一種基于電容位移計的直線位移檢測裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明用于機(jī)床精度檢測領(lǐng)域，特別是涉及一種基于電容位移計的直線位移檢測
目.0
【背景技術(shù)】
[0002]精密數(shù)控加工在涉及小型精密零件的大批量制造上具有低成本、高效率等優(yōu)勢，因而在現(xiàn)代切削加工領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。但是精密數(shù)控機(jī)床的精度測試往往依賴雙頻激光干涉儀等更加精密的設(shè)備。目前國內(nèi)用于機(jī)床精度測試的雙頻激光干涉儀主要依賴進(jìn)口，因而價格昂貴。并且雙頻激光干涉儀需要操作者具有相當(dāng)?shù)慕?jīng)驗(yàn)，對工作環(huán)境也具有較高的要求，而實(shí)際的工廠使用環(huán)境往往不能滿足其要求。以上因素對機(jī)床精度的測試造成不利影響。另外，在一般工廠里，工人往往采用百分表或更高精度的千分表進(jìn)行機(jī)床重復(fù)定位精度的簡單測試。由于百分表或千分表量程一般較小，因此測試都是在一個局部范圍內(nèi)進(jìn)行，無法進(jìn)行大范圍測試。因此該種方法不能滿足大規(guī)模的機(jī)床精度測試的要求。不難看出，現(xiàn)有技術(shù)還存在一定的缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決上述問題，本發(fā)明提供一種基于電容位移計的直線位移檢測裝置，能夠可實(shí)現(xiàn)大尺度精密位移，進(jìn)行精度檢測。采用對稱結(jié)構(gòu)，降低環(huán)境因素對測量結(jié)果的影響。結(jié)構(gòu)簡單，操作簡便，對使用者要求低，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種基于電容位移計的直線位移檢測裝置，包括直線位移模塊和位移信息采集模塊，所述直線位移模塊包括直線導(dǎo)軌、精密驅(qū)動單元和動平臺，所述精密驅(qū)動單元可驅(qū)動所述動平臺沿所述直線導(dǎo)軌往復(fù)運(yùn)動，所述位移信息采集模塊包括裝在所述動平臺上的電容位移計和裝在需要檢測的運(yùn)動軸上的電容測頭，所述電容位移計和電容探頭彼此正對設(shè)置。
[0005]進(jìn)一步作為本發(fā)明技術(shù)方案的改進(jìn)，所述直線導(dǎo)軌設(shè)有左擋壁和右擋壁，并在所述左擋壁和右擋壁間形成直線導(dǎo)槽，所述精密驅(qū)動單元裝在所述直線導(dǎo)槽內(nèi)，所述精密驅(qū)動單元包括兩個徑向伸縮單元和位于兩個所述徑向伸縮單元之間并與兩個徑向伸縮單元形成一個整體的軸向伸縮單元，所述徑向伸縮單元可沿垂直于所述直線導(dǎo)軌方向伸長或縮短，并使徑向伸縮單元的左右兩端與所述左擋壁和右擋壁頂緊或分離，所述軸向伸縮單元可沿所述直線導(dǎo)軌方向伸長或縮短，以驅(qū)動一所述徑向伸縮單元在所述直線導(dǎo)槽內(nèi)前后運(yùn)動。
[0006]進(jìn)一步作為本發(fā)明技術(shù)方案的改進(jìn)，所述徑向伸縮單元包括徑向伸縮塊，所述徑向伸縮塊上設(shè)有徑向伸縮槽，所述徑向伸縮槽包括分別位于所述徑向伸縮塊中部的連接部和位于所述連接部左右兩端的形變部，所述形變部和連接部形成“H”形的徑向伸縮槽，所述徑向伸縮槽內(nèi)裝有第一壓電陶瓷驅(qū)動器，所述第一壓電陶瓷驅(qū)動器穿過所述連接部且左右兩端分別與兩側(cè)形變部的內(nèi)壁固定連接。
[0007]進(jìn)一步作為本發(fā)明技術(shù)方案的改進(jìn)，所述徑向伸縮塊的左右兩端在所述形變部的外側(cè)設(shè)有第一質(zhì)量塊，所述第一質(zhì)量塊的端面形成可與所述左擋壁和右擋壁頂緊配合的圓弧面。
[0008]進(jìn)一步作為本發(fā)明技術(shù)方案的改進(jìn)，所述軸向伸縮單元包括橋型放大外框和裝在所述橋型放大外框內(nèi)的第二壓電陶瓷驅(qū)動器，所述橋型放大外框的前后兩端分別與兩個徑向伸縮單元連接，所述第二壓電陶瓷驅(qū)動器的左右兩端分別與所述橋型放大外框的左右兩側(cè)內(nèi)壁固定連接。
[0009]進(jìn)一步作為本發(fā)明技術(shù)方案的改進(jìn)，所述橋型放大外框的左右兩端均設(shè)有第二質(zhì)量塊，兩所述第二質(zhì)量塊上均裝有與所述動平臺連接的簧片。
[0010]進(jìn)一步作為本發(fā)明技術(shù)方案的改進(jìn)，所述直線導(dǎo)軌上裝有導(dǎo)軌密封蓋，所述精密驅(qū)動單元通過導(dǎo)軌密封蓋封裝在直線導(dǎo)槽中，所述導(dǎo)軌密封蓋上設(shè)有供所述簧片引出并可沿所述直線導(dǎo)軌往復(fù)運(yùn)動的導(dǎo)槽。
[0011]進(jìn)一步作為本發(fā)明技術(shù)方案的改進(jìn)，所述簧片的頂端通過上壓緊塊緊固在動平臺的左右兩端，簧片的底端通過下壓緊塊緊固在第二質(zhì)量塊的端面上。
