專利名稱：臺(tái)面不升降的多齒分度臺(tái)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明與高精度角度測(cè)量裝置有關(guān)，特別與激光角度干涉儀與多齒 分度臺(tái)組合的大角度測(cè)量裝置有關(guān)。
背景技術(shù)：
利用高精度多齒分度臺(tái)與激光角度干涉儀組合，可對(duì)數(shù)控回轉(zhuǎn)工作 臺(tái)的定位精度進(jìn)行高精度測(cè)量。目前，國(guó)外先進(jìn)的該類主流激光測(cè)量?jī)x 器，由于安裝激光靶鏡的多齒分度臺(tái)臺(tái)面的升降，造成激光光強(qiáng)損失嚴(yán) 重，產(chǎn)生測(cè)量不穩(wěn)定甚至中斷測(cè)量的故障。本發(fā)明即針對(duì)該問題發(fā)明出 臺(tái)面不升降的多齒分度臺(tái)測(cè)量裝置，較好的解決了激光角度干涉儀測(cè)量 數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)定位精度的準(zhǔn)確性及可靠性問題。
多齒分度臺(tái)是利用上、下一對(duì)齒數(shù)和模數(shù)相同的端面齒盤以不同的 角位嚙合、定位來(lái)實(shí)現(xiàn)分度功能的，廣泛應(yīng)用于精密加工和精密測(cè)量等 領(lǐng)域。
圖l是己有的用于激光測(cè)量數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)定位精度的多齒分度臺(tái) 結(jié)構(gòu)示意圖，上齒盤2與下齒盤1嚙合狀態(tài)為穩(wěn)定的定位狀態(tài)。多齒分度 臺(tái)的使用分為三個(gè)步驟①電機(jī)13驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)14使上齒盤2升起，脫離 嚙合狀態(tài)；②下齒盤1由數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)帶動(dòng)轉(zhuǎn)位到要求的角度，轉(zhuǎn)位同 時(shí)，電機(jī)3驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)4使上齒盤2向下齒盤1旋轉(zhuǎn)的相反方向同步回轉(zhuǎn) 要求的角度；③電機(jī)13驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)14使上齒盤2落下，與下齒盤l再次 穩(wěn)定嚙合。
激光角度干涉儀與圖l所示多齒分度臺(tái)組合使用，可以構(gòu)成一套大角 度測(cè)量系統(tǒng)，如圖2所示。靶鏡23安裝在上齒盤2的臺(tái)面上，激光頭35 發(fā)出的激光束，通過(guò)角度干涉鏡34射向靶鏡23。測(cè)量時(shí)，上齒盤2首先升 起，被測(cè)體26 (連同下齒盤l)相對(duì)于上齒盤2 (連同靶鏡23)旋轉(zhuǎn)一欲 測(cè)角度，旋轉(zhuǎn)同時(shí)，上齒盤2 (連同靶鏡23)向下齒盤l回轉(zhuǎn)的相反方向 同步回轉(zhuǎn)欲測(cè)角度，仃穩(wěn)后，上齒盤2 (連同靶鏡23)落下，與下齒盤l 穩(wěn)定嚙合，激光角度干涉儀顯示被測(cè)體26回轉(zhuǎn)的角度誤差值。上齒盤2 再升起，被測(cè)體26再旋轉(zhuǎn)一欲測(cè)角度，重復(fù)上面工作，可測(cè)得被測(cè)體26
3下一回轉(zhuǎn)的角度誤差；如此重復(fù)，可測(cè)得數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)整周的回轉(zhuǎn)角 度誤差。被測(cè)體26反向旋轉(zhuǎn)，重復(fù)上面工作，可以測(cè)得被測(cè)體26反向回 轉(zhuǎn)的角度誤差。用這種測(cè)量方法能夠測(cè)量任意大的角度。
在上述的測(cè)量方法中，上齒盤2的升起和落下動(dòng)作會(huì)造成靶鏡返回 的光束(能量)損失，產(chǎn)生測(cè)量不穩(wěn)定，甚至中斷測(cè)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(jīng)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(jìn)入入瞳25，測(cè)量數(shù)據(jù)不穩(wěn)定，當(dāng)光束損失過(guò)大以至于激光角度干 涉儀不能正常接收時(shí)，測(cè)量失敗。
激光角度干涉儀與多齒分度臺(tái)組合的大角度測(cè)量系統(tǒng)，測(cè)量量程大、 精度高，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，是非常有用的測(cè)量系統(tǒng)。但是，由于多齒分 度臺(tái)上齒盤的升降動(dòng)作，造成光束損失，致使測(cè)量不穩(wěn)定，甚至使測(cè)量 失敗，這是該測(cè)量方法的主要缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，測(cè)量穩(wěn)定的臺(tái)面不升降的多齒 分度臺(tái)裝置。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的
本發(fā)明臺(tái)面不升降的多齒分度臺(tái)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(dòng)裝置4與上齒盤1傳動(dòng)連接，上齒盤2通過(guò)膜片8與上齒盤同軸的 臺(tái)面10連接，臺(tái)面10與基座5轉(zhuǎn)動(dòng)配合，靶鏡23位于臺(tái)面10的軸心 與臺(tái)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(nèi)圈固定，膜片8的外圈與臺(tái)面10連接，臺(tái)面10的周邊的上、下面 分別通過(guò)滾珠環(huán)7與基座5和與基座5連接的限位板6轉(zhuǎn)動(dòng)配合。 所述的膜片8為一塊有缺口或孔的圓或圓環(huán)。 所述的膜片8為數(shù)塊，沿上齒盤2的周向勻勻布置。 本發(fā)明用于精密角度測(cè)量，尤其適用于激光角度干涉儀與多齒分度 臺(tái)組合的大角度測(cè)量系統(tǒng)，由于臺(tái)面不升降，避免了激光束能量損失造 成測(cè)量不穩(wěn)定、甚至使測(cè)量失敗的故障，提高了測(cè)量可靠性。


圖1為傳統(tǒng)的用于激光測(cè)量數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)定位精度的多齒分度臺(tái)結(jié)構(gòu)示意圖
圖2為多齒分度臺(tái)與激光角度干涉儀結(jié)合的測(cè)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(huán)形膜片的本發(fā)明結(jié)構(gòu)圖。 圖5為不完整的圓環(huán)形膜片結(jié)構(gòu)圖。 圖6為數(shù)塊彈性膜片的組合結(jié)構(gòu)圖。 圖7為圖1的A—A剖視圖。
