CN113899495B - 一种台面水平度伺服调整装置及调平方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种台面水平度伺服调整装置，包括：气浮球轴承测试台，所述气浮球轴承测试台由相配合的球轴承凸球台体和球轴承凹球底座组合而成；用于获得球轴承凸球台体下表面和球轴承凹球底座上表面的距离值的激光位移传感器。本申请中，在球轴承凸球台体和球轴承凹球底座之间通入纯净的压缩空气，可减小球轴承凸球台体和球轴承凹球底座之间的摩擦力，球轴承凸球台体上表面的水平度变化可十分敏感的表现出来，在激光位移传感器、倾角传感器和调整执行机构的作用下，可及时地对球轴承凸球台体的上表面进行水平度调整，提高了质心测试台面的水平度调节的精度和效率，保证了航天器质心测试的精度。

Description

一种台面水平度伺服调整装置及调平方法
技术领域
本发明涉及测试台调平技术领域，尤其涉及一种台面水平度伺服调整装置及调平方法。
背景技术
目前，航天器质心测试时，采用力矩平衡测试原理，航天器通常存在偏心力矩，会引起质心测试台发生倾斜，造成质心测量误差增大。
为保证航天器质心高不影响质心在水平面上的测量。因此，需要测试台具有良好的水平度，并具有可实时测量和调节的功能。现有技术中的调平方式受被测物体的体积、自重以及台面安装尺寸等条件限制，无法进行台面水平度的实时测量和调整。
本发明根据航天器质心测试方面的需求，发明一种台面水平度伺服调整装置及调平方法。
发明内容
本发明的目的在于：为了解决上述问题，而提出的一种台面水平度伺服调整装置及调平方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种台面水平度伺服调整装置，包括：
气浮球轴承测试台，所述气浮球轴承测试台由相配合的球轴承凸球台体和球轴承凹球底座组合而成；
用于获得球轴承凸球台体下表面和球轴承凹球底座上表面的距离值的激光位移传感器，所述激光位移传感器安装在球轴承凹球底座上；
倾角传感器，所述倾角传感器可拆卸的安装在球轴承凸球台体上；
调整执行机构，所述调整执行机构安装在球轴承凹球底座上。
优选地，所述激光位移传感器共设置有四台，四台所述激光位移传感器均匀布置在同一个分度圆上，分度圆半径为R。
优选地，所述调整执行机构共设置有两套，两个所述调整执行机构成90°分布在同一个分度圆上。
一种台面水平度伺服的调平方法，包括以下步骤：
a.降低球轴承凸球台体和球轴承凹球底座之间摩擦力，取下球轴承凸球台体上表面的所有物品，安装倾角传感器，读取当前台面水平度；
b.根据当前台面水平度，通过两套调整执行机构调整球轴承凸球台体上表面的水平度；
c.读取并记录四台激光位移传感器的读数，记为：T1、T2、T3、T4；
d.拆除台面上的倾角传感器，并安装被测件；
e.再次读取并记录四台激光位移传感器的读数，记为：T'1、T'2、T'3、T'4；
f.根据公式计算出水平度；
g.根据计算出的水平度，通过两套调整执行机构调整球轴承凸球台体上表面的水平度。
优选地，所述a步骤中降低球轴承凸球台体和球轴承凹球底座之间摩擦力的具体方式为，在球轴承凸球台体和球轴承凹球底座之间通入纯净的压缩空气。
优选地，所述f步骤中涉及的公式为：
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
本申请中，在球轴承凸球台体和球轴承凹球底座之间通入纯净的压缩空气，可减小球轴承凸球台体和球轴承凹球底座之间的摩擦力，球轴承凸球台体上表面的水平度变化可十分敏感的表现出来，在激光位移传感器、倾角传感器和调整执行机构的作用下，可及时地对球轴承凸球台体的上表面进行水平度调整，提高了质心测试台面的水平度调节的精度和效率，保证了航天器质心测试的精度。
附图说明
图1示出了根据本发明实施例提供的调平装置结构示意图；
图2示出了根据本发明实施例提供的图1中的A-A截面结构示意图。
图例说明：
1、球轴承凸球台体；2、球轴承凹球底座；3、激光位移传感器；4、倾角传感器；5、调整执行机构。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：
一种台面水平度伺服调整装置，包括：气浮球轴承测试台，气浮球轴承测试台由精密配合的球轴承凸球台体1和球轴承凹球底座2组合而成；
用于获得球轴承凸球台体1下表面和球轴承凹球底座2上表面的距离值的激光位移传感器3，激光位移传感器3安装在球轴承凹球底座2上，激光位移传感器3共设置有四台，四台激光位移传感器3均匀布置在同一个分度圆上，分度圆半径为R，该分度圆圆心与球轴承凸球台体1上表面圆心同轴，激光位移传感器3发射出来的激光束可以照射到球轴承凸球台体1下表面；
倾角传感器4，倾角传感器4可拆卸的安装在球轴承凸球台体1上；
调整执行机构5，调整执行机构5安装在球轴承凹球底座2上，调整执行机构5共设置有两套，两个调整执行机构5成90°分布在同一个分度圆上，该分度圆圆心与球轴承凸球台体1上表面圆心同轴。
具体的，如图1和图2所示，一种台面水平度伺服的调平方法，包括以下步骤：
a.降低球轴承凸球台体1和球轴承凹球底座2之间摩擦力，取下球轴承凸球台体1上表面的所有物品，安装倾角传感器4，读取当前台面水平度，a步骤中降低球轴承凸球台体1和球轴承凹球底座2之间摩擦力的具体方式为，在球轴承凸球台体1和球轴承凹球底座2之间通入纯净的压缩空气，球轴承凸球台体1与球轴承凹球底座2之间形成高压气膜，该气膜既可以承载航天器的重量，又可以形成气体润滑，球轴承凸球台体1上表面水平度变化可以十分敏感的表现出来；
b.根据当前台面水平度，通过两套调整执行机构5调整球轴承凸球台体1上表面的水平度；
c.读取并记录四台激光位移传感器3的读数，记为：T1、T2、T3、T4，其中，T1和T3表示X方向的水平度，T2和T4表示Y方向的水平度；
d.拆除台面上的倾角传感器4，并安装被测件；
e.再次读取并记录四台激光位移传感器3的读数，记为：T'1、T'2、T'3、T'4；
f.根据公式计算出水平度，f步骤中涉及的公式为：
g.根据计算出的水平度，通过两套调整执行机构5调整球轴承凸球台体1上表面的水平度。
实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (4)

