專利名稱：一種轉(zhuǎn)角測量機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及測量技術(shù)工程和機(jī)械設(shè)計(jì)工程，具體是一種轉(zhuǎn)角測量機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
目前，在采用直線位移傳感器作為測量元器件而構(gòu)建的并聯(lián)四邊形測量轉(zhuǎn)角的機(jī)構(gòu)中，可以采用多種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)形式，但根據(jù)實(shí)際情況，在測量精度要求較高時(shí)，對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求較高，如何保證設(shè)計(jì)要求而較小引入加工誤差是設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。對(duì)于該機(jī)構(gòu)的測量原理而言，如何保證直線位移傳感器移動(dòng)軌跡與兩端回轉(zhuǎn)軸心連線平行或重合和初始位置參數(shù)的標(biāo)定是提高測量精度的難點(diǎn)。人們一般采用串聯(lián)式結(jié)構(gòu)，在轉(zhuǎn)角處裝碼盤。采用滾珠直線導(dǎo)軌滑塊運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)作為導(dǎo)向，直線位移傳感器只作為測量元器件的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)還未見報(bào)道。
實(shí)用新型內(nèi)容為提高并聯(lián)四邊型測量轉(zhuǎn)角機(jī)構(gòu)的測量精度，本實(shí)用新型的目的是提供一種轉(zhuǎn)角測量機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)，采用本實(shí)用新型能在保證運(yùn)動(dòng)精度的情況下，盡量簡化設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的包括帶有動(dòng)尺頭的直線位移傳感器，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，軸，其中直線位移傳感器為三根，每根直線位移傳感器通過動(dòng)尺頭分別安裝在導(dǎo)向機(jī)構(gòu)上；其中直線位移傳感器A的一端安裝在A軸上，另一端與直線位移傳感器B的一端一起安裝在D軸上，直線位移傳感器C的一端安裝在B軸上，另一端與直線位移傳感器B的另一端一起安裝在C軸上，三根直線位移傳感器為上、下兩層分布結(jié)構(gòu)，整體呈“N”字型結(jié)構(gòu)；A軸和B軸通過轉(zhuǎn)動(dòng)副設(shè)在固定端上；C軸和D軸通過轉(zhuǎn)動(dòng)副和運(yùn)動(dòng)端連接；所述導(dǎo)向機(jī)構(gòu)由直線位移傳感器和導(dǎo)軌支撐板，直線滾珠導(dǎo)軌，滾珠滑塊支撐板，滾珠滑塊及連接塊組成，直線位移傳感器和導(dǎo)軌平行安裝，動(dòng)尺頭分別安裝在滾珠滑塊上，滾珠滑塊與直線滾珠導(dǎo)軌滑動(dòng)連接，直線滾珠導(dǎo)軌安裝在直線位移傳感器和導(dǎo)軌支撐板上，其中兩塊直線位移傳感器和導(dǎo)軌支撐板同軸、并與兩塊滾珠滑塊支撐板同軸，即直線位移傳感器A、和直線位移傳感器C與導(dǎo)軌支撐板同軸、并與所在的兩塊滾珠滑塊支撐板同軸，直線位移傳感器和導(dǎo)軌支撐板及滾珠滑塊支撐板分別通過轉(zhuǎn)動(dòng)副和四根軸連接，三根直線滾珠導(dǎo)軌、滾珠滑塊安裝的中心線分別通過兩端支撐用的軸中心的連線；所述直線位移傳感器的動(dòng)尺和滾珠滑塊支撐板通過連接塊連接。
本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)1.本實(shí)用新型將測量元器件和運(yùn)動(dòng)直線導(dǎo)向結(jié)構(gòu)分開，提高測量精度。
2.采用導(dǎo)軌滑塊結(jié)構(gòu)使直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向結(jié)構(gòu)簡單、精度高。
3.上下兩層的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)、同軸設(shè)計(jì)思想更有利于標(biāo)定和提高精度。
4.結(jié)構(gòu)簡單，更能從加工上保證測量角度的精度指標(biāo)。


圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)設(shè)裝配圖。
圖2為圖1的俯視圖。
圖3為圖2的A-A旋轉(zhuǎn)視圖。
