精密傳動鏈光電測量機的製作方法

2023-04-28 19:21:31

專利名稱：精密傳動鏈光電測量機的製作方法
技術領域：
本發明涉及光電測量領域，具體地，涉及一種精密傳動鏈光電測量機。
背景技術：
精密傳動鏈光電測量機(以下簡稱「測量機」)是一種由光、機、電一體化形式組成的大型測量裝備，用於精密傳動鏈傳動誤差的精準測量、分析。尤其適用於高檔數控工具機與基礎製造裝備，汽車、高鐵列車，航天、航空、航海精密儀器，自動控制系統、裝置，計量測試儀器、設備，機器人關節，雷達、光學跟蹤儀器、設備，半導體、微電子製造測量等裝備中多種關鍵傳動功能部件、系統、裝置的動態傳動誤差測量和分析。使整機、系統、部件實現傳動優化設計，並對質量評估、工藝改進具有重要作用，從而使精密傳動鏈的傳動功能、功率傳遞、 動態響應具有高精度和高效能。目前，國內外的傳動鏈測量機(儀)，均以角位移量傳動誤差為測量目標，使用計算機軟、硬體處理測量數據，從而實現對齒輪加工及迴轉件加工工具機整機或單一角位移量輸入、輸出的傳動鏈誤差測量，但它們存在以下缺點
1、用途單一，使用面窄，滿足不了眾多用戶的需求且儀器設備利用率不能充分發揮，它們幾乎是專用儀器、設備，通用性差，市場應用範圍小；
2、儀器、設備上沒有專門用於被測物安裝、定位、調整使用的安裝誤差檢測系統，易產生被測物的安裝誤差而降低測量精度，且被測物安裝費時、費力，工作效率較低。

發明內容
本發明的目的在於，針對上述問題，提出一種精密傳動鏈光電測量機，以實現通用性強、測量精度高的優點。為實現上述目的，本發明採用的技術方案是
一種精密傳動鏈光電測量機，包括測量工作檯，角位移輸入、輸出光柵測量系統，角位移輸入、線位移輸出光柵測量系統，直線微位移輸入、輸出光柵測量系統，安裝誤差檢測系統和測量驅動控制系統；
在上述測量工作檯基臺檯面上裝有相互平行的三組精密直線導軌機構，所述角位移輸入、線位移輸出光柵測量系統安裝在第一直線導軌機構上；所述角位移輸入、輸出光柵測量系統安裝在第二直線導軌機構上；所述直線微位移輸入、輸出光柵測量系統和安裝誤差檢測系統安裝在第三直線導軌機構上；所述測量驅動控制系統分別與角位移輸入、線位移輸出光柵測量系統和角位移輸入、輸出光柵測量系統電連接在一起。根據本發明的優選實施例，還包括有測量數據處理與管理系統接受上述精密傳動鏈光電測量機的測量數據，並對該測量數據進行採集、處理、顯示、分析和存儲。根據本發明的優選實施例，所述測量工作檯包括基臺、四個千斤頂、第一直線導軌機構、第二直線導軌機構和第三直線導軌機構，上述四個千斤頂分別安裝在基臺底部的四處凹槽上，第一直線導軌機構、第二直線導軌機構和第三直線導軌機構相互平行的安裝在基臺上。根據本發明的優選實施例，所述角位移輸入、輸出光柵測量系統包括第二光電軸角編碼器、減速器、稀土電機、3個固定架和第三光電軸角編碼器；第一固定架被剛性安裝在第二直線導軌機構上的第一個滑塊平面上，所述伺服電機座固裝在第一固定架上，所述稀土電機固裝在伺服電機座上；第二固定架和第三固定架分別被固裝在第二直線導軌機構上，所述減速器座則被剛性緊固在第二個固定架上，所述諧波減速器固裝在減速器座上；所述第二光電軸角編碼器通過法蘭盤固裝在第三個固定架上；所述稀土電機具有兩端軸頸均，其中一端通過彈性聯軸節連接在第三光電軸角編碼器的伸出軸上，另一端通過彈性聯軸節與諧波減速器的輸入端相連；所述第二光電軸角編碼器的伸出軸通過彈性聯軸節與諧波減速器的輸出端相連接。