1.一种基于台面水平度伺服调整装置的调平方法，其特征在于，台面水平度伺服调整装置包括：
气浮球轴承测试台，所述气浮球轴承测试台由相配合的球轴承凸球台体(1)和球轴承凹球底座(2)组合而成；
用于获得球轴承凸球台体(1)下表面和球轴承凹球底座(2)上表面的距离值的激光位移传感器(3)，所述激光位移传感器(3)安装在球轴承凹球底座(2)上；
倾角传感器(4)，所述倾角传感器(4)可拆卸的安装在球轴承凸球台体(1)上；
调整执行机构(5)，所述调整执行机构(5)安装在球轴承凹球底座(2)上；
调平方法包括以下步骤：
a.降低球轴承凸球台体(1)和球轴承凹球底座(2)之间摩擦力，取下球轴承凸球台体(1)上表面的所有物品，安装倾角传感器(4)，读取当前台面水平度；
b.根据当前台面水平度，通过两套调整执行机构(5)调整球轴承凸球台体(1)上表面的水平度；
c.读取并记录四台激光位移传感器(3)的读数，记为：T1、T2、T3、T4；
d.拆除台面上的倾角传感器(4)，并安装被测件；
e.再次读取并记录四台激光位移传感器(3)的读数，记为：T'1、T'2、T'3、T'4；
f.根据公式计算出水平度；
g.根据计算出的水平度，通过两套调整执行机构(5)调整球轴承凸球台体(1)上表面的水平度；
所述f步骤中涉及的公式为：
2.根据权利要求1所述的一种调平方法，其特征在于，所述激光位移传感器(3)共设置有四台，四台所述激光位移传感器(3)均匀布置在同一个分度圆上，分度圆半径为R。
3.根据权利要求2所述的一种调平方法，其特征在于，所述调整执行机构(5)共设置有两套，两个所述调整执行机构(5)成90°分布在同一个分度圆上。
4.根据权利要求3所述的一种调平方法，其特征在于，所述a步骤中降低球轴承凸球台体(1)和球轴承凹球底座(2)之间摩擦力的具体方式为，在球轴承凸球台体(1)和球轴承凹球底座(2)之间通入纯净的压缩空气。
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基于经纬仪的自调平台海态水平度的测量;张忠武 等;红外与激光工程;全文 *

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