一种二维高精度检测平台的制作方法

本发明属于精密仪器设备领域，具体是一种用于进行二维高精度检测的检测平台。

背景技术：

二维高精度检测平台主要用于精密仪器的二维精度检测、与二维位置相关的机械、电学、声学等性能的检测和标定，检测平台自身的位置精度至关重要。

目前，用于检测平台方位轴的转动和定位主要是采用齿轮传动配合大直径轴承进行支撑及转动。但轴承自身会存在间隙，导致方位轴晃动，而且齿轮和轴承的精度决定了方位轴的精度，这就需要很高精度的轴承，其成本高，加工难度大。

技术实现要素：

本发明针对现有技术的上述不足，提出了一种二维高精度检测平台，其体积轻便，便于安装调整，并且能够实现方位轴在360°范围内任意圈转动，定位及精度可调。

本专利的二维高精度检测平台，包括底座、轨道、轨道调整机构、滚轮机构和平台，轨道调整机构布置不少于3组、沿轨道的长度方向等间距布置固设在底座上，轨道放置在轨道调整机构上，所述的平台通过滚轮机构放置在轨道上。

上述的二维高精度检测平台，所述的轨道为环形，平台为圆盘形，轨道与平台同心布置，滚轮机构沿平台的圆周方向布置放置在环形的轨道上，底座正对环形轨道圆心位置设置有转轴，平台与转轴可转动连接。轨道调整机构沿轨道圆周方向布置不少于8组。

上述的二维高精度检测平台，还包括桥式水平仪，桥式水平仪布置在轨道上且位于每两个相邻的轨道调整机构之间。

上述的二维高精度检测平台，所述的轨道调整机构包括精密调整斜块和调节螺杆，精密调整斜块放置在底座上，轨道放置在精密调整斜块上，轨道或底座设置有与精密调整斜块相互配合的斜面，调节螺杆能够驱动精密调整斜块沿水平方向位移。

上述的二维高精度检测平台，所述的滚轮机构包括滚轮，所述的滚轮具体为圆锥滚轮。

上述的二维高精度检测平台，滚轮机构上还设置有驱动电机，所述的驱动电机驱动滚轮转动。

上述的二维高精度检测平台，还包括方位微调机构，所述的方位微调机构由摇臂、定位滚轮、定位滚轮锁止装置、精密丝杆、丝杆螺母、丝杆驱动电机、固定座组成；丝杆驱动电机通过固定座安装在平台上，摇臂一端可转动安装在转轴上、另一端安装丝杆螺母，精密丝杆安装在丝杆驱动电机上与丝杆螺母配合连接，所述的定位滚轮可转动安装在摇臂上，定位滚轮锁止装置可锁止定位滚轮。

本发明具有以下优点：

1、本专利的二维高精度检测平台，最大的创新在于并不是检测时实时对检测平台进行调整，而是在开始检测时，为检测平台建立高精度的水平基准平面。本专利通过对多组轨道调整机构逐一调整高度，将轨道整体调整至水平，并与滚动机构相配合，从而使检测平台能够保持在其所在的平面上并实现运动，为二维高精度检测提供可靠的基准平面。

2、本专利特别应用于一种基于环形轨道的检测平面建立。本专利建立一套环形轨道，将检测平台布置在环形轨道上。在进行高精度平面建立时，以往通过水平仪检测，即使发现平台不水平，调平难度很大，因为无法确定应该分别在哪个角度进行多少调整量。而本专利中，通过环形布置的轨道调整机构，将平面的水平调整，转化为逐段线段的水平调整，并且由于是环形布置，轨道调整机构最终首尾相连，在逐线段的水平调整后，每个线段之间的误差能够累积体现在调整起始点与调整终点之间，从而通过反复的线段调整，最终能够获得极高精度的水平平面。轨道调整机构沿轨道圆周方向一般布置不少于8组，优选12组，能够既达到极高的调整精度，也能够合理的控制调整工作量。

3、在进行检测时，通过滚轮机构滚动实现平台运动，因此平台本身的跳动近乎为零，保证检测过程中的平台稳定。并且滚轮机构的设计保证滚轮只发生滚动摩擦，没有滑动摩擦，这就保证了方位没有晃动。

4、本专利检测平台通过轴承与底座上的转轴相连，轴承只用于保持平台转动时的平台中心位置，因此轴承本身的精度对平台在二维平面内的运动不产生影响，从而提高平台的运行精度。

5、本专利在轨道上每两个相邻的轨道调整机构之间设置桥式水平仪，通过逐一调整轨道调整机构的高度，使轨道上的每个桥式水平仪呈水平状态，进而使轨道整体的水平高度一致，实现水平基准平面的建立。

6、本专利的轨道调整机构包括精密调整斜块和调节螺杆，通过螺杆顶拉精密调整斜块，调整轨道对应的精密调整斜块的位置，通过改变轨道在斜面上的位置，实现轨道高度的精确调节。

