CN107859830A - 一种静电悬浮加速度计地面试验测试用精密水平调节装置 - Google Patents
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Abstract
一种静电悬浮加速度计地面试验测试用精密水平调节装置，包括具有微调功能的上平板、具有粗调功能的中平板、安装底座下平板，所述上平板和中平板之间连接1#十字轴机构，中平板和下平板之间设有2#十字轴机构、直线驱动器，所述上平板上设有1#在线位置测量传感器，中平板上设有2#在线位置测量传感器、执行机构线位移促动器、预紧弹簧，所述预紧弹簧一端与上平板边缘刚性连接，预紧弹簧的另一端与中平板刚性连接，所述的1#十字轴连接机构通过1#连接块与上平板刚性连接，1#十字轴连接机构通过2#连接块与中平板刚性连接，所述的2#十字轴连接机构通过3#连接块与中平板刚性连接，2#十字轴连接机构通过4#连接块与下平板刚性连接。解决了整体调平精度不高以及调平机构稳定性不足的问题，具有稳定性好、平台调节精度高的特点，保证了调节平台的调节精度。
Description
技术领域
本发明涉及一种静电悬浮加速度计地面试验测试用精密水平调节装置。
背景技术
静电悬浮加速度计在整机联调，及在地面利用重力分量法开展量程、标度因数及噪声测试标定时，均需利用精密水平调整试验台调整保证重力加速度在加速度计敏感轴方向的分量，保证加速度计工作在量程线性区。对精密水平试验台角度调节精度及系统稳定性有很高的要求。
现有技术中的自动调平机构有的采用了电机丝杠加螺母、压电陶瓷或者凸轮机构在承件台下的三点或四点调平工件，但是由于丝杠螺母存在间隙，而压电陶瓷有空回，凸轮机构稳定性不好，因此难以达到很高的精度，整体效率不高。
发明内容
本发明其目的就在于提供一种精密水平调节装置，解决了整体调平精度不高以及调平机构稳定性不足的问题，具有稳定性好、平台调节精度高的特点，保证了调节平台的调节精度。
实现上述目的而采取的技术方案，一种静电悬浮加速度计地面试验测试用精密水平调节装置，包括具有微调功能的上平板、具有粗调功能的中平板、安装底座下平板，所述上平板和中平板之间连接1#十字轴机构，中平板和下平板之间设有2#十字轴机构、直线驱动器，所述上平板上设有1#在线位置测量传感器，中平板上设有2#在线位置测量传感器、执行机构线位移促动器、预紧弹簧，所述预紧弹簧一端与上平板边缘刚性连接，预紧弹簧的另一端与中平板刚性连接，所述的1#十字轴连接机构通过1#连接块与上平板刚性连接，1#十字轴连接机构通过2#连接块与中平板刚性连接，所述的2#十字轴连接机构通过3#连接块与中平板刚性连接，2#十字轴连接机构通过4#连接块与下平板刚性连接。
有益效果
与现有技术相比本发明具有以下优点。
1、上平板与中平板、中平板与下平板之间均用十字轴机构相连，保证了整个系统的稳定性要求；
2、采用线位移促动器推动球体，进而推动斜块，讲线位移促动器的直线运动转化为上平板的圆弧运动，有效的提高了整个平台调节精度；
3、在具有精调功能的上平台之间用弹簧预紧，保证球体与斜块的紧密贴合，保证了调节平台的调节精度；
4、可长时间稳定性可靠工作。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步详述。
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明去除上平板和在线位置测量传感器之后的结构示意图。
具体实施方式
一种静电悬浮加速度计地面试验测试用精密水平调节装置，包括具有微调功能的上平板1、具有粗调功能的中平板2、安装底座下平板3，如图1、图2所示，所述上平板1和中平板2之间连接1#十字轴机构4，中平板2和下平板3之间设有2#十字轴机构12、直线驱动器11，所述上平板1上设有1#在线位置测量传感器14，中平板2上设有2#在线位置测量传感器15、执行机构线位移促动器10、预紧弹簧9，所述预紧弹簧9一端与上平板1边缘刚性连接，预紧弹簧9的另一端与中平板2刚性连接，所述的1#十字轴连接机构4通过1#连接块5a与上平板1刚性连接，1#十字轴连接机构4通过2#连接块5b与中平板2刚性连接，所述的2#十字轴连接机构12通过3#连接块13a与中平板2刚性连接，2#十字轴连接机构12通过4#连接块13b与下平板3刚性连接。