根據本發明的優選實施例，所述角位移輸入、線位移輸出光柵測量系統包括滾珠絲槓、第一光電軸角編碼器、伺服電機、光柵尺、滾珠套、絲連板、讀連板、三個吊裝塊、理石臺和墊板；所述滾珠絲槓的兩端分別裝在兩個軸承座中，所述兩個軸承座分別固裝在理石檯面上，理石臺被放置在基檯面上，理石臺和基臺之間安裝有調整理石臺與基臺的水平的兩塊墊板；所述伺服電機固裝在電機座上，電機座固裝在理石臺上，伺服電機的伸出軸通過聯軸節與滾珠絲槓的一端相連；所述滾珠絲槓的另一端通過聯軸節與第一光電軸角編碼器的伸出軸連接，所述第一光電軸角編碼器固裝在聯軸套上，聯軸套固裝在軸承座上；所述三塊吊裝塊固裝在理石檯面上，光柵尺通過吊裝塊被剛性安裝在與滾珠絲槓相平行的位置； 所述第一直線導軌機構上的滑頭上裝有由絲連板和讀連板組成的連接組件，所述滾珠套與該連接組件剛性連接，該連接組件的另一端與光柵尺讀數頭剛性連接。根據本發明的優選實施例，所述安裝誤差檢測系統包括滑塊、超大量程光電長度計、數顯表組件、表架、支撐架、立柱和鎖緊杆；所述滑塊安裝在第三直線導軌機構上，所述底座固裝在滑塊上，所述立柱旋轉在底座的螺孔內，所述支撐架通過鎖緊杆緊固在立柱上， 所述超大量程光電長度計通過鎖緊杆安裝在支撐架上。根據本發明的優選實施例，所述直線微位移輸入、輸出光柵測量系統包括副工作檯、光電長度計、夾緊座和直線步進電機；所述副工作檯被安裝在第三直線導軌機構上的滑臺上，所述夾緊座固裝在副工作檯上，所述光電長度計通過夾緊座水平安裝在副工作檯上， 所述直線步進電機固裝在副工作檯上，其輸出端頂在光電長度計的測桿頭上。本發明的技術方案通過將各種測量系統組合在一起使用，增加了測量機的通用性，使該測量機用途比較廣泛。而設置工作檯，以放置被測量物從而避免了測量物的安裝誤差，從而提高了測量精度。同時本發明採用光電軸角編碼器用於測量角位移，進一步的提高了測量精度。本發明的其它特徵和優點將在隨後的說明書中闡述，並且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發明而了解。本發明的目的和其他優點可通過在所寫的說明書、權利要求書、以及附圖中所特別指出的結構來實現和獲得。下面通過附圖和實施例，對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。


附圖用來提供對本發明的進一步理解，並且構成說明書的一部分，與本發明的實
5施例一起用於解釋本發明，並不構成對本發明的限制。在附圖中
圖1為本發明實施例所述的精密傳動鏈光電測量機的結構示意圖； 圖2為圖1所示的精密傳動鏈光電測量機的正視圖； 圖3為本發明實施例所述的精密傳動鏈光電測量機的工作原理圖； 圖4為本發明實施例所述的測量數據處理與管理系統的軟體結構。結合附圖，本發明實施例中附圖標記如下
