多工位微定位線位移測(cè)量裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種直線式位移測(cè)量裝置，具體涉及一種多工位多自由度高精度微定位直線位移測(cè)量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著高精度非接觸式LVDT位移傳感器在戰(zhàn)略和運(yùn)載型號(hào)上的廣泛使用，對(duì)LVDT位移傳感器的線性度的檢測(cè)需要一種高精度的直線式位移測(cè)量裝置。目前在車間使用的瑞典進(jìn)口的測(cè)長(zhǎng)儀，主要是用于位移傳感器和電子盒的高低溫的配套測(cè)量以及位移傳感器和壓差傳感器的配套測(cè)量，其只有一個(gè)工位，且一臺(tái)測(cè)長(zhǎng)儀只能測(cè)量一個(gè)傳感器和電子盒的高低溫配套測(cè)量同時(shí)需要兩工人，這樣工作效率低下，生產(chǎn)成本過(guò)高，在產(chǎn)品批量生產(chǎn)情況下，顯然是不能滿足生產(chǎn)率的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種多工位微定位線位移測(cè)量裝置，在對(duì)LVDT位移傳感器的線性度檢驗(yàn)時(shí)候，實(shí)現(xiàn)多個(gè)工位多臺(tái)產(chǎn)品同時(shí)并行工作，進(jìn)行檢驗(yàn)。
[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明一種直線式位移測(cè)量裝置包括基準(zhǔn)載體，固定在基準(zhǔn)載體上的測(cè)量夾持結(jié)構(gòu)、固定在基準(zhǔn)載體上的測(cè)量驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)、位于基準(zhǔn)載體上且在測(cè)量驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)下可以相對(duì)于基準(zhǔn)載體移動(dòng)的多自由度調(diào)節(jié)裝置，測(cè)量夾持結(jié)構(gòu)、多自由度調(diào)節(jié)裝置、測(cè)量驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)位于一條直線上；多自由度調(diào)節(jié)裝置的移動(dòng)方向?yàn)檠厮鲋本€方向。
[0005]所述的測(cè)量驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)為高精度陶瓷電機(jī)。
[0006]所述測(cè)量夾持結(jié)構(gòu)上有三個(gè)并排放置的測(cè)量夾具，測(cè)量夾具的工作方向與所述多自由度調(diào)節(jié)裝置的移動(dòng)方向平行。
[0007]所述測(cè)量夾具的夾具槽為V型。
[0008]所述多自由度調(diào)節(jié)裝置包括下部平臺(tái)和三個(gè)與所述測(cè)量夾具一一對(duì)應(yīng)的鐵芯夾具，位于中間的鐵芯夾具固定于下部平臺(tái)上；位于兩側(cè)的鐵芯夾具分別獨(dú)立依次通過(guò)Z微定位調(diào)節(jié)裝置、X微定位調(diào)節(jié)裝置與所述下部平臺(tái)固定。
[0009]所述的X微定位調(diào)節(jié)裝置為M10X0.5-6h彈簧拉桿裝置。
[0010]所述的Z微定位調(diào)節(jié)裝置包括穿過(guò)所述鐵芯夾具的導(dǎo)向柱、套在導(dǎo)向柱外且位于鐵芯夾具與所述的X微定位調(diào)節(jié)裝置之間的M12X0.5-6h螺栓、安裝在導(dǎo)向柱上的調(diào)節(jié)螺母和鎖緊螺母，所述調(diào)節(jié)螺母和鎖緊螺母位于導(dǎo)向柱穿出所述鐵芯夾具部分。
[0011]本發(fā)明的有益技術(shù)效果在于:
[0012]設(shè)計(jì)了同基準(zhǔn)測(cè)量基體的多工位并列結(jié)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)多工位同時(shí)測(cè)量，縮短測(cè)量時(shí)間，提高工作效率，節(jié)省了購(gòu)買設(shè)備數(shù)量和經(jīng)濟(jì)成本，現(xiàn)在的測(cè)長(zhǎng)儀是單工位的測(cè)量系統(tǒng)，測(cè)量需要時(shí)間長(zhǎng)，測(cè)量需要設(shè)備多。
[0013]設(shè)計(jì)了多自由度空間調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)多工位六自由度的空間調(diào)節(jié)，多自由度調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)操作方便，執(zhí)行靈活，體積小，穩(wěn)定性高。
[0014]設(shè)計(jì)了上下空間方向上精密定位，前后空間方向上柔性配合機(jī)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)測(cè)量沒(méi)有誤差累計(jì)，保證了測(cè)量的精度。
