CN207239828U - 光栅测距装置及光栅测距系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种光栅测距装置及光栅测距系统，涉及光栅测距技术领域，包括：主尺、磁力固定座、辅助调节装置、测量装置和读数装置。通过磁力固定座将主尺快读的安装在数控机床合适的位置上，同时利用磁力固定座可快速拆卸，利用辅助调节装置和测量装置调整主尺的水平度和磁力固定座吸附的平面之间的平行度，为动态测量目标物精确位移打下基础，利用读数装置读取测量数值；缓解了现有技术中存在的在数控机床中采用激光干涉技术测量目标物体移动距离时，在加工过程带负载的情况下，无法精准测量出目标物体的线性移动距离技术问题，实现了在数控机床上光栅尺快速、准确、可靠的安装或拆卸，准确测量动态物体线性位移的技术效果。

Description

光栅测距装置及光栅测距系统

技术领域

本实用新型涉及光栅测距技术领域，尤其是涉及一种光栅测距装置及光栅测距系统。

背景技术

随着科技的发展和社会的进步，精密测量应用于各个行业，尤其在制造业当中尤为重要。

目前，大多数中低端数控机床一般采用光电编码器作为自己的位移测量工具，采用激光干涉技术精密测量目标物体移动距离。

但是，激光干涉技术只能对非加工状态下以及无负载条件下的静态误差测量，而在动态情况下，特别是在加工过程(带负载)情况下，测量螺距误差和进行相关补偿时，该方法无法满足要求，无法准确测量。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种光栅测距装置及光栅测距系统，以缓解了现有技术中存在的在数控机床中采用激光干涉技术测量目标物体移动距离时，在加工过程带负载的情况下，无法精准测量出目标物体的线性移动距离技术问题。

本实用新型提供的光栅测距装置，包括：主尺、磁力固定座、辅助调节装置、测量装置和读数装置；主尺两端设置有连接部，辅助调节装置通过连接部与主尺连接，辅助调节装置用于调整主尺的水平度以及磁力固定座吸附的平面之间的平行度；磁力固定座包括第一磁力固定座和第二磁力固定座，第一磁力固定座和第二磁力固定座均设置为两个，两个第一磁力固定座均与辅助调节装置远离主尺的一端连接，第一磁力固定座用于固定主尺，第二磁力固定座与主尺的一侧连接，读数装置位于两个第二磁力固定座之间，且分别与两个第二磁力固定座连接，两个第二磁力固定座用于将读数装置固定于主尺的一侧，以测量待测物的线性位移；测量装置与主尺远离读数装置的一侧连接，测量装置用于测量主尺的水平度。

进一步的，磁力固定座包括导磁体、非磁体、永磁体和软磁体；导磁体设置为两个，非磁体均与两个导磁体连接并将两个导磁体隔开，导磁体通过辅助调节装置与主尺连接；两个导磁体与非磁体围成空心结构，软磁体设置于空心结构内，软磁体分别与导磁体和非磁体连接，永磁体设置于软磁体内，用于改变导磁体的磁性。

进一步的，辅助调节装置包括水平调节器和平行调节器；水平调节器与连接部远离测量装置的一端连接，水平调节器用于调整主尺的水平度；平行调节器与连接部远离主尺的一端连接，平行调节器用于调整主尺与磁力固定座吸附的平面之间的平行度。

进一步的，水平调节器包括第一调整螺丝、固定支架和第一反力弹簧丝；固定支架与磁力固定座连接，第一反力弹簧丝与连接部连接，固定支架设置有通孔，第一调整螺丝通过通孔与第一反力弹簧丝连接，第一调整螺丝用于调整第一反力弹簧丝的弹簧力。

进一步的，平行调节器包括第二调整螺丝和第二反力弹簧丝；第二调整螺丝与磁力固定座连接，第二反力弹簧丝与第二调整螺丝连接，第二调整螺丝用于调整第二反力弹簧丝的弹簧力。

进一步的，光栅测距装置还包括水平限位器；水平限位器与磁力固定座远离水平调节器的一端连接，水平限位器用于限定磁力固定座的水平区域。

进一步的，光栅测距装置还包括操作手柄；操作手柄与磁力固定座远离主尺的一端连接，操作手柄用于控制磁力固定座吸附或分离待测物。

进一步的，测量装置为千分表。

进一步的，非磁体为铜棒。

本实用新型提供的光栅测距系统，包括电源和光栅测距装置；电源与光栅测距装置电连接。

本实用新型提供的光栅测距装置，包括：主尺、磁力固定座、辅助调节装置、测量装置和读数装置；主尺两端设置有连接部，辅助调节装置通过连接部与主尺连接，辅助调节装置用于调整主尺的水平度以及磁力固定座吸附的平面之间的平行度；磁力固定座包括第一磁力固定座和第二磁力固定座，第一磁力固定座和第二磁力固定座均设置为两个，两个第一磁力固定座均与辅助调节装置远离主尺的一端连接，第一磁力固定座用于固定主尺，第二磁力固定座与主尺的一侧连接，读数装置位于两个第二磁力固定座之间，且分别与两个第二磁力固定座连接，两个第二磁力固定座用于将读数装置固定于主尺的一侧，以测量待测物的线性位移；测量装置与主尺远离读数装置的一侧连接，测量装置用于测量主尺的水平度。通过磁力固定座将主尺快读的安装在数控机床合适的位置上，同时利用磁力固定座可快速拆卸，利用辅助调节装置和测量装置调整主尺的水平度和磁力固定座吸附的平面之间的平行度，为动态测量目标物精确位移打下基础，利用读数装置读取测量数值；缓解了现有技术中存在的在数控机床中采用激光干涉技术测量目标物体移动距离时，在加工过程带负载的情况下，无法精准测量出目标物体的线性移动距离技术问题，实现了在数控机床上光栅尺快速、准确、可靠的安装或拆卸，准确测量动态物体线性位移的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的光栅测距装置的整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的光栅测距装置中的磁力固定座的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的光栅测距装置中的磁力固定座带有辅助调节装置的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的光栅测距装置带有操作手柄的结构示意图。

图标：100-主尺；110-连接部；200-磁力固定座；210-第一磁力固定座；220-第二磁力固定座；230-导磁体；240-非磁体；250-永磁体；260-软磁体；300-辅助调节装置；310-水平调节器；311-第一调整螺丝；312-固定支架；313-第一反力弹簧丝；320-平行调节器；321-第二调整螺丝；322-第二反力弹簧丝；400-测量装置；500-读数装置；600-水平限位器；700-操作手柄。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其所指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，如出现术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

图1为本实施例提供的光栅测距装置的整体结构示意图；图2为本实施例提供的光栅测距装置中的磁力固定座的结构示意图；图3为本实施例提供的光栅测距装置中的磁力固定座带有辅助调节装置的结构示意图；图4为本实施例提供的光栅测距装置带有操作手柄的结构示意图。

如图1-4所示，本实施例提供的光栅测距装置，包括：主尺100、磁力固定座200、辅助调节装置300、测量装置400和读数装置500；主尺100两端设置有连接部110，辅助调节装置300通过连接部110与主尺100连接，辅助调节装置300用于调整主尺100的水平度以及磁力固定座200吸附的平面之间的平行度；磁力固定座200包括第一磁力固定座210和第二磁力固定座220，第一磁力固定座210和第二磁力固定座220均设置为两个，两个第一磁力固定座210均与辅助调节装置300远离主尺100的一端连接，第一磁力固定座210用于固定主尺100，第二磁力固定座220与主尺100的一侧连接，读数装置500位于两个第二磁力固定座220之间，且分别与两个第二磁力固定座220连接，两个第二磁力固定座220用于将读数装置500固定于主尺100的一侧，以测量待测物的线性位移；测量装置400与主尺100远离读数装置500的一侧连接，测量装置400用于测量主尺100的水平度。

第一磁力固定座210将整体装置连接在数控机床合适的位置上，利用辅助调节装置300和测量装置400调整主尺100的水平度和磁力固定座200吸附的平面之间的平行度，为动态测量目标物精确位移打下基础，使用读数装置500读取测量数值。

连接部110上设置有长条形孔，辅助调节装置300通过长条形孔与连接部110连接，实现磁力固定座200与主尺100的连接，读数装置500与信号引出端连接，信号引出端另一端与信号处理模块连接，信号处理模块对测量出的数据进行处理，得到精确数据。

进一步的，测量装置400为千分表。

测量装置400测量主尺100与第一磁力固定座210吸附的平面之间的角度，通过测量出的数值与辅助调节装置300相配合，保证主尺100与第一磁力固定座210吸附的平面之间呈平行状态，保证测量目标物线性位移数值的准确；测量装置400设置为千分表，利用千分表测量主尺100与第一磁力固定座210吸附的平面之间的角度数值。

本实施例提供的光栅测距装置，包括：主尺100、磁力固定座200、辅助调节装置300、测量装置400和读数装置500；主尺100两端设置有连接部110，辅助调节装置300通过连接部110与主尺100连接，辅助调节装置300用于调整主尺100的水平度以及磁力固定座200吸附的平面之间的平行度；磁力固定座200包括第一磁力固定座210和第二磁力固定座220，第一磁力固定座210和第二磁力固定座220均设置为两个，两个第一磁力固定座210均与辅助调节装置300远离主尺100的一端连接，第一磁力固定座210用于固定主尺100，第二磁力固定座220与主尺100的一侧连接，读数装置500位于两个第二磁力固定座220之间，且分别与两个第二磁力固定座220连接，两个第二磁力固定座220用于将读数装置500固定于主尺100的一侧，以测量待测物的线性位移；测量装置400与主尺100远离读数装置500的一侧连接，测量装置400用于测量主尺100的水平度。通过磁力固定座200将主尺100快读的安装在数控机床合适的位置上，同时利用磁力固定座200可快速拆卸，利用辅助调节装置300和测量装置400调整主尺100的水平度和磁力固定座200吸附的平面之间的平行度，为动态测量目标物精确位移打下基础，利用读数装置500读取测量数值，缓解了现有技术中存在的在数控机床中采用激光干涉技术测量目标物体移动距离时，在加工过程带负载的情况下，无法精准测量出目标物体的线性移动距离技术问题，实现了在数控机床上光栅尺快速、准确、可靠的安装或拆卸，准确测量动态物体线性位移的技术效果。

在上述实施例的基础上，进一步的，本实施例提供的光栅测距装置中的磁力固定座200包括导磁体230、非磁体240、永磁体250和软磁体260；导磁体230设置为两个，非磁体240均与两个导磁体230连接并将两个导磁体230隔开，导磁体230通过辅助调节装置300与主尺100连接；两个导磁体230与非磁体240围成空心结构，软磁体260设置于空心结构内，软磁体260分别与导磁体230和非磁体240连接，永磁体250设置于软磁体260内，用于改变导磁体230的磁性。

导磁体230设置为两个，非磁体240将两个导磁体230隔开，两个导磁体230与非磁体240围成空心结构内设置软磁体260，软磁体260为空心结构，软磁体260内设置永磁体250，当永磁体250的两极分别对着两块导磁体230，形成强力闭合磁力线，使金属物体牢牢的吸附在导磁体230上；当永磁体250的两极分别对准非磁体240时，磁感线仅仅在两块导磁体230之间形成闭合磁力线，而磁感线通过金属物体很少，使磁力固定座200可轻易的从金属物体上取下，实现快速安装、快速拆卸的技术效果。

进一步的，非磁体240为铜棒。

非磁体240可以为多种，例如：玻璃棒、铜棒和铝棒等，由于铜棒具有成本低、使用寿命长、易于加工等特点，较佳地，非磁体240为铜棒。

本实施例提供的光栅测距装置，通过导磁体230、非磁体240、永磁体250和软磁体260的配合使用，使磁力固定座200能在金属物体上实现快速安装和快速拆卸。

在上述实施例的基础上，进一步的，本实施例提供的光栅测距装置中的辅助调节装置300包括水平调节器310和平行调节器320；水平调节器310与连接部110远离测量装置400的一端连接，水平调节器310用于调整主尺100的水平度；平行调节器320与连接部110远离主尺100的一端连接，平行调节器320用于调整主尺100与磁力固定座200吸附的平面之间的平行度。

进一步的，水平调节器310包括第一调整螺丝311、固定支架312和第一反力弹簧丝313；固定支架312与磁力固定座200连接，第一反力弹簧丝313与连接部110连接，固定支架312设置有通孔，第一调整螺丝311通过通孔与第一反力弹簧丝313连接，第一调整螺丝311用于调整第一反力弹簧丝313的弹簧力。

水平调节器310调整主尺100的水平度，固定支架312与磁力固定座200连接，固定支架312远离磁力固定座200的一端设置有通孔，第一调整螺丝311通过通孔与第一反力弹簧丝313连接，第一反力弹簧丝313的另一端与主尺100上的连接部110连接，通过拧紧或放松第一调整螺丝311，进而调整第一反力弹簧丝313的弹簧力，进而改变主尺100的水平度。

进一步的，平行调节器320包括第二调整螺丝321和第二反力弹簧丝322；第二调整螺丝321与磁力固定座200连接，第二反力弹簧丝322与第二调整螺丝321连接，第二调整螺丝321用于调整第二反力弹簧丝322的弹簧力。

平行调节器320调整主尺100与磁力固定座200吸附的平面之间的平行度，第二调整螺丝321与磁力固定座200连接，第二反力弹簧丝322与第二调整螺丝321连接，通过拧紧或放松第二调整螺丝321，进而调整第二反力弹簧丝322的弹簧力，进而改变主尺100主尺100与磁力固定座200吸附的平面之间的平行度。

本实施例提供的光栅测距装置，通过水平调节器310调整主尺100的水平度，保证主尺100的水平，平行调节器320调整主尺100与磁力固定座200吸附的平面之间的平行度，保证主尺100与磁力固定座200吸附的平面呈平行状态，为动态测量目标物精确位移打下基础，保证测量结果的准确性。

在上述实施例的基础上，进一步的，本实施例提供的光栅测距装置还包括水平限位器600；水平限位器600与磁力固定座200远离水平调节器310的一端连接，水平限位器600用于限定磁力固定座200的水平区域。

水平限位器600将磁力固定座200限定于规定的水平区域内，使主尺100测量出更准确的数据。

进一步的，光栅测距装置还包括操作手柄700；操作手柄700与磁力固定座200远离主尺100的一端连接，操作手柄700用于控制磁力固定座200吸附或分离待测物。

通过操作手柄700的旋转控制磁力固定座200吸附或分离金属武器，控制磁力固定座200的安装与拆卸。

本实施例提供的光栅测距装置，通过水平限位器600将磁力固定座200限定于规定的水平区域内，保证测量数据的准确性；利用操作手柄700控制磁力固定座200的安装与拆卸，实现快速安装与拆卸磁力固定座200。

本实施例提供的光栅测距系统，包括电源和光栅测距装置；电源与光栅测距装置电连接。

电源与光栅测距装置电连接为光栅测距装置提供动力供给。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种光栅测距装置，其特征在于，包括：主尺、磁力固定座、辅助调节装置、测量装置和读数装置；

所述主尺两端设置有连接部，所述辅助调节装置通过所述连接部与所述主尺连接，所述辅助调节装置用于调整所述主尺的水平度以及所述磁力固定座吸附的平面之间的平行度；

所述磁力固定座包括第一磁力固定座和第二磁力固定座，所述第一磁力固定座和所述第二磁力固定座均设置为两个，两个所述第一磁力固定座均与所述辅助调节装置远离所述主尺的一端连接，所述第一磁力固定座用于固定所述主尺，所述第二磁力固定座与所述主尺的一侧连接，所述读数装置位于两个所述第二磁力固定座之间，且分别与两个所述第二磁力固定座连接，两个所述第二磁力固定座用于将所述读数装置固定于所述主尺的一侧，以测量待测物的线性位移；

所述测量装置与所述主尺远离所述读数装置的一侧连接，所述测量装置用于测量所述主尺的水平度。

2.根据权利要求1所述的光栅测距装置，其特征在于，所述磁力固定座包括导磁体、非磁体、永磁体和软磁体；

所述导磁体设置为两个，所述非磁体均与两个所述导磁体连接并将两个所述导磁体隔开，所述导磁体通过所述辅助调节装置与所述主尺连接；

两个所述导磁体与所述非磁体围成空心结构，所述软磁体设置于所述空心结构内，所述软磁体分别与所述导磁体和所述非磁体连接，所述永磁体设置于所述软磁体内，用于改变所述导磁体的磁性。

3.根据权利要求1所述的光栅测距装置，其特征在于，所述辅助调节装置包括水平调节器和平行调节器；

所述水平调节器与所述连接部远离所述测量装置的一端连接，所述水平调节器用于调整所述主尺的水平度；

所述平行调节器与所述连接部远离所述主尺的一端连接，所述平行调节器用于调整所述主尺与所述磁力固定座吸附的平面之间的平行度。

4.根据权利要求3所述的光栅测距装置，其特征在于，所述水平调节器包括第一调整螺丝、固定支架和第一反力弹簧丝；

所述固定支架与所述磁力固定座连接，所述第一反力弹簧丝与所述连接部连接，所述固定支架设置有通孔，所述第一调整螺丝通过所述通孔与所述第一反力弹簧丝连接，所述第一调整螺丝用于调整所述第一反力弹簧丝的弹簧力。

5.根据权利要求3所述的光栅测距装置，其特征在于，所述平行调节器包括第二调整螺丝和第二反力弹簧丝；

所述第二调整螺丝与所述磁力固定座连接，所述第二反力弹簧丝与所述第二调整螺丝连接，所述第二调整螺丝用于调整所述第二反力弹簧丝的弹簧力。

6.根据权利要求3所述的光栅测距装置，其特征在于，还包括水平限位器；

所述水平限位器与所述磁力固定座远离所述水平调节器的一端连接，所述水平限位器用于限定所述磁力固定座的水平区域。

7.根据权利要求1-6任一项所述的光栅测距装置，其特征在于，还包括操作手柄；

所述操作手柄与所述磁力固定座远离所述主尺的一端连接，所述操作手柄用于控制所述磁力固定座吸附或分离待测物。

8.根据权利要求7所述的光栅测距装置，其特征在于，所述测量装置为千分表。

9.根据权利要求2所述的光栅测距装置，其特征在于，所述非磁体为铜棒。

10.一种光栅测距系统，其特征在于，包括电源和如权利要求1-9任一项所述的光栅测距装置；

所述电源与所述光栅测距装置电连接。