CN108759646A - 一种位移测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种位移测量装置，包括安装座和位移检测元件，位移检测元件穿设于安装座，还包括导向杆、弹性组件、测量组件和防干涉组件，导向杆穿设于安装座，导向杆的轴线用于与从动件的轴线平行，导向杆用于与从动件同步移动，测量组件、防干涉组件分别位于导向杆的两端，测量组件、防干涉组件随导向杆同步移动，测量组件通过弹性组件与安装座活动抵接，位移检测元件用于测量测量组件的位移量，防干涉组件可转动地安装于导向杆上，防干涉组件用于与从动件活动接触。本发明能够避免旋转运动对测量结果造成影响，提高位移测量的精准度。

Description

一种位移测量装置

技术领域

本发明涉及一种测量装置，尤其涉及一种位移测量装置。

背景技术

在装备制造行业，受限于有限的空间位置，往往需要将多个功能集成设计到一个零部件上，这就要求这个零部件需要有多个自由度。

因各个自由度运动之间存在着一定程度的干涉，所以每一自由度方向的位移测量也有一定的技术难度。例如，在一个同时具有绕其轴心作旋转运动和沿其轴线作往复直线运动两个自由度的从动件中，测量其沿轴线的直线运动的位移时，旋转运动对测量结果会产生影响，导致测量结果精准度较低。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种位移测量装置，能够避免旋转运动对测量结果造成影响，提高位移测量的精准度。

本发明的目的采用如下技术方案实现：

一种位移测量装置，包括安装座和位移检测元件，所述位移检测元件穿设于安装座，还包括导向杆、弹性组件、测量组件和防干涉组件，所述导向杆穿设于安装座，所述导向杆的轴线用于与从动件的轴线平行，所述导向杆用于与从动件同步移动，所述测量组件、防干涉组件分别位于导向杆的两端，所述测量组件、防干涉组件随导向杆同步移动，所述测量组件通过弹性组件与安装座活动抵接，所述位移检测元件用于测量测量组件的位移量，所述防干涉组件可转动地安装于导向杆上，所述防干涉组件用于与从动件活动接触。

进一步地，所述位移检测元件为磁性位移检测元件。

进一步地，所述位移检测元件的轴线与导向杆的轴线平行。

进一步地，所述安装座包括底板、第一安装板和第二安装板，所述第一安装板、第二安装板均与底板固接，所述第一安装板、第二安装板相隔，所述第一安装板上开设有第一开口和第一安装孔，所述第一开口位于第一安装孔的下方，所述第二安装板上开设有第二开口和第二安装孔，所述第二开口位于第二安装孔的下方，所述位移检测元件与底板固接，所述位移检测元件穿设于第一开口、第二开口，所述导向杆穿设于第一安装孔、第二安装孔，所述位移检测元件位于导向杆的下方，所述测量组件位于第一安装板和第二安装板之间，所述测量组件、防干涉组件分别位于第二安装板的两侧。

进一步地，所述导向杆通过固定螺钉穿设第一安装板，所述导向杆上开设有第一螺纹孔，所述固定螺钉插设于第一螺纹孔，所述固定螺钉与第一螺纹孔螺纹连接，所述固定螺钉插设于第一安装孔，所述固定螺钉上套装有限位片，所述弹性组件为弹簧，所述弹簧套装于导向杆上，所述弹簧、限位片分别位于第一安装板的两侧，所述限位片用于限制固定螺钉脱离第一安装孔，所述测量组件通过弹簧与第一安装板活动抵接。

进一步地，所述测量组件包括磁铁安装板、感应磁铁、安装螺钉和定位螺母，所述磁铁安装板套装于导向杆上，所述磁铁安装板位于弹簧和第二安装板之间，所述感应磁铁通过安装螺钉锁定于磁铁安装板上，所述安装螺钉插设于感应磁铁上，所述磁铁安装板上开设有第二螺纹孔，所述安装螺钉插设于第二螺纹孔，所述安装螺钉与第二螺纹孔螺纹连接，所述定位螺母套设于导向杆上，所述定位螺母与磁铁安装板抵接，用于限制磁铁安装板在导向杆上移动，所述感应磁铁位于导向杆和位移检测元件之间。

进一步地，所述防干涉组件为万向钢珠滚轮，所述万向钢珠滚轮包括固定座和钢珠，所述固定座与导向杆固接，所述钢珠可转动地安装于固定座上，所述钢珠用于与从动件的端面滚动接触。

