专利名称：容栅式数显机床标尺的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种长度和几何尺寸的测量仪器，特别是一种在机械加工中用来测量机床的行程和进给量，以及用于模具和夹具定位的容栅式数显机床标尺。
现有的容栅式数显机床标尺可分为两大类型。第一类型是以瑞士塞尔维克(SYLVAC)公司为代表的“数显机床标尺”，它的基本特点是检测部分与显示部分不分离，使用不方便。第二种类型是以武汉数显技术应用研究所和合肥工业大学为代表的“SXR型容栅机床数显仪”(中国专利91204524.8)和“容栅式数显卡尺智能接口”(《工具技术》NO5，1993)。它们的基本特点是利用以微处理器为核心的转换和处理电路，对容栅式数显卡尺专用芯片的串行输出代码信号进行解码、处理和显示。这种仪器线路复杂、体积大、成本高，不便于大面积推广应用。
本实用新型的目的在于提供一种价格低廉、精度较高的经济型容栅式数显机床标尺。它采用直接从容栅式数显卡尺专用集成电路芯片的管脚引出信号，通过接插件、电缆线、安装LCD显示器的印制板，在远离传感器动、定栅的地方，用液晶显示测量值，实现检测部分与显示部分分离，而无需解码等处理。具有测量与读数方便，便于安装、使用和维护、体积小、价格低、精度较高等特点，可直接用于机床行程及进给量的测量。
本实用新型所述的容栅式数显机床标尺，其结构主要包括定栅部分(由传感器定栅安装在定栅基体上组成)、动栅部分(由传感器的动栅、专用集成电路芯片等组成的传感器动栅组件安装在动栅基体上构成)，机械拔叉机构、电缆线、LCD(液晶)显示装置(由安装LCD显示器的印制板、LCD显示器、功能按键等组成)、接插件等。它的主要特征是检测部分与显示部分是分离开的。而为了这种分离的实现以及提高测量精度等，本实用新型设计了机械拔叉机构和安装LCD(液晶)显示器的印制板。
本实用新型与现有技术相比具有下列优点1、能够将检测部分与显示部分通过接插件、电缆线，实现分离显示以及远距离遥控检测。不仅便于读数、安装、使用和维护，而且省去了转换电路和微处理器等。因此，体积小造价低。
2、由于定栅部分和动栅部分安装在机床的静拖板和动拖板上，直接检测拖板的相对位移量，这样就消除了机床丝杠回程误差的影响，提高了测量精度。实现了加工测量一体化，提高了加工效率。
3、采用按钮直接转换公、英制量值，可以用公制丝杠机床加工英制工件。
4、每个坐标显示仅使用一只1.5V干电池，无电源干扰。采用开关接通或切断电源，延长了电池使用寿命。
5、结构简单，其成本仅为光栅数显机床标尺的25％～30％。现有容栅式数显机床标尺的35％～45％，因此，特别适合中小型机床、专用机床、模具、夹具等需要检测定位的标尺，便于大面积推广应用。
以下结合附图及实施例对本实用新型作详细描述。
附
图1是本实用新型整体结构示意图。
附图2是本实用新型定栅和动栅部分的A－A剖面图。
附图3是本实用新型的安装LCD(液晶)显示器印制板示意图。
附图4是本实用新型的数字显示装置面板布置图(三坐标)。
附图5是本实用新型的部件机械拔叉机构示意图。
附图中，1－定栅部分，2－动栅部分，3－检测部分接插件，4－电缆线，5－显示部分接插件，6－公／英制按键，7－置零按键，8－电源开关，9－LCD(液晶)显示器，10－LCD显示装置，11－动栅基体，12－定栅基体，13－传感器的动栅组件，14－传感器的定栅，15－机械拔叉机构，16－基体连杆，17－安装LCD显示器的印制板，18－铜箔线条，19－固定槽，20－Z方向LCD显示器，21－Y方向LCD显示器，22－X方向LCD显示器，23－X方向公／英制转换按键，24－X方向置零按键，25－X方向电源开关，26－Y方向公／英制转换按键，27－Y方向置零按键，28－Y方向电源开关，29－Z方向电源开关，30－Z方向置零按键，31－Z方向公／英制转换按键，32－机床动拖板，33－固定螺钉，34－调节螺钉，35－调节钢球，36－U型固定架。
本实用新型以在家用工具机床上实施为例。如附
图1和附图2所示，定栅部分(1)由定栅基体(12)和传感器的定栅(14)组成。传感器的定栅(14)用胶粘贴在定栅基体(12)上。动栅部分由动栅基体(11)、与传感器的定栅相对应的传感器的动栅组件(13)、检测部分接插件(3)和基体连杆(16)等组成，其中传感器的动栅组件(13)包括传感器的动栅及专用集成电路芯片等。如附
图1、附图3所示，LCD(液晶)显示装置(10)由显示部分接插件(5)、安装LCD显示器的印制板(17)、LCD显示器(9)、公／英制转换按键(6)、置零按键(7)、电源开关(8)和电池(在显示装置内部，未标出)等构成。由附
