专利名称：探测器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种探测器，尤其用于探测机床内的工件，它包括一个可径向和/或轴向偏移的探测头，探测头的偏移可借助转换系统转换为滑阀的直线运动，滑阀与一个为显示器配设的操纵装置配合作用。
背景技术：
由DE3701730C2已知此类工具。在此已知的装置中，显示器设计为模拟式显示器，它有一个与可运动的指针配合工作的数字盘。操纵装置设计为操纵指针的机构。在这里的缺点是，凭经验准确读出指针位置业已证明是很困难的，以及通常要求读表的人非�？拷允咀爸谩４送猓寥∧Ｄ庀允酒骺赡艿贾氯【鲇诙帘砣说木咛迨咏堑仍斐傻奈蟛�。
实际上也已经常使用有纯数字显示的探测器。虽然它们允许准确地读数，然而同时存在的缺点是只能在静止状态读出，因为所指示的值在起动过程中以一个对于人眼不能分辨的速度改变。
因此，业已证明这些已知的装置使用还不够方便。
发明内容
由此出发，本发明的目的是采取简单和廉价的措施，改进前言所提及类型的探测器，使之更便于使用。
按本发明为达到此目的采取的措施是，令显示器有数字显示和图形显示；以及为显示器配设的操纵装置包括一个电子计算装置和一个设在它上游、产生电的输出参数并具有两个可彼此相对运动的元件的位移测量装置，其中一个元件装在滑阀上，而另一个相对于它固定设置的元件将其出口置于电子计算装置的进口上，电子计算装置产生用于显示器数字显示和图形显示的控制信号，其中在图形显示上由滑阀经过的行程的分辨率随着探测头接近零点而增加。
采取这些措施在保持已知装置优点的同时完全避免了它们的缺点。
图形显示实际上意味着是一种准模拟式指示，它也可以在起动过程中在不中断起动运动的情况下可靠地读出。通过使由滑阀经过的行程的分辨率在图形显示上随着探测头接近零点而增加，以有利的方式提供一种非线性的具有接近零点逐渐提高分辨率的行程指示。因此，按本发明的措施可以在整个测量行程快速和明白易懂地跟踪测量过程，其中，通过越来越接近零点逐渐提高行程的分辨率，随着越来越接近期望的终端位置，持续地提高了探测头离期望的终端位置的距离可估算的精度，并因而可以准确和极快地找到零点。在这里，有利地不需要为了读表而中断起动过程。同时设置的数字显示在静止状态提供准确的数字值，它不仅可以无错误地读出，而且还可以传输给机床的控制器。因此按本发明的措施可以快速而可靠地实施测量过程，从而缩短机床的装备时间，由此延长机床的运行时间，从而导致一种出色的经济性。
上述措施有利的设计和恰当的进一步发展记载于从属权利要求中。例如，位移测量装置可恰当地设计为产生与步骤有关的输出信号。在这里为了确定探测头的准确位置，只需要计算经过的步骤。这就易于产生数字式数据。
因此恰当地在电子计算装置的进口设一计数器，它计算位移测量装置可运动元件的步骤。以此方式按测量探头的位置提供数字式数据。
在计数器下游设一个恰当地设计为微处理器的计算机，它包含两个出口用于与数字显示和图形显示相关的控制信号。微处理器可以有利的方式实现通过软件方便地适应于特殊情况的需要。所期望的随着探测头接近零点提高的滑阀经过的行程在图形显示上的分辨率，在这里可简单地采取下列措施达到，即，将计算机调整为，使在图形显示上由滑阀经过的行程的分辨率随着探测头接近零点而增加。
有利地，图形显示可由多个平行并列的发光直方组成，它们分别属于滑阀的一个行程。以此方式可通过数字的途径达到特别明了的图形显示，这同样有利于促使更便于使用和提高精度。在这种情况下恰当地每个发光直方所属的滑阀行程随着接近零点而减�。獾贾录虻サ厥迪稚厦嫣峒暗脑诹愕闱诟叩姆直媛�。