进一步地，还包括防转螺钉，所述第二安装板上还开设有第三螺纹孔，所述第三螺纹孔与第二安装孔连通，所述导向杆上开设有限位槽，所述导向杆插设于第二安装孔，所述限位槽与第二安装孔连通，所述防转螺钉依次穿过第三螺纹孔、第二安装孔、限位槽，所述防转螺钉与第三螺纹孔螺纹连接，所述防转螺钉与限位槽滑动接触，所述防转螺钉用于防止导向杆转动。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

由于导向杆的轴线与从动件的轴线平行，测量组件、防干涉组件分别位于导向杆的两端，从动件受力绕其轴线转动，防干涉组件与从动件活动接触，防干涉组件随从动件同步转动，即从动件的旋转运动没有受到影响，从而能带动防干涉组件同步转动。同时，从动件受力沿其轴线方向移动，从动件带动测量组件同步移动，即测量组件沿导向杆的轴线方向移动，使弹性组件压缩或者拉伸，使得测量组件能实现往复移动，即从动件能够实现往复移动，从而位移检测元件能够测量该测量组件的位移量，该位移量也是从动件沿其轴线方向移动的位移量，即能够测量从动件沿其轴线方向移动的位移量，也能够避免从动件的旋转运动对测量结果产生影响，位移测量的精准度得到提高。

附图说明

图1为本发明的剖视结构示意图；

图2为本发明的结构示意图；

图3为本发明中安装座的结构示意图；

图4为本发明中导向杆的结构示意图；

图中：1、位移检测元件；2、导向杆；3、弹性组件；4、从动件；5、底板；6、第一安装板；7、第二安装板；8、第一开口；9、第一安装孔；10、第二开口；11、第二安装孔；12、固定座；13、钢珠；14、固定螺钉；15、磁铁安装板；16、感应磁铁；17、安装螺钉；18、定位螺母；19、万向钢珠滚轮；20、防转螺钉；21、第三螺纹孔；22、限位槽；23、限位片。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

如图1所示的一种位移测量装置，包括安装座和位移检测元件1，位移检测元件1穿设于安装座，还包括导向杆2、弹性组件3、测量组件和防干涉组件，导向杆2穿设于安装座，导向杆2的轴线用于与从动件4的轴线平行，导向杆2用于与从动件4同步移动，测量组件、防干涉组件分别位于导向杆2的两端，测量组件、防干涉组件随导向杆2同步移动，测量组件通过弹性组件3与安装座活动抵接，位移检测元件1用于测量测量组件的位移量，防干涉组件可转动地安装于导向杆2上，防干涉组件用于与从动件4活动接触。

在上述结构的基础上，如图1所示，由于导向杆2的轴线与从动件4的轴线平行，测量组件、防干涉组件分别位于导向杆2的两端，从动件4受力绕其轴线转动，防干涉组件与从动件4活动接触，防干涉组件随从动件4同步转动，即从动件4的旋转运动没有受到影响，从而能带动防干涉组件同步转动。同时，从动件4受力沿其轴线方向移动，从动件4带动测量组件同步移动，即测量组件沿导向杆2的轴线方向移动，使弹性组件3压缩或者拉伸，使得测量组件能实现往复移动，从而位移检测元件1能够测量该测量组件的位移量，该位移量也是从动件4沿其轴线方向移动的位移量，即能够测量从动件4沿其轴线方向移动的位移量，也能够避免从动件4的旋转运动对测量结果产生影响，位移测量的精准度得到提高。

具体地，如图1所示，位移检测元件1为磁性位移检测元件，使位移检测元件1能够通过磁场感应以对测量组件的位移进行精准测量。

更具体地，如图1所示，位移检测元件1的轴线与导向杆2的轴线平行，即位移检测元件1的轴线与从动件4的轴线平行，有助于提高测量的精度。

作为本实施例中一种较佳的实施方式，如图2、3所示，安装座包括底板5、第一安装板6和第二安装板7，第一安装板6、第二安装板7均与底板5固定连接，使第一安装板6、第二安装板7相隔。进一步地，在第一安装板6上开设有第一开口8和第一安装孔9，该第一开口8位于第一安装孔9的下方。在第二安装板7上开设有第二开口10和第二安装孔11，使第二开口10位于第二安装孔11的下方。第一开口8、第二开口10同轴心，第一安装孔9、第二安装孔11同轴心。更进一步地，位移检测元件1与底板5固定连接，使位移检测元件1穿设于第一开口8、第二开口10，导向杆2穿设于第一安装孔9、第二安装孔11，使得位移检测元件1位于导向杆2的下方，测量组件位于第一安装板6和第二安装板7之间，测量组件、防干涉组件分别位于第二安装板7的两侧。

