專利名稱：一種基于空氣靜壓軸承技術(shù)的大范圍調(diào)傾調(diào)心工作臺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明具體涉及一種基于空氣靜壓軸承技術(shù)的大范圍調(diào)傾調(diào)心工作臺，屬于精密測量技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
調(diào)傾調(diào)心工作臺是精密測量領(lǐng)域的重要裝置，這類工作臺需滿足調(diào)整精度高、范圍大、承載重、承載剛度好等要求，廣泛應用于精密回轉(zhuǎn)工作臺上被測件傾斜、偏心等的精確調(diào)整。現(xiàn)有調(diào)傾調(diào)心工作臺一般采用滾動元件或液體靜壓技術(shù)作為承載軸承。滾動元件的軸承不僅制造困難、價格昂貴，而且加工精度難于保證，低速下容易產(chǎn)生爬行。因此，調(diào)整工作臺的調(diào)傾、調(diào)心精度受滾動軸承元件精度的制約，難于提高到微米級，如果軸承間隙調(diào)整不當，工作臺甚至會出現(xiàn)震動和嚴重磨損等情況。液體靜壓工作臺中靜壓和主軸等均需使用質(zhì)量要求很高的潤滑油作為剛性承載介質(zhì)，工作臺的靜壓處發(fā)熱較高，影響工作壽命， 并且工作臺的自身結(jié)構(gòu)復雜，需要專用的供油系統(tǒng)，對潤滑油的質(zhì)量要求很高，維護困難。以上所述方法都無法滿足光學量和幾何量精密測量中對高精度、高分辨力、無摩擦、易于驅(qū)動、高承載剛度的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服上述調(diào)傾調(diào)心系統(tǒng)的不足，增大調(diào)心、調(diào)傾范圍，提高調(diào)心、調(diào)傾精度，滿足被測件幾何參數(shù)和光學參數(shù)的高精度測量等需求，提出了一種基于空氣靜壓軸承技術(shù)的大范圍高精度調(diào)傾調(diào)心裝置。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。本發(fā)明的一種基于空氣靜壓軸承技術(shù)的大范圍高精度調(diào)傾調(diào)心裝置，包括調(diào)傾平臺、調(diào)傾平臺座、調(diào)心平臺、X向微位移發(fā)生器、Y向微位移發(fā)生器、Z向微位移發(fā)生器、X向?qū)蜓b置、Y向?qū)蜓b置、若干個回復彈簧；其連接關(guān)系為將調(diào)傾平臺座放置在調(diào)心平臺上，未接通低壓空氣時二者緊密貼合。調(diào)傾平臺座上放置調(diào)傾平臺，調(diào)傾平臺的下表面與調(diào)傾平臺座的上表面為截面形狀互補的表面，未接通低壓空氣時二者緊密貼合。X向微位移發(fā)生器、Y向微位移發(fā)生器和三個Z 向微位移發(fā)生器，分別放置在工作臺周圍，用于工作臺傾斜和偏心的調(diào)整，其中X向微位移發(fā)生器沿X向作用于調(diào)心平臺；Y向微位移發(fā)生器沿Y向作用于調(diào)傾平臺座；當調(diào)傾平臺繞 X軸、Y軸做滾轉(zhuǎn)或俯仰時，保證在坐標系的X軸或Y軸上安裝一個Z向微位移發(fā)生器，再在 X軸或Y軸兩側(cè)對稱安裝兩個Z向微位移發(fā)生器，三個Z向微位移發(fā)生器共同作用于調(diào)傾平臺。X向?qū)蜓b置安放于調(diào)心平臺沿X向的兩側(cè)，用于限定調(diào)心平臺沿X方向的運動。