[0015]設(shè)計(jì)了高精度的陶瓷電機(jī)作為測(cè)量驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，可以有效的保證系統(tǒng)的測(cè)試精度。陶瓷電機(jī)和測(cè)試基體通過(guò)高精度的滾珠絲杠作為連接裝置，有效的減小系統(tǒng)的配合誤差，大大提高了系統(tǒng)的測(cè)量精度。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為多工位微定位測(cè)量裝置系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)俯視圖；
[0017]圖2為多工位微定位測(cè)量裝置系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)主視圖；
[0018]圖3為多工位微定位測(cè)量裝置系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)左視圖。
[0019]圖中:1為測(cè)量夾持結(jié)構(gòu)，2為測(cè)量驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，3為多自由度調(diào)節(jié)裝置，4為螺釘，5為測(cè)量夾具，6為鐵芯夾具，7為Z微定位調(diào)節(jié)裝置，8為X微定位調(diào)節(jié)裝置，9為基準(zhǔn)載體，10為基塊,11為基臺(tái)，12為調(diào)節(jié)板,13為調(diào)節(jié)栓。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0021]圖1?3所示為多工位微定位測(cè)量裝置系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)示意圖，本發(fā)明包括測(cè)量夾持結(jié)構(gòu)1、測(cè)量驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)2、多自由度調(diào)節(jié)裝置3、基準(zhǔn)載體9、基塊10。其中基準(zhǔn)載體9上部長(zhǎng)方體上有兩個(gè)滑道，滑道為測(cè)量驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)2的滾軸絲桿的工作位置，基準(zhǔn)載體9需要嚴(yán)格的水平放置；測(cè)量夾持結(jié)構(gòu)I通過(guò)螺桿和方螺母固定在基準(zhǔn)載體9的滑道里，測(cè)量夾持結(jié)構(gòu)I上有三個(gè)測(cè)量夾具5，為傳感器的夾持部位；基塊10位于基準(zhǔn)載體9上，多自由度調(diào)節(jié)裝置3通過(guò)六個(gè)緊固螺釘4固定在基塊10上，可以在前后方向和上下方向進(jìn)行微調(diào)節(jié)，多自由度調(diào)節(jié)裝置3上有鐵芯夾具6，其上放置傳感器鐵芯，與測(cè)量夾持結(jié)構(gòu)I上的測(cè)量夾具5中放置的傳感器位置進(jìn)行定位；測(cè)量驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)2為高精度的陶瓷電機(jī)，通過(guò)螺釘固定在基準(zhǔn)載體9上，通過(guò)高精度滾珠絲杠和基塊10相連接，滾珠絲杠位于基準(zhǔn)載體9的滑道內(nèi)，驅(qū)動(dòng)多自由度調(diào)節(jié)裝置3相對(duì)于測(cè)量夾持結(jié)構(gòu)I運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)校準(zhǔn)。
[0022]測(cè)量夾持結(jié)構(gòu)I下部基臺(tái)11固定在基準(zhǔn)載體9的滑道里，測(cè)量夾持結(jié)構(gòu)I下部平臺(tái)上有調(diào)節(jié)板12，調(diào)節(jié)板12可以進(jìn)行左右上下前后俯仰的調(diào)節(jié)，為該類設(shè)備的通用部件，調(diào)節(jié)板12上有三個(gè)測(cè)量夾具5，中間的測(cè)量夾具5，為調(diào)節(jié)的基準(zhǔn)，與測(cè)量夾持結(jié)構(gòu)下部的調(diào)節(jié)板12通過(guò)螺釘固定，不能進(jìn)行調(diào)節(jié)，兩邊的測(cè)量夾具5放置在下部的調(diào)節(jié)板12的槽內(nèi)，外側(cè)均有一個(gè)調(diào)節(jié)栓13，在水平左右方向上調(diào)節(jié)兩側(cè)的測(cè)量夾具5，調(diào)節(jié)栓13為螺母，通過(guò)調(diào)節(jié)螺紋，可以在左右方向的移動(dòng)測(cè)量夾具5，三個(gè)測(cè)量夾具5彼此獨(dú)立，上部均有夾具槽，夾具槽采用V字形的設(shè)計(jì)方案，即將其設(shè)置為V型槽，在V形槽正上方有水平的鎖緊螺栓，傳感器放置下部?jī)蓷l棱放置在V兩個(gè)面上，鎖緊螺栓平面與傳感器上表面重合，鎖緊后可以固定其處于水平且與下部的V字形的設(shè)計(jì)可以保持傳感器不同外徑的都可以放置且同時(shí)可以滿足受力的均衡性，保持了傳感器的水平夾持，在輕微的震動(dòng)環(huán)境下可以實(shí)現(xiàn)傳感器的平衡和穩(wěn)態(tài)，不至于影響測(cè)量結(jié)果。