按上述措施的一项特别有利的设计，位移测量装置的固定元件包含一块印刷电路板，在印刷电路板上安装电子计算装置的元件以及具有设在显示器旁的电源用的接头。这些措施导致一种非常紧凑的、具有一个便于预装配的电子计算装置的结构方式。
上述结构方式可采取下列措施得到支持，即，将位移测量装置设计为有两块可彼此相对移动的电容器极片的电容式装置。由此可以通过简单的方式产生取决于步骤的输出信号。
上述这些措施其他有利的设计和恰当的进一步发展在其余的从属权利要求中说明，并可在下面借助附图对实施例的说明中详细得出。
下面要说明的附图表示图1按本发明的探测器视图；图2通过按图1的装置的垂直剖面；图3按本发明的探测器为显示器配设的操纵装置框图；以及图4按图1的装置显示器的显示屏放大图。
具体实施例方式
在图1和2中表示的探测器有一个从外壳1伸出设有一球形探测尖2的探测头3，用于探测一个夹紧在机床工件夹头上的工件上规定的棱边。外壳1设有用于将探测夹紧在机床工具夹内的轴颈4。探测头3可沿径向和/或轴向偏移。在图示的实施例中，探测头3可以沿径向及轴向偏移，从而允许三维地探测一个工件。
外壳1在其面朝使用者的外壳侧区域内制有一个窗口状孔5，可从外面读取的显示器6处于此孔5内。孔5用一块透明的例如玻璃制的盖板7对外封闭。
显示器6设计为数字式的装置，它包括一个显示屏8，在显示屏上安排两个彼此相邻的在这里为上下排列的指示行。其中上行设计为数字显示9。下行设计为准模拟的图形显示10。数字显示9提供对应于探测头3瞬时位置的准确数值。图形显示10提供实际模拟此数值的一种图示。
探测头3的偏移通过图2中表示的已知的转换系统11转换为一个可移动地，在这里可沿轴向移动地装在外壳1内的滑阀12的直线运动，滑阀12与一个为显示器6配设的在图3内示意表示的操纵装置13配合作用。操纵装置13如图3所示包括一个位移测量装置14，它产生一个与滑阀12的移动距离有关的电输出参数。位移测量装置14下游设电子计算装置15，它的进口与位移测量装置14的出口连接，因此它得到位移测量装置的输出信号。
电子计算装置15借助来自位移测量装置14的信号产生为控制显示器6的数字显示9和图形显示10所需的数字式控制信号。电子计算装置15与之相应地有两个出口16、17，它们各为一种数字式开关信号的类型所配设以及与显示器6分别配属的指示9或10连接。因为数字显示9和图形显示10均以数字为基础工作，所以电子计算装置15可以产生用于两种指示9和10的控制信号。
如由图3还可看出的那样，位移测量装置14还包括两个可彼此相对运动的元件18、19。如图2所示，元件18装在滑阀12上并因而可以移动。另一个元件19支承在外壳1上并因而相对于滑阀侧的元件18固定。位移测量装置14的这两个可相对运动的元件18、19设计为互相平行的电容器极片，它们可在保持间距不变的情况下彼此平行移动。位移测量装置14构成具有沿其平面可彼此平行移动的电容器极片的电容器装置。通过此电容器装置产生一个取决于滑阀12经过的行程的电输出信号，其中，行程分成一些小的步骤，它们可以在位移测量装置的输出信号内识别。
由图3可以看出，电子计算装置15包括一个设在其进口的计数器20，它的构成电子计算装置15进口的进口与位移测量装置14从位移测量装置14固定元件19出发的出口连接，并因而得到由位移测量装置14产生的信号，如通过信号流箭头21表示的那样。计数器20设计为通过它计算由位移测量装置14产生的与步骤有关的输出信号。每个步骤信号属于一个确定的行程，所以借助步骤的数量得出经过的总行程。