1-第一光電軸角位移編碼器；2-聯軸套；4-第一直線導軌機構；5-滾珠絲槓；6-第二固定架；7-第三固定架；8-第二直線導軌機構；10-第二光電軸角位移編碼器；11-編碼器座；13-聯軸節；14-第三直線導軌機構；17-副工作檯；18-光電長度計；19-夾緊座；21-直線步進電機；23-減速器座；24-法蘭盤；25-諧波減速器；26-電控箱A ； 27-稀土電機； 28-第一固定架；29-電機座；30-電控箱B ;31_ 第三光電軸角位移編碼器；32-軸承座； 33-電機座；35-連接彎板；36-伺服電機；37-光柵尺；39-滾珠套；40-絲連板；41-讀連板； 42-吊裝塊；47-千斤頂；48-基臺；49-墊板；50-理石臺；51-吊裝板；52- 滑塊；53-底座；54-鎖緊釘；55-超大量程長度計；56-支撐架；57-立柱；58-鎖緊杆；59-數顯表組件； 61-表架；63-計算機；64-印表機。
具體實施例方式以下結合附圖對本發明的優選實施例進行說明，應當理解，此處所描述的優選實施例僅用於說明和解釋本發明，並不用於限定本發明。如圖1所示，精密傳動鏈光電測量機，包括測量工作檯，角位移輸入、輸出光柵測量系統，角位移輸入、線位移輸出光柵測量系統，直線微位移輸入、輸出光柵測量系統，安裝誤差檢測系統和測量驅動控制系統；在測量工作檯基臺檯面上裝有相互平行的三組精密直線導軌機構，角位移輸入、線位移輸出光柵測量系統安裝在第一直線導軌機構上；角位移輸入、輸出光柵測量系統安裝在第二直線導軌機構上；直線微位移輸入、輸出光柵測量系統和安裝誤差檢測系統安裝在第三直線導軌機構上；測量驅動控制系統分別與角位移輸入、線位移輸出光柵測量系統和角位移輸入、輸出光柵測量系統電連接在一起。其中包括有測量數據處理與管理系統接受上述精密傳動鏈光電測量機的測量數據，並對該測量數據進行採集、處理、顯示、分析和存儲。其中測量工作檯包括基臺、四個千斤頂、第一直線導軌機構、第二直線導軌機構和第三直線導軌機構，上述四個千斤頂分別安裝在基臺底部的四處凹槽上，第一直線導軌機構、第二直線導軌機構和第三直線導軌機構相互平行的安裝在基臺上。其中角位移輸入、輸出光柵測量系統包括第二光電軸角編碼器、減速器、稀土電機、3個固定架和第三光電軸角編碼器；第一固定架被通過4個緊固螺釘安裝在第二直線導軌機構上的第一個滑塊平面上，伺服電機座固裝在第一固定架上，稀土電機固裝在伺服電機座上；第二固定架和第三固定架分別被固裝在第二直線導軌機構上，減速器座則被剛性緊固在第二個固定架上，諧波減速器固裝在減速器座上；第二光電軸角編碼器通過法蘭盤固裝在第三個固定架上；稀土電機具有兩端軸頸均，其中一端通過彈性聯軸節連接在第三光電軸角編碼器的伸出軸上，另一端通過彈性聯軸節與諧波減速器的輸入端相連；第二光電軸角編碼器的伸出軸通過彈性聯軸節與諧波減速器的輸出端相連接。
其中角位移輸入、線位移輸出光柵測量系統包括滾珠絲槓、第一光電軸角編碼器、 伺服電機、光柵尺、滾珠套、絲連板、讀連板、三個吊裝塊、理石臺和墊板；滾珠絲槓的兩端分別裝在兩個軸承座中，兩個軸承座分別固裝在理石檯面上，理石臺被放置在基檯面上，理石臺和基臺之間安裝有調整理石臺與基臺的水平的兩塊墊板；伺服電機固裝在電機座上，電機座固裝在理石臺上，伺服電機的伸出軸通過聯軸節與滾珠絲槓的一端相連；滾珠絲槓的另一端通過聯軸節與第一光電軸角編碼器的伸出軸連接，第一光電軸角編碼器固裝在聯軸套上，聯軸套固裝在軸承座上；三塊吊裝塊固裝在理石檯面上，光柵尺通過吊裝塊被通過4 個緊固螺釘在與滾珠絲槓相平行的位置；第一直線導軌機構上的滑頭上裝有由絲連板和讀連板組成的連接組件，滾珠套與該連接組件剛性連接，該連接組件的另一端與光柵尺讀數頭剛性連接。其中安裝誤差檢測系統包括滑塊、超大量程光電長度計、數顯表組件、表架、支撐架、立柱和鎖緊杆；滑塊安裝在第三直線導軌機構上，底座固裝在滑塊上，立柱旋轉在底座的螺孔內，支撐架通過鎖緊杆緊固在立柱上，超大量程光電長度計通過鎖緊杆安裝在支撐
