CN201522268U - 数字式回转角度测量器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种数字式回转角度测量器，包括：保护盖、回转中心定位轴、圆光栅、锁紧螺母、法兰盘、轴承、法兰套、锁紧螺钉、回转件、固定体、信号读取器、信号支架、数字角度显示器和显示器支架。本实用新型可应用在机床和传动机械等需要对回转角度精确计量的部位。该角度测量器实现了圆周回转角度测量的数字化，采用专业的标准型圆光栅完成对回转角度的测量，解决了传统机械式标尺的加工、读数难的问题，直接精确的数字式显示可实现与计算机连接，有效避免人为视觉误差，提高了角度数值输出数据的准确性、及时性。

Description

数字式回转角度测量器

技术领域

本实用新型涉及一种对机床回转角度进行精密测量或者精确控制的测量器具，尤其涉及一种用于应用于数字化控制，并且需要与计算机连接的角度测量器。

背景技术

回转角度的精确测量和控制对于机床来说，是保证传动正确与否的关键点，直接影响到机床和传动机械的运动精度。传统的办法是采用机械式刻度标尺方式，由固定的主尺和安装在转动件上的游标副尺组成，该方法存在加工误差，安装误差和读数误差等造成角度的测量数值或控制执行数值的差异，影响到机床和传动机械的工作精度；而且机械式角度测量数值人为读取，不能实现与计算机直接联结的信号的直接输出。

目前，作为对机械式刻度标尺方式的改进，将游标主尺和副尺由加速度传感器形成的旋转角度传感器替代。例如，压电传感器或微电机系统制成的传感器都可用作加速度传感器。加速度传感器测量加速度并相应地测量出与完成的旋转运动相对应的角度，该运动在没有外部参考点的情况下能够精确也与初始值对应。此外，加速度传感器在小型化设计方面将更为可行。然而，加速度传感器仍存在结构复杂，数字化程度低等不利情况。

随着机床行业数控化程度的提高，传动机械的运动要求的精密程度提高，回转角度的测量精确化和数字化是对于机床和传动行业提高精度的关键点，市场的需求迫切。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的技术问题，而提供一种新型的用于机床和传动机械等行业需要对于回转角度进行精密测量或者精确控制的测量器具，该测量器具有精度高，便于数字式测量的特点。

为了实现本实用新型的目的，提出一种数字式回转角度测量器，由固定体、回转件和回转角度测量器组成，所述回转角度测量器包括圆光栅3信号读取器11，所述圆光栅3固定在固定体10上，所述信号读取器11固定在回转体9上，并随回转体9的转动拾取信号。

所述圆光栅3使用锁紧螺钉8，紧固在一个固定中心回转定位轴2上，所述中心回转定位轴2固定在固定体10上。

所述信号读取器11通过一个信号支架12安装在回转体9上。

所述回转体9的前端设置有保护盖1，所述保护盖1可拆卸。

所述回转角度测量器还包括数字角度显示器13和计算机，所述信号读取器11向数字角度显示器13输出拾取的信号，并通过数字角度显示器13显示该信号；所述数字角度显示器13与所述计算机连接，相互交换数字信号。

本技术方案的优点在于：

1)测量元件的标准化，圆光栅与信号读取器11采用标准外购件。

2)数字化测量数据的直接输出，直接显示。

3)数字化测量数据与计算机的直接连接。

4)带有保护措施的精密角度测量器，测量数据准确、可靠。

附图说明

图1为本实用新型数字式回转角度测量器一个实施例的结构布局示意图；

图2为本实用新型数字式回转角度测量器的信号读取器和圆光栅的结构示意图。

其中：

1、保护盖                     8、锁紧螺钉

2、回转中心定位轴     9、回转件

3、圆光栅             10、固定体

4、锁紧螺母           11、信号读取器

5、法兰盘             12、信号支架

6、轴承               13、数字角度显示器

7、法兰套             14、显示器支架

具体实施方式

图1为本实用新型数字式回转角度测量器的一个实施例的结构布局示意图。如图1所示，该回转角度测量器包括：固定体10，回转中心定位轴2通过锁紧螺钉8固定在该固定体10上，中心回转定位轴2通过螺钉安装角度测量圆光栅3；回转体9，信号读取器11通过信号支架12安装在该回转体9上，轴承6的内圆通过锁紧螺母4压紧在中心回转定位轴2上，轴承6的外圆通过法兰套7安装到回转体9上，靠法兰盘5压紧；当固定体10和回转体9围绕回转中心相对角度发生变化时，信号读取器11产生与角度测量用圆光栅3的相对运动，信号读取器11拾取信号，通过数字角度显示器13，在显示器上直接显示出测量数据。采用专业的标准型圆光栅完成对回转角度的测量，圆光栅3本身具备精密测量精度，而且可以和数控系统和计算机实现数字信息往来，解决了传统机械式标尺的加工、读数难度。采用标准形式圆光栅进行角度测量，实现与计算机的直接连接，直接精确的数字式显示并可实现与计算机数据的相互交换，有效避免人为视觉误差，人为数据处理的繁琐工作，快速而准确地完成测量数据的工作。提高了角度数值输出数据的准确性、及时性，更可以完成测量数据的直接存储和控制。

通过安装在回转体9上的保护盖1，在正常工作时，可实现对圆光栅3与信号读取器11的保护，必要时，可以打开保护盖1，方便对测量用圆光栅3与信号读取器11进行安装调试。

图2为本实用新型数字式回转角度测量器的信号读取器和圆光栅的结构示意图。去除一部分保护盖1，可以观察到信号读取器11、信号支架12和圆光栅3的相对位置，它们之间的相对运动反映运动件的角位移，通过信号读取器11读取并传送至显示装置和数据处理设备。

测量精度的关键之处在于测量用的圆光栅，本实用新型采用标准型的元件，圆光栅3的工作原理如下：

圆光栅是一种集光、机、电为一体的数字检测装置，它是一种通过光电转换，将输至旋转轴上的机械、几何位移量转换成脉冲或数字量的传感器，它主要用于速度或位置(角度)的检测。具有精度高、响应快、抗干扰能力强、性能稳定可靠等显著的优点。

圆光栅本身具备测量精度高，而且可以和数控系统和计算机实现数字信息交换，解决了传统机械式标尺的加工、读数难度的问题。与计算机的直接连接，直接精确的数字式显示并可实现与计算机数据的相互交换，有效避免人为视觉误差，提高了角度数值输出数据的准确性、及时性，更能完成测量数据的直接存储和控制。

Claims (5)

1.一种数字式回转角度测量器，由固定体、回转件和回转角度测量器组成，其特征在于，所述回转角度测量器包括圆光栅(3)和信号读取器(11)，所述圆光栅(3)固定在固定体(10)上，所述信号读取器(11)固定在回转体(9)上，并随回转体(9)的转动拾取信号。

2.如权利要求1所述的回转角度测量器，其特征在于，所述圆光栅(3)使用锁紧螺钉(8)，紧固在一个固定中心回转定位轴(2)上，所述中心回转定位轴(2)固定在固定体(10)上。

3.如权利要求1所述的一种回转角度测量器，其特征在于，所述信号读取器(11)通过一个信号支架(12)安装在回转体(9)上。

4.如权利要求1所述的一种回转角度测量器，其特征在于，所述回转体(9)的前端设置有保护盖(1)，所述保护盖(1)可拆卸。

5.如权利要求1所述的一种回转角度测量器，其特征在于，所述回转角度测量器还包括数字角度显示器(13)和计算机，所述信号读取器(11)向数字角度显示器(13)输出拾取的信号，并通过数字角度显示器(13)显示该信号；所述数字角度显示器(13)与所述计算机连接，相互交换数字信号。

Images