[发明专利]一种基于电容位移计的直线位移检测装置

说明书

技术领域

本发明用于机床精度检测领域，特别是涉及一种基于电容位移计的直线位移检测装置。

背景技术

精密数控加工在涉及小型精密零件的大批量制造上具有低成本、高效率等优势，因而在现代切削加工领域得到广泛应用。但是精密数控机床的精度测试往往依赖双频激光干涉仪等更加精密的设备。目前国内用于机床精度测试的双频激光干涉仪主要依赖进口，因而价格昂贵。并且双频激光干涉仪需要操作者具有相当的经验，对工作环境也具有较高的要求，而实际的工厂使用环境往往不能满足其要求。以上因素对机床精度的测试造成不利影响。另外，在一般工厂里，工人往往采用百分表或更高精度的千分表进行机床重复定位精度的简单测试。由于百分表或千分表量程一般较小，因此测试都是在一个局部范围内进行，无法进行大范围测试。因此该种方法不能满足大规模的机床精度测试的要求。不难看出，现有技术还存在一定的缺陷。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种基于电容位移计的直线位移检测装置，能够可实现大尺度精密位移，进行精度检测。采用对称结构，降低环境因素对测量结果的影响。结构简单，操作简便，对使用者要求低，提高生产效率，降低生产成本。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于电容位移计的直线位移检测装置，包括直线位移模块和位移信息采集模块，所述直线位移模块包括直线导轨、精密驱动单元和动平台，所述精密驱动单元可驱动所述动平台沿所述直线导轨往复运动，所述位移信息采集模块包括装在所述动平台上的电容位移计和装在需要检测的运动轴上的电容测头，所述电容位移计和电容探头彼此正对设置。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述直线导轨设有左挡壁和右挡壁，并在所述左挡壁和右挡壁间形成直线导槽，所述精密驱动单元装在所述直线导槽内，所述精密驱动单元包括两个径向伸缩单元和位于两个所述径向伸缩单元之间并与两个径向伸缩单元形成一个整体的轴向伸缩单元，所述径向伸缩单元可沿垂直于所述直线导轨方向伸长或缩短，并使径向伸缩单元的左右两端与所述左挡壁和右挡壁顶紧或分离，所述轴向伸缩单元可沿所述直线导轨方向伸长或缩短，以驱动一所述径向伸缩单元在所述直线导槽内前后运动。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述径向伸缩单元包括径向伸缩块，所述径向伸缩块上设有径向伸缩槽，所述径向伸缩槽包括分别位于所述径向伸缩块中部的连接部和位于所述连接部左右两端的形变部，所述形变部和连接部形成“H”形的径向伸缩槽，所述径向伸缩槽内装有第一压电陶瓷驱动器，所述第一压电陶瓷驱动器穿过所述连接部且左右两端分别与两侧形变部的内壁固定连接。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述径向伸缩块的左右两端在所述形变部的外侧设有第一质量块，所述第一质量块的端面形成可与所述左挡壁和右挡壁顶紧配合的圆弧面。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述轴向伸缩单元包括桥型放大外框和装在所述桥型放大外框内的第二压电陶瓷驱动器，所述桥型放大外框的前后两端分别与两个径向伸缩单元连接，所述第二压电陶瓷驱动器的左右两端分别与所述桥型放大外框的左右两侧内壁固定连接。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述桥型放大外框的左右两端均设有第二质量块，两所述第二质量块上均装有与所述动平台连接的簧片。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述直线导轨上装有导轨密封盖，所述精密驱动单元通过导轨密封盖封装在直线导槽中，所述导轨密封盖上设有供所述簧片引出并可沿所述直线导轨往复运动的导槽。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述簧片的顶端通过上压紧块紧固在动平台的左右两端，簧片的底端通过下压紧块紧固在第二质量块的端面上。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述径向伸缩块和桥型放大外框一体成型，所述上压紧块与动平台通过螺钉连接，所述下压紧块与第二质量块通过螺钉连接。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述电容位移计通过电容位移计夹紧块装在所述动平台上，所述电容测头通过测头安装块装在需要检测的运动轴上。