CN206445610U - 高灵敏度对刀仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种高灵敏度对刀仪，包括：立柱、底座、位于此底座上的标准座、玻璃标尺光栅、光栅读数头、Z轴移动块和与Z轴移动块连接的支架；所述光栅读数头进一步包括左侧板、右侧板、基板、光阑板、左凸透镜、右凸透镜和位于光阑板正下方的指示光栅，所述基板两端分别与左侧板、右侧板各自上端固定，所述指示光栅与左侧板、右侧板各自下端连接，所述光阑板位于基板和指示光栅之间，所述指示光栅上具有平行设置的第一线纹条形区和第二线纹条形区；所述基板下表面安装有左红外光发光器、右红外光发光器，所述光阑板上开有左通孔、右通孔，所述左凸透镜位于左红外光发光器与左通孔之间。本实用新型高灵敏度对刀仪大大提高了测量的精度，既有效消除往复测量误差和机械配合误差，也提高了精度、可靠性高和使用寿命。

Description

高灵敏度对刀仪

技术领域

本实用新型涉及对刀仪领域，具体涉及高灵敏度对刀仪。

背景技术

在机械加工中，越来越多地利用数控加工中心加工工件，每台加工中心需配备10~20把不等的刀具，当刀具出现磨损时，需要更换刀具，为了确保新刀具与旧刀具的刀尖到工件加工表面的距离保持相同，可以采用专用对刀仪或人工调试两种方式，专用对刀仪价格昂贵，而且其量程己经固定，适用范围小，使用成本高；人工调试很大程度上要依靠操作者的操作技能，而且操作麻烦，增加生产准备的时间，换刀效率较低，增加生产成本。

发明内容

本实用新型提供高灵敏度对刀仪，此高灵敏度对刀仪大大提高了测量的精度，既有效消除往复测量误差和机械配合误差，也提高了精度、可靠性高和使用寿命。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种高灵敏度对刀仪，包括：立柱、底座、位于此底座上的标准座、玻璃标尺光栅、光栅读数头、Z轴移动块和与Z轴移动块连接的支架；所述立柱内包括一连接到电源的电机，此电机在电源的驱动下转动，联轴器一端套接在此电机的转子端，此联轴器另一端连接到丝杠一端，一锁紧螺母安装于此联轴器与所述丝杠的连接处；此丝杠一端定位于第一轴承内，第一轴承座固定所述第一轴承，所述丝杠另一端定位于第二轴承内，第二轴承座固定所述第二轴承；一丝杠螺母套装于所述丝杠上，此丝杠螺母与Z轴移动块固定连接，所述丝杠旋转时带动此Z轴移动块上下移动；

所述光栅读数头进一步包括左侧板、右侧板、基板、光阑板、左凸透镜、右凸透镜和位于光阑板正下方的指示光栅，所述基板两端分别与左侧板、右侧板各自上端固定，所述指示光栅与左侧板、右侧板各自下端连接，所述光阑板位于基板和指示光栅之间，所述指示光栅上具有平行设置的第一线纹条形区和第二线纹条形区；

所述基板下表面安装有左红外光发光器、右红外光发光器，所述光阑板上开有左通孔、右通孔，所述左凸透镜位于左红外光发光器与左通孔之间，所述右凸透镜位于右红外光发光器与右通孔之间，所述光阑板与左凸透镜和右凸透镜相背的表面安装有左光电感应器、右光电感应器，所述左光电感应器、右光电感应器分别设置于左通孔、右通孔各自的周边；

所述玻璃标尺光栅安装于立柱内，所述光栅读数头安装于Z轴移动块上，所述光栅读数头的指示光栅与玻璃标尺光栅间隙配合；

所述光栅读数头随Z轴移动块移动，并通过位于光栅读数头内部的左光电感应器、右光电感应器扫描所述玻璃标尺光栅上的增量光栅获得位移量，所述增量光栅中穿插有若干个绝对参考点。

上述技术方案中的有关内容解释如下：

1、上述方案中，一光源位于所述标准座前方，一投影屏位于所述标准座后方。

2、上述方案中，所述左凸透镜、右凸透镜的直径为左通孔、右通孔的直径的1.2~2倍。

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点和效果：

本实用新型高灵敏度对刀仪，其光栅读数头安装于基座上，所述玻璃标尺光栅安装于测量工作台侧表面，光栅读数头的指示光栅与玻璃标尺光栅间隙配合，大大提高了测量的精度；其次，其光栅读数头采用2个独立的光学读取和感应机构，当任意一组分系统出现信号异常时，另一组扔可单独扫描拾取光栅测量信号，既有效消除往复测量误差和机械配合误差，也提高了精度、可靠性高和使用寿命；再次，由于所述钢带绝对光栅尺上刻有增量光栅，且在所述增量光栅中穿插有若干绝对参考点，所以本实用新型能让后续电子设备快速找到绝对参考点，有效提高工作效率。

