專利名稱：絕對位置測量數(shù)顯卡尺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明及數(shù)顯量具，具體為一種具有絕對位置測量功能的數(shù)顯卡尺。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)數(shù)顯卡尺的數(shù)顯測量裝置為電容傳感器，由動?xùn)藕投艃刹糠萁M成，數(shù)顯卡 尺的定、動?xùn)欧謩e固裝于尺身和尺框上。由動?xùn)藕投艠?gòu)成的傳感器為增量測量傳感器，隨 著尺框在尺身上的移動，動?xùn)藕投畔鄬Ω袘?yīng)出移動的距離，并通過液晶顯示屏給予顯示。 該傳感器在一個節(jié)距內(nèi)具有絕對測量特性，一般數(shù)顯卡尺的測量范圍往往大于容柵的1個 節(jié)距，因此其測量與空間位置不是一一對應(yīng)的絕對關(guān)系，而是只能采用增量測量的相對測 量。因此存在不可避免的缺陷1、在測量時容易因外界信號的干擾而發(fā)生錯誤。2、當(dāng)尺框在尺身上快速移動時，容柵傳感器來不及感知經(jīng)過第幾個節(jié)距，顯示的 距離數(shù)據(jù)產(chǎn)生偏差。3、對環(huán)境的要求也比較高，比如說周圍環(huán)境出現(xiàn)瞬間電脈沖，都會造成測量結(jié)果 的不準(zhǔn)確。而專利申請?zhí)枮?00910114081. 7《絕對位置的電容測量傳感器裝置》的發(fā)明專利， 利用一個工作在一個節(jié)距內(nèi)的標(biāo)定圓容柵傳感器對另一個作為物體位置測量的測量(增 量)圓容柵傳感器的節(jié)距序列位置進(jìn)行一一對應(yīng)的標(biāo)定，所以該發(fā)明就具有全量程的絕對 測量功能。所述《絕對位置的電容測量傳感器裝置》發(fā)明專利的出現(xiàn)，為研究和制造具有絕對 位置測量功能的數(shù)顯卡尺打下了堅實的基礎(chǔ)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種不受環(huán)境干擾、不受操作影響、測量結(jié)果精確無誤的絕 對位置測量數(shù)顯卡尺。能夠?qū)崿F(xiàn)上述目的的絕對位置測量數(shù)顯卡尺，包括尺身和滑動配合在尺身上的尺 框，數(shù)顯裝置安裝在尺框，尺身與尺框之間設(shè)置將尺框的移動量轉(zhuǎn)換成數(shù)顯裝置測量量的 轉(zhuǎn)換裝置，所不同的是所述轉(zhuǎn)換裝置包括摩擦帶和摩擦輪，摩擦帶沿尺身設(shè)置，摩擦輪于數(shù) 顯裝置外與傳感器的動?xùn)泡S同軸連接，摩擦輪與摩擦帶相接觸，尺框移動時，摩擦輪在摩擦 帶上滾動，尺框的移動轉(zhuǎn)換為數(shù)顯裝置傳感器動?xùn)诺霓D(zhuǎn)動。所述數(shù)顯裝置采用具有絕對位置測量功能的圓容柵傳感器，該圓容柵傳感器由測 量傳感器和標(biāo)定傳感器構(gòu)成，測量傳感器和標(biāo)定傳感器之間連接具有一定降速比且?guī)в邢?除傳動間隙的傳動裝置，測量傳感器的動?xùn)泡S連接摩擦輪。在尺框的移動量大于測量傳感 器一個圓周節(jié)距時，測量傳感器的轉(zhuǎn)動節(jié)距數(shù)由具有一個圓周節(jié)距的標(biāo)定傳感器輸出的數(shù) 據(jù)標(biāo)定，因此測量傳感器的轉(zhuǎn)動量與尺框的移動量之間是一一對應(yīng)地絕對關(guān)系，從而可以 實現(xiàn)絕對位置測量。