[0023]多自由度調(diào)節(jié)裝置3下部平臺(tái)固定在基塊10表面，多自由度調(diào)節(jié)裝置3下部平臺(tái)上分為三個(gè)部分，分別與測(cè)量夾持結(jié)構(gòu)I的三個(gè)測(cè)量夾具5 —一對(duì)應(yīng)，兩側(cè)的部分下部有X微定位調(diào)節(jié)裝置8，上部有Z微定位調(diào)節(jié)裝置7，Z微定位調(diào)節(jié)裝置7上部有傳感器的鐵芯夾具6，中間的部分固定于下部平臺(tái)上，上部同樣有傳感器的鐵芯夾具6，傳感器的鐵芯夾具6在安裝傳感器鐵芯后，其傳感器鐵芯和傳感器的線圈必須同軸同心，中部的傳感器的鐵芯夾具6以此來(lái)嚴(yán)格的設(shè)計(jì)高度，兩側(cè)的傳感器的鐵芯夾具6同樣以此設(shè)計(jì)，但是可以通過(guò)X微定位調(diào)節(jié)裝置8和Z微定位調(diào)節(jié)裝置7進(jìn)行微調(diào)；X微定位調(diào)節(jié)裝置8為M10X0.5_6h彈簧拉桿，其調(diào)節(jié)利用M10X0.5-6h彈簧拉桿配合結(jié)構(gòu)手動(dòng)精細(xì)調(diào)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)，彈簧作用主要是消去拉桿和傳感器的鐵芯夾具6之間的柔性配合，提高人工手動(dòng)進(jìn)行微調(diào)時(shí)候的靈敏度同時(shí)調(diào)節(jié)了系統(tǒng)的響應(yīng)速度，實(shí)現(xiàn)該平臺(tái)的高精度和高分辨率，墊片實(shí)現(xiàn)了拉桿的面接觸應(yīng)力的均衡，是彈簧和拉桿之間的有機(jī)結(jié)合的中間橋梁，這種結(jié)構(gòu)能夠減小間隙誤差，提高手動(dòng)操作的靈敏度，在結(jié)構(gòu)力學(xué)中降低了系統(tǒng)的能量損耗同時(shí)進(jìn)行了能量?jī)?chǔ)存2微定位調(diào)節(jié)裝置7，采用在M12X0.5-6h螺栓上安裝一個(gè)鎖緊螺母和一個(gè)調(diào)節(jié)螺母通過(guò)導(dǎo)向柱來(lái)實(shí)現(xiàn)鐵芯的上下微定位調(diào)節(jié)，其中的兩個(gè)導(dǎo)向柱是用來(lái)起一個(gè)豎直方向?qū)蚨ㄎ坏墓δ?，這兩個(gè)導(dǎo)向柱之間保持較高的垂直度和平行度，調(diào)節(jié)螺母是采用細(xì)牙螺紋，在中心支柱上面移動(dòng)，當(dāng)操作者手動(dòng)調(diào)節(jié)的時(shí)候，只要操作者能夠緩慢的旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)螺母，實(shí)現(xiàn)在豎直方向的微調(diào)節(jié)和微定位；Z微定位調(diào)節(jié)裝置7的上部平臺(tái)和傳感器的鐵芯夾具6為一個(gè)整體。
[0024]工作時(shí)，將傳感器放置在測(cè)量夾持結(jié)構(gòu)I的三個(gè)測(cè)量夾具5上，將傳感器鐵芯放置在多自由度調(diào)節(jié)裝置3的鐵芯夾具6上，首先，調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)板12，使得中間測(cè)量夾具5上的傳感器的線圈中心對(duì)準(zhǔn)中間的鐵芯夾具6上的鐵芯，固定，再調(diào)節(jié)多自由度調(diào)節(jié)裝置3上的X微定位調(diào)節(jié)裝置8和Z微定位調(diào)節(jié)裝置7，使得兩側(cè)的鐵芯夾具6上的鐵芯分別對(duì)準(zhǔn)測(cè)量夾具5上的傳感器的線圈中心，固定，通過(guò)驅(qū)動(dòng)測(cè)量驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)2，帶動(dòng)多自由度調(diào)節(jié)裝置3，進(jìn)而帶動(dòng)傳感器鐵芯沿滑道移動(dòng)，進(jìn)行測(cè)量，檢驗(yàn)其線性度是否合格。