Y向?qū)蜓b置安放于調(diào)傾平臺座沿Y向的兩側(cè)，用于限定調(diào)心平臺沿Y方向的運動。調(diào)心平臺邊緣突起，高度不高于調(diào)傾平臺座，用于限定調(diào)傾平臺座的調(diào)整范圍。置于X向微位移發(fā)生器的對徑位置的回復彈簧，是用于提供X方向偏心調(diào)整的回復力。置于Y向微位移發(fā)生器的對徑位置的回復彈簧，是用于提供Y方向偏心調(diào)整的回復力。置于三個Z向微位移發(fā)生器附近的回復彈簧，是用于提供調(diào)傾回復力，限定調(diào)整范圍， 防止傾覆側(cè)翻，保證調(diào)傾平臺與調(diào)傾平臺座之間相對位置的穩(wěn)定。其中，調(diào)傾平臺座包括調(diào)傾氣膜供氣孔和內(nèi)部氣路；在調(diào)傾平臺座的上表面周圍設置若干調(diào)傾氣膜供氣孔，調(diào)傾氣膜供氣孔通過內(nèi)部氣路與調(diào)傾平臺座供氣管相連通；調(diào)心平臺包括Y向調(diào)心氣膜供氣孔、X向調(diào)心氣膜供氣孔、內(nèi)部氣路，Y向調(diào)心氣膜供氣孔與X 向調(diào)心氣膜供氣孔分別安置在內(nèi)部氣路兩側(cè)，并通過內(nèi)部氣路與調(diào)心平臺供氣管相連通。調(diào)傾平臺與調(diào)傾平臺座構(gòu)成調(diào)傾單元；調(diào)傾平臺座與調(diào)心平臺構(gòu)成調(diào)心單元。其工作過程為調(diào)傾單元工作過程未接通低壓空氣時，調(diào)傾平臺由自身重力作用壓合在調(diào)傾平臺座上，調(diào)傾平臺的下表面與調(diào)傾平臺座的上表面緊密貼合。當工作時，低壓空氣接通，由調(diào)傾平臺座供氣管經(jīng)內(nèi)部氣路與調(diào)傾氣膜供氣孔供給調(diào)傾單元，由于各調(diào)傾氣膜供氣孔的排氣孔極小，將低壓空氣轉(zhuǎn)化為高壓空氣排出，在調(diào)傾平臺的下表面與調(diào)傾平臺座的上表面間形成一層極薄的氣體潤滑膜即調(diào)傾氣膜。這時，三個沿圓周方向布置的Z向微位移發(fā)生器及在各Z向微位移發(fā)生器附近的回復彈簧就可以聯(lián)合起來驅(qū)動調(diào)傾平臺在調(diào)傾平臺座內(nèi)幾乎無摩擦的沿上下表面的輪廓曲線做繞X軸的滾轉(zhuǎn)及繞Y軸的俯仰運動，進而完成調(diào)傾功能。調(diào)心單元工作過程未接通低壓空氣時，調(diào)傾平臺座由自身重力作用與調(diào)心平臺結(jié)合為整體，調(diào)傾平臺座的下表面與調(diào)心平臺的上表面緊密貼合。當工作時，低壓空氣接通至調(diào)心平臺供氣管，低壓空氣經(jīng)由內(nèi)部氣路分別送至垂直于內(nèi)部氣路兩側(cè)的Y向調(diào)心氣膜供氣孔與X向調(diào)心氣膜供氣孔；由于各調(diào)心氣膜供氣孔極小，可將低壓空氣轉(zhuǎn)化為高壓空氣排出，這樣就在調(diào)心平臺的上表面與調(diào)傾平臺座的下表面間、調(diào)心平臺的下表面與固定平臺面間分別形成一層極薄的氣體潤滑膜即Y向調(diào)心氣膜和X向調(diào)心氣膜。這時，X向微位移發(fā)生器及對徑布置的回復彈簧就可以配合驅(qū)動調(diào)心平臺沿X方向做偏心調(diào)整；Y向微位移發(fā)生器及對徑布置的回復彈簧就可以配合驅(qū)動調(diào)傾平臺座沿Y方向幾乎無摩擦地做偏心調(diào)整，從而完成X、Y方向的調(diào)心功能。