轮廓仪的制作方法

1.本实用新型涉及测量装置技术领域，具体为一种轮廓仪。


背景技术：

2.机械行业已实现0.001μm的进给技术和0.005μm加工精度，要求检测技术与之相适应，轮廓仪是对工件的表面形貌及轮廓测量的仪器，满足先进制造技术的要求，具有重要的社会意义。轮廓仪在对被测工件的表面形貌及轮廓进行测量的过程中，测针直接接触被测工件表面，需要对测量力进行调整，否则会损坏被测工件表面。
3.以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本实用新型的构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本技术的新颖性和创造性。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种轮廓仪。
5.为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种轮廓仪，用于测量工件的表面形貌及轮廓，包括测量台、立柱、升降箱体、电感传感装置、连接筒体、工作台及电气系统；
6.工作台安装在测量台左侧，被测工件置于工作台上，立柱通过螺钉安装在测量台右侧，传动机构设于立柱前侧，升降箱体与传动机构传动连接，驱动电机设于立柱上端且与传动机构上端连接，驱动电机工作时驱动升降箱体沿着传动机构上下移动；升降箱体内设有驱动装置，滑动板设于升降箱体底部，电感传感装置与连接筒体水平设置，连接筒体侧壁与滑动板连接固定，电感传感装置右端与连接筒体连接固定，驱动装置与滑动板传动连接，以驱动连接筒体及电感传感装置左右移动；
7.电感传感装置包括壳体、支撑座、陶瓷支承、支承杠杆、电感传感器、测杆、测针、测量力调整装置及接电插头；电感传感器包括螺管线圈及磁芯，测量力调整装置包括调整线圈、移动件、缓冲件及固定件；
8.支撑座与壳体组装在一起，接电插头安装在支撑座的右端，陶瓷支承安装在支撑座前、后方向开的孔中，支承杠杆右端与陶瓷支承连接，支承杠杆可绕陶瓷支承轴的轴线转动，支撑座靠近左端处设有安装孔二，调整线圈安装在支撑座的安装孔二中，固定件下端与支承杠杆连接固定，固定件上端与缓冲件下端连接，缓冲件上端与移动件下端连接，移动件伸入到调整线圈内，并可在调整线圈内移动；支撑座中间设有安装孔一，安装孔一中安装螺管线圈，磁芯下端与支承杠杆连接固定，磁芯伸入到螺管线圈内，并可随支承杠杆的转动在螺管线圈内移动，支承杠杆左端与测杆右端连接固定，测杆左端与测针连接固定，接电插头包括两对接电端子，螺管线圈通过导线与接电插头第一对接电端子导电连接，调整线圈通过导线与接电插头第二对接电端子导电连接；
9.电气系统包括计算机、前置电路、a/d转换器及d/a转换器，接电插头的第一对接电端子依次通过前置电路、a/d转换器和计算机连接，计算机通过d/a转换器与接电插头的第
二对接电端子连接。
10.进一步地，所述固定件为钢柱，缓冲件为弹簧，移动件为磁体，测针的材质为金刚石。
11.进一步地，所述前置电路包含交流放大、同步调制、相敏检波、直流放大及滤波电路。
12.进一步地，所述电感传感装置还包括限位螺钉，限位螺钉螺接于支撑座且位于电感传感器与测量力调整装置之间，用于对支承杠杆的转动进行上下限位。
13.当对测量力进行调整时，从计算机输出的上述电感传感装置测量的位移值经d/a转换器进行d/a转换，转化为电压信号加在调整线圈上，当给调整线圈加上不同的电压时，移动件上下移动到不同的位置，移动件施加一个向上拉或向下压的力给缓冲件，使支承杠杆发生转动，进而调节测针加在被测工件上的测量力，采用这种反馈控制的原理能使测针加在被测工件上的测量力被调整到微小的范围，基本保持恒定值，从而不损坏被测工件表面。
附图说明
14.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
15.图1是本实用新型优选实施例提供的轮廓仪的结构示意图；
16.图2是图1中电感传感装置的结构示意图；
17.图3是测量力调整的反馈原理框图；
18.图中：测量台10、立柱20、传动机构21、驱动电机22、编码器23、升降箱体30、滑动板31、电感传感装置40、壳体41、支撑座42、陶瓷支承43、支承杠杆44、测杆442、测针443、螺管线圈45、磁芯46、限位螺钉47、调整线圈481、移动件482、缓冲件483、固定件484、接电插头49、连接筒体50、工作台60、计算机71、前置电路72、a/d转换器73、d/a转换器74。
具体实施方式
19.现在结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细的说明，这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
20.如图1、图2和图3所示，本实用新型一优选实施例提供的一种轮廓仪，用于测量轴承等工件的表面形貌及轮廓，包括测量台10、立柱20、升降箱体30、电感传感装置40、连接筒体50、工作台60及电气系统。
21.工作台60安装在测量台10左侧，被测工件置于工作台60上。立柱20通过螺钉安装在测量台10右侧，传动机构21设于立柱20前侧，升降箱体30与传动机构21连接，驱动电机22设于立柱20上端且与传动机构21上端传动连接，传动机构21下端与编码器23连接，驱动电机22工作时驱动升降箱体30沿着传动机构21上下移动。
22.升降箱体30内设有驱动装置（图未示），滑动板31设于升降箱体30底部，电感传感装置40与连接筒体50水平设置，连接筒体50侧壁与滑动板31连接固定，电感传感装置40右端与连接筒体50连接固定，驱动装置与滑动板31传动连接，以驱动连接筒体50及电感传感装置40左右移动。上述测量台10、立柱20、升降箱体30、连接筒体50及工作台60的结构都属
于现有技术，有关测量台10、立柱20、升降箱体30、连接筒体50及工作台60更具体的结构上文没有描述到的，可参考中国专利cn201020120460.5中的详细描述，不再赘述。
23.电感传感装置40包括壳体41、支撑座42、陶瓷支承43、支承杠杆44、电感传感器、限位螺钉47、测杆442、测针443、测量力调整装置及接电插头49。电感传感器包括螺管线圈45及磁芯46。测量力调整装置包括调整线圈481、移动件482、缓冲件483及固定件484。
24.支撑座42与壳体41组装在一起，接电插头49安装在支撑座42的右端，陶瓷支承43安装在支撑座42前、后方向开的孔中，支承杠杆44右端与陶瓷支承43连接，支承杠杆44可绕陶瓷支承43轴的轴线转动，支承杠杆44的转动采用陶瓷支承43，两侧支承消除间隙，保证在测量过程中出现的摩擦力矩在要求的范围内。支撑座42靠近左端处设有安装孔二，调整线圈481安装在支撑座42的安装孔二中，固定件484下端与支承杠杆44连接固定，固定件484上端与缓冲件483下端连接，缓冲件483上端与移动件482下端连接，移动件482伸入到调整线圈481内，并可在调整线圈481内进行一定距离的移动。本实施例中，固定件484为钢柱，缓冲件483为弹簧，移动件482为磁体。支撑座42中间设有安装孔一，安装孔一中安装螺管线圈45，螺管线圈45采用大量程线圈，线性范围可达到1.5mm以上，分辨率可达到0.01μm以内；磁芯46下端与支承杠杆44连接固定，磁芯46伸入到螺管线圈45内，并可随支承杠杆44的转动在螺管线圈45内进行一定距离的移动。限位螺钉47螺接于支撑座42且位于电感传感器与测量力调整装置之间，可对支承杠杆44的转动进行上下限位，限位螺钉47用于保护螺管线圈45和其中的磁芯46，不使测量值出现前后偏差，同时在调整零点后零点不发生变化。支承杠杆44左端与测杆442右端连接固定，测杆442左端与测针443连接固定，测杆442的长度按照一定杠杆比进行选择，测针443的材质为金刚石，保证长期测量时测值的稳定性。接电插头49包括两对接电端子，螺管线圈45通过导线与接电插头49第一对接电端子导电连接，调整线圈481通过导线与接电插头49第二对接电端子导电连接。
25.电气系统包括计算机71、前置电路72、a/d转换器73及d/a转换器74。前置电路72包含交流放大、同步调制、相敏检波、直流放大及滤波电路。
26.接电插头49的第一对接电端子依次通过前置电路72、a/d转换器73和计算机71连接，计算机71通过d/a转换器74与接电插头49的第二对接电端子连接。
27.使用本实用新型的轮廓仪测量时，将被测工件放在工作台60上，上下移动升降箱体30和水平移动电感传感装置40，使测针443碰到被测工件，然后开始测量；测针443检测的位移信号经前置电路72的前置处理后，再经a/d转换器73进行a/d转换后，进入计算机71，再经测量程序处理后显示为电感传感装置40测量的位移值。上述测量的位移值超出电感传感器量程时，需要对测量力进行调整。从计算机输出的上述电感传感装置40测量的位移值经d/a转换器74进行d/a转换，转化为电压信号加在调整线圈481上，当给调整线圈481加上不同的电压时，移动件482上下移动到不同的位置，移动件482施加一个向上拉或向下压的力给缓冲件483，使支承杠杆44发生转动，进而调节测针443 加在被测工件上的测量力，移动件482向上或向下移动的幅度由计算机通过控制算法确定。电感传感器量程很小，采用这种反馈控制的原理能使测针443 加在被测工件上的测量力被调整到微小的范围，基本保持恒定值，从而不损坏被测工件表面。
28.以上本实用新型的具体实施方式中凡未涉及到的说明属于本领域的公知技术，可参考公知技术加以实施。
29.以上依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。