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種多工位微定位線位移測(cè)量裝置，其特征在于:該裝置包括基準(zhǔn)載體(9)，固定在基準(zhǔn)載體(9)上的測(cè)量夾持結(jié)構(gòu)(I)、固定在基準(zhǔn)載體(9)上的測(cè)量驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)(2)、位于基準(zhǔn)載體(9)上且在測(cè)量驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)(2)的驅(qū)動(dòng)下可以相對(duì)于基準(zhǔn)載體(2)移動(dòng)的多自由度調(diào)節(jié)裝置(3)，測(cè)量夾持結(jié)構(gòu)(I)、多自由度調(diào)節(jié)裝置(3)、測(cè)量驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)(2)位于一條直線上；多自由度調(diào)節(jié)裝置(3)的移動(dòng)方向?yàn)檠厮鲋本€方向。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多工位微定位線位移測(cè)量裝置，其特征在于:所述的測(cè)量驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)(2)為高精度陶瓷電機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多工位微定位線位移測(cè)量裝置，其特征在于:所述測(cè)量夾持結(jié)構(gòu)(I)上有三個(gè)并排放置的測(cè)量夾具(5)，測(cè)量夾具(5)的工作方向與所述多自由度調(diào)節(jié)裝置(3)的移動(dòng)方向平行。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種多工位微定位線位移測(cè)量裝置，其特征在于:所述測(cè)量夾具(5)的夾具槽為V型。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多工位微定位線位移測(cè)量裝置，其特征在于:所述多自由度調(diào)節(jié)裝置(3)包括下部平臺(tái)和三個(gè)與所述測(cè)量夾具(5)—一對(duì)應(yīng)的鐵芯夾具(6)，位于中間的鐵芯夾具(6)固定于下部平臺(tái)上；位于兩側(cè)的鐵芯夾具(6)分別獨(dú)立依次通過(guò)Z微定位調(diào)節(jié)裝置(7 )、X微定位調(diào)節(jié)裝置(8 )與所述下部平臺(tái)固定。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種多工位微定位線位移測(cè)量裝置，其特征在于:所述的X微定位調(diào)節(jié)裝置(8)為M10X0.5-6h彈簧拉桿裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種多工位微定位線位移測(cè)量裝置，其特征在于:所述的Z微定位調(diào)節(jié)裝置(7)包括穿過(guò)所述鐵芯夾具(6)的導(dǎo)向柱、套在導(dǎo)向柱外且位于鐵芯夾具(6)與所述的X微定位調(diào)節(jié)裝置(8)之間的M12X0.5-6h螺栓、安裝在導(dǎo)向柱上的調(diào)節(jié)螺母和鎖緊螺母，所述調(diào)節(jié)螺母和鎖緊螺母位于導(dǎo)向柱穿出所述鐵芯夾具(6)部分。
【專利摘要】本發(fā)明屬于一種直線式位移測(cè)量裝置，具體公開(kāi)一種多工位多自由度高精度微定位直線位移測(cè)量裝置。該裝置包括基準(zhǔn)載體，固定在基準(zhǔn)載體上的測(cè)量夾持結(jié)構(gòu)、固定在基準(zhǔn)載體上的測(cè)量驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)、位于基準(zhǔn)載體上且在測(cè)量驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)下可以相對(duì)于基準(zhǔn)載體移動(dòng)的多自由度調(diào)節(jié)裝置，測(cè)量夾持結(jié)構(gòu)、多自由度調(diào)節(jié)裝置、測(cè)量驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)位于一條直線上；多自由度調(diào)節(jié)裝置的移動(dòng)方向?yàn)檠厮鲋本€方向。該裝置縮短測(cè)量時(shí)間，提高工作效率，節(jié)省了購(gòu)買設(shè)備數(shù)量和經(jīng)濟(jì)成本；多自由度調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)操作方便，執(zhí)行靈活，體積小，穩(wěn)定性高；高精度的滾珠絲杠作為連接裝置，有效的減小系統(tǒng)的配合誤差，提高了測(cè)量的精度。
【IPC分類】G01B7-02
【公開(kāi)號(hào)】CN104596406
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310530182
【發(fā)明人】熊偉, 李文璋, 劉書選, 甘霖, 劉玉和, 岳越
【申請(qǐng)人】北京精密機(jī)電控制設(shè)備研究所, 中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院
【公開(kāi)日】2015年5月6日
【申請(qǐng)日】2013年10月31日