專利名稱：軟碰撞光柵尺及其測(cè)量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及測(cè)量?jī)x器領(lǐng)域技術(shù)，尤其是指一種軟碰撞光柵尺及其測(cè)量方法。
背景技術(shù)：
光柵尺位移傳感器(簡(jiǎn)稱光柵尺)，是利用光柵的光學(xué)原理工作的測(cè)量反饋裝置。 光柵尺位移傳感器經(jīng)常應(yīng)用于機(jī)床與現(xiàn)在加工中心以及測(cè)量?jī)x器等方面，可用作直線位移或者角位移的檢測(cè)。其測(cè)量輸出的信號(hào)為數(shù)字脈沖，具有檢測(cè)范圍大，檢測(cè)精度高，響應(yīng)速度快的特點(diǎn)。例如，在數(shù)控機(jī)床中常用于對(duì)刀具和工件的坐標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，來(lái)觀察和跟蹤走刀誤差，以起到一個(gè)補(bǔ)償?shù)毒叩倪\(yùn)動(dòng)誤差的作用。如圖1所示，為目前使用的一種光柵尺結(jié)構(gòu)，包括有固定主尺1和滑動(dòng)副尺2，該固定主尺1相對(duì)被測(cè)物3固定不動(dòng)，固定主尺1上設(shè)置有刻度4，該滑動(dòng)副尺2相對(duì)固定主尺 1可滑動(dòng)地設(shè)置，滑動(dòng)副尺2上固定有測(cè)頭5，且滑動(dòng)副尺2上設(shè)置有參照點(diǎn)6，該參照點(diǎn)6 與刻度4彼此對(duì)應(yīng)。測(cè)量時(shí)，將固定主尺1固定于被測(cè)物3外，并使測(cè)頭5伸入被測(cè)物3的孔槽7中，通過(guò)移動(dòng)滑動(dòng)副尺2而帶動(dòng)測(cè)頭5同步移動(dòng)，并使測(cè)頭5先后與孔槽7的第一阻擋面8和第二阻擋面9碰撞，以此測(cè)出滑動(dòng)副尺2相對(duì)固定主尺1左移和右移的距離，最后將左移和右移的距離相加，再加上測(cè)頭的直徑或?qū)挾燃纯傻玫降谝蛔钃趺?和第二阻擋面 9之間的距離。上述現(xiàn)有的光柵尺結(jié)構(gòu)，雖可提供給使用者測(cè)量?jī)牲c(diǎn)之間直線距離的功效，確實(shí)具有進(jìn)步性，但是在實(shí)際使用時(shí)卻發(fā)現(xiàn)其自身結(jié)構(gòu)和使用性能上仍存在有諸多不足，造成現(xiàn)有的光柵尺在實(shí)際應(yīng)用上，未能達(dá)到最佳的使用效果和工作效能，現(xiàn)將其缺點(diǎn)歸納如下 首先，由于測(cè)頭固定于滑動(dòng)副尺上隨滑動(dòng)副尺同步移動(dòng)，在測(cè)量的過(guò)程中，該測(cè)頭與第一阻擋面或第二阻擋面會(huì)發(fā)生硬性的碰撞，容易造成測(cè)頭損壞，影響測(cè)量作業(yè)的正常進(jìn)行。其次，由于該測(cè)頭與第一阻擋面或第二阻擋面發(fā)生碰撞后會(huì)使滑動(dòng)副尺慣性地反向移動(dòng)，造成測(cè)量精度有限，不可能對(duì)被測(cè)物實(shí)現(xiàn)快精準(zhǔn)地測(cè)量。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在之缺失，其主要目的是提供一種軟碰撞光柵尺及其測(cè)量方法，其能有效解決現(xiàn)有之光柵尺在測(cè)量過(guò)程中容易碰壞而影響測(cè)量作業(yè)正常進(jìn)行的問(wèn)題。本發(fā)明的另一目的是提供一種軟碰撞光柵尺及其測(cè)量方法，其能有效解決現(xiàn)有之光柵尺測(cè)量精度有限的問(wèn)題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下之技術(shù)方案
一種軟碰撞光柵尺，包括有固定主尺、滑動(dòng)副尺和活動(dòng)測(cè)頭；該滑動(dòng)副尺相對(duì)固定主尺可滑動(dòng)地設(shè)置，該滑動(dòng)副尺和固定主尺上設(shè)置有彼此對(duì)應(yīng)的光柵刻度；該活動(dòng)測(cè)頭隨滑動(dòng)副尺同步移動(dòng)，且活動(dòng)測(cè)頭相對(duì)滑動(dòng)副尺可滑動(dòng)地設(shè)置，該活動(dòng)測(cè)頭和滑動(dòng)副尺上設(shè)置有彼此對(duì)應(yīng)的參照刻度；以及，針對(duì)該活動(dòng)測(cè)頭設(shè)置有緩沖機(jī)構(gòu)。
