专利名称：一种球栅尺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种测量工具，特别是一种球栅尺。
背景技术：
球栅尺(又叫球感尺、又有称球同步器)是目前国际上最新一代长度 测量传感器，它具有抗干扰、抗振动、抗污染和可靠耐用等优点，因此被 逐渐推广应用于机械加工行业中。现有的球栅尺均为直线形结构，即它包 括一个笔直的尺身，尺身由一个金属管和紧密排列于金属管内的高精度钢 球组成；尺身上滑动穿设有一个读数头，这种球栅尺只能用来精确的测量 直线位移。显然，现有的球栅尺不适用于回转体零件加工过程中的轴向测量。 但是，随着我国重点大型项目建设，特别是大型的水电站及核电站的建设中， 急需一种在加工大型齿轮(直径在5米以上)时能进行周向精确测量的量具。
目前，在机械加工中工件周向尺寸一般通过工件的旋转角度与工件半径乘 积的方式得到，在角度的测量中一般采用测角器进行角度测量，由于在半径及 角度的测量中存在误差，则其乘积中会出现累积误差，而且此累积误差会随工 件尺寸的加大而被放大。这样就严重的影响到大型工件的加工精度。
发明内容
本发明的目的是提供一种在加工大型回转体零件时能够进行周向精确测 量的球栅尺。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案 一种球栅尺，包括尺身和穿 设于尺身上的读数头，所述尺身为圆环形，沿尺身周向设有至少三个支撑座； 所述支撑座包括底座，底座上通过转轴转动装配有支撑臂，所述转轴的轴线平 行于尺身所处的平面并与尺身的轴线交叉，支撑臂远离底座的一端设有带定位槽的支撑体，所述尺身与支撑体的定位槽定位配合，支撑臂远离底座的一端还 设有用于吸持尺身的电磁铁，所述支撑臂与底座之间设有扭簧；该球栅尺还包 括设置于支撑座沿尺身切线方向前后两侧的用于控制电磁铁通断的传感器。 所述底座与支撑臂之间设有碰珠结构。
所述支撑臂与底座之间设有两个扭簧，两扭簧分别位于支撑臂垂直于其转 轴的两侧，两扭簧的扭矩方向相反。
所述碰珠结构包括设置于支撑臂上的碰珠和设置于底座上与碰珠对应定 位配合的碰珠限位凹槽。
所述电磁铁为U形结构，所述支撑体处于电磁铁U形结构的两平行侧壁 之间。
所述u形电磁铁的开口端低于尺身的最外边界。
上述方案的球栅尺其尺身采用圆环结构，读数头可沿尺身进行整周的滑移 运动。使用时尺身与工件同步动作，读数头在周向上与刀头同步动作。这样， 工件相对于刀头旋转时，读数头亦在尺身上进行同步滑移，进而测量出工件旋 转的角度或外周旋转的弧长。此种方式是的测量量即为最终所需测量值，不需 要进行计算处理，避免了多个测量值之间进行计算时出现累积误差的问题，而 且此种球栅尺自身的误差是均分于其周向长度上的，因而其精度会随着尺身直 径的加大而提高。此球栅尺的应用对于大型零件的制造，特别是大型电站上使 用的齿轮的加工具有积极的意义，在加工中采用此球栅尺可以进行周向的精密 测量，进而提高零件的加工精度。
本发明的球栅尺其支撑座的底座与支撑臂之间设有一个碰珠，碰珠用来保 证底座与支撑臂在无外力作用时不产生相对运动。另外，在支撑座沿读数头运 动方向的前后两侧均设有传感器，当后侧的传感器探测到读数头到来时，其将 电磁铁断电，此时读数头继续运动并下压支撑臂，当前侧的传感器探测到读数头已经越过支撑座后，其将电磁铁通电，同时，支撑臂会在扭簧的作用下复位，
这样做保证了读数头运动的连续性。
图1是本发明的立体结构示意图2是本发明的主视图3是支撑座的结构示意图4是支撑座的立体结构局部剖视图。
具体实施例方式