所述尺框移動量越大即卡尺的量程越大，傳動裝置的降速比就越大，以滿足標(biāo)定 傳感器能夠在一個圓周節(jié)距內(nèi)對測量傳感器的動?xùn)呸D(zhuǎn)動節(jié)距數(shù)進(jìn)行標(biāo)定，若量程過大，還 可以采用多級標(biāo)定傳感器進(jìn)行多級標(biāo)定。所述摩擦輪與摩擦帶的接觸方式是摩擦輪偏離于摩擦帶一側(cè)設(shè)置，摩擦帶包繞在 摩擦輪上，摩擦輪與摩擦帶的貼合面為弧面，以此增加兩者之間的摩擦力，在尺框快速移 動，或尺框和尺身量面撞擊時，確保摩擦輪與摩擦帶之間不產(chǎn)生滑移。為防止長期使用過程中摩擦帶的延伸變形，所述摩擦帶選用鋼帶、鋼條、鋼繩，也 可以選用具有相同功能的其它材料。所述鋼帶、鋼條或鋼繩的端頭設(shè)置張緊裝置，以自動調(diào)節(jié)鋼帶、鋼條或鋼繩的微量 延伸變形。所述測量傳感器和標(biāo)定傳感器采用兩片反射式結(jié)構(gòu)或采用三片透射式結(jié)構(gòu)。
所述數(shù)顯裝置采用全密封結(jié)構(gòu)，而伸在數(shù)顯裝置外的測量傳感器動?xùn)泡S與數(shù)顯 裝置的殼體之間設(shè)置密封圈，因此，本發(fā)明可以做成真正意義上的全防護(hù)(防塵、防潮、防 水)。所述測量傳感器和標(biāo)定傳感器之間的傳動裝置為帶有消除齒輪傳動間隙的齒輪 傳動機構(gòu)。本發(fā)明的優(yōu)點本發(fā)明絕對位置測量數(shù)顯卡尺是將《絕對位置的電容測量傳感器裝置》的發(fā)明專 利運用于卡尺上，與游標(biāo)卡尺一樣具有了測量結(jié)果唯一的絕對位置測量功能，不僅提高了 測量精度，還徹底解決了傳統(tǒng)數(shù)顯卡尺長期受困于環(huán)境影響的問題。


圖1為本發(fā)明一種實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1實施方式中隱去數(shù)顯裝置后的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是圖1實施方式中數(shù)顯裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是圖3中A-A剖視圖。圖號標(biāo)識1、尺身；2、尺框；3、數(shù)顯裝置；4、測量傳感器；5、標(biāo)定傳感器；6、摩擦 帶；7、摩擦輪；8、張緊裝置；9主動齒輪；10、從動齒輪；11、中間齒輪。
具體實施例方式本發(fā)明絕對位置測量數(shù)顯卡尺由尺身1、尺框2、轉(zhuǎn)換裝置和數(shù)顯裝置3組成，尺框 2滑動配合在尺身1上，數(shù)顯裝置3安裝于尺框2上，如圖1所示。所述數(shù)顯裝置3所用傳感器為圓容柵結(jié)構(gòu)形式的測量傳感器4和標(biāo)定傳感器5構(gòu) 成，測量傳感器4和標(biāo)定傳感器5采用兩片反射式結(jié)構(gòu)或三片透射式結(jié)構(gòu)，測量傳感器4和 標(biāo)定傳感器5之間由具有一定降速比的齒輪傳動機構(gòu)連接，該齒輪傳動機構(gòu)中的主動齒輪 9與測量傳感器4的動?xùn)泡S同軸固連，從動齒輪10與標(biāo)定傳感器5的動?xùn)泡S同軸固連，中間 齒輪11為雙聯(lián)齒輪，其中的大齒輪與主動齒輪9嚙合，其中的小齒輪與從動齒輪10嚙合， 如圖3、圖4所示。所述轉(zhuǎn)換裝置為將尺框2移動量轉(zhuǎn)換為測量傳感器4動?xùn)呸D(zhuǎn)動量的機構(gòu)，設(shè)置在尺身1和尺框2之間，由摩擦帶6和摩擦輪7構(gòu)成，摩擦帶6選用鋼條，鋼條沿尺身1設(shè)置， 其端頭分別固定在尺身1兩端，尺身1尾端設(shè)有自動調(diào)節(jié)鋼條繃緊程度的張緊裝置8，摩擦 輪7位于摩擦帶6 —側(cè)與從數(shù)顯裝置3中伸出的測量傳感器4動?xùn)泡S同軸固連，摩擦帶6 包繞在摩擦輪7上，兩者的接觸面為弧面，如圖2所示。數(shù)顯裝置3可以采用全密封結(jié)構(gòu)，其中包括數(shù)顯裝置3上、下蓋殼的密封，顯示器、 按扭等在上蓋殼面的密封，從下蓋殼面伸出的測量傳感器4動?xùn)泡S與下蓋殼之間設(shè)置密封 圈。
本發(fā)明技術(shù)方案的本質(zhì)是一直線位移測量裝置，其不僅僅只限于在卡尺上運用， 其他人無論在任何設(shè)備、器具或設(shè)施上運用所述技術(shù)，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求