作為一種優(yōu)選方案，所述緩沖機(jī)構(gòu)設(shè)置于活動(dòng)測(cè)頭和滑動(dòng)副尺之間，該緩沖機(jī)構(gòu)包括有兩緩沖彈性件，該兩緩沖彈性件的一端與滑動(dòng)副尺連接，兩緩沖彈性件的另一端分別對(duì)應(yīng)與活動(dòng)測(cè)頭的兩端連接。作為一種優(yōu)選方案，所述緩沖彈性件為彈簧。作為一種優(yōu)選方案，所述活動(dòng)測(cè)頭包括有一基部以及于該基部向外延伸出的頭部。作為一種優(yōu)選方案，所述光柵刻度包括有設(shè)置于固定主尺上的第一光柵刻度以及設(shè)置于滑動(dòng)副尺上的第二光柵刻度；該參照刻度包括有兩設(shè)置于滑動(dòng)副尺上的第一參照刻度和一設(shè)置于活動(dòng)測(cè)頭上的第二參照刻度，該第二參照刻度位于兩第一參照刻度之間，原位狀態(tài)時(shí)，該第二參照刻度位于該兩第一參照刻度的中間位置。作為一種優(yōu)選方案，進(jìn)一步包括有讀數(shù)系統(tǒng)，該讀數(shù)系統(tǒng)包括有第一光電器件、第二光電器件、計(jì)數(shù)器、鎖存器和運(yùn)算器；前述第一光柵刻度和第二光柵刻度均與第一光電器件連接，該第一光電器件連接該計(jì)數(shù)器；前述第一參照刻度和第二參照刻度均連接第二光電器件，該第二光電器件和計(jì)數(shù)器均連接鎖存器，該鎖存器連接運(yùn)算器。一種如權(quán)利要求1所述軟碰撞光柵尺的測(cè)量方法，包括的步驟有
(1)將活動(dòng)測(cè)頭的伸出端置于被測(cè)物的第一阻擋面和第二阻擋面之間，其中該活動(dòng)測(cè)頭伸出端的寬度為L(zhǎng)，并將固定主尺固定，記錄下滑動(dòng)副尺相對(duì)固定主尺的原始位置以及活動(dòng)測(cè)頭相對(duì)滑動(dòng)副尺的原始位置；
(2)使滑動(dòng)副尺朝向第一阻擋面滑動(dòng)而使得活動(dòng)測(cè)頭抵于該第一阻擋面上，測(cè)出活動(dòng)測(cè)頭相對(duì)滑動(dòng)副尺位移的距離為Si，以及測(cè)出滑動(dòng)副尺相對(duì)固定主尺位移的距離為S2 ；
(3)使滑動(dòng)副尺和活動(dòng)測(cè)頭回到原始位置，并使滑動(dòng)副尺朝向第二阻擋面滑動(dòng)而使得活動(dòng)測(cè)頭抵于第二阻擋面上，測(cè)出活動(dòng)測(cè)頭相對(duì)滑動(dòng)副尺位移的距離為S3 ；以及測(cè)出滑動(dòng)副尺相對(duì)固定主尺位移的距離為S4 ；
(4)計(jì)算出被測(cè)物之第一阻擋面和第二阻擋面之間的距離為(S2-S1)+ (S4-S3)+L。作為一種優(yōu)選方案，在步驟(2)和步驟(3)中，首先，通過(guò)利用第二光電器件讀取活動(dòng)測(cè)頭相對(duì)滑動(dòng)副尺位移的距離為Sl和S3，并將讀取到的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在鎖存器中；同時(shí)， 配合利用第一光電器件和計(jì)數(shù)器讀取滑動(dòng)副尺相對(duì)固定主尺位移的距離為S2和S4,并將讀取到的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在鎖存器中；接著，通過(guò)運(yùn)算器將鎖存器中的數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算處理得出第一阻擋面和第二阻擋面之間的距離為(S2-S1) + (S4-S3)+L。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)和有益效果，具體而言，由上述技術(shù)方案可知