有益效果I、本發(fā)明的一種基于空氣靜壓軸承技術(shù)的大范圍調(diào)傾調(diào)心工作臺中，全部采用空氣靜壓軸承技術(shù)作為潤滑和導向，調(diào)整過程中運動部件間幾乎無摩擦，消除了遲滯、爬行和回程等因素的影響，配合以高分辨力的微位移發(fā)生器，使得本發(fā)明裝置的調(diào)傾、調(diào)心分辨率大大提聞，具備極聞的調(diào)整精度。2、本發(fā)明的一種基于空氣靜壓軸承技術(shù)的大范圍調(diào)傾調(diào)心工作臺采用獨特的結(jié)構(gòu)形式，各位移機構(gòu)易于限位，再配合選用大行程的微位移發(fā)生器，可以顯著提高調(diào)傾、調(diào)心范圍。3、本發(fā)明的一種基于空氣靜壓軸承技術(shù)的大范圍調(diào)傾調(diào)心工作臺，采用了空氣靜壓軸承技術(shù)作為支撐，調(diào)傾平臺和調(diào)心平臺的自身重力基本被抵消，使得在調(diào)整過程中，各微位移發(fā)生器只需要提供很小的驅(qū)動力即可完成調(diào)傾、調(diào)心動作。4、尤其相較于油壓軸承又具有環(huán)境清潔，易于維護，靜壓氣模剛性好，承載能力強等優(yōu)點。
5、本發(fā)明的一種基于空氣靜壓軸承技術(shù)的大范圍調(diào)傾調(diào)心工作臺，本發(fā)明專利創(chuàng)新性的設計了多層式結(jié)構(gòu)，利用多層空氣靜壓氣膜作為支撐、導向和潤滑，將調(diào)傾與調(diào)心功能整合為一個整體，優(yōu)化了調(diào)傾調(diào)心工作臺的結(jié)構(gòu)，且調(diào)傾調(diào)心操作簡便，功能性強，易于實現(xiàn)自動控制的調(diào)心調(diào)傾。


圖I為本發(fā)明的一種基于空氣靜壓軸承技術(shù)的大范圍調(diào)傾調(diào)心工作臺結(jié)構(gòu)的主視圖；圖2為本發(fā)明的一種基于空氣靜壓軸承技術(shù)的大范圍調(diào)傾調(diào)心工作臺結(jié)構(gòu)的俯視圖；圖3為本發(fā)明的一種基于空氣靜壓軸承技術(shù)的大范圍調(diào)傾調(diào)心工作臺的調(diào)傾工作原理圖；圖4為本發(fā)明的一種基于空氣靜壓軸承技術(shù)的大范圍調(diào)傾調(diào)心工作臺的調(diào)心工作原理圖；圖5為本發(fā)明的一種基于空氣靜壓軸承技術(shù)的大范圍調(diào)傾調(diào)心工作臺的實施例I 主視圖；圖6為本發(fā)明的一種基于空氣靜壓軸承技術(shù)的大范圍調(diào)傾調(diào)心工作臺的實施例I 俯視圖；圖7為本發(fā)明的一種基于空氣靜壓軸承技術(shù)的大范圍調(diào)傾調(diào)心工作臺的實施例2 主視圖；圖8為本發(fā)明的一種基于空氣靜壓軸承技術(shù)的大范圍調(diào)傾調(diào)心工作臺的實施例2 俯視圖；圖中，I-待測工件，2-調(diào)傾平臺、3-Y向微位移發(fā)生器、4-調(diào)傾平臺座、5-調(diào)心平臺、6-X向微位移發(fā)生器、7-X向調(diào)心氣膜、8-Y向調(diào)心氣膜、9-Z向微位移發(fā)生器、10-調(diào)傾氣膜、11-調(diào)傾平臺座供氣管、12-調(diào)心平臺供氣管、13-調(diào)傾氣膜供氣孔、14-Y向調(diào)心氣膜供氣孔、15-X向調(diào)心氣膜供氣孔、16-X向?qū)蜓b置、17-Y向?qū)蜓b置、18-回復彈簧。