1 ο直線微位移輸入、輸出光柵測量系統包括副工作檯、光電長度計、夾緊座和直線步進電機；副工作檯被安裝在第三直線導軌機構上的滑臺上，夾緊座固裝在副工作檯上，光電長度計通過夾緊座水平安裝在副工作檯上，直線步進電機固裝在副工作檯上，其輸出端頂在光電長度計的測桿頭上。圖1所示，精密傳動鏈光電測量機，包括主測量工作檯，角位移輸入、輸出光柵測量系統，角位移輸入、線位移輸出光柵測量系統，直線微位移輸入、輸出光柵測量系統，測量驅動控制系統，測量數據處理與管理系統，安裝誤差檢測系統七部分組成。主測量工作檯包括基臺48、四個千斤頂47、第一直線導軌機構4、第二直線導軌機構8、第三直線導軌機構14。上述四個千斤頂分別安裝在基臺底部的四處凹槽上，三組直線導軌副以相互平行的位置安裝在基臺上。角位移輸入、輸出光柵測量系統包括編碼器座11、第二光電軸角編碼器10、聯軸節13、減速器座23、減速器(被測物》5、法蘭盤對>、稀土電機27、固定架觀、伺服電機座29、 第三光電軸角編碼器31。固定架共3個，第一個固定架觀被通過4個緊固螺釘在第二直線導軌機構8的第一個滑塊平面上，固定架兩側面均有2條長形通槽，其作用是根據固定架所需位置移動的需要，可由螺釘和基臺48基面預留的鑲嵌金屬螺孔將固定架緊固在基臺基面上。稀土電機27被緊固在伺服電機座四上，電機座被緊固在固定架上，諧波減速器(被測物)25通過螺釘被緊固在減速器座23上，減速器座則被剛性緊固在第二固定架6上，如上所述也由螺釘緊固在基臺基面上。稀土電機兩端軸頸均是伸出的結構形式，其中一端通過彈性聯軸節13與第二光電軸角編碼器的伸出軸相連，另一端通過與上述相同的彈性聯軸節與諧波減速器(被測物)的輸入端相連。第二光電軸角編碼器10是角位移輸出測量基準器，它通過法蘭盤M被緊固在第三固定架7上。該固定架由螺釘緊固在基臺基面上，第二光電軸角編碼器及固定架可在第二直線導軌機構8上往返移動或被緊固在某一需要的位置上。第二光電軸角編碼器的伸出軸通過彈性聯軸節與諧波減速器的輸出端相連接。如上述結構設計和安裝方法的優點有其一，各組成部分均可在同一條直線導軌上移動或被固定，能夠提高它們的直線性安裝精度；其二，便於被測物和各相關件的快捷定位、裝卸和調整，提高工作效率；其三，便於使用本測量機中的安裝誤差檢測系統，提高各相關聯部件的同心度，從而有效地減小安裝誤差。第二光電軸角編碼器和第三光電軸角編碼器均是高精度、高性能的傳感器，它們可以在德國購得，也均是本廊坊萊格光電儀器公司生產的高新技術產品。上述選擇的兩臺編碼器主要技術參數相同，其編碼器的主光柵原始刻線數14400 對線/周 21600對線/周；輸出信號正餘弦，測量準確度士3" 士 1"；測量解析度通過光柵採集細分卡細分後獲得，一般為1" 0.2"。本角位移量輸入、輸出光柵測量系統的工作原理如下，諧波減速器(被測物)由稀土電機驅動，由於電機的兩軸端分別與減速器、 編碼器相連，諧波減速器的角位移輸入量θ 1的測量是由第三光電軸角編碼器和光柵採集
細分卡實現的，即線二巧^所，此式中Wl為編碼器主要光柵的角柵距，Nl為編碼器旋轉時