一、通過(guò)將活動(dòng)測(cè)頭相對(duì)滑動(dòng)副尺可滑動(dòng)地設(shè)置，并配合利用緩沖機(jī)構(gòu)對(duì)活動(dòng)測(cè)頭的緩沖作用，使得活動(dòng)測(cè)頭與被測(cè)物的第一阻擋面或第二阻擋面發(fā)生碰撞時(shí)能夠自動(dòng)獲得一個(gè)反向的補(bǔ)償作用，實(shí)現(xiàn)軟碰撞效果，取代了傳統(tǒng)之硬性碰撞的方式，有效避免對(duì)活動(dòng)測(cè)頭造成損壞，延長(zhǎng)使用壽命，保證測(cè)量作業(yè)的正常進(jìn)行。二、通過(guò)將活動(dòng)測(cè)頭相對(duì)滑動(dòng)副尺可滑動(dòng)地設(shè)置，利用緩沖機(jī)構(gòu)對(duì)活動(dòng)測(cè)頭的緩沖作用，同時(shí)配合利用光柵刻度和參照刻度，使得活動(dòng)測(cè)頭與第一阻擋面或第二阻擋面軟碰撞后，滑動(dòng)副尺不會(huì)反彈，而是利用活動(dòng)測(cè)頭相對(duì)滑動(dòng)副尺反向移動(dòng)而獲得一個(gè)補(bǔ)償距離，并測(cè)出該補(bǔ)償距離的數(shù)值，以便獲得精確度更高的測(cè)量值，為實(shí)現(xiàn)快精準(zhǔn)的測(cè)量作業(yè)提供有力保證。三、通過(guò)利用兩緩沖彈性件組成活動(dòng)測(cè)頭的緩沖機(jī)構(gòu)，利用該兩緩沖彈性件的一端與滑動(dòng)副尺連接，兩緩沖彈性的另一端與活動(dòng)測(cè)頭的兩端連接，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便，還可實(shí)現(xiàn)活動(dòng)測(cè)頭自動(dòng)復(fù)位。四、通過(guò)配合利用讀數(shù)系統(tǒng)的第一光電器件、第二光電器件、計(jì)數(shù)器、鎖存器和運(yùn)算器對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集及運(yùn)算處理，并最終得出精確的測(cè)量值，自動(dòng)化程度高，為測(cè)量作業(yè)提供了很大的便利性。為更清楚地闡述本發(fā)明的結(jié)構(gòu)特征和功效，下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施例來(lái)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。


圖1是傳統(tǒng)之光柵尺的具體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本發(fā)明之較佳實(shí)施例的具體結(jié)構(gòu)示意圖3是本發(fā)明之較佳實(shí)施例測(cè)量過(guò)程的第一狀態(tài)示意圖； 圖4是本發(fā)明之較佳實(shí)施例測(cè)量過(guò)程的第二狀態(tài)示意圖； 圖5是本發(fā)明之較佳實(shí)施例測(cè)量過(guò)程的第三狀態(tài)示意圖； 圖6是本發(fā)明之較佳實(shí)施例測(cè)量過(guò)程的第四狀態(tài)示意圖； 圖7是本發(fā)明之較佳實(shí)施例中讀數(shù)系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)識(shí)說(shuō)明
I、固定主尺 3、被測(cè)物 5、測(cè)頭 7、孔槽
9、第二阻擋面
II、第一光柵刻度 21、第二光柵刻度 30、活動(dòng)測(cè)頭 32、頭部 40、被測(cè)物 42、第二阻擋面 50、緩沖機(jī)構(gòu) 60、讀數(shù)系統(tǒng) 62、第二光電器件 64、鎖存器
具體實(shí)施例方式
請(qǐng)參照?qǐng)D2至圖7所示，其顯示出了本發(fā)明之較佳實(shí)施例的具體結(jié)構(gòu)，包括有固定主尺
10、滑動(dòng)副尺20和活動(dòng)測(cè)頭30。其中，該固定主尺10相對(duì)被測(cè)物40固定不動(dòng)，固定主尺10上設(shè)置有第一光柵刻度11。
2、滑動(dòng)副尺 4、刻度 6、參照點(diǎn) 8、第一阻擋面 10、固定主尺 20、滑動(dòng)副尺 22、第一參照刻度 31、基部
301、第二參照刻度 41、第一阻擋面 401、孔槽 51、緩沖彈性件 61、第一光電器件 63、計(jì)數(shù)器 65、運(yùn)算器。