图1、附图5所示，机械拔叉机构(15)由固定螺钉(33)、调节螺钉(34)、调节钢球(35)和U型固定架(36)构成。如附图3所示，安装LCD显示器印制板(17)由铜箔线条(18)和固定槽(19)构成，铜箔线条(18)的长、宽、间距以及数量由LCD显示器(9)的引脚决定。
定栅部分(1)是安装在机床的静止拖板上，动栅部分(2)是通过机械拔叉机构(15)安装在机床的动拖板上。定栅基体(12)和动栅基体(11)可以根据机床拖板的不同结构灵活设计。必要时，定栅部分(1)可以安装在机床的动拖板上，动栅部分(2)可以安装在机床的静拖板上。如附
图1和附图5所示，动栅的基体连杆(16)与机械拔叉机构(15)由调节螺钉(34)和调节钢球(35)紧固连接，两只钢球起调节基体连杆(16)与U型固定架(36)的定位作用。动栅部分(2)通过机械拔叉机构(15)的U型固定架(36)和固定螺钉(33)与机床的动拖板紧固连接。机械拔叉机构(15)可以使基体连杆(16)在机床动拖板移动方向上不窜动，在与动拖板移动方向垂直的方向上微动，这样既使动栅部分(2)沿定栅部分(1)移动平稳，又便于标尺的安装、调试和维修。
当机床启动工作，其动拖板移动时，机械拔叉机构(15)与机床的拖板同步移动，并通过基体连杆(16)带动动栅部分(2)沿定栅部分(1)平稳移动。其位移量经容栅传感器转换成电信号，送专用集成电路芯片处理。驱动LCD显示、公／英制转换和置零信号以及电源线均直接从专用集成电路芯片的管脚引出，用导线连至检测部分的接插件(3)上。检测部分的接插件(3)与显示部分的接插件(5)可用27～30芯长度达数米的电缆线(4)连接。再用导线从显示部分的接插件(5)上引出驱动LCD显示的信号。导线穿过安装LCD显示器的印制板(17)的固定槽(19)，焊接在印制板(17)的铜箔线条(18)上，其导线穿过印制板固定槽(19)的作用主要是防止焊接线断线和脱焊。采用导电橡胶或扁平电缆连接LCD显示器(9)和铜箔线条(18)，实现位移量的显示。从显示部分接插件引出的公／英制转换、置零和电源线直接接到功能按键(6、7、8)上，以控制测量过程。当标尺安装在机床横拖板上，主要是检测行程，当标尺安装在纵拖板(刀架拖板)主要是检测进给量。
LCD显示装置(10)可以通过检测部分接插件(3)、电缆线(4)和显示部分接插件(5)在远离标尺检测部分实现分离显示。其显示形式可以单坐标显示，安装在机床的合适部位，比如机床手柄的支架上；也可以根据机床工作需要做成数显箱双坐标或三坐标集中显示。如附图4所示，只需将安装在两个或三个方向上的标尺检测信号用上述同样的方法通过接插件、电缆线送到数显箱，在数显箱内部设置两组或三组安装LCD显示器印制板等，用上述同样的连接方式实现LCD显示和控制检测过程。
权利要求1.一种由定栅部分(1)、动栅部分(2)、接插件(3和5)、电缆线(4)和LCD显示装置(10)等构成的容栅式数显机床标尺，其特征是定栅部分(1)固定在机床的静拖板上，动栅部分(2)由机械拔叉机构(15)固定在机床的动拖板上，反映动栅部分(2)相对于定栅部分(1)位移量的电信号通过检测部分接插件(3)、电缆线(4)传送给与定栅部分(1)和动栅部分(2)分离的LCD显示装置(10)，经显示部分接插件(5)和安装LCD显示器的印制板(17)至LCD显示器(9)显示，从而实现分离显示和遥控检测。
2.按权利要求1所述的容栅式数显机床标尺，其特征是将动栅部分(2)固定在机床动拖板上的机械拔叉机构(15)是由U型固定架(36)、固定螺钉(33)、调节螺钉(34)和调节铜球(35)构成的；固定螺钉(33)将拔叉机构(15)紧固在机床的动拖板上，调节螺钉(34)和调节钢球(35)将动栅部分(2)的基体连杆(16)紧固在拔叉机构(15)的U型固定架(36)中，使得动栅部分(2)相对于定栅部分(1)移动平稳。
3.按权利要求1所述的容栅式数显机床标尺，其特征是LCD(液晶)显示装置(10)的安装LCD显示器的印制板是由铜箔线条(18)和固定槽(19)构成。
专利摘要本实用新型公开了一种用于检测机床的行程和进给量，以及用于模具和夹具定位的容栅式数显机床标尺。它的特征在于，容栅标尺测量部分与它的数字显示部分是分离开的，这使得安装、测量、读数、维修十分方便，也便于遥控检测。动栅和机床通过机械拨叉机构固紧连接，有利于提高测量精度。设置安装LCD显示器的印刷板，即使LCD显示器安装方便，又防止了断线和脱焊。本实用新型还具有结构简单、价格低廉、易于推广等优点。
文档编号B23Q17/22GK2174292SQ9324159
公开日1994年8月17日 申请日期1993年10月21日 优先权日1993年10月21日
发明者徐科军, 马修水, 马文 申请人:合肥工业大学