[发明专利]一种基于电容位移传感器原理的滑块位姿测量平台有效

专利信息
申请号: 202110535613.5 申请日: 2021-05-17
公开(公告)号: CN113155006B 公开(公告)日: 2022-06-07
发明(设计)人: 彭柱;张楷源;黄娟;雷兆虹;余银红;燕盈萍;冯世成;黄静 申请(专利权)人: 长沙理工大学
主分类号: G01B7/02 分类号: G01B7/02;G01M13/00
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
地址: 410114 湖南省*** 国省代码: 湖南;43
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摘要:
搜索关键词: 一种 基于 电容 位移 传感器 原理 滑块位姿 测量 平台
【说明书】:

本发明公开了一种基于电容位移传感器的滑块位姿测量平台,包括驱动电机、刚性联轴器、扭矩传感器、弹性联轴器、轴承座、曲柄盘、输出轴、连杆、调节手柄、导轨支撑柱、紧固件、滑块、第一导轨、第二导轨、机架、连杆安装块、尼龙滑块、金属滑块、金属极板、极板固定件。所述驱动电机通过所述刚性联轴器与所述扭矩传感器连接,再通过所述弹性联轴器与所述曲柄盘连接,所述连杆的一端与所述曲柄盘连接,所述连杆的另一端通过所述紧固件与所述滑块上的安装孔连接,所述滑块与所述第一导轨、所述第二导轨形成一个完整的移动副。采用本发明的技术方案,可实现滑块与滑轨间隙的无级调节,并且能够有效区分滑块运动过程中的自由状态和碰撞现象,解决了移动副间隙动力学研究的实验技术问题。

技术领域

本发明涉及机械设计领域,特别是涉及一种基于电容位移传感器原理的滑块位姿测量平台。

背景技术

随着我国综合国力的持续提升和精密机械结构的不断发展,目前的工程实际应用对机械系统的精度要求越来越高,对工程机械运动过程的稳定性及抗干扰能力要求也越来越高,因此需要对机械结构的动力学特性做进一步的深度研究,有必要将机械运动过程变得更加的细化,以便使其运动平稳性及机械结构的综合性能得到全面的提升。

专利文件CN205154901U公开了一种直线滑轨用可调间隙滑块,其主要技术方案是:一种直线滑轨用可调问隙滑块包括滑块主体,滑块主体上开设T型槽,滑块主体两端均安装挡板,挡板通过固定螺栓与滑块主体连接,滑块主体的T型槽内靠近滑块主体顶面的一侧设置第一斜块,第一斜块一侧设置第二斜块,第二斜块与滑块主体的T型槽侧壁接触,第一斜块和第二斜块均为两端厚度不同的垫块,滑块主体两端的挡板上均设置第一螺孔和第二螺孔,各第一螺孔内安装第一调整螺栓,各第二螺孔内安装第二调整螺栓,滑块主体两端的第一调整螺栓分别与第一斜块两端接触,滑块主体两端的第二调整螺栓分别与第二斜块两端接触。此发明通过对滑块的结构调整,能够降低滑块生产过程中对设备加工精度的需求,同时减少滑块的生产成本,但其由于对滑块结构做出了调整,因此有可能改变滑块的原有接触面,从而破坏滑块的工作环境,且并没有对滑块运动过程的状态进一步细分,不利于问题的进一步研究和探讨。

专利文件CN106989913B公开了一种滑块和导轨间隙可调的移动副实验模拟装置,其主要技术方案是:一种滑块和导轨间隙可调的移动副实验模拟装置,其设有导轨支撑架,导轨支撑架由连接板和支撑板组成,特征在于导轨支撑架的支撑板上设有导轨侧板,导轨侧板的上下两侧设有导轨挡板,导轨挡板由微调部、定位部和卡接部组成,微调部为一微调板,微调板上设有微调长圆孔,微调长圆孔内设有微调螺钉,定位部为一定位板,卡接部为一卡接板,导轨挡板中的定位板和卡接板与导轨侧板之间形成轨道腔,轨道腔内设有滑块,其中一个导轨挡板的定位板上设有调整孔,调整孔内设有间隙调整螺钉,间隙调整螺钉穿过调整孔并与导轨侧板上设有的螺纹孔相连接。此发明通过内六角螺钉方式进行间隙调整,具有方便快速调整移动副导轨和滑块间隙大小的优点,但此发明不能精确获取调整间隙值的大小,且不能区分滑块运动过程的状态,不利于移动副研究的深入。

众所周知,为保证机械零件顺利装配和运动副的正常运动,间隙是不可避免的。间隙使实际机构与理想机构的运动发生偏离,激起系统的高阶振动,会导致机构运动精度的降低,同时间隙内碰撞引起冲击动载荷,影响系统载荷的传递,容易造成运动副破坏与失效,因此对移动副间隙的研究迫在眉睫。

目前,对移动副间隙的理论研究已经有了较多的成果,但是对实验的探究还存在一些不足,主要表现如下:

1、现有的实验装置在调整滑块与滑轨间间隙时存在会破坏滑块原有工作环境以及无法获取单次调整的间隙值大小等问题。

2、现有的实验装置对移动副间隙的动力学研究通常局限于加速度传感器,缺乏对滑块运动状态的直接监测。

3、现有的实验装置缺乏对滑块与滑轨之间的接触和自由两种状态的区分,同时未对状态切换过程中的碰撞和冲击现象进行探究。

4、现有的实验装置对移动副间隙研究的适应性不够,缺乏更加灵活的组装拆卸结构。

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