該滑動(dòng)副尺20相對(duì)固定主尺10可滑動(dòng)地設(shè)置，滑動(dòng)副尺20上靠近固定主尺10 的一側(cè)設(shè)置有第二光柵刻度21，滑動(dòng)副尺20的另一側(cè)設(shè)置有兩第一參照刻度22，該第二光柵刻度21與前述第一光柵刻度11彼此對(duì)應(yīng)。該滑動(dòng)副尺20系用于采集固定主尺10的第一光柵刻度11的圖像并結(jié)合第二光柵刻度21位置計(jì)算出測(cè)量位置。該活動(dòng)測(cè)頭30隨該滑動(dòng)副尺20同步移動(dòng)，且活動(dòng)測(cè)頭30相對(duì)滑動(dòng)副尺20可滑動(dòng)地設(shè)置，該活動(dòng)測(cè)頭30呈T型，其包括有一基部31以及于該基部31向外延伸出的頭部 32 ；該基部31上設(shè)置有第二參照刻度301，該第二參照刻度301與前述第一參照刻度22彼此對(duì)應(yīng)，且該第二參照刻度301位于前述兩第一參照刻度22之間，原位狀態(tài)時(shí)，該第二參照刻度301位于該兩第一參照刻度22之間；該頭部32伸向被測(cè)物40的孔槽401中，并位于孔槽401的第一阻擋面41和第二阻擋面42之間。該活動(dòng)測(cè)頭30系用于采集滑動(dòng)副尺20 上的第一參照刻度22的圖像并結(jié)合第二參照刻度301的位置計(jì)算出測(cè)量位置。以及，針對(duì)該活動(dòng)測(cè)頭30設(shè)置有緩沖機(jī)構(gòu)50，該緩沖機(jī)構(gòu)50用于使活動(dòng)測(cè)頭30 與前述第一阻擋面41或第二阻擋面42實(shí)現(xiàn)軟碰撞，以避免活動(dòng)測(cè)頭30碰壞，該緩沖機(jī)構(gòu) 50設(shè)置于活動(dòng)測(cè)頭30和滑動(dòng)副尺20之間，緩沖機(jī)構(gòu)50包括有兩緩沖彈性件51，該兩緩沖彈性件51分別位于活動(dòng)測(cè)頭30的兩端外，兩緩沖彈性件51的一端與滑動(dòng)副尺20連接，兩緩沖彈性件51的另一端分別對(duì)應(yīng)與活動(dòng)測(cè)頭20的兩端連接，本實(shí)施例中的兩緩沖彈性件 51均為彈簧，但不局限于彈簧。另外，進(jìn)一步包括有讀數(shù)系統(tǒng)60，該讀數(shù)系統(tǒng)60包括有第一光電器件61、第二光電器件62、計(jì)數(shù)器63、鎖存器64和運(yùn)算器65 ；前述第一光柵刻度11和第二光柵刻度21均與第一光電器件61連接，該第一光電器件61連接該計(jì)數(shù)器63 ；前述第一參照刻度22和第二參照刻度301均連接第二光電器件62，該第二光電器件62和計(jì)數(shù)器63均連接鎖存器64， 該鎖存器64用于對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行暫存，該鎖存器64連接運(yùn)算器65，該運(yùn)算器65用于對(duì)鎖存器 64中的數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算處理，以便得到最終的測(cè)量結(jié)果。詳述本實(shí)施例的測(cè)量方法如下
首先，如圖2所示，將活動(dòng)測(cè)頭30的伸出端即前述頭部32置于被測(cè)物40的第一阻擋面41和第二阻擋面42之間，其中該頭部32的寬度為L(zhǎng)，該寬度數(shù)據(jù)L儲(chǔ)存在鎖存器64中， 使固定主尺10相對(duì)被測(cè)物40固定不動(dòng)，記錄下滑動(dòng)副尺20相對(duì)固定主尺10的原始位置以及活動(dòng)測(cè)頭30相對(duì)滑動(dòng)副尺20的原始位置。接著，如圖3所示，使滑動(dòng)副尺20朝向第一阻擋面41滑動(dòng)，該活動(dòng)測(cè)頭30隨滑動(dòng)副尺20同步移動(dòng)而使得活動(dòng)測(cè)頭30的頭部32與第一阻擋面41碰撞。