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步說明。實施例I本發(fā)明的一種基于空氣靜壓軸承技術(shù)的大范圍高精度調(diào)傾調(diào)心裝置，包括調(diào)傾平臺2、調(diào)傾平臺座4、調(diào)心平臺5、X向微位移發(fā)生器6、Y向微位移發(fā)生器3、Z向微位移發(fā)生器9、X向?qū)蜓b置16、Y向?qū)蜓b置17、若干個回復彈簧18 ;如圖5、圖6所示。調(diào)傾平臺2與調(diào)傾平臺座4構(gòu)成調(diào)傾單元；調(diào)傾平臺座4與調(diào)心平臺5構(gòu)成調(diào)心單元。將本發(fā)明的一種基于空氣靜壓軸承技術(shù)的大范圍高精度調(diào)傾調(diào)心裝置放置于精密回轉(zhuǎn)工作臺上。調(diào)傾功能單元中，調(diào)傾平臺座4的上表面被設置為具有適當弧度的凹球面，在凹球面上圓周周圍設置若干調(diào)傾氣膜供氣孔13，調(diào)傾氣膜供氣孔13由內(nèi)部氣路與調(diào)傾平臺座供氣管11相連通。同時，調(diào)傾平臺2的下表面被精確加工成與調(diào)傾平臺座4的凹球面弧度相同的凸球面，使之互補，再安放于調(diào)傾平臺座4上，如圖5所示。三個Z向微位移發(fā)生器9共同作用于調(diào)傾平臺2，其中一個Z向微位移發(fā)生器放置在Y軸上的一點a，且該點與坐標原點0的距離為d，另外兩個微位移發(fā)生器分別以相等的距離d沿圓周方向?qū)ΨQ布置在 Y軸兩側(cè)的b點和c點，如圖6所示；用于調(diào)整調(diào)傾平臺繞X軸的滾轉(zhuǎn)和繞Y軸的俯仰。在各Z向微位移發(fā)生器9的附近，再配置三個回復彈簧作為預緊力產(chǎn)生裝置，用于提供調(diào)傾回復力，限定調(diào)整范圍，防止傾覆側(cè)翻?；貜蛷椈蛇€可保證調(diào)傾平臺2與調(diào)傾平臺座4之間相對位置的穩(wěn)定。未接通低壓空氣時，調(diào)傾平臺2由自身重力作用壓合在調(diào)傾平臺座4上，調(diào)傾平臺 2的凸球面與調(diào)傾平臺座4的凹球面緊密貼合。當工作時，低壓空氣接通，由調(diào)傾平臺座供氣管11供給調(diào)傾單元，再經(jīng)由內(nèi)部氣路送至圓周上各調(diào)傾氣膜供氣孔13，由于各調(diào)傾氣膜供氣孔13的排氣孔極小，將低壓空氣轉(zhuǎn)化為高壓空氣排出，在調(diào)傾平臺2的凸球面與調(diào)傾平臺座4的凹球面間形成一層極薄的氣體潤滑膜即調(diào)傾氣膜10。這時，三個沿圓周方向布置的Z向微位移發(fā)生器9及回復彈簧就可以聯(lián)合起來驅(qū)動調(diào)傾平臺2在調(diào)傾平臺座4內(nèi)幾乎無摩擦的沿凹球面(或凸球面)的輪廓曲線做繞X軸的滾轉(zhuǎn)及繞Y軸的俯仰運動，進而完成調(diào)傾功能，如圖3所示。調(diào)心功能單元中,調(diào)心平臺5邊緣突起,高度不高于調(diào)傾平臺座4,用于限定調(diào)傾平臺座4的調(diào)整范圍。調(diào)心平臺5作為X向調(diào)心的執(zhí)行單元，調(diào)傾平臺座4作為Y向調(diào)心的執(zhí)行單元。調(diào)心平臺5的下表面在圓周上設置若干X向調(diào)心氣膜供氣孔15，調(diào)心平臺5 的上表面同樣在圓周設置若干Y向調(diào)心氣膜供氣孔14，各調(diào)心氣膜供氣孔由內(nèi)部氣路與調(diào)心平臺供氣管12相連通。