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(fā)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(shù)控回轉(zhuǎn)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(chǎn)生測量不穩(wěn)定甚至中斷測量的故障。本發(fā)明即針對該問題發(fā)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(shù)控回轉(zhuǎn)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(shù)和模數(shù)相同的端面齒盤以不同的 角位嚙合、定位來實現(xiàn)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(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺定位精度的多齒分度臺 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 臺的使用分為三個步驟①電機13驅(qū)動傳動機構(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)工作臺帶動轉(zhuǎn)位到要求的角度，轉(zhuǎn)位同 時，電機3驅(qū)動傳動機構(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13驅(qū)動傳動機構(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所示多齒分度臺組合使用，可以構(gòu)成一套大角 度測量系統(tǒng)，如圖2所示。靶鏡23安裝在上齒盤2的臺面上，激光頭35 發(fā)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(zhuǎn)一欲 測角度，旋轉(zhuǎn)同時，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體26回轉(zhuǎn)的角度誤差值。上齒盤2 再升起，被測體26再旋轉(zhuǎn)一欲測角度，重復上面工作，可測得被測體26
3下一回轉(zhuǎn)的角度誤差；如此重復，可測得數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺整周的回轉(zhuǎn)角 度誤差。被測體26反向旋轉(zhuǎn)，重復上面工作，可以測得被測體26反向回 轉(zhuǎn)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(chǎn)生測量不穩(wěn)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(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 完全進入入瞳25，測量數(shù)據(jù)不穩(wěn)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(tǒng)，測量量程大、 精度高，易于實現(xiàn)自動化，是非常有用的測量系統(tǒng)。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(wěn)定，甚至使測量 失敗，這是該測量方法的主要缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單，測量穩(wěn)定的臺面不升降的多齒 分度臺裝置。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的
本發(fā)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(zhuǎn)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(nèi)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(huán)7與基座5和與基座5連接的限位板6轉(zhuǎn)動配合。 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(tǒng)，由于臺面不升降，避免了激光束能量損失造 成測量不穩(wěn)定、甚至使測量失敗的故障，提高了測量可靠性。


圖1為傳統(tǒng)的用于激光測量數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺定位精度的多齒分度臺結(jié)構(gòu)示意圖
圖2為多齒分度臺與激光角度干涉儀結(jié)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(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(nèi) 圈固定，圓形膜片8的外圈與臺面10連接，滾珠7是兩個環(huán)，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(shù)控回轉(zhuǎn)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(gòu)用壓板安裝于數(shù)控回轉(zhuǎn)工 作臺中心，激光靶鏡23安裝在多齒分度臺的回轉(zhuǎn)中心，激光頭射出的激 光束對準靶鏡23。測量時，由電機13驅(qū)動傳動機構(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(tǒng)保持力平衡狀態(tài)；數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺旋轉(zhuǎn)一欲測角度， 旋轉(zhuǎn)同時，電機3驅(qū)動傳動機構(gòu)4使上齒盤2向數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺旋轉(zhuǎn)的反方 向同步旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)停穩(wěn) 后，電機13驅(qū)動傳動機構(gòu)14使上齒盤2落下，與下齒盤l穩(wěn)定嚙合，多齒 分度臺恢復到穩(wěn)定的定位狀態(tài)，同樣臺面10不產(chǎn)生落下運動；激光角度 干涉儀顯示數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺回轉(zhuǎn)的角度誤差。電機13驅(qū)動傳動機構(gòu)14使 上齒盤2升起，重復以上工作，直至測量完成。數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺反轉(zhuǎn)，重 復上面工作，可測量出數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺反轉(zhuǎn)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(jié)構(gòu)，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(nèi)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(jié)構(gòu)，圖(a)由三瓣瓣狀零件組成的結(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(nèi) 腔動配合的空心圓柱體。
權(quán)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(zhuǎn)動配合，靶鏡(23)位于臺面(10)的軸心與臺面固連。
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)的外圈與臺面(10)連接，臺面(10)的周邊的上、下面分 別通過滾珠環(huán)(7)與基座(5)和與基座(5)連接的限位板(6)轉(zhuǎn)動 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(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(zhuǎn)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(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 申請人:成都工具研究所