球感同步智能數控儀制造技術

本實用新型專利技術涉及一種在數控機床上進行數字測量控制的裝置，它由取數單元、計算機處理單元、顯示控制單元組成，在空心骨架上繞有激勵線圈和接收線圈，組成一個測量頭；在密閉不銹鋼管內裝有鋼珠，不銹鋼管可以在線圈內滑動，通過發射脈沖和接收脈沖測得位移信號進行控制。本實用新型專利技術目的在于解決數控機床在數字測量控制中惡劣環境的影響，損壞率高、積累誤差大的問題，克服了光柵技術和感應同步器存在的缺陷和不足。（*該技術在2007年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種數字測量控制的裝置，特別適合于應用在數控機床上進行控制。目前，國內外在數控機床上用于測量位移的裝置，是一種光柵尺(包括滾動光柵)，這種尺是在光刻機上刻出有相位關系的明暗碼道作為母板復制而成，載體是玻璃片，用光敏器件取出碼道對應的電信號。從這種技術構成和制作工藝來看有以下缺陷和不足1、怕沖擊振動，受力變形，怕油污、水、廢屑、灰塵等，不適合在惡劣環境中工作，損壞率極高，而現場加工又不可避免；2、積累誤差大；3、尺不能做得太長，一般不超過1米，要長尺得要拼接。此外，還有一種是感應同步器，是用線路板經腐蝕工藝而成，按著一定的相位關系組裝成測量頭。它主要怕水和廢屑，安裝費時費力，精度低，積累誤差大，取數方法是用電磁感應原理，取出電信號，相對關系要求高，這一點和光柵尺缺陷一樣，相關位置關系一變信號就可能取不出來。針對以上提出的問題，本技術提供一種球感同步智能數控儀，其目的在于解決數控機床在數字測量控制中惡劣環境的影響，損壞率高、積累誤差大等問題，克服了現有光柵技術和感應同步器存在的缺陷和不足。本技術是通過以下技術方案來實現的球感同步智能數控儀，它由取數單元I、計算機處理單元II、顯示控制單元III組成；取數單元I中，在一個空心骨架上繞有激勵線圈和接收線圈，組成一個測量頭；在密閉的不銹鋼管內裝有鋼球，不銹鋼管可以在線圈內滑動，激勵線圈與計算機的輸出端連接，接收線圈經過信號處理與計算機的輸入端連接。在顯示控制單元III中計算機與掃描顯示單元連接，將位移信號顯示出來；掃描顯示單元通過字型碼變換BCD、鎖存器、比較器與內外予置連接，計算機與比較器連接，比較器與輸出控制連接。多組接收線圈繞在空心骨架上，按相位關系排列。多層激勵線圈繞在接收線圈上，按相位關系排列。不銹鋼管的內外壁光滑均勻，鋼球之間點接觸。本技術的原理是在球的直經上，任意相鄰兩點的點、線、面、體都不相同，在中心點兩側都有對應的點、線、面、體對稱，因此，在電磁場中，磁性球做相對運動，將感應出幅值變化和相位變化的電信號，對該電信號進行處理，就可以得到位移的變化，變化周期λ＝Φ，即一個球的直經，相位0-2π，位移和相位線性變化。根據這種特征，用多組線圈取出位移電信號。我們利用發射脈沖(激勵脈沖)、回答脈沖(關門脈沖)、用標準晶振源去填充，一個周期最大可填充2540個脈沖，一個脈沖就是最小單位(即5μm設計值)。當多個球相接，對應變化周期仍然是λ＝Φ，所以能連續測量。本技術的優點在于1、從結構上來看，本技術不怕沖擊、振動，不怕油污、水和廢屑，不怕強磁場干擾。2、顯示和控制同步，精度高，穩定可靠，提高了效率和成品率。3、裝調方便，使舊機床通過改造后提高一個檔次，變成一個高精度機床和數控機床。4、從技術方案來講，這種取數方法不存在積累誤差，尺長不限。5、主機內部有自診斷指示功能。6、無原檢測網絡，排除故障方便、快捷。7、操作簡便，控制方式有兩種，即內部控制和外部控制，根據操作者習慣可自選，一般工人可以操作。附附圖說明圖1為本技術的結構示意圖。以下結合附圖通過實施方式對本技術加以具體描述在一個空心骨架上纏繞有多組接收線圈3，按相位關系排列。多層激勵線圈2繞在接收線圈3上，也按相位關系排列，組成一個測量頭。在密閉的不銹鋼管1內裝有鋼球4，不銹鋼管1的內外壁光滑均勻，鋼球4之間點接觸。根據加工的工件大小不同，不銹鋼管1和鋼球4做成不同規格，本實施例做成兩種，鋼球4分Φ＝12.7mm和Φ＝25.4mm，不銹鋼管4可以在線圈內滑動，由計算機控制發射脈沖和回答脈沖，用標準晶振源去填充，這樣，本方案計數分兩種組合顯示，先計球的個數，精確數由脈沖多次采樣計數。把多組接收線圈3A1、A2、A3、A4按相位差π(A1、A3)(A2、A4)兩組信號經兩組差放5，送到信號合成6，通過集成塊7連接到計算機8中。集成塊7對關門脈沖進行控制。當加工工件的位移到位后，計算機便發出信號進行控制。在顯示控制單元III中計算機8與掃描顯示單元9連接，將位移信號顯示出來；掃描顯示單元9通過字型碼變換BCD10、鎖存器11、比較器12與內外予置13連接，計算機8與比較器12連接，比較器12與輸出控制14連接，這樣就達到了顯示和控制同步，這對工人在操作中作用非常大，提高了精度，穩定可靠，也提高了效率和成品率。附圖1中，集成塊5采用LM387，集成塊6是RC信號合成網絡，集成塊7是LM358，集成塊9是MC14499，集成塊10是J9809，集成塊11、12、14分別為C421、C663和T117。權利要求1.一種球感同步智能數控儀，其特征在于它由取數單元I、計算機處理單元II、顯示控制單元III組成；取數單元I中，在一個空心骨架上繞有激勵線圈(2)和接收線圈(3)，組成一個測量頭；在密閉的不銹鋼管(1)內裝有鋼球(4)，不銹鋼管(1)可以在線圈內滑動，激勵線圈(2)與計算機(8)的輸出端連接，接收線圈(3)經過信號處理與計算機(8)連接。2.根據權利要求1所述的球感同步智能數控儀，其特征在于在顯示控制單元III中計算機(8)與掃描顯示單元(9)連接，將位移信號顯示出來；掃描顯示單元(9)通過字型碼變換BCD(10)、鎖存器(11)、比較器(12)與內外予置(13)連接，計算機(8)與比較器(12)連接，比較器(12)與輸出控制(14)連接。3.根據權利要求1所述球感同步智能數控儀，其特征在于多組接收線圈(3)繞在空心骨架上，按相位關系排列。4.根據權利要求1所述球感同步智能數控儀，其特征在于多層激勵線圈(2)繞在接收線圈(3)上，按相位關系排列。5.根據權利要求1所述的球感同步智能數控儀，其特征在于不銹鋼管(1)的內外壁光滑均勻，鋼球(4)之間點接觸。專利摘要本技術涉及一種在數控機床上進行數字測量控制的裝置,它由取數單元、計算機處理單元、顯示控制單元組成,在空心骨架上繞有激勵線圈和接收線圈,組成一個測量頭;在密閉不銹鋼管內裝有鋼球,不銹鋼管可以在線圈內滑動,通過發射脈沖和接收脈沖測得位移信號進行控制。本技術目的在于解決數控機床在數字測量控制中惡劣環境的影響,損壞率高、積累誤差大的問題,克服了光柵技術和感應同步器存在的缺陷和不足。文檔編號B23B25/06GK2297266SQ9722725公開日1998年11月18日 申請日期1997年9月26日 優先權日1997年9月26日專利技術者白麟麒, 白首星 申請人:白麟麒本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種球感同步智能數控儀，其特征在于：它由取數單元Ⅰ、計算機處理單元Ⅱ、顯示控制單元Ⅲ組成；取數單元Ⅰ中，在一個空心骨架上繞有激勵線圈（２）和接收線圈（３），組成一個測量頭；在密閉的不銹鋼管（１）內裝有鋼球（４），不銹鋼管（１）可以在線圈內滑動，激勵線圈（２）與計算機（８）的輸出端連接，接收線圈（３）經過信號處理與計算機（８）連接。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：白麟麒，白首星，
申請(專利權)人：白麟麒，
類型：實用新型
國別省市：89[中國|沈陽]