一种高精度长度测量装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种高精度长度测量装置。
【背景技术】
[0002]目前国内关于长度测量的装置存在很大的局限性，很多企业用的都还是上个世纪七、八十年代的测量工具，该测量工具测量精度低，方法不便捷。面对国内的这种局势，势必要在长度测量方面推陈出新。先后推出了几款激光测长机，它不存在阿贝误差，精度也很高，但是存在对使用的温度要求非常高，抗干扰能力低而且价格昂贵等缺陷。
[0003]近几年，很多企业一般使用三坐标测量机进行长度测量，使用较为方便。但是在测量一些大的工件时会显示出不足之处，比如说量程达不到，若加大量程，势必要降低精度。所以要研制一种抗干扰能力强，精度高，量程大的装置来填补国内的空白。
【发明内容】
[0004]针对上述现有技术上的不足，本实用新型提供一种精度高，使用便捷，量程大，抗干扰能力强的长度测量装置。
[0005]本实用新型采取的技术方案是:一种高精度长度测量装置，包括尾座、万能测量平台、测量座、底座和可逆计数器，底座的端面上设有滑轨，万能测量平台和测量座分别安装在滑轨上左右滑动，其特征在于:还包括标尺光栅和光栅测量系统，标尺光栅安装在底座内部，光栅测量系统安装在测量座的底部，可逆计数器安装在底座端面上，光栅测量系统与可逆计数器连接，在尾座和测量座的相对位置分别通过套管固定测头。
[0006]本实用新型所产生的有益效果是:由于采用光栅测量系统，与传统的光学测量系统相比较，结构简单，减少了复杂的光学成像系统，消除了人眼读数的误差，大大提高了测量精度，而且使用方便，并且不存在光能的损失，因此可以利用更长的光栅制作测量范围更大的装置。附带的数据处理装置，能将数据通过软件自动生成，减少了人为的错误，提高了工作效率。
[0007]相比于激光测长系统的装置，本装置抗干扰能力强，排除了气压、湿度、气流等因素的干扰，而且对温度的要求没有那么严格。测量任何尺寸器具前，无需使用量块先标定仪器，无传递误差(量块基准误差，其与被测件不等温误差，二次装夹，多次对中误差等)。大大提高了测量工作效率，保证了测量精度。
【附图说明】
[0008]图1为本装置的结构示意图；
[0009]图2为图1中光栅测量系统结构分解示意图；
[0010]图3为图1中光栅测量系统总体连接框图；
[0011]图4为图3中整形电路与辨向电路原理图。
【具体实施方式】
[0012]以下结合附图对本实用新型作进一步说明:
[0013]参照图1，本装置包括尾座1、万能测量平台4、测量座5、底座6和可逆计数器9，底座6的端面上设有滑轨10，万能测量平台4和测量座5分别安装在滑轨10上左右滑动，本装置还包括标尺光栅8和光栅测量系统11，标尺光栅8安装在底座6内部，光栅测量系统11安装在测量座5的底部，可逆计数器9安装在底座6端面上，光栅测量系统11与可逆计数器9连接，在尾座I和测量座5的相对位置分别通过套管2固定测头3 ;即在尾座I和测量座5的相对位置先分别固装套管2，然后在两个套管2相对的顶端再分别固定测头3。
[0014]本装置在测量座5侧面还分别安装用于控制测量座运动方向与速度的手轮12以及用于固定测量座的锁紧装置13 ;在底座6的底部还安装有地脚7，地脚7设为可调节装置水平的支撑块和支撑盘。
[0015]本装置的测头3采用硬质合金测头；其硬度高，不易磨损，保证了测量精度。底座6上的滑轨10经过工艺加工，表面的直线度与平面度已趋于理想，很大程度上减小了阿贝误差，无需再进行阿贝误差的补偿。尾座I与安装有滑轨10的底座6固装，套管2与尾座I和测量座5分别固装，硬质合金测头3与套管2用螺丝紧固，万能测量平台4能在滑轨上左右移动，并能升降。
[0016]标尺光栅8选用精度高的玻璃光栅，安装在底座6内侧，光栅测量系统11安装在测量座5下方，随测量座5左右运动，与计数器相连，并将脉冲传输到计数器9进行读数与计算。
[0017]参照图2，本装置的光栅测量系统11包括光源11.1、第一透镜11.2、标尺光栅
11.3、指示光栅11.4、第二透镜11.5、光敏元件11.6和电路，指示光栅11.4安装在标尺光栅11.3上，光源11.1、第一透镜11.2、标尺光栅11.3、指不光栅11.4、第二透镜11.5及光敏元件11.6的中心在同一水平线上，光敏元件11.6与电路连接。
[0018]参照图3，光敏元件采用两组硅光电池，一组为硅光电池BI和硅光电池B2，另一组为硅光电池B3和硅光电池B4，电路包括第一整形电路、第二整形电路和辩向电路，第一整形电路的输入端分别连接硅光电池BI和硅光电池B2，第二整形电路的输入端分别连接硅光电池B3和硅光电池B4，第一整形电路和第二整形电路的输出端分别连接辩向电路的输入端，辩向电路的输出端连接到可逆计数器。
[0019]参照图4，本装置电路包括放大器Al、放大器A2、74LS194寄存器S1、S174LS194寄存器S2、或非门Ml、或非门M2、或非门M3、或非门M4、或非门M5、或非门M6、与非门M7、与非门M8、与非门M9、与非门M10、或门Mll和或门M12，硅光电池BI的电压信号队通过电阻Rl连接到放大器Al的a脚，硅光电池B2的电压信号仏通过电阻R2连接到放大器Al的b脚，娃光电池B3的电压信号U。通过电阻R3连接到放大器A2的a脚，娃光电池B4的电压信号Ud通过电阻R4连接到放大器A2的b脚，放大器Al的d脚和放大器A2的d脚分别接12V电源，放大器Al的e脚和放大器A2的e脚分别接地；放大器Al的c脚和放大器A2的c脚分别连接电阻R5和电阻R6的一端以及电阻R7和电阻R8的一端后又分别接到寄存器SI的b脚和a脚以及寄存器S2的b脚和a脚，电阻R5和电阻R6的另一端以及电阻R7和电阻R8的另一端分别接12V电源，寄存器SI的c脚以及寄存器S2的c脚分别与e脚连接后，又分别通过电容C2和电容C6接地，然后又分别连接到或非门M2的a脚以及或非门M4的a脚，寄存器SI的d脚以及寄存器S2的d脚分别连接到或非门Ml的a脚以及或非门M3的a脚，然后又分别通过电容Cl和电容C5接地，寄存器SI的g脚以及寄存器S2的g脚分别连接到或非门Ml的b脚以及或非门M3的b脚，然后又分别通过电容C3和电容C7接地，寄存器SI的h脚以及寄存器S2的h脚分别连接到或非门M2的b脚以及或非门M4的b脚，然后又分别通过电容C4和电容C8接地，或非门Ml的c脚分别连接到或非门M5的a脚以及与非门M7的a脚，或非门M2的c脚分别连接到或非门M5的b脚以及与非门M8的b脚，或非门M3的c脚分别连接到或非门M6的a脚以及与非门M9的a脚，或非门M4的c脚分别连接到或非门M6的b脚以及与非门MlO的b脚，或非门M5的c脚分别连接到与非门M7的b脚以及与非门M8的a脚，或非门M6的c脚分别连接到与非门M9的b脚以及与非门MlO的a脚，与非门M7的c脚连接到或门M12的a脚，与非门M8的c脚连接到或门Mll的a脚，与非门M9的c脚连接到或门M12的b脚，与非门MlO的c脚连接到或门Mll的b脚，或门Mll的c脚和或门M12的c脚为输出端分别与可逆计数器连接。
[0020]本装置的光栅测量系统其中光源选用灯丝灯泡，光敏元件选用硅光电池，一般为两组，4个硅光电池，光通过透镜照射到标尺光栅与指示光栅上形成莫尔条纹，莫尔条纹通过透镜照射在光敏元件(硅光电池)上，后接电路板，如图3所示，其电路组成部分如图4所示。电路主要是把光信号通过放大、整形、细分和辨向的过程。此设计比传统的光学测量系统误差小，使用方便。
[0021]本装置的测量原理如下:本装置的测量原理的实质就是光栅测量的