如图1、2所示，为了使位移检测元件1能够固定于底板5上，防止位移检测元件1产生移动而影响位移测量的精度。位移检测元件1与底板5的连接可以采用螺纹连接，位移检测元件1通过螺钉锁定于底板5上，从而能够增加位移检测元件1与底板5之间的连接强度。也可以采用焊接或者其他方式将位移检测元件1固定于底板5上。

更佳的实施方式是，如图1、2所示，在底板5上开孔，使底板5通过螺钉固定安装在固定件上，使底板5与固定件之间螺纹连接，使得底板5能够得到固定，即安装座得到固定，从而能够使安装座不会受从动件4的影响产生移动，使本装置得到较好的固定，使位移测量的精度得到保证。当然，底板5也可以通过螺钉固定安装在其他平面上，也可以通过焊接或者其他连接方式与固定件、其他平面固定连接。

需要说明的是，如图2、4所示，该导向杆2通过固定螺钉14穿设于第一安装板6上，在导向杆2上开设有第一螺纹孔，固定螺钉14插设于第一螺纹孔，固定螺钉14与第一螺纹孔螺纹连接，进一步地，固定螺钉14插设于第一安装孔9，在固定螺钉14上套装有限位片23，弹性组件3为弹簧，弹簧套装于导向杆2上，弹簧、限位片23分别位于第一安装板6的两侧，该限位片23能限制固定螺钉14脱离第一安装孔9，即利用限位片23能限制导向杆2脱离第一安装孔9，测量组件通过弹簧与第一安装板6活动抵接，本实施例中，导向杆2的端部具有台阶面，使弹簧与该台阶面抵接，导向杆2在弹簧的弹性作用力下沿导向杆2的轴线方向实现往复移动，使得测量组件、防干涉组件能同步移动。

需要强调的是，如图1、2所示，测量组件包括磁铁安装板15、感应磁铁16、安装螺钉17和定位螺母18，磁铁安装板15套装于导向杆2上，磁铁安装板15位于弹簧和第二安装板7之间，感应磁铁16通过安装螺钉17锁定于磁铁安装板15上，安装螺钉17插设于感应磁铁16上，在磁铁安装板15上开设有第二螺纹孔，安装螺钉17插设于第二螺纹孔，安装螺钉17与第二螺纹孔螺纹连接，定位螺母18套设于导向杆2上，定位螺母18与磁铁安装板15抵接，用于限制磁铁安装板15在导向杆2上移动，感应磁铁16位于导向杆2和位移检测元件1之间。从而位移检测元件1能够对感应磁铁16的位移量进行测量，精准度较高。

此外，如图1、2、4所示，定位螺母18与导向杆2之间可以采用螺纹连接的方式，在导向杆2的外壁上设有螺纹，使定位螺母18与该导向杆2实现螺纹连接，将定位螺母18锁定于导向杆2上，使定位螺母18与导向杆2之间的连接结构更牢靠，定位螺母18与磁铁安装板15抵接，定位螺母18能够给磁铁安装板15更佳的定位作用，限制磁铁安装板15在导向杆2上移动，有助于提高测量的精准度。

值得一提的是，如图1、2所示，本实施例中的防干涉组件为万向钢珠滚轮19，万向钢珠滚轮19包括固定座12和钢珠13，固定座12与导向杆2固定连接，钢珠13可转动地安装于固定座12上，该钢珠13与从动件4的端面滚动接触，本实施例中的万向钢珠滚轮19利用其钢珠13与从动件4的端面滚动接触，使从动件4带动钢珠13同步转动，且钢珠13的表面光滑，与从动件4之间的摩擦系数较小，使得从动件4的旋转运动不受影响，位移测量与旋转运动互不干涉。

如图1-4所示，本装置还包括防转螺钉20，在第二安装板7上还开设有第三螺纹孔21，该第三螺纹孔21是直孔，第三螺纹孔21与第二安装孔11连通，在导向杆2上开设有限位槽22，导向杆2插入第二安装孔11中，使限位槽22与第二安装孔11连通，防转螺钉20依次穿过第三螺纹孔21、第二安装孔11、限位槽22，该防转螺钉20与第三螺纹孔21螺纹连接，且防转螺钉20与限位槽22滑动接触，导向杆2移动时，限位槽22随导向杆2同步移动，防转螺钉20在限位槽22内滑动。从而利用防转螺钉20能够防止导向杆2转动，即能够防止导向杆2随从动件4同步转动，也即能防止感应磁铁16随从动件4同步转动，以免影响测量的精度。

