本发明涉及一种用于机械测量的微机型四坐标测量系统,它包括普通光学万能工具显微镜,位移传感系统和微机系统组成。 目前,在机械行业中应用相当广泛的机械量测量是采用普通的万能工具显微镜,型号为西德的蔡可,苏联,国产上海光学仪器厂的19JA普通的万工显的测量是采用影像法,而且仅在纵、横向和分度台上配有光学刻度尺,故只能实现平面直角坐标和极坐标的测量。另外,由于数据的读取、记录和处理均由人工完成,所以不能实现动态测量,产生人为测量误差。近来,又出了一种数字型万工显,其特点是在普通万工显的纵、横板上配置了光栅和数显装置,消除了人眼读取数据所造成的误差,但仍然不能实现空间测量和动态测量。
本发明的目的在于避免上述现有技术中的不足之处,而提出一种在普通万工显主体上配置位移传感器和微机系统而组成的四坐标万工显测量系统,可实现空间几何参数的测量,可实现直线度、平面度和园度等的自动测量和接触测量。
本发明的目的可以通过以下措施来达到:
在普通万工显的纵、横向滑板上装有线位移传感器,构成平面坐标传感系统。本发明的特征在于在普通万工显的立柱上装一个线位移传感器,与纵、横向的线位移传感器一起构成三维空间测量系统,在分度台上装配角位移传感器,从而构成了空间四坐标测量系统,可以实现空间测量。串/并行接口电路采集传感器所测得的数据,并将所有数据以串或并行的方式送入微机系统,微机系统存贮并对数据进行实时处理。
本发明的目地还可以在串/并行接口电路上加入静/动采样控制器,在其控制之下,串/并行接口电路可以在点位采样和连续采样两者之间进行选择,以实现纵、横坐标加 1/2 Z坐标的动态测量和空间的静态测量。
本发明还可以在传感系统中加上数值显示器,可以直接观察到所测量的机械量值或量值的变化情况。
本发明中的串/并行接口电路可将来自传感器的数据通过数据缓冲寄存器和并行接口芯片或串行接口芯片电路进入计算机。
本发明中的线位移传感器可以采用光栅,其标尺光栅通过支架固紧在纵横滑板和立柱上。角位移传感器可以采用感应同步器,其转子通过支架固紧在分度工作台上。
附图说明如下:
图1 系统框图
图2 普通万工显上传感器测量系统示意图
本发明下面将结合实施例(附图)作进一步详述:
在本实施例中,普通万工显选用西德蔡司,在蔡司万工显的纵、横滑板(4)、(5)上,分别装了直线式光栅,其标尺光栅通过支架固紧在纵、横滑板上,读数头装在万工显本体上。
在万工显的立柱上的线位移传感器也采用光栅直线式。
其标尺光栅通过支架固紧在立柱上,其读数头装在可沿立柱上下滑移的测量臂上。
角位移传感器采用旋转式感应同步器,其定子紧固在分度台本体上转子则通过一个转接盘装在旋旋工作台上。以上各路经传感器变换后的线位移、角位移量通过串/并行接口电路进入计算机。
本发明相比现有技术具有如下优点:
1.由于采用了四坐标,使得机械量的测量不仅只限于平面坐标体担饬坷┱怪量占渥晏逑怠?
2.由于采用了微机系统,使得采样可以实现连续并可进行实时处理。
3.检测精度和效率均高于原万工显。纵、横坐标的分辨率由1μm提高到0.1μm,旋转分度台的角位移示值分辨率由30″提高到1.8″并且增加的Z方向的分辨率为0.1μm。且x、y和旋转坐标具有误差修正技术。
4.本系统所需器件来源充足、实现容易,便于推广应用,且利用原万工显配置传感和微机系统即可。