全文摘要
本实用新型公开了一种基于编码光栅的高精度位移测量装置，包括测杆、外筒、外壳，所述外筒的两端上分别设置有上导套和下导套，所述外筒卡接在外壳上并连通外壳内部空间，所述测杆的上端穿过下导套和上导套的中心并置于外壳内部空间，所述测杆的下端上设置有测头，本实用新型采用编码光栅测距，取缔了以往繁杂的传动机构，结构简单，且有效的缩短了测杆的设置长度，从而降低了测杆在测量时的膨胀率，进一步的提高了检测精度。本实用新型将测杆的大部分设置在外筒内，外筒两端分别设置导套和轴承，尤其是一端设置密珠轴承，不仅起到了保护测杆不受外界应力的影响，还提高了测杆的检测精度。
主设计要求
1.一种基于编码光栅的高精度位移测量装置，其特征在于：包括测杆（1）、外筒（2）、外壳（3），所述外筒（2）的两端上分别设置有上导套（4）和下导套（5），所述外筒（2）卡接在外壳（3）上并连通外壳（3）内部空间，所述测杆（1）的上端穿过下导套（5）和上导套（4）的中心并置于外壳（3）内部空间，所述测杆（1）的下端上设置有测头（6）；所述外壳（3）表面上设置有显示屏，所述外壳（3）内设置有滑块（7）、电路板和编码光栅（8），所述滑块（7）紧固连接在测杆（1）的上端端头上，所述编码光栅（8）设置在滑块（7）上并随滑块（7）同时运动，所述电路板与所述显示屏电连接，所述编码光栅（8）与所述电路板之间设置有光路结构，所述光路结构能将所述编码光栅（8）的位移信息传输给所述电路板，所述电路板集成测量数据传给显示屏，由显示屏呈现测量的数字数据。
设计方案
1.一种基于编码光栅的高精度位移测量装置，其特征在于：包括测杆（1）、外筒（2）、外壳（3），所述外筒（2）的两端上分别设置有上导套（4）和下导套（5），所述外筒（2）卡接在外壳（3）上并连通外壳（3）内部空间，所述测杆（1）的上端穿过下导套（5）和上导套（4）的中心并置于外壳（3）内部空间，所述测杆（1）的下端上设置有测头（6）；
所述外壳（3）表面上设置有显示屏，所述外壳（3）内设置有滑块（7）、电路板和编码光栅（8），所述滑块（7）紧固连接在测杆（1）的上端端头上，所述编码光栅（8）设置在滑块（7）上并随滑块（7）同时运动，所述电路板与所述显示屏电连接，所述编码光栅（8）与所述电路板之间设置有光路结构，所述光路结构能将所述编码光栅（8）的位移信息传输给所述电路板，所述电路板集成测量数据传给显示屏，由显示屏呈现测量的数字数据。
2.根据权利要求1所述的一种基于编码光栅的高精度位移测量装置，其特征在于：所述外壳（3）内还设置有限位板（9）和限位杆（10），所述限位板（9）上设置有限位槽（11），所述限位杆（10）的一端垂直于所述限位槽（11）的槽底面并滑动设置在限位槽（11）内。
3.根据权利要求2所述的一种基于编码光栅的高精度位移测量装置，其特征在于：所述限位杆（10）的另一端上设置有螺纹孔（12），所述滑块（7）侧壁上设置有与所述限位杆（10）设有螺纹孔（12）的一端配合的限位孔（13），所述限位孔（13）的轴线垂直于测杆（1）轴线，设置所述限位孔（13）的滑块（7）侧壁的相邻侧壁上还设置有与所述螺纹孔（12）同轴的螺纹过孔（14）。
4.根据权利要求2所述的一种基于编码光栅的高精度位移测量装置，其特征在于：所述限位板（9）通过螺钉连接在外壳（3）内壁上，所述限位槽（11）的槽线与测杆（1）的轴线平行设置，所述限位槽（11）的槽宽等于限位杆（10）的直径。
5.根据权利要求1所述的一种基于编码光栅的高精度位移测量装置，其特征在于：所述上导套（4）与测杆（1）之间设置有滑动轴承（41），所述下导套（5）与测杆（1）之间设置有密珠轴承（51），所述滑动轴承（41）和上导套（4）、密珠轴承（51）和下导套（5）均为过盈配合。
6.根据权利要求1所述的一种基于编码光栅的高精度位移测量装置，其特征在于：所述编码光栅（8）为玻璃光栅。