此外，电子计算装置15包含一个设在计数器20下游的计算机22，在计算机内输入计数器20的输出值，如通过信号流箭头23示意表示的那样。计算机22调整为，它可借助输入的步骤数产生期望的用于显示器6数字显示9和图形显示10的控制信号。在图示的实施例中，计算机22设有两个出口，它们对应于电子计算装置15的出口16、17。计算机22恰当地设计为设有存储器的微处理器，它可编程从而提供良好的多方面适应性。
位移测量装置14为滑阀12配设的元件18可通过粘结等固定在滑阀12上。固定的元件19设在外壳侧的孔5的区域内，如图2所示，它制有一个离外壳外侧有间距的台阶24。板状元件19置放在台阶24上并通过一个嵌入孔5内的固定框25固定，如上面已提及的那样固定框带有透明的板7。
在其面朝可运动的元件18的一侧设计为电容器极片的元件19。后侧恰当地设计为印刷电路板，在它上面安装电子计算装置15的部件，如图2所示，以及有用于一个起电源26作用的电池等的接头。构成电源26的电池装入固定框25上配设的室27内并可通过一块可装上的盖28固定在电池室内。由图1可以看出，电源处于显示器6的下方。
电子计算装置15装在前面已提及的印刷电路板上的元件被一电的压紧罩29覆盖并通过它与构成显示器6的显示屏8的电子构件触点接通，所以包括一个线路等。间隔距离平行于板状元件19布置的显示屏8装在固定框25内，后者有一个为显示屏8配设的窗口状孔，它在显示屏8后面以及被一透明的保护盘覆盖。
成形在位移测量装置14板状元件19上的印刷电路板，如图2所示，还延伸到固定框25为电源26配设的室27下面，并因而也可穿过室的底部直接与电源26触点接通，电源提供工作电流，用于位移测量装置14、电子计算装置15和显示器6。这些部件的供电可借助一个设在外壳的孔5的区域内的按钮开关30接通和断开，通过按钮开关可以操纵一个装在印刷电路板上的微型开关，从而有可能直接操纵装在印刷电路板上的微型开关。
显示器6的显示屏8包括为数字显示9和图形显示10配设的光敏二极管。由图4可最清楚地看出，图形显示10包括多个并列的平行发光直方31。它们可以直接互相连接，或如图示的实施例有小的间距并共同构成一个长度变化的指示带。每个发光直方31属于滑阀12的一个行程。在简单的情况下，这些发光直方31所属的行程可以是相同的。但恰当地计算机22调整为，换句话说构成计算机22的微处理器可编程为，使探测头3越接近零点，发光直方所属的行程越小。当机床主轴的轴线准确地处于被探测的棱边上时达到零点。以此方式随着接近零点提高由滑阀12经过的行程的分辨率。这提高了可达到的精度和在实施探测过程期间易于观察，从而可更快地结束探测过程。
发光直方31的高度从边缘到中心减�。纱吮硎纠肓愕愕木嗬氡湫�。其高度比相邻的发光直方明显凸起的中央发光直方31a对应于零点或零点区。这一区域可选择得如此之�。灾滤τ谠市淼墓罘段�。准确的值由数字显示9显示，以及可在探测头3的静止状态读出。在由发光直方31构成的发光直方系列的端部，在图示的例子中可设置用箭头32表示的符号，若探测头3处于构成图形显示10的区域之外，则此符号发亮。
权利要求
1.探测器，尤其用于探测机床内的工件，包括一个可径向和/或轴向偏移的探测头(3)，它的偏移可借助一转换系统(11)转换为滑阀(12)的直线运动，滑阀与一个为一显示器(6)配设的操纵装置(13)配合作用，其特征为显示器(6)有数字显示(9)和图形显示(10)；以及，为显示器(6)配设的操纵装置(13)包括一个电子计算装置(15)和一个设在它上游的、产生一电的输出参数并具有两个可彼此相对运动的元件(18、19)的位移测量装置(14)，其中，一个元件(18)装在滑阀(12)上，而另一个相对于它固定设置的元件(19)将其出口置于电子计算装置(15)的进口上，电子计算装置产生用于显示器(6)数字显示(9)和图形显示(10)的控制信号，其中，在图形显示(10)上由滑阀(12)经过的行程的分辨率随着探测头(3)接近零点而增加。
2.按照权利要求1所述的探测器，其特征为位移测量装置(14)产生与步骤有关的输出信号；以及，在电子计算装置(15)的进口设置一计数器(20)，它计算位移测量装置(14)的步骤。
3.按照权利要求2所述的探测器，其特征为在计数器(20)下游设置一个设计为微处理器的计算机(22)，它包含两个出口(16、17)，用于数字显示(9)和图形显示(10)相应的控制信号。
4.按照权利要求3所述的探测器，其特征为计算机(22)调整为，使在图形显示(10)上由滑阀(12)经过的行程的分辨率随着探测头(3)接近零点而增加。
5.按照权利要求1所述的探测器，其特征为图形显示(10)由多个平行并列的发光直方(31)组成，它们分别配属于滑阀(12)的一个行程，其中，滑阀(12)与每个发光直方(31)相应的行程的长度随着探测头(3)接近零点而减小。
6.按照权利要求1所述的探测器，其特征为位移测量装置(14)的固定元件(19)包含一块印刷电路板，在印刷电路板上安装电子计算装置(15)的部件以及具有与显示器(6)相邻的电源(26)用的接头。
7.按照权利要求6所述的探测器，其特征为电流供给可借助一个与显示器(6)相邻、在下面与固定元件(1 9)的印刷电路板接合的按钮开关(30)活化或钝化，通过按钮开关可操纵一个优选地装在印刷电路板上的微型开关。
8.按照权利要求1所述的探测器，其特征为位移测量装置(14)设计为电容式装置；以及，可相对运动的元件(18、19)设计为在保持它们的相互距离的情况下可彼此平行移动的电容器极片。
9.按照权利要求1所述的探测器，其特征为显示器(6)有一显示屏(8)，包括两个优选地上下排列、配属于数字显示(9)和图形显示(10)的行。
10.按照权利要求1所述的探测器，其特征为带探测头(3)的外壳(1)在一个外壳侧的区域内有一窗口状孔(5)，显示器(6)以及电源(26)和按钮开关(30)设在孔(5)内部；以及，构成位移测量装置(14)的固定元件(19)的板装入一个制在外壳(1)的孔(5)的边缘区内的台阶(24)内并通过一个嵌入孔(5)内的固定框(25)固定，固定框带一块覆盖在显示屏(8)上的透明板(7)以及包含一个为电源(26)配设的、可用一盖(28)封闭的室(27)和一个为按钮开关(30)配设的孔。
全文摘要
本发明涉及一种探测器，尤其用于探测机床内的工件，它包括一个可径向和/或轴向偏移的探测头(3)，它的偏移可借助转换系统(11)转换为滑阀(12)的直线运动，滑阀与一个为显示器(6)配设的操纵装置(13)配合作用。在这种探测器中，可采取措施达到更便于使用和有更高经济性的目的，即，令显示器(6)有数字显示(9)和图形显示(10)；以及，为显示器(6)配设的操纵装置(13)包括一个电子计算装置(15)和一个设在它上游、产生电的输出参数并具有两个可彼此相对运动的元件(18、19)的位移测量装置(14)，其中一个元件(18)装在滑阀(12)上，而另一个相对于它固定设置的元件(19)将其出口置于电子计算装置(15)的进口上，电子计算装置产生用于显示器(6)数字显示(9)和图形显示(10)的控制信号。
文档编号G01D7/00GK1576772SQ200410059038
公开日2005年2月9日 申请日期2004年7月29日 优先权日2003年7月29日
发明者弗里多林·默茨 申请人:哈夫·施奈德有限公司及两合公司
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