使用时，如图1-4所示，使从动件4位于万向钢珠滚轮19的一侧，从动件4受力转动，使从动件4的端面与钢珠13滚动接触，从动件4受力往靠近第一安装板6的方向移动，从动件4带动导向杆2往靠近第一安装板6的方向移动，万向钢珠滚轮19、磁铁安装板15随导向杆2同步移动，磁铁安装板15带动感应磁铁16同步移动，台阶面与弹簧抵接，在台阶面和第一安装板6的作用下弹簧压缩，位移检测元件1对感应磁铁16的位移量进行测量，进而测出从动件4的位移量；从动件4受力往远离第一安装板6的方向移动，弹簧拉伸复位，在弹簧的弹性作用力下，台阶面受力往远离第一安装板6的方向移动，即使得导向杆2往远离第一安装板6的方向移动，进而磁铁安装板15、万向钢珠滚轮19随导向杆2同步移动，感应磁铁16随磁铁安装板15同步移动，感应磁铁16复位。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (8)

1.一种位移测量装置，包括安装座和位移检测元件，所述位移检测元件穿设于安装座，其特征在于：还包括导向杆、弹性组件、测量组件和防干涉组件，所述导向杆穿设于安装座，所述导向杆的轴线用于与从动件的轴线平行，所述导向杆用于与从动件同步移动，所述测量组件、防干涉组件分别位于导向杆的两端，所述测量组件、防干涉组件随导向杆同步移动，所述测量组件通过弹性组件与安装座活动抵接，所述位移检测元件用于测量测量组件的位移量，所述防干涉组件可转动地安装于导向杆上，所述防干涉组件用于与从动件活动接触。

2.如权利要求1所述的位移测量装置，其特征在于：所述位移检测元件为磁性位移检测元件。

3.如权利要求1所述的位移测量装置，其特征在于：所述位移检测元件的轴线与导向杆的轴线平行。

4.如权利要求1所述的位移测量装置，其特征在于：所述安装座包括底板、第一安装板和第二安装板，所述第一安装板、第二安装板均与底板固接，所述第一安装板、第二安装板相隔，所述第一安装板上开设有第一开口和第一安装孔，所述第一开口位于第一安装孔的下方，所述第二安装板上开设有第二开口和第二安装孔，所述第二开口位于第二安装孔的下方，所述位移检测元件与底板固接，所述位移检测元件穿设于第一开口、第二开口，所述导向杆穿设于第一安装孔、第二安装孔，所述位移检测元件位于导向杆的下方，所述测量组件位于第一安装板和第二安装板之间，所述测量组件、防干涉组件分别位于第二安装板的两侧。

5.如权利要求4所述的位移测量装置，其特征在于：所述导向杆通过固定螺钉穿设第一安装板，所述导向杆上开设有第一螺纹孔，所述固定螺钉插设于第一螺纹孔，所述固定螺钉与第一螺纹孔螺纹连接，所述固定螺钉插设于第一安装孔，所述固定螺钉上套装有限位片，所述弹性组件为弹簧，所述弹簧套装于导向杆上，所述弹簧、限位片分别位于第一安装板的两侧，所述限位片用于限制固定螺钉脱离第一安装孔，所述测量组件通过弹簧与第一安装板活动抵接。

6.如权利要求5所述的位移测量装置，其特征在于：所述测量组件包括磁铁安装板、感应磁铁、安装螺钉和定位螺母，所述磁铁安装板套装于导向杆上，所述磁铁安装板位于弹簧和第二安装板之间，所述感应磁铁通过安装螺钉锁定于磁铁安装板上，所述安装螺钉插设于感应磁铁上，所述磁铁安装板上开设有第二螺纹孔，所述安装螺钉插设于第二螺纹孔，所述安装螺钉与第二螺纹孔螺纹连接，所述定位螺母套设于导向杆上，所述定位螺母与磁铁安装板抵接，用于限制磁铁安装板在导向杆上移动，所述感应磁铁位于导向杆和位移检测元件之间。

7.如权利要求1所述的位移测量装置，其特征在于：所述防干涉组件为万向钢珠滚轮，所述万向钢珠滚轮包括固定座和钢珠，所述固定座与导向杆固接，所述钢珠可转动地安装于固定座上，所述钢珠用于与从动件的端面滚动接触。

8.如权利要求4-6任一项所述的位移测量装置，其特征在于：还包括防转螺钉，所述第二安装板上还开设有第三螺纹孔，所述第三螺纹孔与第二安装孔连通，所述导向杆上开设有限位槽，所述导向杆插设于第二安装孔，所述限位槽与第二安装孔连通，所述防转螺钉依次穿过第三螺纹孔、第二安装孔、限位槽，所述防转螺钉与第三螺纹孔螺纹连接，所述防转螺钉与限位槽滑动接触，所述防转螺钉用于防止导向杆转动。