7、本专利的滚轮上安装驱动电机，采用摩擦传动（作为粗定位用），从而不需要另设计传动机构。

附图说明

图1为二维高精度检测平台整体结构示意图。

图2为环形轨道结构示意图。

图3为轨道调整机构结构示意图。

图4为滚轮机构结构示意图。

图5为采用直线轨道的二维高精度检测平台整体结构示意图。

图6为直线轨道结构示意图。

图7为方位微调机构定位滚轮位置局部结构示意图。

图8为方位微调机构结构示意图。

具体实施方式

为进一步了解本专利的内容，下面结合实施例和附图对本专利作详细描述。

实施例1

本实施例为采用了环形轨道的具体实施例，如图1、图2所示，本实施例的二维高精度检测平台，包括底座3、轨道4、轨道调整机构5、滚轮机构2和平台1，轨道调整机构5布置不少于3组、沿轨道4的长度方向等间距布置固设在底座3上，轨道4放置在轨道调整机构5上，所述的平台1通过滚轮机构2放置在轨道4上。

轨道4为环形，平台1为圆盘形，轨道4与平台1同心布置，滚轮机构2沿平台1的圆周方向布置放置在环形的轨道4上，底座3正对环形轨道4圆心位置设置有转轴7，平台1与转轴7之间设置有轴承8，平台1可转动连接安装在转轴7上。

如图4所示，滚轮机构2包括滚轮，所述的滚轮为圆锥滚轮11，还包括滚轮框架13、框架支撑块12，框架支撑块12与滚轮框架13固定连接，框架支撑块12将平台1与滚轮框架13固定连接在一起，圆锥滚轮11安装在滚轮框架13上，还包括驱动电机14，驱动电机14安装在滚轮框架13上且能够驱动圆锥滚轮11转动。

如图2所示，环形的轨道4上还安装有桥式水平仪6，桥式水平仪6布置在轨道4上且位于每两个相邻的轨道调整机构5之间。

实施例2

如图3所示，作为实施例1的更进一步方案，本实施例中采用的轨道调整机构5如图3所示，包括精密调整斜块9和调节螺杆10，精密调整斜块9放置在底座3上，轨道4放置在精密调整斜块9上，精密调整斜块9通过斜面调整高度，接触在精密调整斜块9斜面的不同位置，可以实现不同高度的调整。轨道4或底座3均可以设置有与精密调整斜块9相互配合的斜面，本实施例中轨道4的底面与精密调整斜块9的斜面相配合设置，调节螺杆10能够驱动精密调整斜块9沿水平方向位移，从而调整轨道4的高度。

沿轨道4圆周方向布置轨道调整机构5不少于3组，为实现更高的精度，可以增加轨道调整机构5的数量，可设置8~16组，轨道调整机构5布置的数量越多，轨道4的调整精度越高。

实施例3

如图5、图6所示，为本专利设置使用在直线轨道的结构图。包括底座3、直线轨道15、轨道调整机构5、滚轮机构2和平台1，底座3、轨道调整机构5、滚轮机构2与前述实施例相同，图6是直线轨道15和轨道调整机构5布置的结构示意图，轨道调整机构5沿轨道的直线方向等间距布置不少于3组、固设在底座3上，直线轨道15放置在轨道调整机构5上，所述的平台1通过滚轮机构2放置在直线轨道15上。桥式水平仪6布置在直线轨道15上、且位于每两个相邻的轨道调整机构5之间。

实施例4

为实现更高精度的平台方位调整，本实施例设置了方位微调机构16，如图1、图7、图8所示，图1是方位微调机构16安装在整个系统内的位置示意图，图7、图8具体显示了方位微调机构16的结构。方位微调机构16由摇臂17、定位滚轮18、定位滚轮锁止装置19、精密丝杆20、丝杆螺母21、丝杆驱动电机22、固定座23组成；丝杆驱动电机22通过固定座23安装在平台1上，摇臂17一端可转动安装在转轴上、另一端安装丝杆螺母21，精密丝杆20安装在丝杆驱动电机22上与丝杆螺母21配合连接，定位滚轮18通过定位滚轮轴承24可转动安装在摇臂17上，定位滚轮锁止装置19可锁止定位滚轮18。本实施例中，定位滚轮锁止装置19采用的是电磁离合器，当定位滚轮锁止装置19呈锁止状态时，定位滚轮18无法转动，此时丝杆驱动电机22驱动精密丝杆20转动，即可带动平台1相对于定位滚轮18相对运动，从而实现平台1的方位微调。

如图8所示，可以在摇臂17与平台1之间设置弹簧25，通过弹簧25的作用力将定位滚轮18下压更好的贴合轨道4，从而实现定位滚轮18更好的定位效果，与轨道4的贴合更紧密，同时定位滚轮锁止装置19锁止时位置更加稳固。