發出的脈衝數。上述減速器的輸出端與第二光電軸角編碼器相連，同理減速器的角位移輸
出量θ 2為咚二Wrl5C1W2,此式中W1為角柵距，i為減速器的傳動比，Ν2為編碼器旋轉時
發出的脈衝數。再由計算機做K力x乂-KjiM.處理，即可得出諧波減速器的傳動誤差值。當上述機構連續運動時，由計算機軟硬體處理、計算和分析後便可得到被測物傳動的動態誤差和性能。 角位移輸入、線位移輸出光柵測量系統包括第一光電軸角編碼器1、連軸套3、滾珠絲槓(被測物)5、電機座33、聯軸節13、伺服電機36、連接彎板35、光柵尺37、滾珠套39、 絲連板40、讀連板41、吊裝塊43、聯軸節13、理石臺50、墊板49、吊裝板51。滾珠絲槓5的兩端分別裝在兩個軸承座32中，這兩個軸承座分別通過螺釘被緊固在理石臺50面上，理石臺則被放置在基檯面上。這樣布局的好處是便於對更長尺寸的被測物測量，而不需要增加基臺的外形尺寸和整機重量。理石臺和基臺之間安裝有兩塊墊板49，其作用是調整理石臺與基臺的水平。伺服電機通過螺釘安裝在電機座33上，電機座則通過螺釘被緊固在理石臺上，電機伸出軸通過聯軸節13與滾珠絲的一端相連。第一光電軸角編碼器通過螺釘a安裝在聯軸套3上，聯軸套被緊固在軸承座32上，第一光電軸角編碼器的伸出軸通過聯軸節與滾珠絲槓的另一端連接。與滾珠絲槓相平行的位置上裝有第一直線導軌機構4，直線導軌通過螺釘P安裝在理石檯面上。三塊吊裝塊43通過螺釘被緊固在理石檯面上，光柵尺37 通過吊裝塊被通過4個緊固螺釘在與滾珠絲槓相平行的位置。直線導軌的滑頭上裝有由絲連板40和讀連板41組成的連接組件，該連接組件的一端與滾珠絲槓滾珠套39剛性連接， 另一端與光柵尺讀數頭剛性連接。上述結構設計具有以下優點其一，減小由安裝而產生的阿貝誤差；其二，當光柵尺測量滾珠絲槓副的傳動誤差時不受滾珠絲槓副空程誤差、運動發熱以及變形誤差的影響；其三，通過將本測量機上的安裝誤差檢測系統移置在第一直線導軌機構上來實現滾珠絲槓、第一直線導軌機構、光柵尺三者相互平行的安裝。該測量系統使用的第一光電軸角編碼器和光柵尺均是高精度、高性能的傳感器，它們可在德國購得，也均是本廊坊萊格光電儀器公司出產的高新技術產品。其中光柵尺的主要技術參數為光柵密度100對線/mm和50對線/mm ；輸出信號正餘弦；常用測量範圍0 IOOOmm ；最大量程 3010mm;準確度士3 μ m/m ；高測量解析度是通過光柵採集細分卡實現的，最小測量解析度 O-Ium0光柵尺的作用是檢測滾動絲槓副(被測物)的傳動誤差。上述光柵採集細分卡在德國可購到，它也是本廊坊萊格光電儀器公司出產的一種高新技術產品。第一光電軸角編碼器選用主要技術參數的依據是與光柵尺相一致。本角位移輸入、線位移輸出光柵測量系統
8的工作原理如下，滾動絲槓(被測物)由伺服電機驅動，絲槓旋轉使得絲槓上的滑塊產生線位移，與絲槓另一端相連的光電軸角編碼器將絲槓旋轉的角度量轉換成脈衝數P輸出，絲槓的螺距為h，光柵採集細分卡的細分數為n，由Α/px 可知線位移輸出的最小解析度，若有編碼器測量絲槓的旋轉周數N，則Ixfc為絲槓滑塊的線位移量。上述光柵尺的讀數頭與絲槓滑塊剛性相連，由光柵尺、細分卡組成的系統可以更準確的測量出絲槓副的線位移量為WxH，此式中W是光柵尺的柵距，H為光柵尺讀數頭移動後輸出的脈衝數，再由計算機做ΙΤχ//-Wxfc的數據處理，便可得出滾動絲槓副的傳動誤差值。