專利名稱：臺面不升降的多齒分度臺裝置的制作方法
技術領域：
本發明與高精度角度測量裝置有關，特別與激光角度干涉儀與多齒 分度臺組合的大角度測量裝置有關。
背景技術：
利用高精度多齒分度臺與激光角度干涉儀組合，可對數控回轉工作 臺的定位精度進行高精度測量。目前，國外先進的該類主流激光測量儀 器，由于安裝激光靶鏡的多齒分度臺臺面的升降，造成激光光強損失嚴 重，產生測量不穩定甚至中斷測量的故障。本發明即針對該問題發明出 臺面不升降的多齒分度臺測量裝置，較好的解決了激光角度干涉儀測量 數控回轉工作臺定位精度的準確性及可靠性問題。
多齒分度臺是利用上、下一對齒數和模數相同的端面齒盤以不同的 角位嚙合、定位來實現分度功能的，廣泛應用于精密加工和精密測量等 領域。
圖l是己有的用于激光測量數控回轉工作臺定位精度的多齒分度臺 結構示意圖，上齒盤2與下齒盤1嚙合狀態為穩定的定位狀態。多齒分度 臺的使用分為三個步驟①電機13驅動傳動機構14使上齒盤2升起，脫離 嚙合狀態；②下齒盤1由數控回轉工作臺帶動轉位到要求的角度，轉位同 時，電機3驅動傳動機構4使上齒盤2向下齒盤1旋轉的相反方向同步回轉 要求的角度；③電機13驅動傳動機構14使上齒盤2落下，與下齒盤l再次 穩定嚙合。
激光角度干涉儀與圖l所示多齒分度臺組合使用，可以構成一套大角 度測量系統，如圖2所示。靶鏡23安裝在上齒盤2的臺面上，激光頭35 發出的激光束，通過角度干涉鏡34射向靶鏡23。測量時，上齒盤2首先升 起，被測體26 (連同下齒盤l)相對于上齒盤2 (連同靶鏡23)旋轉一欲 測角度，旋轉同時，上齒盤2 (連同靶鏡23)向下齒盤l回轉的相反方向 同步回轉欲測角度，仃穩后，上齒盤2 (連同靶鏡23)落下，與下齒盤l 穩定嚙合，激光角度干涉儀顯示被測體26回轉的角度誤差值。上齒盤2 再升起，被測體26再旋轉一欲測角度，重復上面工作，可測得被測體26
3下一回轉的角度誤差；如此重復，可測得數控回轉工作臺整周的回轉角 度誤差。被測體26反向旋轉，重復上面工作，可以測得被測體26反向回 轉的角度誤差。用這種測量方法能夠測量任意大的角度。
在上述的測量方法中，上齒盤2的升起和落下動作會造成靶鏡返回 的光束(能量)損失，產生測量不穩定，甚至中斷測量，如圖3所示。圖 中a為正常情況，由出瞳24射出的激光束經靶鏡23反射后完全返回入瞳 25。圖中b為上齒盤升起的情況，由于升起距離h，返回的激光束不能 完全進入入瞳25，測量數據不穩定，當光束損失過大以至于激光角度干 涉儀不能正常接收時，測量失敗。
激光角度干涉儀與多齒分度臺組合的大角度測量系統，測量量程大、 精度高，易于實現自動化，是非常有用的測量系統。但是，由于多齒分 度臺上齒盤的升降動作，造成光束損失，致使測量不穩定，甚至使測量 失敗，這是該測量方法的主要缺陷。
發明內容
本發明的目的是提供一種結構簡單，測量穩定的臺面不升降的多齒 分度臺裝置。
本發明是這樣實現的
本發明臺面不升降的多齒分度臺裝置，下齒盤1與基座5固連，上
齒盤2下端與下齒盤1嚙合，基座5上有軸向升降裝置14和水平周向 傳動裝置4與上齒盤1傳動連接，上齒盤2通過膜片8與上齒盤同軸的 臺面10連接，臺面10與基座5轉動配合，靶鏡23位于臺面10的軸心 與臺面固連。
上齒盤2的上端面與上齒盤同軸的連接體9連接，連接體9與膜片 8內圈固定，膜片8的外圈與臺面10連接，臺面10的周邊的上、下面 分別通過滾珠環7與基座5和與基座5連接的限位板6轉動配合。 所述的膜片8為一塊有缺口或孔的圓或圓環。 所述的膜片8為數塊，沿上齒盤2的周向勻勻布置。 本發明用于精密角度測量，尤其適用于激光角度干涉儀與多齒分度 臺組合的大角度測量系統，由于臺面不升降，避免了激光束能量損失造 成測量不穩定、甚至使測量失敗的故障，提高了測量可靠性。
圖1為傳統的用于激光測量數控回轉工作臺定位精度的多齒分度臺結構示意圖
圖2為多齒分度臺與激光角度干涉儀結合的測量方法示意圖 圖3為上齒盤升降造成的光束損失示意圖。 圖4為采用圓環形膜片的本發明結構圖。 圖5為不完整的圓環形膜片結構圖。 圖6為數塊彈性膜片的組合結構圖。 圖7為圖1的A—A剖視圖。
具體實施例方式