調(diào)傾平臺座4再安放于調(diào)心平臺5上。X向微位移發(fā)生器6和Y 向微位移發(fā)生器3沿圓周方向布置成如圖6所示形式，其中，X向微位移發(fā)生器6配合與其對徑布置的回復彈簧作用于調(diào)心平臺5，用于調(diào)整沿X方向的偏心；Y向微位移發(fā)生器3配合與其對徑布置的回復彈簧作用于調(diào)傾平臺座4，用于調(diào)整沿Y方向的偏心。各回復彈簧用于限定調(diào)整范圍，提供調(diào)整回復力，并保證調(diào)心平臺5與調(diào)心平臺座4之間相對位置的穩(wěn)定。未接通低壓空氣時，調(diào)傾平臺座4由自身重力作用與調(diào)心平臺5結(jié)合為整體，調(diào)傾平臺座4的下表面與調(diào)心平臺5的上表面緊密貼合。當工作時，低壓空氣接通至調(diào)心平臺供氣管12，低壓空氣經(jīng)由內(nèi)部氣路分別送至調(diào)心平臺5上表面圓周上的各Y向調(diào)心氣膜供氣孔14和調(diào)心平臺5下表面圓周上的各X向調(diào)心氣膜供氣孔15，由于各調(diào)心氣膜供氣孔極小，可將低壓空氣轉(zhuǎn)化為高壓空氣排出，這樣就在調(diào)心平臺5的上表面與調(diào)傾平臺座4的下表面間、調(diào)心平臺5的下表面與固定平臺面間分別形成一層極薄的氣體潤滑膜即Y向調(diào)心氣膜8和X向調(diào)心氣膜7。這時，X向微位移發(fā)生器6及回復彈簧就可以配合驅(qū)動調(diào)心平臺 5沿X方向幾乎無摩擦地做偏心調(diào)整；Y向微位移發(fā)生器3及回復彈簧就可以配合驅(qū)動調(diào)傾平臺座4沿Y方向幾乎無摩擦地做偏心調(diào)整，從而完成X、Y方向的調(diào)心功能，如圖4所示。將以上所述兩功能單元組合起來，分別提供低壓空氣氣源輸入，即可同時完成繞X 軸的滾轉(zhuǎn)調(diào)傾、繞Y軸的俯仰調(diào)傾及沿X、Y方向的調(diào)心功能。實施例2本發(fā)明的一種基于空氣靜壓軸承技術(shù)的大范圍高精度調(diào)傾調(diào)心裝置，包括調(diào)傾平臺2、調(diào)傾平臺座4、調(diào)心平臺5、X向微位移發(fā)生器6、Y向微位移發(fā)生器3、Z向微位移發(fā)生器9、X向?qū)蜓b置16、Y向?qū)蜓b置17、若干個回復彈簧18 ;如圖7、圖8所示。調(diào)傾平臺2與調(diào)傾平臺座4構(gòu)成調(diào)傾單元；調(diào)傾平臺座4與調(diào)心平臺5構(gòu)成調(diào)心單元。將本發(fā)明的一種基于空氣靜壓軸承技術(shù)的大范圍高精度調(diào)傾調(diào)心裝置放置于精密回轉(zhuǎn)工作臺上。調(diào)傾功能單元中，調(diào)傾平臺座4的上表面被設置為適當曲率半徑的凹柱面，而調(diào)傾平臺2的下表面被精確加工成與調(diào)傾平臺座4的凹柱面曲率相同的凸柱面，再在調(diào)傾平臺座4的凹柱面上按一定距離設置兩列調(diào)傾氣膜供氣孔13，調(diào)傾氣膜供氣孔13由內(nèi)部氣路與調(diào)傾平臺座供氣管11相連通。同時，調(diào)傾平臺2的下表面被精確加工成與調(diào)傾平臺座4 的凹柱面弧度相同的凸柱面，使之互補，再安放于調(diào)傾平臺座4上，如圖7所示。