CN115540734B - 一种8簧片正交布置的垂向微位移测量装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种8簧片正交布置的垂向微位移测量装置，包括L型固定板、L型固定板第一上压板、L型固定板第二上压板、L型固定板第一下压板、L型固定板第二下压板、差动板、L型移动板、L型移动板第一上压板、L型移动板第二上压板、L型移动板第一下压板、L型移动板第二下压板、第一组双簧片、第二组双簧片、第三组双簧片、第四组双簧片、电容传感器；L型固定板和L型移动板通过正交布置的4组双簧片保持平衡状态。L型移动板沿垂向移动会使4组双簧片发生弹性变形。本发明4组双簧片正交布置，使L型移动板、L型移动板第一上压板、L型移动板第二上压板、L型移动板第一下压板和L型移动板第二下压板的受力平衡。

Description

一种8簧片正交布置的垂向微位移测量装置
技术领域
本发明涉及一种精密测量领域，特别涉及一种8簧片正交布置的垂向微位移测量装置。
背景技术
精密测头作为坐标测量机的关键部件，其发展水平直接影响着坐标测量机的测量精度、工作性能、使用效率和柔性程度。坐标测量机的发展历史也表明，只有在精密测头为坐标测量机提供新的触测原理、新的测量精度后，坐标测量机才能发生一次根本的变化。换言之，精密测头是限制坐标测量机精度和测量速度的主要因素，坐标测量机能否满足现代测量要求也依赖于精密测头系统的不断创新与发展。实现垂向微位移量的精密测量对提升测头的测量精度起到至关重要的作用。
发明内容
本发明的目的在于使用测头沿垂向测量微位移量时，两个水平方向的受力情况一致，且对垂向测量精度产生较小的影响，提出一种8簧片正交布置的垂向微位移测量装置。该装置通过两组相互正交布置的8个簧片作为弹性元件，使用两组电容传感器组成差动测量模式，最终实现垂向微位移量的高精度测量。
上述目的通过以下的技术方案实现：
一种8簧片正交布置的垂向微位移测量装置，包括垂向连接板、第一固定板、第二固定板、第一固定板第一上压板、第一固定板第二上压板、差动板、第一移动板第一上压板、第一移动板第二上压板、第二移动板上压板、第一移动板、第二移动板、第一移动板下压板、第二移动板第一下压板、第二移动板第二下压板、第一固定板第一下压板、第一固定板第二下压板、第二固定板第一下压板、第一组双簧片、第三组双簧片、第二组双簧片、第四组双簧片、电容传感器。第一组双簧片的一端被垂向连接板和第二固定板夹紧、固连，另一端被第二移动板上压板和第二移动板夹紧、固连；第二组双簧片的一端被第一固定板、第一固定板第一上压板和第一固定板第二上压板夹紧、固连，另一端被第一移动板、第一移动板第一上压板和第一移动板第二上压板夹紧、固连；第三组双簧片的一端被第二固定板和第二固定板第一下压板夹紧、固连，另一端被第二移动板、第二移动板第一下压板和第二移动板第二下压板夹紧、固连；第四组双簧片的一端被第一固定板、第一固定板第一下压板和第一固定板第二下压板夹紧、固连，另一端被第一移动板和第一移动板下压板夹紧、固连；4个相同的电容传感器中，1个固定安装在第二移动板上压板上，1个固定安装在第一移动板下压板上，2个背向固定安装在差动板上；4个电容传感器组成差动测量模块。
第一固定板和第二固定板通过两个螺旋固定连接，第一移动板和第二移动板通过两个螺旋固定连接。第一固定板和第二固定板整体与第一移动板和第二移动板整体通过正交布置的4组双簧片保持平衡状态。第一移动板和第二移动板整体沿垂向移动会使4组双簧片发生弹性变形。由4个电容传感器组成的差动测量模块可测量第一移动板和第二移动板整体相对于第一固定板和第二固定板整体的微位移量。
垂向连接板上端可与测头固定端相连，第一移动板下压板下端可与测针固定相连。
本发明具有以下特点及有益效果：
1、本发明装置中包含的4组双簧片正交布置，可以使第一移动板第一上压板、第一移动板第二上压板、第二移动板上压板、第一移动板、第二移动板、第一移动板下压板、第二移动板第一下压板和第二移动板第二下压板组成的整体受力平衡，减少不必要的角位移微运动，进而减少附加误差项。