附图说明

附图1为本实用新型高灵敏度对刀仪结构示意图；

附图2为附图1的局部结构示意图；

附图3为本实用新型高灵敏度对刀仪中光栅读数头结构示意图；

附图4为附图3的局部结构示意图；

附图5为本实用新型高灵敏度对刀仪中指示光栅结构示意图；

附图6为本实用新型高灵敏度对刀仪中玻璃标尺光栅结构示意图。

以上附图中：1、立柱；2、底座；3、标准座；4、支架；5、Z轴移动块；6、电机；7、联轴器；8、丝杠；9、锁紧螺母；10、第一轴承；11、第一轴承座；12、第二轴承；13、第二轴承座；14、丝杠螺母；15、投影屏；16、玻璃标尺光栅；161、增量光栅；162、绝对参考点；20、光栅读数头；21、基板；22、左红外光发光器；23、右红外光发光器；24、光阑板；241、左通孔；242、右通孔；25、左凸透镜；26、右凸透镜；27、指示光栅；271、第一线纹条形区；272、第二线纹条形区；28、左光电感应器；29、右光电感应器；30、左侧板；31、右侧板。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

实施例1：一种高灵敏度对刀仪，包括：立柱1、底座2、位于此底座2上的标准座3、玻璃标尺光栅16、光栅读数头20、Z轴移动块5和与Z轴移动块5连接的支架4；所述立柱1内包括一连接到电源的电机6，此电机6在电源的驱动下转动，联轴器7一端套接在此电机6的转子端，此联轴器7另一端连接到丝杠8一端，一锁紧螺母9安装于此联轴器7与所述丝杠8的连接处；此丝杠8一端定位于第一轴承10内，第一轴承座11固定所述第一轴承10，所述丝杠8另一端定位于第二轴承12内，第二轴承座13固定所述第二轴承12；一丝杠螺母14套装于所述丝杠8上，此丝杠螺母14与Z轴移动块5固定连接，所述丝杠8旋转时带动此Z轴移动块5上下移动；

所述光栅读数头20进一步包括左侧板30、右侧板31、基板21、光阑板24、左凸透镜25、右凸透镜26和位于光阑板24正下方的指示光栅27，所述基板21两端分别与左侧板30、右侧板31各自上端固定，所述指示光栅27与左侧板30、右侧板31各自下端连接，所述光阑板24位于基板21和指示光栅27之间，所述指示光栅27上具有平行设置的第一线纹条形区271和第二线纹条形区272；

所述基板21下表面安装有左红外光发光器22、右红外光发光器23，所述光阑板24上开有左通孔241、右通孔242，所述左凸透镜25位于左红外光发光器22与左通孔241之间，所述右凸透镜26位于右红外光发光器23与右通孔242之间，所述光阑板24与左凸透镜25和右凸透镜26相背的表面安装有左光电感应器28、右光电感应器29，所述左光电感应器28、右光电感应器29分别设置于左通孔241、右通孔242各自的周边；

所述玻璃标尺光栅16安装于立柱1内，所述光栅读数头20安装于Z轴移动块5上，所述光栅读数头20的指示光栅27与玻璃标尺光栅16间隙配合；

所述光栅读数头20随Z轴移动块5移动，并通过位于光栅读数头20内部的左光电感应器28、右光电感应器29扫描所述玻璃标尺光栅16上的增量光栅161获得位移量，所述增量光栅161中穿插有若干个绝对参考点162。

一光源位于所述标准座前方，一投影屏15位于所述标准座3后方。

上述左凸透镜25、右凸透镜26的直径为左通孔241、右通孔242的直径的1.4倍。

实施例2：一种高灵敏度对刀仪，包括：立柱1、底座2、位于此底座2上的标准座3、玻璃标尺光栅16、光栅读数头20、Z轴移动块5和与Z轴移动块5连接的支架4；所述立柱1内包括一连接到电源的电机6，此电机6在电源的驱动下转动，联轴器7一端套接在此电机6的转子端，此联轴器7另一端连接到丝杠8一端，一锁紧螺母9安装于此联轴器7与所述丝杠8的连接处；此丝杠8一端定位于第一轴承10内，第一轴承座11固定所述第一轴承10，所述丝杠8另一端定位于第二轴承12内，第二轴承座13固定所述第二轴承12；一丝杠螺母14套装于所述丝杠8上，此丝杠螺母14与Z轴移动块5固定连接，所述丝杠8旋转时带动此Z轴移动块5上下移动；

所述光栅读数头20进一步包括左侧板30、右侧板31、基板21、光阑板24、左凸透镜25、右凸透镜26和位于光阑板24正下方的指示光栅27，所述基板21两端分别与左侧板30、右侧板31各自上端固定，所述指示光栅27与左侧板30、右侧板31各自下端连接，所述光阑板24位于基板21和指示光栅27之间，所述指示光栅27上具有平行设置的第一线纹条形区271和第二线纹条形区272；

所述基板21下表面安装有左红外光发光器22、右红外光发光器23，所述光阑板24上开有左通孔241、右通孔242，所述左凸透镜25位于左红外光发光器22与左通孔241之间，所述右凸透镜26位于右红外光发光器23与右通孔242之间，所述光阑板24与左凸透镜25和右凸透镜26相背的表面安装有左光电感应器28、右光电感应器29，所述左光电感应器28、右光电感应器29分别设置于左通孔241、右通孔242各自的周边；

所述玻璃标尺光栅16安装于立柱1内，所述光栅读数头20安装于Z轴移动块5上，所述光栅读数头20的指示光栅27与玻璃标尺光栅16间隙配合；

所述光栅读数头20随Z轴移动块5移动，并通过位于光栅读数头20内部的左光电感应器28、右光电感应器29扫描所述玻璃标尺光栅16上的增量光栅161获得位移量，所述增量光栅161中穿插有若干个绝对参考点162。

上述左凸透镜25、右凸透镜26的直径为左通孔241、右通孔242的直径的1.8倍。

采用上述高灵敏度对刀仪时，其光栅读数头安装于基座上，所述玻璃标尺光栅安装于测量工作台侧表面，光栅读数头的指示光栅与玻璃标尺光栅间隙配合，大大提高了测量的精度；其次，其光栅读数头采用2个独立的光学读取和感应机构，当任意一组分系统出现信号异常时，另一组扔可单独扫描拾取光栅测量信号，既有效消除往复测量误差和机械配合误差，也提高了精度、可靠性高和使用寿命；再次，由于所述钢带绝对光栅尺上刻有增量光栅，且在所述增量光栅中穿插有若干绝对参考点，所以本实用新型能让后续电子设备快速找到绝对参考点，有效提高工作效率。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种高灵敏度对刀仪，包括：立柱（1）、底座（2）、位于此底座（2）上的标准座（3）、玻璃标尺光栅（16）、光栅读数头（20）、Z轴移动块（5）和与Z轴移动块（5）连接的支架（4）；其特征在于：所述立柱（1）内包括一连接到电源的电机（6），此电机（6）在电源的驱动下转动，联轴器（7）一端套接在此电机（6）的转子端，此联轴器（7）另一端连接到丝杠（8）一端，一锁紧螺母（9）安装于此联轴器（7）与所述丝杠（8）的连接处；此丝杠（8）一端定位于第一轴承（10）内，第一轴承座（11）固定所述第一轴承（10），所述丝杠（8）另一端定位于第二轴承（12）内，第二轴承座（13）固定所述第二轴承（12）；一丝杠螺母（14）套装于所述丝杠（8）上，此丝杠螺母（14）与Z轴移动块（5）固定连接，所述丝杠（8）旋转时带动此Z轴移动块（5）上下移动；

所述光栅读数头（20）进一步包括左侧板（30）、右侧板（31）、基板（21）、光阑板（24）、左凸透镜（25）、右凸透镜（26）和位于光阑板（24）正下方的指示光栅（27），所述基板（21）两端分别与左侧板（30）、右侧板（31）各自上端固定，所述指示光栅（27）与左侧板（30）、右侧板（31）各自下端连接，所述光阑板（24）位于基板（21）和指示光栅（27）之间，所述指示光栅（27）上具有平行设置的第一线纹条形区（271）和第二线纹条形区（272）；

所述基板（21）下表面安装有左红外光发光器（22）、右红外光发光器（23），所述光阑板（24）上开有左通孔（241）、右通孔（242），所述左凸透镜（25）位于左红外光发光器（22）与左通孔（241）之间，所述右凸透镜（26）位于右红外光发光器（23）与右通孔（242）之间，所述光阑板（24）与左凸透镜（25）和右凸透镜（26）相背的表面安装有左光电感应器（28）、右光电感应器（29），所述左光电感应器（28）、右光电感应器（29）分别设置于左通孔（241）、右通孔（242）各自的周边；

所述玻璃标尺光栅（16）安装于立柱（1）内，所述光栅读数头（20）安装于Z轴移动块（5）上，所述光栅读数头（20）的指示光栅（27）与玻璃标尺光栅（16）间隙配合；

所述光栅读数头（20）随Z轴移动块（5）移动，并通过位于光栅读数头（20）内部的左光电感应器（28）、右光电感应器（29）扫描所述玻璃标尺光栅（16）上的增量光栅（161）获得位移量，所述增量光栅（161）中穿插有若干个绝对参考点（162）。

2.根据权利要求1所述的高灵敏度对刀仪，其特征在于：一光源位于所述标准座前方，一投影屏（15）位于所述标准座（3）后方。

3.根据权利要求1所述的高灵敏度对刀仪，其特征在于：所述左凸透镜（25）、右凸透镜（26）的直径为左通孔（241）、右通孔（242）的直径的1.2~2倍。