三個Z向微位移發(fā)生器9共同作用于調(diào)傾平臺2，其中一個Z向微位移發(fā)生器放置在Y軸上的一點 a'，且該點與坐標原點0的距離為d'，另外兩個微位移發(fā)生器分別以相等的距離d'沿圓周方向?qū)ΨQ布置在Y軸兩側(cè)的b'點和c'點，如圖8所示；用于調(diào)整調(diào)傾平臺繞X軸的滾轉(zhuǎn)和繞Y軸的俯仰。在各Z向微位移發(fā)生器9的附近，再配置三個回復彈簧作為預緊力產(chǎn)生裝置，用于提供調(diào)傾回復力，限定調(diào)整范圍，防止傾覆側(cè)翻。回復彈簧還可保證調(diào)傾平臺 2與調(diào)傾平臺座4之間相對位置的穩(wěn)定。未接通低壓空氣時，調(diào)傾平臺2由自身重力作用壓合在調(diào)傾平臺座4上，調(diào)傾平臺 2的凸柱面與調(diào)傾平臺座4的凹柱面緊密貼合。當工作時，低壓空氣由調(diào)傾平臺座供氣管11 接通后，由調(diào)傾平臺座供氣管11供給調(diào)傾單元，再經(jīng)由內(nèi)部氣路送至圓周上各調(diào)傾氣膜供氣孔13，由于各調(diào)傾氣膜供氣孔13的排氣孔極小，將低壓空氣轉(zhuǎn)化為高壓空氣排出，由于調(diào)傾平臺2的下表面為凸柱面，而調(diào)傾平臺座4的上表面為凹柱面，因而形成的調(diào)傾氣膜10 為一層極薄的半圓柱面氣膜。這時，三個沿圓周方向布置的Z向微位移發(fā)生器9及回復彈簧就可以聯(lián)合起來驅(qū)動調(diào)傾平臺2在調(diào)傾平臺座4內(nèi)幾乎無摩擦的沿凹柱面(或凸柱面) 的輪廓曲線做繞X軸的滾轉(zhuǎn)及繞Y軸的俯仰運動，進而完成調(diào)傾功能，如圖3所示。調(diào)心功能單元中,調(diào)心平臺5邊緣突起,高度不高于調(diào)傾平臺座4,用于限定調(diào)傾平臺座4的調(diào)整范圍。調(diào)心平臺5作為X向調(diào)心的執(zhí)行單元，調(diào)傾平臺座4作為Y向調(diào)心的執(zhí)行單元。調(diào)心平臺5的下表面在圓周上設置若干X向調(diào)心氣膜供氣孔15，調(diào)心平臺5 的上表面同樣在圓周設置若干Y向調(diào)心氣膜供氣孔14，各調(diào)心氣膜供氣孔由內(nèi)部氣路與調(diào)心平臺供氣管12相連通。調(diào)傾平臺座4再安放于調(diào)心平臺5上。X向微位移發(fā)生器6和Y 向微位移發(fā)生器3沿圓周方向布置成如圖8所示形式，其中，X向微位移發(fā)生器6配合與其對徑布置的回復彈簧作用于調(diào)心平臺5，用于調(diào)整沿X方向的偏心；Y向微位移發(fā)生器3配合與其對徑布置的回復彈簧作用于調(diào)傾平臺座4，用于調(diào)整沿Y方向的偏心。各回復彈簧用于限定調(diào)整范圍，提供調(diào)整回復力，并保證調(diào)心平臺5與調(diào)心平臺座4之間相對位置的穩(wěn)定。未接通低壓空氣時，調(diào)傾平臺座4由自身重力作用與調(diào)心平臺5結(jié)合為整體，調(diào)傾平臺座4的下表面與調(diào)心平臺5的上表面緊密貼合。當工作時，低壓空氣接通至調(diào)心平臺供氣管12，低壓空氣經(jīng)由內(nèi)部氣路分別送至調(diào)心平臺5上表面圓周上的各Y向調(diào)心氣膜供氣孔14和調(diào)心平臺5下表面圓周上的各X向調(diào)心氣膜供氣孔15，由于各調(diào)心氣膜供氣孔極小，可將低壓空氣轉(zhuǎn)化為高壓空氣排出，這樣就在調(diào)心平臺5的上表面與調(diào)傾平臺座4的下表面間、調(diào)心平臺5的下表面與固定平臺面間分別形成一層極薄的氣體潤滑膜即Y向調(diào)心氣膜8和X向調(diào)心氣膜7。