2、本发明装置中包含的4个相同的电容传感器，可以组成差动测量模块，使本发明装置具有测量精度高的优势。
本发明装置用途广泛，尤其适用于精密测头中的高精度导向模块。
附图说明
图1为一种8簧片正交布置的垂向微位移测量装置示意图。
图2为移动压板与簧片的连接示意图。
图3为一种8簧片正交布置的垂向微位移测量装置剖面图。
图中标记：1-垂向连接板；2-1-第一固定板；2-2-第二固定板；3-1-第一固定板第一上压板；3-2-第一固定板第二上压板；4-差动板；5-1-第一移动板第一上压板；5-2-第一移动板第二上压板；6-第二移动板上压板；7-1-第一移动板；7-2-第二移动板；8-第一移动板下压板；9-1-第二移动板第一下压板；9-2-第二移动板第二下压板；10-1-第一固定板第一下压板；10-2-第一固定板第二下压板；11-1-第二固定板第一下压板；12-第一组双簧片；13-第三组双簧片；14-第二组双簧片；15-第四组双簧片；16-电容传感器。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施方式，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。
如图1、图2和图3所示，一种8簧片正交布置的垂向微位移测量装置，包括垂向连接板1、第一固定板2-1、第二固定板2-2、第一固定板第一上压板3-1、第一固定板第二上压板3-2、差动板4、第一移动板第一上压板5-1、第一移动板第二上压板5-2、第二移动板上压板6、第一移动板7-1、第二移动板7-2、第一移动板下压板8、第二移动板第一下压板9-1、第二移动板第二下压板9-2、第一固定板第一下压板10-1、第一固定板第二下压板10-2、第二固定板第一下压板11-1、第一组双簧片12、第三组双簧片13、第二组双簧片14、第四组双簧片15、电容传感器16。第一组双簧片12的一端被垂向连接板1和第二固定板2-2夹紧、固连，另一端被第二移动板上压板6和第二移动板7-2夹紧、固连；第二组双簧片13的一端被第一固定板2-1、第一固定板第一上压板3-1和第一固定板第二上压板3-2夹紧、固连，另一端被第一移动板7-1、第一移动板第一上压板5-1和第一移动板第二上压板5-2夹紧、固连；第三组双簧片14的一端被第二固定板2-2和第二固定板第一下压板11-1夹紧、固连，另一端被第二移动板7-2、第二移动板第一下压板9-1和第二移动板第二下压板9-2夹紧、固连；第四组双簧片15的一端被第一固定板2-1、第一固定板第一下压板10-1和第一固定板第二下压板10-2夹紧、固连，另一端被第一移动板7-1和第一移动板下压板8夹紧、固连；4个相同的电容传感器16中，1个固定安装在第二移动板上压板6上，1个固定安装在第一移动板下压板8上，2个背向固定安装在差动板4上；4个电容传感器组成差动测量模块。
如图1所示，垂向连接板1上端可与测头固定端相连，第一移动板下压板8下端可与测针固定相连。
如图2所示，第一固定板2-1和第二固定板2-2整体与第一移动板7-1和第二移动板7-2整体通过正交布置的4组双簧片保持平衡状态。第一移动板7-1和第二移动板7-2整体沿垂向移动会使4组双簧片发生弹性变形。
如图3所示，由4个电容传感器16组成的差动测量模块可测量第一移动板7-1和第二移动板7-2整体相对于第一固定板2-1和第二固定板2-2整体的微位移量。
对所公开实施案例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明，对本实施案例的多种修改对本领域的专业技术人员来说是显而易见的。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，在其它实施案例中体现。因此，本发明将不会被限制于本方法所示的实施案例，而是要求符合本文所公开的原理和新颖性特点相一致的最宽的范围。

Claims (1)

1.一种8簧片正交布置的垂向微位移测量装置，其特征在于：包括L型固定板、L型固定板第一上压板、L型固定板第二上压板、L型固定板第一下压板、L型固定板第二下压板、差动板、L型移动板、L型移动板第一上压板、L型移动板第二上压板、L型移动板第一下压板、L型移动板第二下压板、第一组双簧片、第二组双簧片、第三组双簧片、第四组双簧片、电容传感器；第一组双簧片的一端被L型固定板和L型固定板第一上压板夹紧、固连，另一端被L型移动板和L型移动板第二上压板夹紧、固连；第二组双簧片的一端被L型固定板和L型固定板第二上压板夹紧、固连，另一端被L型移动板和L型移动板第一上压板夹紧、固连；第三组双簧片的一端被L型固定板和L型固定板第一下压板夹紧、固连，另一端被L型移动板和L型移动板第二下压板夹紧、固连；第四组双簧片的一端被L型固定板和L型固定板第二下压板夹紧、固连，另一端被L型移动板和L型移动板第一下压板夹紧、固连；4个相同的电容传感器中，1个固定安装在L型移动板第二上压板上，1个固定安装在L型移动板第一下压板上，2个背向固定安装在差动板上；4个电容传感器组成差动测量模块；
L型固定板和L型移动板通过正交布置的4组双簧片保持平衡状态；L型移动板沿垂向移动会使4组双簧片发生弹性变形；由4个电容传感器组成的差动测量模块可测量L型移动板相对于L型固定板的微位移量；
L型固定板上端与测头固定端相连，下端与测针固定相连。
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Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10246608A (ja) * 1997-03-05 1998-09-14 Tokyo Seimitsu Co Ltd 接触型寸法測定器
US6401352B1 (en) * 1999-10-01 2002-06-11 Mitutoyo Corporation Linear measuring machine
CN103344197A (zh) * 2013-07-16 2013-10-09 北京工业大学 一种接触式三维扫描测头
CN103557781A (zh) * 2013-09-10 2014-02-05 林立 双单极电容差分位移传感器
KR20140080209A (ko) * 2012-12-20 2014-06-30 삼성전자주식회사 수직 장착이 가능한 현미경용 시료 스테이지 및 이를 채용한 주사 탐침 현미경
CN105444660A (zh) * 2015-12-31 2016-03-30 中国科学院测量与地球物理研究所 一种中间电极板无导线连接的差动式电容测微器
CN205262393U (zh) * 2015-12-31 2016-05-25 中国科学院测量与地球物理研究所 一种中间电极板无导线连接的差动式电容测微器
CN105698661A (zh) * 2016-03-07 2016-06-22 安徽电气工程职业技术学院 微纳米三坐标测量机接触式扫描探头
CN106323171A (zh) * 2016-10-10 2017-01-11 北方民族大学 二维激光扫描测头
CN111947571A (zh) * 2020-07-16 2020-11-17 深圳市中图仪器股份有限公司 一种微力测力式三维综合螺纹测量机测头及用其测量方法
CN112902920A (zh) * 2021-01-21 2021-06-04 中铁二十四局集团南昌铁路工程有限公司 一种倾斜度测量仪及倾斜度测量方法
CN113515087A (zh) * 2021-04-22 2021-10-19 中国计量大学 一种三维螺纹综合测量机接触式测头耦合误差建模方法
CN114993234A (zh) * 2022-05-18 2022-09-02 广东工业大学 一种重力角度传感器及其校准方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7798011B2 (en) * 2006-02-08 2010-09-21 Hysitron, Inc. Actuatable capacitive transducer for quantitative nanoindentation combined with transmission electron microscopy
JP5036802B2 (ja) * 2006-03-13 2012-09-26 アサイラム リサーチ コーポレーション ナノ圧子
US7975397B2 (en) * 2009-03-20 2011-07-12 Mts Systems Corporation Multiple degree of freedom displacement transducer
JP6769764B2 (ja) * 2016-07-19 2020-10-14 株式会社ミツトヨ 測定プローブ及び測定装置

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10246608A (ja) * 1997-03-05 1998-09-14 Tokyo Seimitsu Co Ltd 接触型寸法測定器
US6401352B1 (en) * 1999-10-01 2002-06-11 Mitutoyo Corporation Linear measuring machine
KR20140080209A (ko) * 2012-12-20 2014-06-30 삼성전자주식회사 수직 장착이 가능한 현미경용 시료 스테이지 및 이를 채용한 주사 탐침 현미경
CN103344197A (zh) * 2013-07-16 2013-10-09 北京工业大学 一种接触式三维扫描测头
CN103557781A (zh) * 2013-09-10 2014-02-05 林立 双单极电容差分位移传感器
CN205262393U (zh) * 2015-12-31 2016-05-25 中国科学院测量与地球物理研究所 一种中间电极板无导线连接的差动式电容测微器
CN105444660A (zh) * 2015-12-31 2016-03-30 中国科学院测量与地球物理研究所 一种中间电极板无导线连接的差动式电容测微器
CN105698661A (zh) * 2016-03-07 2016-06-22 安徽电气工程职业技术学院 微纳米三坐标测量机接触式扫描探头
CN106323171A (zh) * 2016-10-10 2017-01-11 北方民族大学 二维激光扫描测头
CN111947571A (zh) * 2020-07-16 2020-11-17 深圳市中图仪器股份有限公司 一种微力测力式三维综合螺纹测量机测头及用其测量方法
CN112902920A (zh) * 2021-01-21 2021-06-04 中铁二十四局集团南昌铁路工程有限公司 一种倾斜度测量仪及倾斜度测量方法
CN113515087A (zh) * 2021-04-22 2021-10-19 中国计量大学 一种三维螺纹综合测量机接触式测头耦合误差建模方法
CN114993234A (zh) * 2022-05-18 2022-09-02 广东工业大学 一种重力角度传感器及其校准方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
三坐标测量机微纳探头的设计与验证;范光照等;《计测技术》;20181231;第38卷(第3期);全文 *

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