具體實(shí)施例方式
見圖4，下齒盤1與基座5固定，上齒盤2通過(guò)連接體9與圓形膜片8內(nèi) 圈固定，圓形膜片8的外圈與臺(tái)面10連接，滾珠7是兩個(gè)環(huán)，分布于臺(tái) 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(tái)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(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)連接。 圓形膜片8與連接體9和臺(tái)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(tái)面10可視為剛性連接。
測(cè)量前，將臺(tái)面不升降的多齒分度臺(tái)機(jī)構(gòu)用壓板安裝于數(shù)控回轉(zhuǎn)工 作臺(tái)中心，激光靶鏡23安裝在多齒分度臺(tái)的回轉(zhuǎn)中心，激光頭射出的激 光束對(duì)準(zhǔn)靶鏡23。測(cè)量時(shí)，由電機(jī)13驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)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(tái)面連接的連接板9雖已升起， 但膜片8對(duì)軸向位移的平衡作用和限位滾珠7的限位作用，臺(tái)面10保持 原位不會(huì)升起，系統(tǒng)保持力平衡狀態(tài)；數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)一欲測(cè)角度， 旋轉(zhuǎn)同時(shí)，電機(jī)3驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)4使上齒盤2向數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)的反方 向同步旋轉(zhuǎn)此欲測(cè)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(tái)面10可視為剛性連接，臺(tái)面10與上齒盤2同步；當(dāng)旋轉(zhuǎn)停穩(wěn) 后，電機(jī)13驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)14使上齒盤2落下，與下齒盤l穩(wěn)定嚙合，多齒 分度臺(tái)恢復(fù)到穩(wěn)定的定位狀態(tài)，同樣臺(tái)面10不產(chǎn)生落下運(yùn)動(dòng)；激光角度 干涉儀顯示數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)回轉(zhuǎn)的角度誤差。電機(jī)13驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)14使 上齒盤2升起，重復(fù)以上工作，直至測(cè)量完成。數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)反轉(zhuǎn)，重 復(fù)上面工作，可測(cè)量出數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)反轉(zhuǎn)時(shí)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(jié)構(gòu)，是在圓形膜片的直徑方向切去一部分，變成
兩瓣?duì)睢⑷隊(duì)睢⑺陌隊(duì)?....，內(nèi)圈仍然與連接體9固定，不完整外圈
仍然與臺(tái)面10連接。圖6是瓣?duì)盍慵M合的結(jié)構(gòu)，圖(a)由三瓣瓣?duì)盍慵M成的結(jié)構(gòu)，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(tái)面10連接，形成圓心的等份輻射狀的結(jié)構(gòu)。
水平周向傳動(dòng)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(jī)3傳動(dòng)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(dòng)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(jī)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(nèi) 腔動(dòng)配合的空心圓柱體。
權(quán)利要求
1、臺(tái)面不升降的多齒分度臺(tái)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(dòng)裝置(4)與上齒盤(1)傳動(dòng)連接，其特征在于上齒盤(2)通過(guò)膜片(8)與上齒盤同軸的臺(tái)面(10)連接，臺(tái)面(10)與基座(5)轉(zhuǎn)動(dòng)配合，靶鏡(23)位于臺(tái)面(10)的軸心與臺(tái)面固連。
2、 根據(jù)權(quán)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(nèi)圈固定， 膜片(8)的外圈與臺(tái)面(10)連接，臺(tái)面(10)的周邊的上、下面分 別通過(guò)滾珠環(huán)(7)與基座(5)和與基座(5)連接的限位板(6)轉(zhuǎn)動(dòng) 配合。
3、 根據(jù)權(quán)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(huán)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的裝置，其特征在于所述的膜片(8)為數(shù) 塊，沿上齒盤(2)的周向勻勻布置。
全文摘要
本發(fā)明為臺(tái)面不升降的多齒分度臺(tái)裝置，解決已有裝置因臺(tái)面升降造成的測(cè)量不穩(wěn)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(dòng)裝置(4)與上齒盤(1)傳動(dòng)連接，上齒盤(2)通過(guò)膜片(8)與同軸的臺(tái)面(10)連接，臺(tái)面(10)與基座(5)轉(zhuǎn)動(dòng)配合，靶鏡(23)位于臺(tái)面(10)的軸心與臺(tái)面固連。
文檔編號(hào)G01C1/00GK101561265SQ20091005937
公開日2009年10月21日 申請(qǐng)日期2009年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月22日
發(fā)明者徐之江, 羨一民, 易 邱, 黃寧秋 申請(qǐng)人:成都工具研究所