所述的直线驱动器11设有2个，2个直线驱动器11一端按照X、Y正交安装在下平板3上，2个直线驱动器11的另一端与中平板2球角相连，将直线驱动器11的直线运动转化为中平板2的弧线运动，从而实现下平台的粗调功能。
所述执行机构线位移促动器10设有2个，2个执行机构线位移促动器10安装在中平板2上，执行机构线位移促动器10的顶端与球体7刚性连接，执行机构线位移促动器10直线驱动时，将推动球体7在导轨滑块组件16上作直线运动，球体7顶端与斜块6接触，从而推动斜块7作圆弧运动，斜块7与上平板2刚性连接，进而推动上平板2作圆弧运动，所述执行机构线位移促动器10的步长为50nm-300nm，具有稳定性高和精度高等特点，通过该结构实现上平台的精调功能。
所述的执行机构线位移促动器10、滑块导轨组件16、球体7及斜块6均是按照X、Y正交方位安装，与直线驱动器11安装位为同方向。
所述的预紧弹簧9安装在执行机构线位移促动器10的两侧，对称安装，执行机构线位移促动器10的一端与上平板1刚性相连，执行机构线位移促动器10的另一端与中平板2刚性相连，在上平台调节过程中始终是处于拉紧状态，在上平板1及中平板2之间提供一个预紧力，保证球体7及斜块6时刻处于紧密贴合状态，实现上平台的精调功能。
所述的十字轴连接机构4包括十字轴、角接触球轴承、端盖；所述的十字轴连接机构12包括十字轴、角接触球轴承、端盖。
所述的上平板1和中平板2之间设置两组执行机构线位移促动器10、滑块导轨组件16、球体7、斜块6及2#在线位置传感器15。
所述的1#在线位置测量传感器14设有2个，2个1#在线位置测量传感器14通过安装支架螺栓固定在上平板2上，按照X、Y正交方向安装。
实施例
本装置包括具有粗调功能的下平台及具有精调功能的上平台。其中，具有粗调功能的下平台包括中平板2、下平板3、在线位置测量传感器、连接中平板2和下平板3的2#十字轴机构12、下平台调节执行机构直线驱动器；具有精调功能的上平台包括上平板1、中平板2、在线位置测量传感器、连接上平板1和中平板2的1#十字轴机构4、上平台调节执行机构组件及预紧弹簧组件。
所述的十字轴机构包括十字轴、角接触球轴承及端盖，两个十字轴机构分别通过四个连接块装置与对应的两个平板刚性连接。
具有精调功能上平台执行机构包括执行机构线位移促动器10、球体7、斜块6和导轨滑块组件16，其中执行机构线位移促动器10螺栓固定在中平板2上，顶部与球体7刚性连接，球体7螺栓固定在导轨滑块组件16上，斜块6螺栓固定在上平板1上。
预紧弹簧9与上平板和下平板刚性连接，对称安装在执行机构线位移促动器10两侧。
在线位置测量传感器、执行机构线位移促动器10、球体7、斜块6、导轨滑块组件16和直线驱动器11数量均为2个及均按照X、Y轴正交方向安装在对应的上平板1及中平板2上，夹角为90°。
直线驱动器11底部与下平板3刚性连接，顶部与中平板2用球铰链相连。
如图1、图2所示，本装置包括具有微调功能的上平板1、具有粗调功能的中平板2、安装底座下平板3、连接上平板1和中平板2的1#十字轴机构4、连接中平板和下平板的2#十字轴机构12、1#在线位置测量传感器14及2#在线位置测量传感器15、执行机构线位移促动器10和直线驱动器11、预紧弹簧9以及导轨滑块组件16。
在本实施例中，上平板1、中平板2和下平板3均为圆形，采用两组十字轴机构通过连接块分别将上平板1与中平板2、中平板2与下平板3连接起来，构成具有精调功能的上平台和具有微调功能的下平台。两组十字轴组件各安装在上平台及下平台的中心处。
本发明的精密水平调节装置中，具有粗调功能的下平台的执行机构为直线驱动器11，直线驱动器11底部与下平板刚性连接，顶部与中平板用球铰链连接，直线驱动器11驱动时，直接推动中平板作圆弧运动，实现下平台的粗调功能。中平板X、Y正交方向安装了两个2#在线位置测量传感器15，从而可以保证调平位置信息的在线实施测量。
本装置中，具有精调功能的上平台的执行组件为执行机构线位移促动器10、球体7、斜块6及滑块导轨组件16组成，执行机构线位移促动器10的顶端与球体7刚性连接，执行机构线位移促动器10直线驱动时，将推动球体7在导轨滑块组件16上作直线运动，球体7顶端与斜块6接触，从而推动斜块7作圆弧运动，斜块7与上平板1刚性连接，进而推动上平板1作圆弧运动，通过安装在执行机构线位移促动器10两侧的两组弹簧预紧9，上平板X、Y正交方向安装了两个1#在线位置测量传感器14，从而可以保证调平位置信息的在线实施测量。两组执行组件按照X、Y正交方向安装，实现X、Y水平方向调节。
