[发明专利]一种用于微位移方向转换的装置

说明书

技术领域

本发明属于精密机械测量技术领域，涉及一种用于微位移方向转换的装置，可将位移改变方向，方便精确测量。 

背景技术

在工程领域中，由于位置不方便或空间狭小等原因，一些微小位移需将方向进行转换，才能进行测量。微小位移方向的转换过程必须严格保证转换过程中的附加误差。当前转换位移方向一般采用杠杆装置实现，杠杆的支点采用孔轴配合的方法。由于孔轴存在配合间隙，导致位移传递过程中加入了额外的误差，最终影响微小位移的测量精度。因此，寻找一种简单可行且传递精度高的方法，实现微小位移方向的转换是非常必要的。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是一种用于微小位移方向转换的方法，用于转换微小位移方向，进而实现位移的精确测量。 

本发明的技术方案如下： 

采用该方法的装置包括测头、传递杠杆、交叉弹簧片和传感器。结构如示意图所示，为了减小传递杠杆测量误差的影响，传递杠杆采用铝质材料，以减少重量引起的影响。杠杆上表面有一定的平面度要求。杠杆整体成L型结构，侧面有一椭圆大孔贯穿整个杠杆，上表面有一小孔与大孔相通。小孔用于测头底部杆的深入，大孔用于放入螺母，螺母拧在测头底部杆上进而固定测头。杠杆底部为一薄梯形结构，为了进一步减小杠杆质量，此梯形板底部有一三角形的孔贯穿。底面要求有一定的平面度。测头安装于传递杠杆上，用于测量X方 向的微小位移。采用交叉弹簧片式的铰链结构替代回转体中常用的轴孔结构。传递杠杆通过两个相互交叉放置的交叉弹簧片固定于支座上，传感器位于传递杠杆的右侧。当测头存在X方向位移时，传递杠杆以交叉弹簧片的交点作为支点可将位移转换成Y方向位移，进而实现位移方向的转换，实现精确测量。 

本发明的有益效果是对于微量的转动来说其灵敏度高，测量力小，无间隙，操作简单，位移传递准确。 

附图说明

图1是本发明结构示意图。 

图2是传递杠杆结构示意图。 

图中：1测头；2交叉弹簧片；3传递杠杆；4支座；5传感器。 

具体实施方式

下面结合技术方案和附图详细叙述本发明专利的具体实施例。 

如图1所示，测头1安装于传递杠杆3上，用于测量X方向的微小位移。传递杠杆通过两个相互交叉放置的弹簧片(交叉弹簧片2)固定于支座4上，传感器5位于传递杠杆的右侧。测量过程中，工件沿箭头方向绕固定轴旋转，当测头1所接触的面有形状误差时，测头1存在X方向位移，引起传递杠杆以交叉弹簧片的交点作为支点转动，从而产生如下效果：测头1左右平移的距离与测头2测得的上下移动的距离为线性关系。这样通过测头2移动值就可以精确计算出测头1左右方向上的平移。在直接测量接触表面形状误差不方便时，就可以利用从而实现测量方向的转移(即把不容易测量的左右方向上的位移变化转换成容易测量的上下方向上的位移变化)，进行精确测量。