7.根据权利要求1所述的一种基于编码光栅的高精度位移测量装置，其特征在于：所述滑块（7）和上导套（4）之间还设置有弹簧。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及一种测量装置，尤其涉及一种基于编码光栅的高精度位移测量装置。
背景技术
位移测量设备，例如千分表，尤其是数显千分表，它具有极高的测量精度和优秀的性能，在测量高精密物件时得到了广泛的运用。数显千分表是通过测杆直线位移，在显示器上读取数据的长度测量设备。数显千分表通常包括表壳、穿插在表壳上的测杆、以及安装在表壳内的传感器，其中表壳上还安装有显示器与传感器连接。所述测杆直线移动通过传感器传感，显示器显示测杆的位移值。现有的数显千分表中，测杆都设计得过长，且测杆的限位方式基本采用单一的滑动轴承限位，在实际的测量过程中，由于测杆过长，膨胀率过大，其测量精度并不是很高。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于编码光栅的高精度位移测量装置。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种基于编码光栅的高精度位移测量装置，包括测杆、外筒、外壳，所述外筒的两端上分别设置有上导套和下导套，所述外筒卡接在外壳上并连通外壳内部空间，所述测杆的上端穿过下导套和上导套的中心并置于外壳内部空间，所述测杆的下端上设置有测头；
所述外壳表面上设置有显示屏，所述外壳内设置有滑块、电路板、和编码光栅，所述滑块紧固连接在测杆的上端端头上，所述编码光栅设置在滑块上并随滑块同时运动，所述电路板与所述显示屏电连接，所述编码光栅与所述电路板之间设置有光路结构，所述光路结构能将所述编码光栅的位移信息传输给所述电路板，所述电路板集成测量数据传给显示屏，由显示屏呈现测量的数字数据。
优选的，所述外壳内还设置有限位板和限位杆，所述限位板上设置有限位槽，所述限位杆的一端垂直于所述限位槽的槽底面并滑动设置在限位槽内。
优选的，所述限位杆的另一端上设置有螺纹孔，所述滑块侧壁上设置有与所述限位杆设有螺纹孔的一端配合的限位孔，所述限位孔的轴线垂直于测杆轴线，所述设置限位孔的滑块侧壁的相邻侧壁上还设置有与所述螺纹孔同轴的螺纹过孔。
优选的，所述限位板通过螺钉连接在外壳内壁上，所述限位槽的槽线与测杆的轴线平行设置，所述限位槽的槽宽等于限位杆的直径。
优选的，所述上导套与测杆之间设置有滑动轴承，所述下导套与测杆之间设置有密珠轴承，所述滑动轴承和上导套、密珠轴承和下导套均为过盈配合。
优选的，所述编码光栅为玻璃光栅。
优选的，所述滑块和上导套之间还设置有弹簧。
本实用新型的有益效果是：
1）本实用新型将测杆的大部分设置在外筒内，外筒两端分别设置导套和轴承，尤其是一端设置密珠轴承，不仅起到了保护测杆不受外界应力的影响，还提高了测杆的检测精度。
2）本实用新型采用编码光栅测距，取缔了以往繁杂的传动机构，结构简单，且有效的缩短了测杆的设置长度，从而降低了测杆在测量时的膨胀率，进一步的提高了检测精度。
3）本实用新型中测杆推动滑块，采用限位板对滑杆进行限位，更进一步的对测杆进行侧向限位，提高了测杆在检测时的侧向抗应力，从而再次提升了检测精度。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为滑块与限位板的结构图；
图3为本实用新型局部结构示意图；
图中，1-测杆，2-外筒，3-外壳，4-上导套，5-下导套，6-测头，7-滑块，8-编码光栅，9-限位板，10-限位杆，11-限位槽，12-螺纹孔，13-限位孔，14-螺纹过孔。
具体实施方式
下面将结合实施例，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
参阅图1-3，本实用新型提供一种技术方案：