通过本装置可以实现X、Y两方向的水平粗调及精调功能，较现有技术中的调平机构而言，能够提供高精度及高效可靠的调平效果。
Claims (8)
1.一种静电悬浮加速度计地面试验测试用精密水平调节装置，包括具有微调功能的上平板（1）、具有粗调功能的中平板（2）、安装底座下平板（3），其特征在于，所述上平板（1）和中平板（2）之间连接1#十字轴机构（4），中平板（2）和下平板（3）之间设有2#十字轴机构（12）、直线驱动器（11），所述上平板（1）上设有1#在线位置测量传感器（14），中平板（2）上设有2#在线位置测量传感器（15）、执行机构线位移促动器（10）、预紧弹簧（9），所述预紧弹簧（9）一端与上平板（1）边缘刚性连接，预紧弹簧（9）的另一端与中平板（2）刚性连接，所述的1#十字轴连接机构（4）通过1#连接块（5a）与上平板（1）刚性连接，1#十字轴连接机构（4）通过2#连接块（5b）与中平板（2）刚性连接，所述的2#十字轴连接机构（12）通过3#连接块（13a）与中平板（2）刚性连接，2#十字轴连接机构（12）通过4#连接块（13b）与下平板（3）刚性连接。
2.根据权利要求1所述的一种静电悬浮加速度计地面试验测试用精密水平调节装置，其特征在于，所述的直线驱动器（11）设有2个，2个直线驱动器（11）一端按照X、Y正交安装在下平板（3）上，2个直线驱动器（11）的另一端与中平板（2）球角相连，将直线驱动器（11）的直线运动转化为中平板（2）的弧线运动，从而实现下平台的粗调功能。
3.根据权利要求1所述的一种静电悬浮加速度计地面试验测试用精密水平调节装置，其特征在于，所述执行机构线位移促动器（10）设有2个，2个执行机构线位移促动器（10）安装在中平板（2）上，执行机构线位移促动器（10）的顶端与球体（7）刚性连接，执行机构线位移促动器（10）直线驱动时，将推动球体（7）在导轨滑块组件（16）上作直线运动，球体（7）顶端与斜块（6）接触，从而推动斜块（7）作圆弧运动，斜块（7）与上平板（2）刚性连接，进而推动上平板（2）作圆弧运动，所述执行机构线位移促动器（10）的步长为50nm-300nm，具有稳定性高和精度高等特点，通过该结构实现上平台的精调功能。
4.根据权利要求1或3所述的一种静电悬浮加速度计地面试验测试用精密水平调节装置，其特征在于，所述的执行机构线位移促动器（10）、滑块导轨组件（16）、球体（7）及斜块（6）均是按照X、Y正交方位安装，与直线驱动器（11）安装位为同方向。
5.根据权利要求1所述的一种静电悬浮加速度计地面试验测试用精密水平调节装置，其特征在于，所述的预紧弹簧（9）安装在执行机构线位移促动器（10）的两侧，对称安装，执行机构线位移促动器（10）的一端与上平板（1）刚性相连，执行机构线位移促动器（10）的另一端与中平板（2）刚性相连，在上平台调节过程中始终是处于拉紧状态，在上平板（1）及中平板（2）之间提供一个预紧力，保证球体（7）及斜块（6）时刻处于紧密贴合状态，实现上平台的精调功能。
6.根据权利要求1所述的一种静电悬浮加速度计地面试验测试用精密水平调节装置，其特征在于，所述的1#十字轴连接机构（4）包括十字轴、角接触球轴承、端盖；所述的2#十字轴连接机构（12）包括十字轴、角接触球轴承、端盖。
7.根据权利要求1所述的一种静电悬浮加速度计地面试验测试用精密水平调节装置，其特征在于，所述的上平板（1）和中平板（2）之间设置两组执行机构线位移促动器（10）、滑块导轨组件（16）、球体（7）、斜块（6）及2#在线位置传感器（15）。
8.根据权利要求1所述的一种静电悬浮加速度计地面试验测试用精密水平调节装置，其特征在于，所述的1#在线位置测量传感器（14）设有2个，2个1#在线位置测量传感器（14）通过安装支架螺栓固定在上平板（2）上，按照X、Y正交方向安装。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20180330 |
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| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |