CN102102986B - 可自动调心调倾的圆度/圆柱度测量工作台 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种可调心调倾的圆度/圆柱度测量工作台，包括与动力轴固连的基座、用于放置被测工件的操作平台、三个支撑架、用于测量被测工件偏心的传感器、用于接收传感器输出信号并据以调整操作平台空间位置的控制计算机；传感器的输出信号送入控制计算机；其中支撑架包括两个伸缩支撑架及一个固定支撑架，伸缩支撑架的上端部与操作平台球面接触，其下部连接Z轴直线电机，Z轴直线电机固定于基座上，固定支撑架上端部通过虎克铰组件与操作平台相连，其下部与滑块组件相连，滑块组件分别与X轴直线电机、Y轴直线电机相连，X轴直线电机、Y轴直线电机固定在基座上。使得调整效率快。

Description

可自动调心调倾的圆度/圆柱度测量工作台
技术领域
本发明涉及一种可调心调倾的测量工作台，尤其涉及一种可自动调心调倾的圆度/圆柱度测量工作台。
背景技术
圆度/圆柱度测量中，测量仪器的结构是精密转台和精密导轨副组合的极坐标方式。调心调倾工作台安装在精密转台上，然后把被测工件放置在调心调倾工作台上面。调心调倾工作台可以在X、Y两个方向做水平运动，以调节偏心，还可以在θ和φ两个角度做倾斜摆动，以调整工件轴心线方向与转台轴心线一致(θ、φ分别为X、Y与转台轴心线的夹角)。通过调整工作台，使工作台的回转中心和精密转台回转中心一致。要达到这一要求，就必须对X、Y方向的移动和θ、φ角度的摆动进行调整。
目前，圆度/圆柱度测量仪器的工作台主要靠操作人员手动调整，这与操作人员的熟练程度和水平要较大关系，且对操作人员提出了较高的要求，依靠操作人员手动调整会使得调整时间过长、测量效率较低并且不易保证调整的准确性，随着科技的发展这已经不能满足当前测量工作的需要。
发明内容
本发明目的是提供一种可自动调心调倾的圆度/圆柱度测量工作台，以克服现有圆度/圆柱度测量工作台调节时间长、测量效率低且不易保证调节准确性的技术问题。
本发明的技术解决方案为：
一种可调心调倾的圆度/圆柱度测量工作台，其特殊之处是，包括与动力轴固连的基座、用于放置被测工件的操作平台、三个支撑架、用于测量被测工件偏心的传感器、用于接收传感器输出信号并据以调整操作平台空间位置的控制计算机；所述传感器的输出信号送入控制计算机；其中支撑架包括两个伸缩支撑架及一个固定支撑架，所述伸缩支撑架的上端部与操作平台球面接触，其下部连接Z轴直线电机，所述伸缩支撑架在Z轴直线电机带动做上下运动以调整伸缩支撑架的长度，Z轴直线电机固定于基座上，所述固定支撑架上端部通过虎克铰组件与操作平台相连，其下部与滑块组件相连，滑块组件分别与X轴直线电机、Y轴直线电机相连，所述滑块组件在X轴直线电机、Y轴直线电机作用下可分别沿X、Y方向滑动，所述X轴直线电机、Y轴直线电机固定在基座上。
本发明的技术效果为：
1、调整效率快。本发明通过传感器的测量、控制计算机的处理可快速得出需要调整的运动量，并由X、Y，Z轴直线电机带动调整，能对X、Y方向的移动和θ、φ方向的摆动进行自动调整，实现了自动调心调倾的功能，相比现有测量工作台的调整效率快，可节省测量开支，降低成本。
2、调整精度高。本发明通过传感器的测量后将信号传递至控制计算机，再由控制计算机控制电机进行所需运动量的调整，无需人工介入，避免了现有测量工作台由人工操作所带来的精度偏差大的技术问题，使得操作简便，调整精度高。
附图说明
图1为本发明原理示意图；
图2为本发明结构示意图；
附图标记如下：1-基座，2-X轴直线电机，3-滑动块组件，4-固定长支撑架，5-虎克铰组件，6-Z轴直线电机，7-伸缩支撑架，8-操作平台，9-Y轴直线电机。
具体实施方式
参见图1及图2，本发明为一种可调心调倾的圆度/圆柱度测量工作台，包括与动力轴固连的基座1、用于放置被测工件的操作平台8、三个支撑架、用于测量被测工件偏心的传感器、用于接收传感器输出信号并据以调整操作平台空间位置的控制计算机；传感器的输出信号送入控制计算机；其中支撑架包括两个伸缩支撑架7及一个固定支撑架4，伸缩支撑架7的上端部有一凹孔，球放在其中，球的上端与平台8接触形成高副，其下部连接Z轴直线电机6，伸缩支撑架7在Z轴直线电机带动做上下运动以调整伸缩支撑架7的长度，Z轴直线电机6固定于基座1上，固定支撑架4上端部通过虎克铰组件5与操作平台8相连，其下部与滑块组件3相连，滑块组件3分别与X轴直线电机2、Y轴直线电机9相连，滑块组件3在X轴直线电机2、Y轴直线电机9作用下可分别沿X、Y方向滑动，X轴直线电机2、Y轴直线电机9固定在基座1上。滑块3是一个三层的复合结构，下层和中层之间沿X方向放有钢球保证滑块3可在X轴直线电机2作用下沿X方向的滑动，在中层和上层之间沿Y方向放有钢球保证滑块3可在Y轴直线电机9作用下沿Y方向的滑动。
X轴直线电机2、Y轴直线电机9可用于推动固定长支撑架4沿X、Y方向运动，从而带动操作平台8沿X、Y方向运动，进而实现对X、Y方向的调节。Z轴直线电机6实现对伸缩支撑架上下运动的控制，从而推动操作平台8以固定长支撑架4与操作平台8相连的虎克铰组件5为支点进行上下运动，从而实现对θ、φ方向的调节。X、Y，Z轴直线电机在计算机控制作用下共同实现对调心调倾的自动控制。
本发明工作原理：本发明为全自动三维调心调倾工作台，只需操作人员把被测工件放置在操作平台上，通过传感器的测头接触旋转的工件并将偏心等信号转变成相应的电信号，送入控制计算机，控制计算机经过实时判断并换算得到直线电机需要的运动量，直线电机通过控制滑块组件和伸缩支撑架，调整工作台在X、Y方向的移动和θ、φ方向的摆动，逐步使工作台即操作平台的偏心进入允许的范围，最终达到消偏对中的目的。
平台调整时，首先确定各个支撑杆的位置和姿态，并计算得到各可调整支撑架杆长的变化量和固定长支撑架的运动位移，从而控制电机的运动量带动平台做空间运动，调整工作台在X、Y方向的移动和θ、φ方向的摆动，逐步使工作台即操作平台的偏心进入允许的范围，最终达到消偏对中的目的。调整过程中，可调整支撑架跟据控制信号改变杆长，固定长支撑架沿X轴或Y轴作直线运动，这一并联运动一方面保证了操作平台以虎克铰为支撑作回转运动，实现对θ、φ方向的摆动的调节；另一方面引导操作平台沿X、Y方向运动，从而实现对X、Y方向的移动的调节。

Claims (1)

1.一种可调心调倾的圆度/圆柱度测量工作台，其特征在于，包括与动力轴固连的基座(1)、用于放置被测工件的操作平台(8)、三个支撑架、用于测量被测工件偏心的传感器、用于接收传感器输出信号并据以调整操作平台空间位置的控制计算机；所述传感器的输出信号送入控制计算机；其中支撑架包括两个伸缩支撑架(7)及一个固定支撑架(4)，所述伸缩支撑架(7)的上端部与操作平台(8)球面接触，其下部连接Z轴直线电机(6)，所述伸缩支撑架(7)在Z轴直线电机带动下做上下运动以调整伸缩支撑架(7)的长度，Z轴直线电机(6)固定于基座(1)上，所述固定支撑架(4)上端部通过虎克铰组件(5)与操作平台(8)相连，其下部与滑块组件(3)相连，滑块组件(3)分别与X轴直线电机(2)、Y轴直线电机(9)相连，所述滑块组件(3)在X轴直线电机(2)、Y轴直线电机(9)作用下可分别沿X、Y方向滑动，所述X轴直线电机(2)、Y轴直线电机(9)固定在基座(1)上。
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