見圖4，下齒盤1與基座5固定，上齒盤2通過連接體9與圓形膜片8內 圈固定，圓形膜片8的外圈與臺面10連接，滾珠7是兩個環，分布于臺 面10的上下兩面，由基座5和固定在基座5上的'限位板6限位，臺面10上安 裝激光靶鏡23，基座5上固定有固定板12，以便與數控回轉工作臺連接。 圓形膜片8與連接體9和臺面10連接好后，在圓周的切線方向具有很高的 剛性，因此連接體9與臺面10可視為剛性連接。
測量前，將臺面不升降的多齒分度臺機構用壓板安裝于數控回轉工 作臺中心，激光靶鏡23安裝在多齒分度臺的回轉中心，激光頭射出的激 光束對準靶鏡23。測量時，由電機13驅動傳動機構14使上齒盤2首先升起， 下齒盤1與上齒盤2脫離嚙合，與上齒盤2臺面連接的連接板9雖已升起， 但膜片8對軸向位移的平衡作用和限位滾珠7的限位作用，臺面10保持 原位不會升起，系統保持力平衡狀態；數控回轉工作臺旋轉一欲測角度， 旋轉同時，電機3驅動傳動機構4使上齒盤2向數控回轉工作臺旋轉的反方 向同步旋轉此欲測角度，由于膜片8在圓周的切線方向具有很高的剛性， 連接體9與臺面10可視為剛性連接，臺面10與上齒盤2同步；當旋轉停穩 后，電機13驅動傳動機構14使上齒盤2落下，與下齒盤l穩定嚙合，多齒 分度臺恢復到穩定的定位狀態，同樣臺面10不產生落下運動；激光角度 干涉儀顯示數控回轉工作臺回轉的角度誤差。電機13驅動傳動機構14使 上齒盤2升起，重復以上工作，直至測量完成。數控回轉工作臺反轉，重 復上面工作，可測量出數控回轉工作臺反轉時的定位精度。
圓形膜片8也可以用類似于膜片作用的零件替代。圖5 (a)和(b) 是不完整的圓形膜片結構，是在圓形膜片的直徑方向切去一部分，變成
兩瓣狀、三瓣狀、四瓣狀.....，內圈仍然與連接體9固定，不完整外圈
仍然與臺面10連接。圖6是瓣狀零件組合的結構，圖(a)由三瓣瓣狀零件組成的結構，圖(b)是圖(a)的A—A剖面圖；這是用幾片零件分別與連接 體9固定，與臺面10連接，形成圓心的等份輻射狀的結構。
水平周向傳動裝置4為與上齒盤2的圓柱面上的齒圈嚙合的豎向齒 輪，豎向齒輪與電機3傳動連接。軸向升降裝置14有軸28支承于下齒盤1 的壁并與其動配合，軸28上有偏心輪27與上齒盤2的底部接觸。軸28外端 有齒輪與電機13輸出軸上的齒輪嚙合。上齒盤2的下部為與上齒盤1的內 腔動配合的空心圓柱體。
權利要求
1、臺面不升降的多齒分度臺裝置，下齒盤(1)與基座(5)固連，上齒盤(2)與下齒盤(1)嚙合，基座(5)上有軸向升降裝置(14)和水平周向傳動裝置(4)與上齒盤(1)傳動連接，其特征在于上齒盤(2)通過膜片(8)與上齒盤同軸的臺面(10)連接，臺面(10)與基座(5)轉動配合，靶鏡(23)位于臺面(10)的軸心與臺面固連。
2、 根據權利要求l所述的裝置，其特征在于上齒盤(2)的上端面 與上齒盤同軸的連接體(9)連接，連接體(9)與膜片(8)內圈固定， 膜片(8)的外圈與臺面(10)連接，臺面(10)的周邊的上、下面分 別通過滾珠環(7)與基座(5)和與基座(5)連接的限位板(6)轉動 配合。
3、 根據權利要求1所述的裝置，其特征在于所述的膜片(8)為一 塊有缺口或孔的圓或圓環。
4、 根據權利要求l所述的裝置，其特征在于所述的膜片(8)為數 塊，沿上齒盤(2)的周向勻勻布置。
全文摘要
本發明為臺面不升降的多齒分度臺裝置，解決已有裝置因臺面升降造成的測量不穩定的問題。下齒盤(1)與基座(5)固連，上齒盤(2)下端與下齒盤(1)嚙合，基座(5)上有軸向升降裝置(14)和水平周向傳動裝置(4)與上齒盤(1)傳動連接，上齒盤(2)通過膜片(8)與同軸的臺面(10)連接，臺面(10)與基座(5)轉動配合，靶鏡(23)位于臺面(10)的軸心與臺面固連。
文檔編號G01C1/00GK101561265SQ20091005937
公開日2009年10月21日 申請日期2009年5月22日 優先權日2009年5月22日
發明者徐之江, 羨一民, 易 邱, 黃寧秋 申請人:成都工具研究所
專業數控銑床產品供應商
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