一种大行程亚微米级平面精度测量系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明是一种大行程亚微米级平面精度测量系统，特别是一种低成本大行程亚微米级平面精度测量系统，属于大行程亚微米级平面精度测量系统的创新技术。
【背景技术】
[0002]工厂中的三坐标测量仪不仅可以测量工件的直线度、平面度还可以测量曲面的相关参数。但是在工厂中应用最多的还是用其测量工件的直线度和平面度。测量精度一般是4微米左右。从某种角度来说，误差值已经比较大了。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于考虑上述问题而提供一种大行程亚微米级平面精度测量系统。本发明能保证测量出来的工件的直线度和平面度的精度较高，更加精确。且操作简单，价格低，方便实用。
[0004]本发明的技术方案是:大行程亚微米级平面精度测量系统，包括有基座、滑台、同步带、测微仪探头、磁座、接头、气浮滑台上盖板、光栅尺、限位开关感应座、伺服电机、气浮滑台侧板、限位开关胶片、测微仪数据处理显示单元、人机交互界面、驱动控制器，其中接头、气浮滑台上盖板、气浮滑台侧板组成气浮滑台组件，滑台装设在基座上，气浮滑台上盖板装设滑台的顶部，气浮滑台侧板固定在气浮滑台上盖板的两侧，且气浮滑台侧板与滑台的两侧触接及气浮滑台侧板与基座之间也触接，接头装设在气浮滑台侧板上，接头通入的高压气体能引导至气浮滑台组件与基座及滑台之间的缝隙，磁座通过磁体吸引力吸附于气浮滑台上盖板的顶面，磁座的底面与气浮滑台上盖板的顶面相吸附接触，测微仪探头固定在磁座上，且测微仪探头能随着滑台变换测量位置，主动同步带轮安装在伺服电机的输出轴上，从动同步带轮安装在张紧机构上，且同步带穿过滑台中所设的沟槽，绕在主动同步带轮及从动同步带轮上组成带传动副，限位开关感应座固定在滑台所设的凹槽内，光栅尺固定在滑台所设的凹槽侧面，两个限位开关胶片固定在气浮滑台上盖板的两侧，光栅尺的读数头及限位开关感应座的信号输出端与驱动控制器的输入输出信号线B连接，测微仪数据处理分析单元的信号输入端与测微仪探头的输出信号线连接，测微仪数据处理显示单元及驱动控制器与人机交互界面连接。
[0005]本发明由于气浮系统装置本身的直线度误差的均化作用和软件分析系统的补偿修正作用，所以能保证测量出来的工件的直线度和平面度的精度能够保证在0.4微米左右，比三坐标测量仪测量出来的结果更加精确。同时，该平台系统装置价格相对于三坐标测量仪更便宜，就是说能做到低成本高精度的测量效果。本发明是一种设计巧妙，性能优良，方便实用的大行程平面精度测量系统。本发明的大行程平面精度测量系统操作简单，方便实用，测量精度高。
【附图说明】
[0006]图1为本发明的结构示意图；
图2为图1中磁座安装在气浮滑台上盖板上的局部放大图；
图3为图1中同步带轮与伺服电机连接的局部放大图；
图4为本发明张紧机构通过螺栓固定在滑台挡板上的结构示意图；
图5为本发明测量延长板通过螺栓固定在气浮滑台上盖板上的结构示意图；
图6为本发明测微仪数据处理显示单元及驱动控制器与人机交互界面连接的结构示意图。
【具体实施方式】
[0007]实施例:
本发明的结构示意图如图1所示，本发明的大行程亚微米级平面精度测量系统，包括有基座1、滑台2、同步带4、测微仪探头5、磁座8、接头9、气浮滑台上盖板10、光栅尺读数头固定连接板11、光栅尺13、限位开关感应座14、伺服电机15、滑台挡板17、气浮滑台侧板18、限位开关胶片23、测微仪数据处理显示单元24、人机交互界面25、驱动控制器26，其中接头9、气浮滑台上盖板10、气浮滑台侧板18组成气浮滑台组件，滑台2装设在基座I上，气浮滑台上盖板10装设滑台2的顶部，气浮滑台侧板18固定在气浮滑台上盖板10的两侦牝且气浮滑台侧板18与滑台2的两侧间隙触接，及气浮滑台侧板18与基座I之间也间隙触接，接头9装设在气浮滑台侧板18上，接头9通入高压气体，并将气体引导至气浮滑台组件与基座I之间及气浮滑台组件与滑台2之间的缝隙，在接头9通气的情况下使气浮滑台组件与滑台2和基座I之间的缝隙填充高压气体，在气体向空气中溢出的过程中，形成气膜、气悬浮支撑，使气浮滑台组件在滑台2、基座I上面气悬浮支撑起来，相对自由无摩擦气悬浮滑动，属于气悬浮外包式气浮滑轨平台，磁座8通过本身的磁体吸引力，吸附于气浮滑台上盖板10的顶面，磁座8的底面与气浮滑台上盖板10的顶面相吸附接触，测微仪探头5固定在磁座8上，测微仪探头5能随着滑台2随意变换测量位置，主动同步带轮16安装在伺服电机15的输出轴上，从动同步带轮安装在张紧机构3上，且同步带4穿过滑台2中所设的2条沟槽，绕在主动同步带轮16及从动同步带轮上组成带传动副，限位开关感应座14固定在滑台2所设凹槽内，光栅尺13固定在滑台2所设的凹槽侧面，两个限位开关胶片23对称固定在气浮滑台上盖板10的两侧，光栅尺13的读数头及限位开关感应座14的信号输出端与驱动控制器26的输入输出信号线B连接，测微仪数据处理分析单元24的信号输入端A与测微仪探头5输出的信号线连接，测微仪数据处理显示单元24及驱动控制器26与人机交互界面25连接。
[0008]本实施例中，上述气浮滑台上盖板10上设有台阶20，磁座8有一个侧面与气浮滑台上盖板10上设有的台阶20的棱面相接触。这样更能保证磁座8与导轨垂直的方向的位置固定不变。气浮滑台上盖板10通过螺栓21装设滑台2的顶部。
[0009]本实施例中，上述限位开关感应座14通过螺栓固定在滑台2的凹槽内，光栅尺13通过光栅尺读数头固定连接板11固定在滑台2所设的凹槽侧面。
[0010]本实施例中，上述两个限位开关胶片23通过螺栓22对称固定在气浮滑台上盖板10的两侧。
[0011]本实施例中，上述伺服电机15通过螺栓固定在滑台挡板17上，滑台挡板17通过螺栓19固定在基座I上，滑台2通过螺栓固定在基座I上。滑台2是条形大理石滑台，基座I是大理石基座。
[0012]本实施例中，上述气浮滑台侧板18通过螺栓固定在气浮滑台上盖板10的两侧。
[0013]本实施例中，上述伺服电机15通过螺栓固定在滑台挡板17上；上述张紧机构3通过螺栓30固定在滑台挡板17上。同步带4的张紧力通过张紧机构3来调节。
[0014]本实施例中，上述同步带4的两端通过压块12固定在气浮滑台上盖板10上，压块12通过螺栓31固定在气浮滑台上盖板10的两侧。伺服电机15驱动同步带4运动，同步带4带动气浮滑台上盖板10运动。也就是说，同步带4在伺服电机15的带动下能带动上面的气浮滑台组件沿着滑台2运动。
[0015]本实施例中，上述测微仪探头5通过光杆7及连接旋钮6固定在磁座8上，其中光杆7固定在磁座8上，测微仪探头5通过连接旋钮6装设在光杆7上。使测微仪探头5能随着滑台2随意变换测量位置，此外，测微仪探头5上装设有测微仪探针27。
[0016]本实施例中，上述接头9是快速接头。此外，上述气浮滑台上盖板10上装设有测量延长板28。测量延长板28通过螺栓29固定在气浮滑台上盖板10上。当添加测量延长板28之后，测微仪探头5能大幅度的覆盖测量形状尺寸比较大的工件的平面度和直线度。测量延长板28上也做出有台阶，磁座8有一个侧面与测量延长板28上设有的台阶的棱面相接触，在固定磁座8的时候，就能做到位置的确定，这样更能保证磁座8与导轨垂直的方向的位置固定不变。
[0017]本发明的工作原理是:向接头9通入高压