當上述機構連續運動時由計算機軟硬體處理、計算、分析後便可得到被測物傳動的動態誤差和性能。直線微位移輸入、輸出光柵測量系統包括副工作檯17、光電長度計18、夾緊座19、 直線步進電機(被測物)21。副工作檯17被安裝在第三直線導軌機構14的滑臺上，光電長度計通過緊固在副工作檯上的夾緊座19水平安裝，直線步進電機21通過自身上的螺孔和螺釘被緊固在副工作檯上，直線步進電機安裝時使其輸出端頂在光電長度計的測桿頭上， 此測桿頭可以伸縮。上述光電長度計可以在德國購到，它也是本廊坊萊格光電儀器公司生產的一種高新技術產品。光電長度計的主要技術參數量程0 50mm;準確度士Iym 士 0. Ιμπι;系統解析度0. Iym 0.01 μπι。直線微位移輸入、輸出光柵測量系統的工作原理如下，直線步進電機(被測物)自身帶有驅動器，當計算機及插入式運動控制卡向驅動器發出步進指令時直線步進電機產生直線微位移，即發出輸入信號。若上述發出的步進指令個
數為Ni，直線步進電機軸的螺距為Hi，則直線步進電機輸入的直線微位移量為Zi=A^xtfi
，與此同時定在電機軸上的光電長度計便會產生輸出，若光電長度計中主光柵的柵距為Wi，
光電長度計移動時產生的脈衝數Na，則直線步進電機輸出的直線微位移量竹4 = ^凡，
再由計算機做巧χ·^-代數據處理，便可得出被測物直線步進電機的傳動誤差值。當上述機構連續運動時由計算機軟硬體處理、計算、分析後便可得到被測物傳動的動態誤差和性能。另外，對於自身不能產生輸入測量信號的被測物，如凸輪滑杆傳動機構，其測量時需要採用兩支光電長度計，其中一支頂在凸輪邊緣的軌跡面上，產生被測物以非線性軌跡運動的輸入信號。另一隻光電長度計頂在滑杆頂端面上，產生被測物的輸出信號。上述凸輪滑杆傳動機構的傳動測量模式仍然是以線位移量輸入、輸出的傳動鏈測量模式和原理。測量驅動控制系統包括伺服電機36的電控箱Α26、稀土電機27的電控箱Β30、裝於計算機63中的運動控制卡，它們均為市場上可購到的常規產品。本系統的控制過程如圖 3所示，稀土電機及其電控箱用於測量諧波減速器(被測物)的動力驅動和運動控制，伺服電機及其電控箱用於測量滾珠絲槓(被測物)的動力驅動和運動控制，計算機及運動控制卡用於向直線步進電機(被測物)發出定量的運動指令。測量數據處理與管理系統的作用是通過計算機軟硬體及外圍設備印表機64實現對測量數據的採集、處理、顯示、分析和存儲。該系統的軟體結構如圖3所示，由主控模塊、 數據採集模塊、數據存儲模塊、數據讀取模塊、數據分析處理模塊、數據顯示模塊組成。光柵採集細分卡和運動控制卡是該系統的硬體支撐。安裝誤差檢測系統包括滑塊52、底座53、鎖緊釘Μ、超大量程光電長度計55、支撐架56、立柱57、鎖緊杆58。安裝在導軌上的滑塊52是第三直線導軌14的附件，底座53通
9過螺釘緊固在滑塊上，立柱57通過自身的螺紋被緊固在底座的螺孔內，支撐架56通過鎖緊杆58緊固在立柱上，超大量程光電長度計通過鎖緊杆58安裝在支撐架上。本安裝誤差檢測系統的工作原理超大量程光電長度計與數顯表組件59、表架61共同組成光柵數顯測量單元，如圖3所示，該單元的工作原理與上述光柵尺的測量原理相同，本安裝誤差檢測系統的作用如上述測量機特徵中的內容所述。該系統中使用的「數顯表組件」在國內市場中易於購到，「超大量程光電長度計」在德國可購到。本測量機作為一種多用途的大型測量設備，隨機備有重要附件是必須且重要的，其主要附件之一是四種量程的高精度光電長度計， 其中量程200mm的1支，量程60mm的1支，量程IOmm的1支，量程5mm的1支，它們也是本廊坊開發區萊格光電儀器有限公司生產的高新技術產品。其中通過4個緊固螺釘可以用焊接等其他剛性連接代替。本發明具有如下優點
1、用途廣泛，實用性強，技術原理先進。測量機可以測量以角位移量輸入、輸出，以角位移量輸入、以線位移量輸出，以線位移量輸入、輸出，以非線性運動軌跡輸入、以線位移量輸出精密傳動鏈的動態傳動誤差和性能。2、測量準確可靠，因為測量機採用的測量基準器均為技術成熟先進、高精度的光柵傳感器。業內人士皆知光電軸角編碼器用於測量角位移，目前是全球最先進、精度最高的測角傳感器；光柵式線性編碼器(即光柵尺和光電長度計)用於線位移測量，目前的測量準確度僅次於雷射幹涉儀，在全球排第二位，而雷射波長受外界環境影響時波動性較大，應用條件複雜，不適用於本測量機。3、被測物裝卸、調整快捷，工作效率高，因為測量機採用了上述組合直線導軌機構和安裝誤差檢測系統。4、智能化程度高，測量功能強大，因為測量機採用了由插入式光柵採集細分卡、計算機軟硬體及印表機組成的測量數據處理與管理系統。最後應說明的是以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明， 儘管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，對於本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換。 凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種精密傳動鏈光電測量機，包括測量工作檯，角位移輸入、輸出光柵測量系統，角位移輸入、線位移輸出光柵測量系統，直線微位移輸入、輸出光柵測量系統，安裝誤差檢測系統和測量驅動控制系統；其特徵在於，在上述測量工作檯基臺檯面上裝有相互平行的三組精密直線導軌機構， 所述角位移輸入、線位移輸出光柵測量系統安裝在第一直線導軌機構上；所述角位移輸入、 輸出光柵測量系統安裝在第二直線導軌機構上；所述直線微位移輸入、輸出光柵測量系統和安裝誤差檢測系統安裝在第三直線導軌機構上；所述測量驅動控制系統分別與角位移輸入、線位移輸出光柵測量系統和角位移輸入、輸出光柵測量系統電連接在一起。
2.根據權利要求1所述的精密傳動鏈光電測量機，其特徵在於，還包括有測量數據處理與管理系統接受上述精密傳動鏈光電測量機的測量數據，並對該測量數據進行採集、處理、顯示、分析和存儲。
3.根據權利要求1或2所述的精密傳動鏈光電測量機，其特徵在於，所述測量工作檯包括基臺、四個千斤頂、第一直線導軌機構、第二直線導軌機構和第三直線導軌機構，上述四個千斤頂分別安裝在基臺底部的四處凹槽上，第一直線導軌機構、第二直線導軌機構和第三直線導軌機構相互平行的安裝在基臺上。
