电机组采用单光栅双读数头，长度测量光栅读数头(14)为基准，反馈光栅读数头(15)是给轴杆直线电机提供精确定位。
2.如权利要求1所述的一种测长机的阿贝头测力系统的控制系统，其特征在于：头架按钮左进快开关(10)、左进慢开关(11)、右进慢开关(12)、右进快开关(13)及限位开关(8)与PLC 连接，PLC和驱动器连接，驱动器和轴杆直线电机(16)连接，驱动器和光栅的长度测量光栅读数头(14)和反馈光栅读数头(15)连接，两个读数头和PC机连接，PC机和温控仪连接；其中两个限位开关(8)的安装位置是确保测量力不超限，保护头架的重要装置，另一个限位开关(8)防止轴杆电机冲直线导轨，为硬限位。
CN201710242834.7A 2017-04-14 2017-04-14 一种测长机的阿贝头测力系统及其控制系统 Active CN106979834B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710242834.7A CN106979834B (zh) 2017-04-14 2017-04-14 一种测长机的阿贝头测力系统及其控制系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710242834.7A CN106979834B (zh) 2017-04-14 2017-04-14 一种测长机的阿贝头测力系统及其控制系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106979834A CN106979834A (zh) 2017-07-25
CN106979834B true CN106979834B (zh) 2023-03-14

Family

ID=59344504

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710242834.7A Active CN106979834B (zh) 2017-04-14 2017-04-14 一种测长机的阿贝头测力系统及其控制系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106979834B (zh)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1086011A (zh) * 1993-04-14 1994-04-27 北京超精细工程研究所 密封式光栅线位移传感器
US5517307A (en) * 1991-05-30 1996-05-14 Rank Taylor Hobson Limited Probe measurement apparatus using a curved grating displacement interferometer
CN1125320A (zh) * 1994-12-22 1996-06-26 郑州航院高新技术公司 一种凸轮轴综合参数检测仪
CN101081482A (zh) * 2007-06-29 2007-12-05 成都工具研究所 数控回转工作台定位精度快速测量机构
CN102768021A (zh) * 2012-08-01 2012-11-07 安徽工业大学 一种接触式圆柱体直径测量装置
CN104964626A (zh) * 2015-06-10 2015-10-07 浙江省计量科学研究院 基于ccd视觉光栅式三等金属线纹尺标准测量装置
CN105783736A (zh) * 2016-05-18 2016-07-20 王帝 卧式智能长度基准仪
CN207622897U (zh) * 2017-04-14 2018-07-17 贵阳新天光电科技有限公司 测长机的阿贝头测力系统及其控制系统

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2281779B (en) * 1993-09-14 1997-04-23 Rank Taylor Hobson Ltd Metrological instrument
JP3660913B2 (ja) * 2002-03-27 2005-06-15 株式会社東京測器研究所 Ｆｂｇ式角度センサ並びにこれを用いた変位計及び傾斜計
US20050233839A1 (en) * 2004-04-16 2005-10-20 Adams Jonathan R Design for lacrosse stick and method of using same
CN201094007Y (zh) * 2007-09-19 2008-07-30 贵阳新天光电科技有限公司 光栅测长机
CN201126337Y (zh) * 2007-11-20 2008-10-01 成都市英子测控科技有限公司 指示表全自动检定仪
US9145630B2 (en) * 2013-01-05 2015-09-29 Quilter's Gear, LLC Retractable quilt clamp apparatus
CN203929035U (zh) * 2014-06-06 2014-11-05 苏州大学 一种接触式扫描测头

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5517307A (en) * 1991-05-30 1996-05-14 Rank Taylor Hobson Limited Probe measurement apparatus using a curved grating displacement interferometer
CN1086011A (zh) * 1993-04-14 1994-04-27 北京超精细工程研究所 密封式光栅线位移传感器
CN1125320A (zh) * 1994-12-22 1996-06-26 郑州航院高新技术公司 一种凸轮轴综合参数检测仪
CN101081482A (zh) * 2007-06-29 2007-12-05 成都工具研究所 数控回转工作台定位精度快速测量机构
CN102768021A (zh) * 2012-08-01 2012-11-07 安徽工业大学 一种接触式圆柱体直径测量装置
CN104964626A (zh) * 2015-06-10 2015-10-07 浙江省计量科学研究院 基于ccd视觉光栅式三等金属线纹尺标准测量装置
CN105783736A (zh) * 2016-05-18 2016-07-20 王帝 卧式智能长度基准仪
CN207622897U (zh) * 2017-04-14 2018-07-17 贵阳新天光电科技有限公司 测长机的阿贝头测力系统及其控制系统

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
《目式万能测长仪阿贝测量头的检修》;肖亚平，崔喜才，李拥军;《中国计量》;20071231;全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN106979834A (zh) 2017-07-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN202501835U (zh) 立式直线位移传感器标定／校准装置
CN204085471U (zh) 轴类零件全跳动自动测量仪
CN103697819A (zh) 一种微位移传感器标定装置
CN104964626A (zh) 基于ccd视觉光栅式三等金属线纹尺标准测量装置
CN103697818A (zh) 基于单自由度柔性微动调整机构的微位移传感器标定装置
CN102661707A (zh) 一种直线位移通用校准装置
CN107907042B (zh) 一种直径在线测量装置及方法
CN202204481U (zh) 齿轮倒角激光测量仪
CN202188801U (zh) 内螺纹千分尺
CN102353539B (zh) 精密传动链光电测量机
CN104198303A (zh) 一种扭杆蠕变量测量装置
CN205264199U (zh) 一种高精度光具座
CN205404114U (zh) 一种轴向力加载测量装置
CN109682751B (zh) 多功能材料表面性能试验仪及其控制系统
CN102997841A (zh) Rv减速器背隙测量系统
CN102322819A (zh) 齿轮倒角激光测量仪
CN101852581B (zh) 连续壁厚测量仪及测量方法
CN106979834B (zh) 一种测长机的阿贝头测力系统及其控制系统
CN202661035U (zh) 阀体直径测量装置
JPS6332315A (ja) デジタル表示型測定器
CN201680818U (zh) 数显光栅高度尺
CN204694176U (zh) 一种基于ccd视觉光栅式三等金属线纹尺标准测量装置
CN103182680B (zh) 一种滚珠丝杆磨削的动态在线测量装置及方法
CN207622897U (zh) 测长机的阿贝头测力系统及其控制系统
CN202533192U (zh) 熔融玻璃作业通道温度梯度精准测量的装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant