容栅数显装置传感器制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种利用角度位移测量直位位移的装置，即容栅数显装置传感器。它的特点在于栅极板和极板铆结，铆结件和底片相固定，旋转极片夹在栅极板和极板之间，且用螺母固定在旋轴上，旋轴可带动旋转极片在栅极板和极板之间转动。本实用新型专利技术结构简单小巧，成本低，面积小，功耗低，不但容易在中小机床上安装，而且不受机床电气系统干扰，测量精度高。（*该技术在2002年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种利用角度位移测量直位位移的装置，特别是涉及一种测量机床各轴的位移移动量的数显装置传感器。传统机床工业加工的读数通机械刻度盘(即测量各轴的移动装置)都是用与手柄相联的刻度盘来指示，装置精度低，刻度盘除读数不便，尚存在视觉误差，容易走动位置和辩率太低等缺点，操作也不够方便。机床各轴的位移数显化后具有明显的优点使操作变得方便，减少错误，缩短机床调整时间，减少测量次数从而提高了效率，又提高了定位精度，容易实现刀具磨损补偿，容易保证成批加工的一致性，提高了分辨率，使机床精度得到充分发挥，延长维修周期提高了设备利用率等。目前机床实现数显化主要是采用光栅数显系统和感应同步数显系统，在国内曾化了很大力量推广过这两种系统，但至今机床数显化的步伐仍不大，其原因是1、价格过高，对大量的普遍机床来说，两种数显系统的价格往往与机床本身价格相当，用户承受不了；2、两种系统制造工艺要求高，不能形成大批量生产，因而成本降低不下来，且质量也不稳定；安装系统常要求原机床作一定改造，对大量已定型生产的普遍机床应用系统就受到限制。本技术的目的在于提供一种新型数显装置，特别是提供一种测量机床各轴的位移移动量的数显装置传感器。本技术是这样实现的。它由栅极板1、旋转极片2、极板3、螺母4、旋轴6、底片7构成。栅极板1和极板3铆结，其铆结件用螺丝固定在底片7上，旋转极片2夹在栅极板1和极板3之间，且用螺母4固定在旋轴6上，旋轴6可带动旋转极片2在栅极板1和极板3之间转动。本技术即应用于容栅数显装置的容栅传感器。它具有以下几个优点1、结构简单小巧、工艺性好适于大批生产。2、材料费用小，加工投入少，从而成本低。3、体积小，容易在中小型机床上安装。4、微功耗，不必外接电源，只用钮扣电池供电，不易受机床电气系统干扰。5、工作环境要求低。经微机检索国内申请文献及机床应用技术文献，尚未发现同类产品。附图说明图1是本技术的结构示意图，也可作为摘要示意图。图2是栅极板1和旋转极片2的展开示意图。图3是栅格的电压相位差示意图。图4，5是合成矢量V0的相位变化示意图。以下结合附图对本技术作进一步描述。在图中，1是栅极板，它可以是一个印刷电路制成，面对旋转极片的一面金属层(铜皮)被均匀分成8个以上互不相连的栅条，例如分成40个均匀不相连结的栅条。2是旋转极片，为金属薄片两边张贴非金属薄膜而成，金属薄片可以是半园环形，也可以是齿轮形，例为五齿的齿轮形。3是极板，它可以是印刷电路板制成，两边均有金属层(铜皮)。4为螺母，其外径与栅极板1、极板3内孔径相同。5为间隙垫片，为一大金属园环，其内径与旋转极片2的外径相同，或略大一些，它有时使用，其位置在旋转极片2和极板3之间。6为旋轴，旋轴6中心开有通孔，通孔上开有与机床各轴相配合的键槽。7为底片。其连结方式为栅极板1、间隙垫片5、极板3相铆结，其铆结件用螺丝固定在底片7上，旋转极片2夹在栅极板1和极板3之间，且用螺母4固定在旋轴6上(一定固死，必要时采取点其它措施，如粘结铆结)，旋轴6可带动旋转极片2在栅极板1和极板3之间转动。底片7固定在底座上，底座在图中来画出，底座上部固定在检测电路和液晶显示装置。本技术工作原理如下栅极板1和旋转极片2、以及极板3组成容栅信号传感。 图2为栅极板1和旋转极片2的展开示意图。将栅极板1的40个栅条分为8个栅条为一组，如a、b、c、d、e、f、g、h，所有a、b、c、d、e、f、g、h分别相连在一起，此时可称栅极板1为发射极板，若电路对发射极板(栅极板1)施以等幅调制方波的激励电压，使8个栅格(8个小极板)的电压相位差为T／4。如图3所示。接收电极实为旋转极片2上金属薄片没有遮当着后边的极板3。此时，在位移2π时(我们把转轴6转一周为10π)，占一个节距位置，接收板占T／2，另T／2为接地(没有接到信号)。当旋轴6带动旋轴极片2转动时，接收极板(极板3)接收到的合成信号(V0)的矢量发生变化(模不变，因总接收量不变)。如图4、5所示。旋轴6的转动，实际上是机床上各轴的转动(丝杠的转动或者称为进刀量等)。这样V0位号的相移和位移成正比，每发生一个节距，Vo信号有2π的相移。电路检测由容栅极板3送回的Vo信号的相移，通过A／D转换，换成数字量，由液晶显示，显示出是位移数字。本技术安装相当方便，只需将机床原刻度盘拆下，将本技术套上丝杠，由机床丝杠带动本技术转轴6即可。本技术有高分辨率，可达0.005mm(根据用户要求可定制0.001mm分辨率)。本技术可任意位置置零，便于实现精细进给，可相对消除机床机械误差。本技术测量范围大，检测范围为－999.995～＋999.995mm。综上所述，本技术有明显的先进性，广阔的实用性(除在机床上使用外，还可在螺旋千分尺、百分卡、千分卡等量具上应用，由于结构是本技术特征，也应属保护之列)。并由于本装置体积小，精度高，成本高，成本低，工艺简单，功能多，适合大批量生产和较快的推广使用。权利要求1.一种容栅数显装置传感器，其特征在于栅极板1和极板3铆结，其铆结件和底片7相固定，旋转极片2夹在栅极板1和极板3之间，且用螺母固定在旋轴6上，旋轴6可带动旋转极片2在栅极板1和极板3之间转动。2.如权利要求1所述容栅数显装置传感器，其特征在于在极板3和旋转极片2之间有一间隙垫片5，间隙垫片5与栅极板1、极板3相铆结。3.如权利要求1所述容栅数显装置传感器，其特征在于旋转极片2由一金属薄片和金属薄片两边粘贴的非金属薄膜构成，金属薄片可以是半园形，也可以是齿轮形。4.如权利要求1所述容栅数显装置传感器，其特征在于栅极板1可以是印刷电路板制成，面对旋转极片2的一面金属层被均匀分成8个以上互不相连的金属栅条。5.如权利要求1所述容栅数显装置传感器，其特征在于金属薄片为五齿的齿轮形。6.如权利要求4所述容栅数显装置传感器，其特征在于金属栅条数目为40个。7.如权利要求1所述容栅数显装置传感器，其特征在于旋轴6中间开有带键槽的通孔。专利摘要本技术涉及一种利用角度位移测量直位位移的装置，即容栅数显装置传感器。它的特点在于栅极板和极板铆结，铆结件和底片相固定，旋转极片夹在栅极板和极板之间，且用螺母固定在旋轴上，旋轴可带动旋转极片在栅极板和极板之间转动。本技术结构简单小巧，成本低，面积小，功耗低，不但容易在中小机床上安装，而且不受机床电气系统干扰，测量精度高。文档编号G01B21/02GK2132153SQ92204629公开日1993年5月5日 申请日期1992年3月15日 优先权日1992年3月15日专利技术者朱兴方 申请人:朱兴方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种容栅数显装置传感器，其特征在于栅极板１和极板３铆结，其铆结件和底片７相固定，旋转极片２夹在栅极板１和极板３之间，且用螺母固定在旋轴６上，旋轴６可带动旋转极片２在栅极板１和极板３之间转动。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱兴方，
申请(专利权)人：朱兴方，
类型：实用新型
国别省市：41[中国|河南]