一种基于编码光栅的高精度位移测量装置，包括测杆1、外筒2、外壳3，所述外筒2的两端上分别设置有上导套4和下导套5，所述外筒2卡接在外壳3上并连通外壳3内部空间。外筒2上加设上导套4和下导套5，主要起到一种保护和降低测杆1摆动的作用，外筒2的直径和长度可根据实际的需要设计，测量时，夹持装置与外筒2接触，所以外筒2一般选用刚性材质，能延长本装置的使用寿命。
所述测杆1的上端穿过下导套5和上导套4的中心并置于外壳3内部空间，在外壳3上加上配套的端盖后，其内部空间应当是密闭不透光的，才能保证在利用编码光栅8检测的情况下，本装置的测量精度保持较高的水准。
所述测杆1的下端上设置有测头6，测头6设置成可更换的，因为在实际的使用过程中，测头6部分是与被测工件接触较密集的，其摔坏的概率较大，如果将测杆1和测头6设计成一体式的，一旦测头6损坏，便需要更换整个测杆1，不仅造成成本上的浪费，且拆卸的过程很难保证保持原有的高精度。
所述上导套4与测杆1之间设置有滑动轴承41，所述下导套5与测杆1之间设置有密珠轴承51，所述滑动轴承41和上导套4、密珠轴承51和下导套5均为过盈配合，测杆1与导套并非直接的滑动配合，而是增设轴承的传动优点，进而，在一端上设置密珠轴承51，很好的抵消了其一端装配滑动轴承41存在的间隙问题，从而大大地降低了测杆1在本装置上的摆动，提高了测量精度。
所述外壳3表面上设置有显示屏，所述外壳3内设置有滑块7、电路板、和编码光栅8，所述滑块7紧固连接在测杆1的上端端头上，所述编码光栅8设置在滑块7上并随滑块7同时运动，进而，由于测杆1连接滑块7，滑块7上设置编码光栅8，缩短了测杆1的长度，降低了测杆1在测量时的膨胀率，测头6的运动行程能快速的被编码光栅8感应，提高了测量时的反应速度，也提高了其测量精度。
所述电路板与所述显示屏电连接，所述编码光栅8为玻璃光栅，所述编码光栅8与所述电路板之间设置有光路结构，所述光路结构能将所述编码光栅8的位移信息传输给所述电路板，所述电路板集成测量数据传给显示屏，由显示屏呈现测量的数字数据。
由于测杆1连接的轴承，为避免测杆1轴心旋转，影响测量精度。
进一步的，所述外壳3内还设置有限位板9和限位杆10，所述限位板9上设置有限位槽11，所述限位杆10的一端垂直于所述限位槽11的槽底面并滑动设置在限位槽11内。
所述限位杆10的另一端上设置有螺纹孔12，所述滑块7侧壁上设置有与所述限位杆10设有螺纹孔12的一端配合的限位孔13，所述限位孔13的轴线垂直于测杆1轴线，所述设置限位孔13的滑块7侧壁的相邻侧壁上还设置有与所述螺纹孔12同轴的螺纹过孔14。螺钉可穿过螺纹过孔14到螺纹孔12，将滑块7与限位杆10固定连接。
从而，仅需限定限位杆10的侧向摆动，就可限定测杆1的轴心旋转。
进一步的，所述限位板9通过螺钉连接在外壳3内壁上，所述限位槽11的槽线与测杆1的轴线平行设置，所述限位槽11的槽宽等于限位杆10的直径。
所述滑块7和上导套4之间还设置有弹簧，保证测头6在测量后可以复位，不影响下一次的测量工作。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920096415.1
申请日:2019-01-21
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:90(成都)
授权编号:CN209166354U
授权时间:20190726
主分类号:G01B 11/02
专利分类号:G01B11/02
范畴分类:31B;
申请人:成都华量传感器有限公司
第一申请人:成都华量传感器有限公司
申请人地址:610000 四川省成都市高新区西区大道2888号1楼
发明人:刘佳;杜军
第一发明人:刘佳
当前权利人:成都华量传感器有限公司
代理人:王杰
代理机构:51255
代理机构编号:成都厚为专利代理事务所(普通合伙)
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计