[发明专利]一种用于圆盘类零件平面度和平行度计量的装置

摘要

本发明公开了一种用于圆盘类零件平面度和平行度计量的装置，本发明基于极坐标系下的运动采点计量，极坐标系下的极径运动由气体静压直线导轨实现，极角运动由气体静压转台实现，导轨采用柔性连接器驱动提高运动精度，转台采用减薄设计提高装置稳定性，两者独立固定在基座上，构成精密极坐标系计量基准，避免复合运动耦合引入的计量误差，计量时工件置于气体静压转台上做旋转运动，位移传感器置于气体静压直线导轨做直线运动，位移传感器返回工件表面相对高度数据，经拟合计算获得工件平面度、平行度。本发明的结构简单、操作方便，适用于复杂工业环境下，现场计量圆盘类零件平面度、平行度。

主权项

1.一种用于圆盘类零件平面度和平行度计量的装置，其特征在于：所述的装置包括基座（1）、气体静压直线导轨单元、气体静压转台单元（2）和位移传感器，其中，所述的气体静压直线导轨单元含有侧导轨条（3）、上导轨条（4）、载物板（5）、连接板（6）、滑块（7）、柔性连接器（8）和滚珠丝杠（9）；气体静压转台单元（2）含有壳体（21）、上止推板（22）、节流器（23）、转子（24）、下止推板（25）、带轮Ⅰ（27）、同步带（28）和带轮Ⅱ（29）；其连接关系是，所述的气体静压直线导轨单元、气体静压转台单元（2）并列固定在基座（1）上；位移传感器固定在气体静压直线导轨单元的载物板（5）上；所述的两条侧导轨条（3）平行固定在基座（1）上，两条上导轨条（4）分别与侧导轨条（3）对应设置，并固定连接在侧导轨条（3）上；所述的侧导轨条（3）与上导轨条（4）之间构成“[ ]”型半封闭区，滑块（7）置于“[ ]”型半封闭区内，位于基座（1）的上表面；所述的滑块（7）分别与基座（1）上表面、上导轨条（4）下表面、侧导轨条（3）侧面滑动连接，滑块（7）的四周与“[ ]”型半封闭区中间设置有间隙Ⅰ；所述的基座（1）的表面开有凹槽，滚珠丝杠（9）固定在凹槽的底部，滚珠丝杠（9）上连接有柔性连接器（8），柔性连接器（8）与滑块（7）下表面固定连接，滚珠丝杠（9）通过柔性连接器（8）带动滑块（7）滑动，用于滑块（7）的定位与驱动；所述的滑块（7）上表面与连接板（6）固定连接，连接板（6）上固定连接有载物板（5）；所述的转子（24）的上、下表面平行，转子（24）的上表面固定有圆形的上止推板（22），转子（24）的下表面固定有圆形的下止推板（25），节流器（23）固定在壳体（21）内，转子（24）穿过节流器（23）的内孔，转子（24）的外圆面与节流器（23）的内孔面之间设置有间隙Ⅱ；所述的上止推板（22）下表面与节流器（23）的上表面之间，下止推板（25）上表面与节流器（23）的下表面之间均设置有间隙Ⅲ；所述的带轮Ⅰ（27）与下止推板（25）固定连接，伺服电机（26）固定在壳体（21）侧面，带轮Ⅱ（29）与伺服电机（26）转轴固定，同步带（28）分别与带轮Ⅰ（27）、带轮Ⅱ（29）连接，同步带（28）、带轮Ⅰ（27）、带轮Ⅱ（29）之间形成传动副，通过伺服电机（26）的转轴带动下止推板（25）、转子（24）和上止推板（22）的旋转；测量平面度时，将待测的零件置于气体静压转台（2）中央，传感器安装在载物板（5）上，调整位移传感器位置，使位移传感器测头与零件上表面接触并通过气体静压转台（2）中心，读取位移传感器测头相对零件中心距离r，控制气体静压转台（2）匀速旋转，同时读取气体静压转台（2）转角a和位移传感器数值x，由此构成一个包含采样点位置坐标和相对高度差的三维数组（r，a，x），控制气体静压直线导轨运动，改变不同的r值，获得一系列同心圆上均匀分布的采样点数据，将包含位置坐标和表面相对高度差的数据拟合，获得零件表面的形貌，计算零件表面平面度；测量平行度时，位移传感器为两只，相对安装，一只与零件上表面接触，读数为x1，另一只与零件下表面接触，读数为x2，获得的包含采样点位置坐标和零件表面数据构成四维数组（r，a，x1，x2），通过计算获得平行度。