然后，如圖4所示，滑動(dòng)副尺20開(kāi)始減速停止，該活動(dòng)測(cè)頭30相對(duì)滑動(dòng)副尺20向左側(cè)滑動(dòng)，而使得左側(cè)的緩沖彈性件51壓縮，對(duì)應(yīng)該右側(cè)的緩沖彈性件51拉伸，當(dāng)滑動(dòng)副尺20滑動(dòng)到使左側(cè)的第一參照刻度22與活動(dòng)測(cè)頭30上的第二參照刻度301正對(duì)時(shí)，該第二光電器件62被觸發(fā)而產(chǎn)生a、b相信號(hào)，該兩相信號(hào)的其中一相被選擇，讀取出活動(dòng)測(cè)頭 30相對(duì)滑動(dòng)副尺20位移的距離為Si，并將讀取到的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在鎖存器64中；與此同時(shí)，該第一光電器件61亦被觸發(fā)而產(chǎn)生A、B相信號(hào)，該兩相信號(hào)同時(shí)輸入計(jì)數(shù)器63中，由計(jì)數(shù)器 63讀取出滑動(dòng)副尺20相對(duì)固定主尺10位移的距離為S2，并將讀取到的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在鎖存器 64中。接著，使滑動(dòng)副尺20和活動(dòng)測(cè)頭30回到前述原始位置，并使滑動(dòng)副尺20朝向第
6二阻擋面42滑動(dòng)，如圖5所示，該活動(dòng)測(cè)頭30隨滑動(dòng)副尺20同步移動(dòng)而使得活動(dòng)測(cè)頭30 的頭部32與第二阻擋面42碰撞。然后，如圖6所示，滑動(dòng)副尺20開(kāi)始減速停止，該活動(dòng)測(cè)頭30相對(duì)滑動(dòng)副尺20向右側(cè)滑動(dòng)，而使得右側(cè)的緩沖彈性件51壓縮，對(duì)應(yīng)該左側(cè)的緩沖彈性件51拉伸，滑動(dòng)副尺 20滑動(dòng)到使右側(cè)的第一參照刻度22與活動(dòng)測(cè)頭30上的第二參照刻度301正對(duì)時(shí)，該第二光電器件62被觸發(fā)而產(chǎn)生a、b相信號(hào)，該兩相信號(hào)的其中一相被選擇，讀取出活動(dòng)測(cè)頭30 相對(duì)滑動(dòng)副尺20位移的距離為S3，并將讀取到的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在鎖存器64中；與此同時(shí)，該第一光電器件61亦被觸發(fā)而產(chǎn)生A、B相信號(hào)，該兩相信號(hào)同時(shí)輸入計(jì)數(shù)器63中，由計(jì)數(shù)器63 讀取出滑動(dòng)副尺20相對(duì)固定主尺10位移的距離為S4，并將讀取到的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在鎖存器64 中。最后，通過(guò)運(yùn)算器65將鎖存器64中的數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算處理得出第一阻擋面41和第二阻擋面42之間的距離為(S2-S1) + (S4-S3)+L。需要特別說(shuō)明的是，本發(fā)明可以用于測(cè)量任意兩點(diǎn)之間的直線距離，而不局限于前述測(cè)量孔槽兩阻擋面之間的距離。本發(fā)明的設(shè)計(jì)重點(diǎn)在于首先，通過(guò)將活動(dòng)測(cè)頭相對(duì)滑動(dòng)副尺可滑動(dòng)地設(shè)置，并配合利用緩沖機(jī)構(gòu)對(duì)活動(dòng)測(cè)頭的緩沖作用，使得活動(dòng)測(cè)頭與被測(cè)物的第一阻擋面或第二阻擋面發(fā)生碰撞時(shí)能夠自動(dòng)獲得一個(gè)反向的補(bǔ)償作用，實(shí)現(xiàn)軟碰撞效果，取代了傳統(tǒng)之硬性碰撞的方式，有效避免對(duì)活動(dòng)測(cè)頭造成損壞，延長(zhǎng)使用壽命，保證測(cè)量作業(yè)的正常進(jìn)行。其次， 通過(guò)將活動(dòng)測(cè)頭相對(duì)滑動(dòng)副尺可滑動(dòng)地設(shè)置，利用緩沖機(jī)構(gòu)對(duì)活動(dòng)測(cè)頭的緩沖作用，同時(shí)配合利用光柵刻度和參照刻度，使得活動(dòng)測(cè)頭與第一阻擋面或第二阻擋面軟碰撞后，滑動(dòng)副尺不會(huì)反彈，而是利用活動(dòng)測(cè)頭相對(duì)滑動(dòng)副尺反向移動(dòng)而獲得一個(gè)補(bǔ)償距離，并測(cè)出該補(bǔ)償距離的數(shù)值，以便獲得精確度更高的測(cè)量值，為實(shí)現(xiàn)快精準(zhǔn)的測(cè)量作業(yè)提供有力保證。 再者，通過(guò)利用兩緩沖彈性件組成活動(dòng)測(cè)頭的緩沖機(jī)構(gòu)，利用該兩緩沖彈性件的一端與滑動(dòng)副尺連接，兩緩沖彈性的另一端與活動(dòng)測(cè)頭的兩端連接，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便，還可實(shí)現(xiàn)活動(dòng)測(cè)頭自動(dòng)復(fù)位。最后，通過(guò)配合利用讀數(shù)系統(tǒng)的第一光電器件、第二光電器件、計(jì)數(shù)器、 鎖存器和運(yùn)算器對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集及運(yùn)算處理，并最終得出精確的測(cè)量值，自動(dòng)化程度高，為測(cè)量作業(yè)提供了很大的便利性。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明的技術(shù)范圍作任何限制， 故凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何細(xì)微修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種軟碰撞光柵尺，其特征在于包括有固定主尺、滑動(dòng)副尺和活動(dòng)測(cè)頭；該滑動(dòng)副尺相對(duì)固定主尺可滑動(dòng)地設(shè)置，該滑動(dòng)副尺和固定主尺上設(shè)置有彼此對(duì)應(yīng)的光柵刻度；該活動(dòng)測(cè)頭隨滑動(dòng)副尺同步移動(dòng)，且活動(dòng)測(cè)頭相對(duì)滑動(dòng)副尺可滑動(dòng)地設(shè)置，該活動(dòng)測(cè)頭和滑動(dòng)副尺上設(shè)置有彼此對(duì)應(yīng)的參照刻度；以及，針對(duì)該活動(dòng)測(cè)頭設(shè)置有緩沖機(jī)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軟碰撞光柵尺，其特征在于所述緩沖機(jī)構(gòu)設(shè)置于活動(dòng)測(cè)頭和滑動(dòng)副尺之間，該緩沖機(jī)構(gòu)包括有兩緩沖彈性件，該兩緩沖彈性件的一端與滑動(dòng)副尺連接，兩緩沖彈性件的另一端分別對(duì)應(yīng)與活動(dòng)測(cè)頭的兩端連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的軟碰撞光柵尺，其特征在于所述緩沖彈性件為彈簧。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軟碰撞光柵尺，其特征在于所述活動(dòng)測(cè)頭包括有一基部以及于該基部向外延伸出的頭部。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軟碰撞光柵尺，其特征在于所述光柵刻度包括有設(shè)置于固定主尺上的第一光柵刻度以及設(shè)置于滑動(dòng)副尺上的第二光柵刻度；該參照刻度包括有兩設(shè)置于滑動(dòng)副尺上的第一參照刻度和一設(shè)置于活動(dòng)測(cè)頭上的第二參照刻度，該第二參照刻度位于兩第一參照刻度之間，原位狀態(tài)時(shí)，該第二參照刻度位于該兩第一參照刻度的中間位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的軟碰撞光柵尺，其特征在于進(jìn)一步包括有讀數(shù)系統(tǒng)，該讀數(shù)系統(tǒng)包括有第一光電器件、第二光電器件、計(jì)數(shù)器、鎖存器和運(yùn)算器；前述第一光柵刻度和第二光柵刻度均與第一光電器件連接，該第一光電器件連接該計(jì)數(shù)器；前述第一參照刻度和第二參照刻度均連接第二光電器件，該第二光電器件和計(jì)數(shù)器均連接鎖存器，該鎖存器連接運(yùn)算器。
