[实用新型]一种双金属丝导引装置

说明书

技术领域

本实用新型属于测量控制技术领域，涉及一种测量直线度的装置，具体涉及一种双金属丝导引装置。

背景技术

大长度的直线测量是几何量计量领域的一个最基本的项目，其测量的精度直接影响着产品的质量。因此世界上各个国家对直线的测量都非常重视，并且不断的推出更高精度的新产品，以满足日益增长的需求。作为其核心之一的子系统，即直线运动虚拟导轨三维运动控制系统，也就显得十分重要了。运动控制系统的发展经历了从直流到交流，从开环到闭环，从模拟到数字，直到基于PC的伺服控制网络系统和基于网络的运动控制的发展过程。

运动导引系统广泛存在于有确定性运动需要的系统当中，为了保证做直线运动的工作台在给定方向上做往复直线运动，导轨是必需的，对于短距离、高精度要求的场合，使用导轨导向和丝杠传动，可以保证必要的精度；对于大长度、中高精度的测量，若仍然依靠高精度导轨保证导向精度就不适合了，因为随着导轨的加长，制造成本快速上升，操作复杂，不易调整维护。因此研究一种可以不依赖高精度的导轨，同时保证测量精度的装置是必要的。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种双金属丝导引装置，解决了现有技术在大长度的测量时，必须依赖高精度导轨保证导向精度，导致制造成本上升，操作复杂，不易调整维护的问题。

本实用新型所采用的技术方案是，一种双金属丝导引装置，包括导向基准信号采集部分、控制模块部分、工作台三维调节部分，所述的导向基准信号采集部分包括工作台，工作台上设置有x、y方向的准直照射装置和对应的CCD传感器，在准直照射装置和对应的CCD传感器之间沿z运动方向上设置两根金属丝，该两根金属丝平行设置在一个垂直投影面上；所述的工作台三维调节部分包括y向调节装置、x向调节装置、z向调节装置；所述的CCD传感器与控制模块部分连接，控制模块部分分别与x、y、z向调节装置闭合连接。

控制模块部分包括单片机、控制回路、反馈回路。

控制回路包括D/A转换器、比例放大电路和电机驱动芯片。

反馈回路包括测速电机、差动放大电路和A/D转换器。

z向调节装置中选用普通交流电机驱动。

x向调节装置和y向调节装置中选用直流伺服电机驱动。

本实用新型的有益效果是，提高了精度，降低了成本，结构简单，操作方便，为大长度的直线测量提供一种更简单、更精确的方法。

附图说明

图1是本实用新型实施例的工作台示意图；

图2是本实用新型实施例的控制模块示意图；

图3是本实用新型实施例执行/测速电机的控制电路示意图。

图中，1、准直照射装置，2、金属丝，3、CCD传感器，4、y向调节装置，5、x向调节装置，6、z向调节装置，7、差动放大电路，8、A/D转换器，9、工作台，10、单片机，11、D/A转换器，12、比例放大电路，13、电机驱动芯片，14、执行电机，15、测速电机。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

本实用新型的工作原理是，在工作台上的准直照射装置和对应的CCD传感器3之间，将两根金属丝平行设置在一个垂直投影面上，作为工作台直线运动基准，准直照射装置发出的光束将金属丝投影在线阵CCD表面，从而获得金属丝在x、y方向的位置量，在x方向有两根金属丝的投影信号，在y方向有一个金属丝的投影信号，当工作台运动中在x、y方向发生运动偏移时，x、y方向对应的CCD传感器3通过接受各自的投影信号，偏移量的大小就可通过CCD反映出来，该偏移量信号经信号处理电路处理后输入单片机10，单片机10发出控制信号，控制电机运动，对工作台进行调整，从而保证工作台的直线运动精度。

采用两根金属丝的目的在于，在x方向设置有一个金属丝时，由于金属丝自身的重量，加上长间距，金属丝必然会产生一定的下垂挠度，这样就会对x方向的投影信号产生误差，导致整个装置的必然测量误差。因此设置两根金属丝，将他们设置在一个垂直平面内，这样简化y方向运动偏移的运算量，而只进行x方向的投影信号的误差修正。事先测量出上下金属丝的张力，通过一定的计算得到金属丝任意各点下垂的挠度值，再利用单片机10的运算，来修正x方向的投影信号所产生的误差，得出x方向的直线度的真正参数。

本实用新型包括导向基准信号采集部分、控制模块部分、工作台调节部分。