4.根據權利要求1或2所述的精密傳動鏈光電測量機，其特徵在於，所述角位移輸入、 輸出光柵測量系統包括第二光電軸角編碼器、減速器、稀土電機、3個固定架和第三光電軸角編碼器；第一固定架被剛性安裝在第二直線導軌機構上的第一個滑塊平面上，所述伺服電機座固裝在第一固定架上，所述稀土電機固裝在伺服電機座上；第二固定架和第三固定架分別被固裝在第二直線導軌機構上，所述減速器座則被剛性緊固在第二個固定架上，所述諧波減速器固裝在減速器座上；所述第二光電軸角編碼器通過法蘭盤固裝在第三個固定架上；所述稀土電機具有兩端軸頸均，其中一端通過彈性聯軸節連接在第三光電軸角編碼器的伸出軸上，另一端通過彈性聯軸節與諧波減速器的輸入端相連；所述第二光電軸角編碼器的伸出軸通過彈性聯軸節與諧波減速器的輸出端相連接。
5.根據權利要求1或2所述的精密傳動鏈光電測量機，其特徵在於，所述角位移輸入、 線位移輸出光柵測量系統包括滾珠絲槓、第一光電軸角編碼器、伺服電機、光柵尺、滾珠套、 絲連板、讀連板、三個吊裝塊、理石臺和墊板；所述滾珠絲槓的兩端分別裝在兩個軸承座中， 所述兩個軸承座分別固裝在理石檯面上，理石臺被放置在基檯面上，理石臺和基臺之間安裝有調整理石臺與基臺的水平的兩塊墊板；所述伺服電機固裝在電機座上，電機座固裝在理石臺上，伺服電機的伸出軸通過聯軸節與滾珠絲槓的一端相連；所述滾珠絲槓的另一端通過聯軸節與第一光電軸角編碼器的伸出軸連接，所述第一光電軸角編碼器固裝在聯軸套上，聯軸套固裝在軸承座上；所述三塊吊裝塊固裝在理石檯面上，光柵尺通過吊裝塊被剛性安裝在與滾珠絲槓相平行的位置；所述第一直線導軌機構上的滑頭上裝有由絲連板和讀連板組成的連接組件，所述滾珠套與該連接組件剛性連接，該連接組件的另一端與光柵尺讀數頭剛性連接。
6.根據權利要求1或2所述的精密傳動鏈光電測量機，其特徵在於，所述安裝誤差檢測系統包括滑塊、超大量程光電長度計、數顯表組件、表架、支撐架、立柱和鎖緊杆；所述滑塊安裝在第三直線導軌機構上，所述底座固裝在滑塊上，所述立柱旋轉在底座的螺孔內，所述支撐架通過鎖緊杆緊固在立柱上，所述超大量程光電長度計通過鎖緊杆安裝在支撐架上。
7.根據權利要求1或2所述的精密傳動鏈光電測量機，其特徵在於，所述直線微位移輸入、輸出光柵測量系統包括副工作檯、光電長度計、夾緊座和直線步進電機；所述副工作檯被安裝在第三直線導軌機構上的滑臺上，所述夾緊座固裝在副工作檯上，所述光電長度計通過夾緊座水平安裝在副工作檯上，所述直線步進電機固裝在副工作檯上，其輸出端頂在光電長度計的測桿頭上。
全文摘要
本發明公開了一種精密傳動鏈光電測量機，包括測量工作檯，角位移輸入、輸出光柵測量系統，角位移輸入、線位移輸出光柵測量系統，直線微位移輸入、輸出光柵測量系統，安裝誤差檢測系統和測量驅動控制系統；在上述測量工作檯基臺檯面上裝有相互平行的三組精密直線導軌機構，所述角位移輸入、線位移輸出光柵測量系統安裝在第一直線導軌機構上；所述角位移輸入、輸出光柵測量系統安裝在第二直線導軌機構上；所述直線微位移輸入、輸出光柵測量系統和安裝誤差檢測系統安裝在第三直線導軌機構上；所述測量驅動控制系統分別與角位移輸入、線位移輸出光柵測量系統和角位移輸入、輸出光柵測量系統電連接在一起。以實現用途廣泛，測量精度高的目的。
文檔編號G01M13/02GK102353539SQ20111030717
公開日2012年2月15日 申請日期2011年10月11日 優先權日2011年10月11日
發明者史淑華, 張一鋼, 李國洪, 王曉, 許興智, 高峰 申請人:廊坊開發區萊格光電儀器有限公司