7.—種如權(quán)利要求1所述軟碰撞光柵尺的測(cè)量方法，其特征在于包括的步驟有(1)將活動(dòng)測(cè)頭的伸出端置于被測(cè)物的第一阻擋面和第二阻擋面之間，其中該活動(dòng)測(cè)頭伸出端的寬度為L(zhǎng)，并將固定主尺固定，記錄下滑動(dòng)副尺相對(duì)固定主尺的原始位置以及活動(dòng)測(cè)頭相對(duì)滑動(dòng)副尺的原始位置；(2)使滑動(dòng)副尺朝向第一阻擋面滑動(dòng)而使得活動(dòng)測(cè)頭抵于該第一阻擋面上，測(cè)出活動(dòng)測(cè)頭相對(duì)滑動(dòng)副尺位移的距離為Si，以及測(cè)出滑動(dòng)副尺相對(duì)固定主尺位移的距離為S2 ；(3)使滑動(dòng)副尺和活動(dòng)測(cè)頭回到原始位置，并使滑動(dòng)副尺朝向第二阻擋面滑動(dòng)而使得活動(dòng)測(cè)頭抵于第二阻擋面上，測(cè)出活動(dòng)測(cè)頭相對(duì)滑動(dòng)副尺位移的距離為S3 ；以及測(cè)出滑動(dòng)副尺相對(duì)固定主尺位移的距離為S4 ；(4)計(jì)算出被測(cè)物之第一阻擋面和第二阻擋面之間的距離為(S2-S1)+ (S4-S3)+L。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的軟碰撞光柵尺的測(cè)量方法，其特征在于在步驟(2)和步驟(3)中，首先，通過(guò)利用第二光電器件讀取活動(dòng)測(cè)頭相對(duì)滑動(dòng)副尺位移的距離為Sl和 S3,并將讀取到的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在鎖存器中；同時(shí)，配合利用第一光電器件和計(jì)數(shù)器讀取滑動(dòng)副尺相對(duì)固定主尺位移的距離為S2和S4，并將讀取到的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在鎖存器中；接著，通過(guò)運(yùn)算器將鎖存器中的數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算處理得出第一阻擋面和第二阻擋面之間的距離為 (S2-S1) + (S4-S3)+L。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種軟碰撞光柵尺及其測(cè)量方法，包括固定主尺、滑動(dòng)副尺和活動(dòng)測(cè)頭；該滑動(dòng)副尺相對(duì)固定主尺可滑動(dòng)地設(shè)置；該活動(dòng)測(cè)頭隨滑動(dòng)副尺同步移動(dòng)，且活動(dòng)測(cè)頭相對(duì)滑動(dòng)副尺可滑動(dòng)地設(shè)置；以及，針對(duì)該活動(dòng)測(cè)頭設(shè)有緩沖機(jī)構(gòu)；藉此，通過(guò)將活動(dòng)測(cè)頭相對(duì)滑動(dòng)副尺可滑動(dòng)地設(shè)置，并配合利用緩沖機(jī)構(gòu)對(duì)活動(dòng)測(cè)頭的緩沖作用，使得活動(dòng)測(cè)頭與被測(cè)物的第一阻擋面或第二阻擋面發(fā)生碰撞時(shí)能夠自動(dòng)獲得一個(gè)反向的補(bǔ)償作用，實(shí)現(xiàn)軟碰撞效果，一方面，有效避免損壞活動(dòng)測(cè)頭，保證測(cè)量作業(yè)的正常進(jìn)行；另一方面，滑動(dòng)副尺不會(huì)反彈，而是利用活動(dòng)測(cè)頭相對(duì)滑動(dòng)副尺反向移動(dòng)而獲得一個(gè)補(bǔ)償距離，并測(cè)出該補(bǔ)償距離的數(shù)值，提高測(cè)量值的精確度。
文檔編號(hào)G01B11/02GK102359760SQ20111024084
公開(kāi)日2012年2月22日 申請(qǐng)日期2011年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月22日
發(fā)明者巫孟良 申請(qǐng)人:廣東萬(wàn)濠精密儀器股份有限公司