[实用新型]一种应用于轮廓仪Z轴的光栅传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及精密仪器用光栅传感器，特别是一种应用于轮廓仪Z轴的光栅传感器。

背景技术

目前，公知的轮廓仪Z轴传感器构造和原理是：采用电感传感器为计数器件；由于轮廓仪Z轴传感器必须具有一定的量程才有实用意义，故需经大比例杠杆将电感传感器的量程放大。因电感传感器精度随着量程的增加而急剧降低，所以采用电感传感器为计数器件的轮廓仪Z轴传感器存在精度低、有效量程小的不足。

实用新型内容

为了克服现有轮廓仪Z轴传感器精度低，有效量程小的不足，本实用新型提供一种应用于轮廓仪Z轴的光栅传感器，该传感器不仅精度高，有效量程大，而且适应性、抗干扰能力强，受温度、湿度影响小。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种应用于轮廓仪Z轴的光栅传感器，包括左杠杆以及连接在左杠杆端头的测针，左杠杆的另一端头通过杠杆转轴与右杠杆刚性连接，所述右杠杆的一端连接有一扇形块，在扇形块的圆弧端面粘贴有钢带光栅尺，钢带光栅尺的一侧设置有光栅读数头。

本实用新型进一步的特征在于：

所述扇形块的端面为圆弧状。

所述左杠杆与右杠杆的长度比为1∶1.5-4。

所述左杠杆为空心管体，材料为钛合金。

所述右杠杆为实心管体，材料为钢材。

所述测针为端头一侧带斜面的圆柱体，材料为硬质合金。

本实用新型Z轴杠杆的右端采扇形状块，在扇形状块的端面粘贴钢带光栅尺，并在钢带光栅尺的右端安装开式光栅读数头，组成光栅传感器，作为轮廓仪Z轴传感器的计数器件。由于光栅传感器具有精度受量程影响小的特点，可将光栅传感器本身的有效量程做大，故而采用光栅传感器作为计数器件的轮廓仪Z轴传感器不需要大比例杠杆转换即可保证该传感器的高精度并具有较大的有效量程。

使用本实用新型后，Z轴传感器精度极大地提高，且Z轴程量大，使轮廓仪的适应性、抗干扰能力强，受温度、湿度影响小，即可用于精密计量室，也可在车间现场使用。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1为应用于轮廓仪Z轴的光栅传感器结构示意图。

图中：1.开式光栅读数头，2.钢带光栅尺，3.扇形块，4.右杠杆，5.杠杆转轴，6.左杠杆，7.测针。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型为解决轮廓仪Z轴传感器精度低、量程小的技术问题所采取的技术方案做进一点说明：

它的静态结构：请参附图1所示，本实用新型由开式光栅读数头1、钢带光栅尺2、扇形块3、右杠杆4、杠杆转轴5、左杠杆6和测针7构成。

左杠杆6的一个端头安装有一个测针7，左杠杆6的另一端头通过杠杆转轴5与右杠杆4刚性连接，右杠杆4的一端连接有一扇形块3，在扇形块3的圆弧端面粘贴有钢带光栅尺2，钢带光栅尺2的一侧设置有光栅读数头1。

扇形块3端面为圆弧状。右杠杆4的右端位置安装有扇形块3，扇形块3的圆弧端面粘贴钢带光栅尺2，采用开式光栅读数头1读数，组成一个光栅传感器，功能是起轮廓仪Z轴读数作用。

测针7安装在左杠杆6左端位置，左杠杆6右端与杠杆转轴5刚性联接，右杠杆4左端与杠杆转轴5刚性联接，组成一个杠杆构件，功能是起安装测头、传递尺寸、放大量程的作用。左杠杆6与右杠杆4的长度比为1∶1.5-4。

开式光栅读数头1及钢带光栅尺2由市场选用。它的扇形块3的为扇形块状，以铝合金为材料，经精密加工、热稳定处理及表面硬化处理而成。它的右杠杆4为块状，以铝合金为材料，经精密加工、热稳定处理及表面硬化处理而成。它的杠杆转轴5为圆柱体，材料为钢材，经精密加工、热稳定处理而成。它的左杠杆6为空心管体，材料为钛合金。经精密加工、热稳定处理及表面硬化处理而成。它的测针7为带斜面圆柱体，材料为硬质合金，经精密加工、表面硬化处理而成。

下面通过使用方法，更进一步阐述本实用新型光栅传感器的动态结构关系：在使用中，测针7反应被测零件的表面轮廓Z轴方向的轮廓变化量，经过杠杆转换，带动钢带光栅尺2移动，开式光栅读数头1读取钢带光栅尺的移动值。由于由开式光栅读数头1和钢带光栅尺2组成的光栅传感器具有精度受量程影响小的特点，可将右杠杆4右端连接的扇形块3端面粘贴的钢带光栅尺2的有效量程做到足够大，故左右杠杆比可控制在一个比较低的比值，实现了以本实用新型为计数器件的轮廓仪Z轴传感器精度高、有效量程大的目的。由于光栅传感器后续环节少，故其抗干扰能力强，故受温度、湿度、电磁干扰影响小，适用环境更加广泛。