圖4為圖2的B-B旋轉(zhuǎn)視圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
如圖1所示，本實(shí)用新型由包括帶有動(dòng)尺頭1的直線位移傳感器(直線位移傳感器A10，直線位移傳感器B11，直線位移傳感器C12)，移動(dòng)機(jī)構(gòu)，軸，其中直線位移傳感器為三根，每根直線位移傳感器通過動(dòng)尺頭1分別安裝在移動(dòng)機(jī)構(gòu)上，具體為直線位移傳感器A10的一端安裝在A軸9上，另一端與直線位移傳感器B11的一端一起安裝在D軸16上，直線位移傳感器C12的一端安裝在B軸13上，另一端與直線位移傳感器B11的另一端一起安裝在C軸14上，三根直線位移傳感器呈“N”字型結(jié)構(gòu)；A軸9和B軸13通過轉(zhuǎn)動(dòng)副(軸承)設(shè)在固定端8上；C軸14和D軸16通過轉(zhuǎn)動(dòng)副(軸承)和運(yùn)動(dòng)端5連接。
所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)由直線位移傳感器和導(dǎo)軌支撐板3，直線滾珠導(dǎo)軌4，滾珠滑塊支撐板6，滾珠滑塊7及連接塊15組成，直線位移傳感器和導(dǎo)軌平行安裝，動(dòng)尺頭1分別安裝在滾珠滑塊7上，滾珠滑塊7與直線滾珠導(dǎo)軌4滑動(dòng)連接，直線滾珠導(dǎo)軌4安裝在直線位移傳感器和導(dǎo)軌支撐板3上，其中兩塊直線位移傳感器和導(dǎo)軌支撐板3同軸、并與兩塊滾珠滑塊支撐板6同軸(即直線位移傳感器A10、和直線位移傳感器C12與導(dǎo)軌支撐板3同軸、并與所在的兩塊滾珠滑塊支撐板6同軸)，直線位移傳感器和導(dǎo)軌支撐板3及滾珠滑塊支撐板6分別通過轉(zhuǎn)動(dòng)副(軸承)和四根軸連接，三根直線滾珠導(dǎo)軌、滾珠滑塊安裝的中心線分別通過兩端支撐用的軸中心的連線，直線位移傳感器的動(dòng)尺1和滾珠滑塊支撐板6通過連接塊15連接。
本實(shí)用新型采用滾珠直線導(dǎo)軌滑塊運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)作為導(dǎo)向，直線位移傳感器只作為測量元器件，其中三根直線位移傳感器和三根直線滾珠導(dǎo)軌4分別由3塊直線位移傳感器和導(dǎo)軌支撐板3支撐，三塊滑塊支撐板6分別支撐三個(gè)滑塊，滑塊在直線滾珠導(dǎo)軌4上滑動(dòng)，直線位移傳感器和導(dǎo)軌支撐板3和滾珠滑塊支撐板6分別通過轉(zhuǎn)動(dòng)副(軸承)和四根軸連接，并且其中兩塊直線位移傳感器和導(dǎo)軌支撐板3同軸、兩塊滾珠滑塊支撐板6同軸，導(dǎo)軌、滑塊中心線通過兩端支撐軸中心的連線，本實(shí)施例中A軸9和B軸13通過軸承和固定端8連接，C軸14和D軸16通過軸承和運(yùn)動(dòng)端5連接，三組直線位移傳感器、導(dǎo)軌、滑塊、支撐板為上、下兩層分布結(jié)構(gòu)，從投影圖上看呈N字形。
卡板2標(biāo)定用(標(biāo)定兩軸之間距離)，在標(biāo)定初始條件時(shí)安裝于直線位移傳感器之間的兩個(gè)軸上，四個(gè)軸卡三次。
本實(shí)用新型工作原理是本實(shí)用新型整個(gè)機(jī)構(gòu)具有3個(gè)自由度，即運(yùn)動(dòng)端5可以實(shí)現(xiàn)平面內(nèi)的兩維移動(dòng)和繞垂直平面的任意軸轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)運(yùn)動(dòng)端5轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于固定端8不動(dòng)，滑塊相對(duì)導(dǎo)軌移動(dòng)，3根直線位移傳感器的動(dòng)尺尺頭1隨作為相對(duì)靜尺的滾珠滑塊支撐板6移動(dòng)，即兩軸間的距離發(fā)生變化，變化的距離可直接通過直線位移傳感器讀出，則運(yùn)動(dòng)端5相對(duì)規(guī)定端8的轉(zhuǎn)角可通過相關(guān)計(jì)算得到(已知三角形的邊求夾角)。
當(dāng)運(yùn)動(dòng)端5轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于固定端8不動(dòng)，3根直線位移傳感器兩端的轉(zhuǎn)動(dòng)副轉(zhuǎn)動(dòng)及動(dòng)尺和靜尺相對(duì)移動(dòng)，即直線位移傳感器兩端的轉(zhuǎn)動(dòng)副之間的距離發(fā)生變化，變化的距離可直接通過傳感器讀出，則可通過3個(gè)位移傳感器兩端的轉(zhuǎn)動(dòng)副之間的距離和運(yùn)動(dòng)端5和固定端8上兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副之間的距離計(jì)算出運(yùn)動(dòng)端5相對(duì)固定端8的轉(zhuǎn)動(dòng)角度。當(dāng)運(yùn)動(dòng)端5相對(duì)固定端8作直線兩維移動(dòng)時(shí)，移動(dòng)的位移也可通過上述長度計(jì)算出。
本實(shí)用新型整個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可試用到空間對(duì)接機(jī)構(gòu)緩沖試驗(yàn)臺(tái)上。
權(quán)利要求1.一種轉(zhuǎn)角測量機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)，其特征在于包括帶有動(dòng)尺頭(1)的直線位移傳感器，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，軸，其中直線位移傳感器為三根，每根直線位移傳感器通過動(dòng)尺頭(1)分別安裝在導(dǎo)向機(jī)構(gòu)上；其中直線位移傳感器A(10)的一端安裝在A軸(9)上，另一端與直線位移傳感器B(11)的一端一起安裝在D軸(16)上，直線位移傳感器C(12)的一端安裝在B軸(13)上，另一端與直線位移傳感器B(11)的另一端一起安裝在C軸(14)上，三根直線位移傳感器為上、下兩層分布結(jié)構(gòu)，整體呈“N”字型結(jié)構(gòu)；A軸(9)和B軸(13)通過轉(zhuǎn)動(dòng)副設(shè)在固定端(8)上；C軸(14)和D軸(16)通過轉(zhuǎn)動(dòng)副和運(yùn)動(dòng)端(5)連接。
2.按權(quán)利要求1所述轉(zhuǎn)角測量機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)，其特征在于所述導(dǎo)向機(jī)構(gòu)由直線位移傳感器和導(dǎo)軌支撐板(3)，直線滾珠導(dǎo)軌(4)，滾珠滑塊支撐板(6)，滾珠滑塊(7)及連接塊(15)組成，直線位移傳感器和導(dǎo)軌平行安裝，動(dòng)尺頭(1)分別安裝在滾珠滑塊(7)上，滾珠滑塊(7)與直線滾珠導(dǎo)軌(4)滑動(dòng)連接，直線滾珠導(dǎo)軌(4)安裝在直線位移傳感器和導(dǎo)軌支撐板(3)上，其中兩塊直線位移傳感器和導(dǎo)軌支撐板(3)同軸、并與兩塊滾珠滑塊支撐板(6)同軸，即直線位移傳感器A(10)、和直線位移傳感器C(12)與導(dǎo)軌支撐板(3)同軸、并與所在的兩塊滾珠滑塊支撐板(6)同軸，直線位移傳感器和導(dǎo)軌支撐板(3)及滾珠滑塊支撐板(6)分別通過轉(zhuǎn)動(dòng)副和四根軸連接，三根直線滾珠導(dǎo)軌、滾珠滑塊安裝的中心線分別通過兩端支撐用的軸中心的連線。
3.按權(quán)利要求2所述轉(zhuǎn)角測量機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)，其特征在于所述直線位移傳感器的動(dòng)尺(1)和滾珠滑塊支撐板(6)通過連接塊(15)連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及測量技術(shù)工程和機(jī)械設(shè)計(jì)工程，具體是一種轉(zhuǎn)角測量機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)。包括帶有動(dòng)尺頭的直線位移傳感器，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，軸，其中直線位移傳感器為三根，每根直線位移傳感器通過動(dòng)尺頭分別安裝在導(dǎo)向機(jī)構(gòu)上；其中直線位移傳感器A的一端安裝在A軸上，另一端與直線位移傳感器B的一端一起安裝在D軸上，直線位移傳感器C的一端安裝在B軸上，另一端與直線位移傳感器B的另一端一起安裝在C軸上，三根直線位移傳感器為上、下兩層分布結(jié)構(gòu)，整體呈“N”字型結(jié)構(gòu)；A軸和B軸通過轉(zhuǎn)動(dòng)副設(shè)在固定端上；C軸和D軸通過轉(zhuǎn)動(dòng)副和運(yùn)動(dòng)端連接。本實(shí)用新型可提高并聯(lián)四邊形測量轉(zhuǎn)角機(jī)構(gòu)的測量精度，能在保證運(yùn)動(dòng)精度的情況下，盡量簡化設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。
文檔編號(hào)G01B5/24GK2716801SQ20042007049
公開日2005年8月10日 申請(qǐng)日期2004年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月1日
發(fā)明者徐志剛, 房立金, 趙明揚(yáng), 王洪光 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院沈陽自動(dòng)化研究所