[0012]進(jìn)一步作為本發(fā)明技術(shù)方案的改進(jìn)，所述徑向伸縮塊和橋型放大外框一體成型，所述上壓緊塊與動平臺通過螺釘連接，所述下壓緊塊與第二質(zhì)量塊通過螺釘連接。
[0013]進(jìn)一步作為本發(fā)明技術(shù)方案的改進(jìn)，所述電容位移計通過電容位移計夾緊塊裝在所述動平臺上，所述電容測頭通過測頭安裝塊裝在需要檢測的運(yùn)動軸上。
[0014]本發(fā)明的有益效果:應(yīng)用本基于電容位移計的直線位移檢測裝置進(jìn)行精度檢測時，將位移信息采集模塊的電容測頭裝在需要檢測的運(yùn)動軸上，直線導(dǎo)軌保持與該運(yùn)動軸的運(yùn)動方向，電容位移計與電容測頭正對放置，起始狀態(tài)下通過位移信息采集模塊測量并記錄電容位移計與電容測頭初始間距。啟動機(jī)床使運(yùn)動軸移動特定距離(檢測距離)后停止，然后啟動精密驅(qū)動單元，并驅(qū)動動平臺沿直線導(dǎo)軌運(yùn)動，當(dāng)隨動平臺同步運(yùn)動的電容位移計與電容測頭的間距等于初始間距時停止，記錄此間動平臺的移動距離(標(biāo)準(zhǔn)距離)，然后通過對比檢測距離和標(biāo)準(zhǔn)距離便可完成機(jī)床的精度檢測。本發(fā)明能夠可實(shí)現(xiàn)大尺度精密位移，進(jìn)行精度檢測。同時，采用對稱結(jié)構(gòu)，降低環(huán)境因素對測量結(jié)果的影響。結(jié)構(gòu)簡單，操作簡便，對使用者要求低，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。
【附圖說明】
[0015]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明:
圖1是本發(fā)明實(shí)施例整體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明實(shí)施例爆炸示圖；
圖3是本發(fā)明實(shí)施例直線位移模塊剖面視圖；
圖4是本發(fā)明實(shí)施例驅(qū)動單元結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]參照圖1至圖4，其顯示出了本發(fā)明之較佳實(shí)施例的具體結(jié)構(gòu)。以下將詳細(xì)說明本發(fā)明各元件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，而如果有描述到方向(上、下、左、右、前及后)時，是以圖4所示的結(jié)構(gòu)為參考描述，但本發(fā)明的實(shí)際使用方向并不局限如此。
[0017]本發(fā)明提供了一種基于電容位移計的直線位移檢測裝置，包括直線位移模塊I和位移信息采集模塊2，所述直線位移模塊I包括直線導(dǎo)軌11、精密驅(qū)動單元12和動平臺13，所述精密驅(qū)動單元12可驅(qū)動所述動平臺13沿所述直線導(dǎo)軌11往復(fù)運(yùn)動，所述位移信息采集模塊2包括通過電容位移計夾緊塊21裝在所述動平臺13上的電容位移計22和通過測頭安裝塊23裝在需要檢測的運(yùn)動軸3上的電容測頭24，所述電容位移計22和電容探頭24彼此正對設(shè)置。
[0018]應(yīng)用本基于電容位移計的直線位移檢測裝置進(jìn)行精度檢測時，將位移信息采集模塊2的電容測頭24裝在需要檢測的運(yùn)動軸3上，直線導(dǎo)軌11保持與該運(yùn)動軸3的運(yùn)動方向，電容位移計22與電容測頭24正對放置，起始狀態(tài)下通過位移信息采集模塊2測量并記錄電容位移計22與電容測頭24初始間距。啟動機(jī)床使運(yùn)動軸3移動特定距離(檢測距離)后停止，然后啟動精密驅(qū)動單元12，并驅(qū)動動平臺13沿直線導(dǎo)軌11運(yùn)動，當(dāng)隨動平臺13同步運(yùn)動的電容位移計22與電容測頭24的間距等于初始間距時停止，記錄此間動平臺的移動距離(標(biāo)準(zhǔn)距離)，然后通過對比檢測距離和標(biāo)準(zhǔn)距離便可完成機(jī)床的精度檢測。
[0019]所述直線導(dǎo)軌11設(shè)有左擋壁111和右擋壁112，并在所述左擋壁111和右擋壁112間形成直線導(dǎo)槽113，所述精密驅(qū)動單元12裝在所述直線導(dǎo)槽113內(nèi)，所述精密驅(qū)動單元12包括兩個徑向伸縮單元121和位于兩個所述徑向伸縮單元121之間并與兩個徑向伸縮單元121形成一個整體的軸向伸縮單元122，所述徑向伸縮單元121可沿垂直于所述直線導(dǎo)軌11方向伸長或縮短，并使徑向伸縮單元的121左右兩端與所述左擋壁111和右擋壁112頂緊或分離，所述軸向伸縮單元122可沿所述直線導(dǎo)軌11方向伸長或縮短，以驅(qū)動一所述徑向伸縮單元121在所述直線導(dǎo)槽113內(nèi)前后運(yùn)動。
[0020]精密驅(qū)動單元12在直線導(dǎo)槽113內(nèi)的運(yùn)動原理如下:
501、軸向伸縮單元122處于縮短狀態(tài)，一個徑向伸縮單元(第一徑向伸縮單元121a)處于伸長狀態(tài)，另一