這時，X向微位移發(fā)生器6及回復彈簧就可以配合驅(qū)動調(diào)心平臺 5沿X方向幾乎無摩擦地做偏心調(diào)整；Y向微位移發(fā)生器3及回復彈簧就可以配合驅(qū)動調(diào)傾平臺座4沿Y方向幾乎無摩擦地做偏心調(diào)整，從而完成X、Y方向的調(diào)心功能，如圖5所示。將以上所述兩功能單元組合起來，分別提供低壓空氣氣源輸入，即可同時完成繞X 軸的轉(zhuǎn)角調(diào)傾和沿X、Y方向的調(diào)心功能。以上結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
作了說明，但這些說明不能被理解為限制了本發(fā)明的范圍，本發(fā)明的保護范圍由隨附的權(quán)利要求書限定，任何在本發(fā)明權(quán)利要求基礎(chǔ)上的改動都是本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種基于空氣靜壓軸承技術(shù)的大范圍高精度調(diào)傾調(diào)心裝置，其特征在于包括調(diào)傾平臺⑵、調(diào)傾平臺座⑷、調(diào)心平臺(5)、X向微位移發(fā)生器(6)、Y向微位移發(fā)生器(3)、Z 向微位移發(fā)生器(9)、X向?qū)蜓b置(16)、Y向?qū)蜓b置(17)、若干個回復彈簧(18);其連接關(guān)系為將調(diào)傾平臺座(4)放置在調(diào)心平臺(5)上，未接通低壓空氣時二者緊密貼合；調(diào)傾平臺座(4)上放置調(diào)傾平臺(2)，調(diào)傾平臺(2)的下表面與調(diào)傾平臺座(4)的上表面為截面形狀互補的表面，未接通低壓空氣時二者緊密貼合；X向微位移發(fā)生器(6)、Y向微位移發(fā)生器(3)和三個Z向微位移發(fā)生器(9)，分別放置在工作臺周圍，用于工作臺傾斜和偏心的調(diào)整，其中X向微位移發(fā)生器(6)沿X向作用于調(diào)心平臺(5) ；Y向微位移發(fā)生器(3)沿Y 向作用于調(diào)傾平臺座(4);當調(diào)傾平臺(2)繞X軸、Y軸做滾轉(zhuǎn)或俯仰時，保證在坐標系的X 軸或Y軸上安裝ー個Z向微位移發(fā)生器(9)，再在X軸或Y軸兩側(cè)對稱安裝兩個Z向微位移發(fā)生器(9)，三個Z向微位移發(fā)生器(9)共同作用于調(diào)傾平臺⑵；X向?qū)蜓b置(16)安放于調(diào)心平臺(5)沿X向的兩側(cè)，用于限定調(diào)心平臺(5)沿X方向的運動；Y向?qū)蜓b置(17) 安放于調(diào)傾平臺座⑷沿Y向的兩側(cè)，用于限定調(diào)心平臺(5)沿Y方向的運動；置于X向微位移發(fā)生器(6)的對徑位置的回復彈簧，是用于提供X方向偏心調(diào)整的回復カ；置于Y向微位移發(fā)生器(3)的對徑位置的回復彈簧，是用于提供Y方向偏心調(diào)整的回復カ；置于三個Z 向微位移發(fā)生器(9)附近的回復彈簧，是用于提供調(diào)傾回復力，限定調(diào)整范圍，防止傾覆側(cè)翻，保證調(diào)傾平臺(2)與調(diào)傾平臺座(4)之間相對位置的穩(wěn)定。