图1、 2、 3、 4所示，本发明的球栅尺包括一个圆环形的尺身1，尺身1 上对应穿设有一个读数头2，沿尺身1周向对应均匀设有四个支撑座5。所述 支撑座5包括底座6，底座6上通过销钉铰接有一个支撑臂7，支撑臂7远离 底座6的一端通过销钉安装有一个带有定位槽的支撑体8，并且，销钉的轴线 与尺身1所在的平面平行并与尺身1的中线交叉。支撑体8是一个槽轮，其中， 尺身l位于支撑体8的定位槽内，并与定位槽实现定位支撑配合。另外，支撑 臂7远离底座6的一端还设有用于吸持尺身1的电磁铁9，该电磁铁9为U形 结构，U形的电磁铁9的开口端低于尺身1的最外边界，支撑体8位于电磁铁 9U形结构的两相互平行的侧壁之间。支撑臂7与底座6之间设有两个扭簧10; 两扭簧10分别穿设在销钉的前后两端，且两扭簧10的扭矩方向相反。同时， 支撑臂7上设有一个碰珠11(当然，碰珠亦可设置于底座上)，底座6上对应于 碰珠11位置处设有一个用于与碰珠11定位配合的碰珠11限位凹槽12。该球 栅尺还包括设置于每个支撑座沿尺身切线方向前后两侧的用于控制电磁铁9通 断的传感器3，传感器3固定在传感器安装座4上。
权利要求
1.一种球栅尺，包括尺身和穿设于尺身上的读数头，其特征在于所述尺身为圆环形，沿尺身周向设有至少三个支撑座；所述支撑座包括底座，底座上通过转轴转动装配有支撑臂，所述转轴的轴线平行于尺身所处的平面并与尺身的轴线交叉，支撑臂远离底座的一端设有带定位槽的支撑体，所述尺身与支撑体的定位槽定位配合，支撑臂远离底座的一端还设有用于吸持尺身的电磁铁，所述支撑臂与底座之间设有扭簧；该球栅尺还包括设置于支撑座沿尺身切线方向前后两侧的用于控制电磁铁通断的传感器。
2. 根据权利要求1所述的球栅尺，其特征在于所述底座与支撑臂之 间设有碰珠结构。
3. 根据权利要求1或2所述的球栅尺，其特征在于所述支撑臂与底 座之间设有两个扭簧，两扭簧分别位于支撑臂垂直于其转轴的两侧，两扭簧的 扭矩方向相反。
4. 根据权利要求3所述的球栅尺，其特征在于所述碰珠结构包括设 置于支撑臂上的碰珠和设置于底座上与碰珠对应定位配合的碰珠限位凹槽。
5. 根据权利要求3所述的球栅尺，其特征在于所述碰珠结构包括设置于底座上的碰珠和设置于支撑臂上与碰珠对应定位配合的碰珠限位凹槽。
6. 根据权利要求4所述的球栅尺，其特征在于所述电磁铁为U形结构，所述支撑体处于电磁铁u形结构的两平行侧壁之间。
7. 根据权利要求6所述的球栅尺，其特征在于所述U形电磁铁的开口端低于尺身的最外边界。
8. 根据权利要求5所述的球栅尺，其特征在于所述电磁铁为U形结构，所述支撑体处于电磁铁u形结构的两平行侧壁之间。
9. 根据权利要求8所述的球栅尺，其特征在于所述U形电磁铁的开口端低于尺身的最外边界。
全文摘要
本发明涉及一种球栅尺，包括尺身和穿设于尺身上的读数头，所述尺身为圆环形，沿尺身周向设有至少三个支撑座；所述支撑座包括底座，底座上通过转轴转动装配有支撑臂，所述转轴的轴线平行于尺身所处的平面并与尺身的轴线交叉，支撑臂远离底座的一端设有带定位槽的支撑体，所述尺身与支撑体的定位槽定位配合，支撑臂远离底座的一端还设有用于吸持尺身的电磁铁，所述支撑臂与底座之间设有扭簧；该球栅尺还包括设置于支撑座沿尺身切线方向前后两侧的用于控制电磁铁通断的传感器。该球栅尺使用时尺身与工件同步动作，读数头在周向上与刀头同步动作。这样，工件相对于刀头旋转时，读数头亦在尺身上进行滑移，进而测量出工件外周旋转的弧长。
文档编号G01D5/12GK101551243SQ200910064728
公开日2009年10月7日 申请日期2009年4月27日 优先权日2009年4月27日
发明者庞永星 申请人:洛阳乾禾仪器有限公司