絕對位置測量數(shù)顯卡尺，包括尺身(1)和滑動配合在尺身(1)上的尺框(2)，尺框(2)上安裝數(shù)顯裝置(3)，尺身(1)與尺框(2)之間設(shè)置將尺框(2)的移動量轉(zhuǎn)換成數(shù)顯裝置(3)測量量的轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于所述轉(zhuǎn)換裝置包括摩擦帶(6)和摩擦輪(7)，摩擦帶(6)沿尺身(1)設(shè)置，接觸在摩擦帶(6)上的摩擦輪(7)與數(shù)顯裝置(3)的動?xùn)泡S連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的絕對位置測量數(shù)顯卡尺，其特征在于所述數(shù)顯裝置(3)為 具有絕對位置測量功能的圓容柵傳感器，該圓容柵傳感器包括測量傳感器(4)和標(biāo)定傳感 器(5)，測量傳感器(4)和標(biāo)定傳感器(5)之間由具有一定降速比且?guī)в邢齻鲃娱g隙的傳 動裝置連接，測量傳感器(4)的動?xùn)泡S連接摩擦輪(7)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的絕對位置測量數(shù)顯卡尺，其特征在于所述摩擦輪(7)設(shè)于 摩擦帶(6) —側(cè)，摩擦帶(6)包繞在摩擦輪(7)上，摩擦輪(7)與摩擦帶(6)的接觸面為弧 面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任意一項所述的絕對位置測量數(shù)顯卡尺，其特征在于所述 摩擦帶(6)為鋼帶、或為鋼條、或為鋼繩。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的絕對位置測量數(shù)顯卡尺，其特征在于所述鋼帶、或鋼條、或 鋼繩的端頭設(shè)置張緊裝置(8)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的絕對位置測量數(shù)顯卡尺，其特征在于所述數(shù)顯裝置(3) 采用全密封結(jié)構(gòu)，而測量傳感器(4)的動?xùn)泡S與數(shù)顯裝置(3)之間設(shè)置密封圈。
7.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的絕對位置測量數(shù)顯卡尺，其特征在于所述測量傳感器 (4)、標(biāo)定傳感器(5)為兩片反射式結(jié)構(gòu)或為三片透射式結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的絕對位置測量數(shù)顯卡尺，其特征在于所述傳動裝置為 齒輪傳動機構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種絕對位置測量數(shù)顯卡尺，包括尺身和滑動配合在尺身上的尺框，尺框上安裝數(shù)顯裝置，所述數(shù)顯裝置采用具有絕對位置測量功能的圓容柵傳感器，該圓容柵傳感器包括測量傳感器和標(biāo)定傳感器，測量傳感器和標(biāo)定傳感器之間由具有一定降速比的齒輪傳動裝置連接，所述尺身與尺框之間設(shè)置將尺框的移動量轉(zhuǎn)換成測量傳感器動?xùn)呸D(zhuǎn)動量的轉(zhuǎn)換裝置，所述轉(zhuǎn)換裝置包括摩擦帶和摩擦輪，摩擦帶沿尺身設(shè)置，摩擦輪與測量傳感器的動?xùn)泡S同軸連接，摩擦帶包繞在摩擦輪上。本發(fā)明與游標(biāo)卡尺一樣具有了測量結(jié)果唯一的絕對位置測量功能，不僅提高了測量精度，還徹底解決了傳統(tǒng)數(shù)顯卡尺長期受困于環(huán)境影響的問題。
文檔編號G01D5/241GK101839727SQ20101018081
公開日2010年9月22日 申請日期2010年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月21日
發(fā)明者趙志強 申請人:鐘勝;趙志強;趙飚