2.如權(quán)利要求I所述的ー種基于空氣靜壓軸承技術(shù)的大范圍調(diào)傾調(diào)心工作臺，其特征在于所述調(diào)傾平臺座(4)包括調(diào)傾氣膜供氣孔(13)和內(nèi)部氣路；在調(diào)傾平臺座(4)的上表面周圍設置若干調(diào)傾氣膜供氣孔(13)，調(diào)傾氣膜供氣孔(13)通過內(nèi)部氣路與調(diào)傾平臺座供氣管(11)相連通。
3.如權(quán)利要求I所述的ー種基于空氣靜壓軸承技術(shù)的大范圍調(diào)傾調(diào)心工作臺，其特征在于所述調(diào)心平臺(5)包括Y向調(diào)心氣膜供氣孔(14)、X向調(diào)心氣膜供氣孔(15)、內(nèi)部氣路，Y向調(diào)心氣膜供氣孔(14)與X向調(diào)心氣膜供氣孔(15)分別安置在內(nèi)部氣路兩側(cè)，并通過內(nèi)部氣路與調(diào)心平臺供氣管(12)相連通。
4.如權(quán)利要求I所述的ー種基于空氣靜壓軸承技術(shù)的大范圍調(diào)傾調(diào)心工作臺，其特征在于調(diào)心平臺(5)邊緣突起，高度不高于調(diào)傾平臺座(4)。
5.如權(quán)利要求I所述的ー種基于空氣靜壓軸承技術(shù)的大范圍調(diào)傾調(diào)心工作臺，其特征在于調(diào)傾平臺座(4)上表面的形狀優(yōu)選為半球面或半圓柱面等。
6.如權(quán)利要求I所述的ー種基于空氣靜壓軸承技術(shù)的大范圍調(diào)傾調(diào)心工作臺，其特征在干當工作時，低壓空氣接通，所述的調(diào)傾平臺(2)的下表面與調(diào)傾平臺座(4)的上表面之間形成調(diào)傾氣膜(10)。
7.如權(quán)利要求I所述的ー種基于空氣靜壓軸承技術(shù)的大范圍調(diào)傾調(diào)心工作臺，其特征在干當工作時，低壓空氣接通，所述的調(diào)心平臺(5)與回轉(zhuǎn)工作臺之間形成X向調(diào)心氣膜 ⑵。
8.如權(quán)利要求I所述的ー種基于空氣靜壓軸承技術(shù)的大范圍調(diào)傾調(diào)心工作臺，其特征在于當工作時，低壓空氣接通，所述的調(diào)傾平臺(2)與調(diào)傾平臺座(4)之間形成Y向調(diào)心氣膜⑶。
全文摘要
本發(fā)明具體涉及一種基于空氣靜壓軸承技術(shù)的大范圍調(diào)傾調(diào)心工作臺，屬于精密測量技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明的一種基于空氣靜壓軸承技術(shù)的大范圍高精度調(diào)傾調(diào)心裝置，包括調(diào)傾平臺、調(diào)傾平臺座、調(diào)心平臺、X向微位移發(fā)生器、Y向微位移發(fā)生器、Z向微位移發(fā)生器、X向?qū)蜓b置、Y向?qū)蜓b置、若干個回復彈簧；其連接關(guān)系為將調(diào)傾平臺座放置在調(diào)心平臺上，未接通低壓空氣時二者緊密貼合。調(diào)傾平臺座上放置調(diào)傾平臺，調(diào)傾平臺的下表面與調(diào)傾平臺座的上表面為截面形狀互補的表面，未接通低壓空氣時二者緊密貼合。本發(fā)明增大調(diào)心、調(diào)傾范圍，提高調(diào)心、調(diào)傾精度，滿足被測件幾何參數(shù)和光學參數(shù)的高精度測量等需求。
文檔編號G01D11/00GK102607628SQ20121006521
公開日2012年7月25日 申請日期2012年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月13日
發(fā)明者侯茂盛, 王帆, 趙維謙, 邱麗榮 申請人:北京理工大學