专利名称：台面不升降的多齿分度台装置的制作方法
技术领域：
本发明与高精度角度测量装置有关，特别与激光角度干涉仪与多齿 分度台组合的大角度测量装置有关。
背景技术：
利用高精度多齿分度台与激光角度干涉仪组合，可对数控回转工作 台的定位精度进行高精度测量。目前，国外先进的该类主流激光测量仪 器，由于安装激光靶镜的多齿分度台台面的升降，造成激光光强损失严 重，产生测量不稳定甚至中断测量的故障。本发明即针对该问题发明出 台面不升降的多齿分度台测量装置，较好的解决了激光角度干涉仪测量 数控回转工作台定位精度的准确性及可靠性问题。
多齿分度台是利用上、下一对齿数和模数相同的端面齿盘以不同的 角位啮合、定位来实现分度功能的，广泛应用于精密加工和精密测量等 领域。
图l是己有的用于激光测量数控回转工作台定位精度的多齿分度台 结构示意图，上齿盘2与下齿盘1啮合状态为稳定的定位状态。多齿分度 台的使用分为三个步骤①电机13驱动传动机构14使上齿盘2升起，脱离 啮合状态；②下齿盘1由数控回转工作台带动转位到要求的角度，转位同 时，电机3驱动传动机构4使上齿盘2向下齿盘1旋转的相反方向同步回转 要求的角度；③电机13驱动传动机构14使上齿盘2落下，与下齿盘l再次 稳定啮合。
激光角度干涉仪与图l所示多齿分度台组合使用，可以构成一套大角 度测量系统，如图2所示。靶镜23安装在上齿盘2的台面上，激光头35 发出的激光束，通过角度干涉镜34射向靶镜23。测量时，上齿盘2首先升 起，被测体26 (连同下齿盘l)相对于上齿盘2 (连同靶镜23)旋转一欲 测角度，旋转同时，上齿盘2 (连同靶镜23)向下齿盘l回转的相反方向 同步回转欲测角度，仃稳后，上齿盘2 (连同靶镜23)落下，与下齿盘l 稳定啮合，激光角度干涉仪显示被测体26回转的角度误差值。上齿盘2 再升起，被测体26再旋转一欲测角度，重复上面工作，可测得被测体26
3下一回转的角度误差；如此重复，可测得数控回转工作台整周的回转角 度误差。被测体26反向旋转，重复上面工作，可以测得被测体26反向回 转的角度误差。用这种测量方法能够测量任意大的角度。
在上述的测量方法中，上齿盘2的升起和落下动作会造成靶镜返回 的光束(能量)损失，产生测量不稳定，甚至中断测量，如图3所示。图 中a为正常情况，由出瞳24射出的激光束经靶镜23反射后完全返回入瞳 25。图中b为上齿盘升起的情况，由于升起距离h，返回的激光束不能 完全进入入瞳25，测量数据不稳定，当光束损失过大以至于激光角度干 涉仪不能正常接收时，测量失败。
激光角度干涉仪与多齿分度台组合的大角度测量系统，测量量程大、 精度高，易于实现自动化，是非常有用的测量系统。但是，由于多齿分 度台上齿盘的升降动作，造成光束损失，致使测量不稳定，甚至使测量 失败，这是该测量方法的主要缺陷。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构简单，测量稳定的台面不升降的多齿 分度台装置。
本发明是这样实现的
本发明台面不升降的多齿分度台装置，下齿盘1与基座5固连，上
齿盘2下端与下齿盘1啮合，基座5上有轴向升降装置14和水平周向 传动装置4与上齿盘1传动连接，上齿盘2通过膜片8与上齿盘同轴的 台面10连接，台面10与基座5转动配合，靶镜23位于台面10的轴心 与台面固连。
上齿盘2的上端面与上齿盘同轴的连接体9连接，连接体9与膜片 8内圈固定，膜片8的外圈与台面10连接，台面10的周边的上、下面 分别通过滚珠环7与基座5和与基座5连接的限位板6转动配合。 所述的膜片8为一块有缺口或孔的圆或圆环。 所述的膜片8为数块，沿上齿盘2的周向匀匀布置。 本发明用于精密角度测量，尤其适用于激光角度干涉仪与多齿分度 台组合的大角度测量系统，由于台面不升降，避免了激光束能量损失造 成测量不稳定、甚至使测量失败的故障，提高了测量可靠性。
图1为传统的用于激光测量数控回转工作台定位精度的多齿分度台结构示意图
图2为多齿分度台与激光角度干涉仪结合的测量方法示意图 图3为上齿盘升降造成的光束损失示意图。 图4为采用圆环形膜片的本发明结构图。 图5为不完整的圆环形膜片结构图。 图6为数块弹性膜片的组合结构图。 图7为图1的A—A剖视图。
具体实施例方式
见图4，下齿盘1与基座5固定，上齿盘2通过连接体9与圆形膜片8内 圈固定，圆形膜片8的外圈与台面10连接，滚珠7是两个环，分布于台 面10的上下两面，由基座5和固定在基座5上的'限位板6限位，台面10上安 装激光靶镜23，基座5上固定有固定板12，以便与数控回转工作台连接。 圆形膜片8与连接体9和台面10连接好后，在圆周的切线方向具有很高的 刚性，因此连接体9与台面10可视为刚性连接。
测量前，将台面不升降的多齿分度台机构用压板安装于数控回转工 作台中心，激光靶镜23安装在多齿分度台的回转中心，激光头射出的激 光束对准靶镜23。测量时，由电机13驱动传动机构14使上齿盘2首先升起， 下齿盘1与上齿盘2脱离啮合，与上齿盘2台面连接的连接板9虽已升起， 但膜片8对轴向位移的平衡作用和限位滚珠7的限位作用，台面10保持 原位不会升起，系统保持力平衡状态；数控回转工作台旋转一欲测角度， 旋转同时，电机3驱动传动机构4使上齿盘2向数控回转工作台旋转的反方 向同步旋转此欲测角度，由于膜片8在圆周的切线方向具有很高的刚性， 连接体9与台面10可视为刚性连接，台面10与上齿盘2同步；当旋转停稳 后，电机13驱动传动机构14使上齿盘2落下，与下齿盘l稳定啮合，多齿 分度台恢复到稳定的定位状态，同样台面10不产生落下运动；激光角度 干涉仪显示数控回转工作台回转的角度误差。电机13驱动传动机构14使 上齿盘2升起，重复以上工作，直至测量完成。数控回转工作台反转，重 复上面工作，可测量出数控回转工作台反转时的定位精度。
圆形膜片8也可以用类似于膜片作用的零件替代。图5 (a)和(b) 是不完整的圆形膜片结构，是在圆形膜片的直径方向切去一部分，变成
两瓣状、三瓣状、四瓣状.....，内圈仍然与连接体9固定，不完整外圈
仍然与台面10连接。图6是瓣状零件组合的结构，图(a)由三瓣瓣状零件组成的结构，图(b)是图(a)的A—A剖面图；这是用几片零件分别与连接 体9固定，与台面10连接，形成圆心的等份辐射状的结构。
水平周向传动装置4为与上齿盘2的圆柱面上的齿圈啮合的竖向齿 轮，竖向齿轮与电机3传动连接。轴向升降装置14有轴28支承于下齿盘1 的壁并与其动配合，轴28上有偏心轮27与上齿盘2的底部接触。轴28外端 有齿轮与电机13输出轴上的齿轮啮合。上齿盘2的下部为与上齿盘1的内 腔动配合的空心圆柱体。
权利要求
1、台面不升降的多齿分度台装置，下齿盘(1)与基座(5)固连，上齿盘(2)与下齿盘(1)啮合，基座(5)上有轴向升降装置(14)和水平周向传动装置(4)与上齿盘(1)传动连接，其特征在于上齿盘(2)通过膜片(8)与上齿盘同轴的台面(10)连接，台面(10)与基座(5)转动配合，靶镜(23)位于台面(10)的轴心与台面固连。
2、 根据权利要求l所述的装置，其特征在于上齿盘(2)的上端面 与上齿盘同轴的连接体(9)连接，连接体(9)与膜片(8)内圈固定， 膜片(8)的外圈与台面(10)连接，台面(10)的周边的上、下面分 别通过滚珠环(7)与基座(5)和与基座(5)连接的限位板(6)转动 配合。
3、 根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述的膜片(8)为一 块有缺口或孔的圆或圆环。
4、 根据权利要求l所述的装置，其特征在于所述的膜片(8)为数 块，沿上齿盘(2)的周向匀匀布置。
全文摘要
本发明为台面不升降的多齿分度台装置，解决已有装置因台面升降造成的测量不稳定的问题。下齿盘(1)与基座(5)固连，上齿盘(2)下端与下齿盘(1)啮合，基座(5)上有轴向升降装置(14)和水平周向传动装置(4)与上齿盘(1)传动连接，上齿盘(2)通过膜片(8)与同轴的台面(10)连接，台面(10)与基座(5)转动配合，靶镜(23)位于台面(10)的轴心与台面固连。
文档编号G01C1/00GK101561265SQ20091005937
公开日2009年10月21日 申请日期2009年5月22日 优先权日2009年5月22日
发明者徐之江, 羡一民, 易 邱, 黄宁秋 申请人:成都工具研究所