一种对高精度平面进行快速检测的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种对高精度平面进行快速检测的装置，包括底板、平面气浮轴承、防护外壳、喷嘴、椅子、配重接口和控制组件，防护外壳设置在底板上，椅子设置在防护外壳上，底板下设置平面气浮轴承，喷嘴提供检测装置的前进和转向动力，提供前进动力的喷嘴对称安装于底板的两侧，提供转向动力的喷嘴安装于底板的末尾，控制组件控制检测装置在平面上运动或者静止。本实用新型专利技术可实现地面气浮仿真试验平面的平面度检测工作，有效衡量大面积平面是否具备多自由度气浮模拟器试验条件，且成本更低，操作更简便，易于集成和装配。

Device for rapid detection of high precision plane

The utility model discloses a device for rapidly detecting high-precision plane plane air bearing, which comprises a base plate, protective shell, nozzle, chair, counterweight interface and control module, a protective shell is arranged on the base plate, the chair is arranged in the protective shell on the floor under the plane air bearing nozzles provide detection device forward and the steering power, providing power forward symmetrical sides of the nozzle arranged on the soleplate, provided at the end of nozzle installed on the bottom of the power steering and control assembly detection device in the plane or stationary motion. The utility model can realize the flatness detection simulation test of ground air plane, effective measure of large area plane have multiple degrees of freedom air flotation simulator test conditions, and lower cost, more convenient operation, easy integration and assembly.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种对高精度平面进行快速检测的装置，具体涉及一种检测用于空间飞行器地面气浮仿真试验的超大面积高精度平面的装置。
技术介绍
空间飞行器一般工作在微重力的环境中，在地面可以用多自由度气浮模拟器对飞行器进行全物理仿真，验证飞行器控制系统方案设计的正确性。多自由度气浮仿真试验需要在超大面积高精度的平面上进行，多自由度气浮模拟器通过平面气浮轴承与平面之间形成高压气膜(厚度只有几十微米)使气浮台能够近似无摩擦、低干扰地实现平面上的平移运动。因此，平面的平面度是保证多自由度气浮仿真实验成功的基础，保证气浮模拟器在空气薄膜作用下以一种失重的状态保持近似静止。目前对于大平面平面度测量方法，还没有统一的标准，国内外测量平面度误差的方法有很多种，主要有液面法、水平仪法、自准直仪法、误差分离法和光轴法等方法。这些方法费时、费力，调整时间长，记录完数据后还要进行繁琐的数据处理，且测量平板自身的平面度误差会影响工件的测量精度，而且大型测量平板制作困难，生产成本高，一般较为稀少，因此在工程实际中对中大平面的平面度检测极为不便，勉强为之则测量精度不高，测量结果不可靠。在大面积平面上测量平面度的连续性和准确度使测量时间和成本非常昂贵。但实际上，无论表面如何测量，最重要的还是多自由度气浮模拟器在平面上的表现性能要符合要求。针对多自由度气浮仿真试验的大型平面，国内外的一些高校直接将多自由度气浮模拟器放在平面上进行测试。理想的试验台平面应使气浮模拟器在平面上受到的扰动很小甚至保持静止。一般国际上对于气浮模拟器试验平面的要求是水平度在0.001英寸(25.4微米)内，即漂浮体在15秒内漂移的距离不超过24英寸(0.6096米)。但多自由度气浮模拟器的研发周期长、成本高，直接将昂贵的气浮模拟器放置于不确定的平面施工条件下进行平面度检测并不是最优的检测方法。为此，需要设计一种能够代替气浮模拟器检验大平面平面度的装置。
技术实现思路
本技术的技术解决问题：为克服现有技术的不足，提供一种对高精度平面进行快速检测的装置，以等效传统气浮模拟器重量以及所用动力的大小，进而检验大平面的平面度。本技术的技术解决方案：一种对高精度平面进行快速检测的装置，包括底板、平面气浮轴承、防护外壳、喷嘴、椅子、配重接口和控制组件，防护外壳设置在底板上，椅子设置在防护外壳上，底板下设置平面气浮轴承，喷嘴提供检测装置的前进和转向动力，提供前进动力的喷嘴对称安装于底板的两侧，提供转向动力的喷嘴安装于底板的末尾，防护外壳与底板均为左右对称结构，配重接口设置在底板上，通过在配重接口上连接配重，调节检测装置的重心使其不发生侧翻，控制组件控制检测装置在平面上运动或者静止。控制组件包括电池、电源模块、继电器、开关阀、摇杆、启停开关和接线端子，电池、电源模块、继电器、开关阀和接线端子均设置在底板上，摇杆、启停开关设置在椅子的把手上，通过控制开关阀，进而控制喷嘴和平面气浮轴承的通断气。电池、电源模块、继电器、开关阀和接线端子安装在底板左右对称的轴线上。平面气浮轴承为3个，在底板上呈等腰三角形布置。提供前进动力的喷嘴共2个，喷口均向后设置；提供转向动力的喷嘴共4个，其中两个喷口向左，另两个喷口向右。电池与具有降压作用的电源模块连接，接线端子与电源模块连接并将电路分为4路，每一路接入一个继电器及开关阀，继电器控制开关阀的通断，从而控制平面气浮轴承和喷嘴的通断气。气源由外接气管提供，通过开关阀的开关控制3个平面气浮轴承和6个喷嘴的通断气。本技术与现有技术相比具有如下有益效果：(1)本技术采用与气浮模拟器同规格的平面气浮轴承、同量程的喷嘴，在加入人的情况下通过增加配重使整个检测装置的重量与气浮模拟器基本相同，在设计以及装配过程中都要力求整个检测装置的重心在其中心平面附近，以确保人坐上椅子后检测装置的重心还能保持在中心平面附近，防止检测装置的重心偏置造成侧翻等事故，可以等效模拟气浮模拟器在平面上的运动；(2)本技术用快速检测装置代替多自由度气浮模拟器进行大平面的平面度检测，省去了复杂的控制系统设计，采用有线的触点式控制，将人加入到检测过程中，省去了远程控制在控制器集成及系统开发上的成本，控制系统易于集成；(3)本技术与现有国内外现有方案相比，可实现地面气浮仿真试验平面的平面度检测工作，有效衡量大面积平面是否具备多自由度气浮模拟器试验条件，且成本更低，操作更简便，易于集成和装配。附图说明图1为本技术主视图；图2为本技术侧视图；图3为本技术内部俯视图；图4为本技术仰视图；图5为本技术电路图；图6为本技术气路图。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步详细的描述。本专利技术在于提供一种成本较低、测量效率较高、测量结果较直观的检测气浮仿真试验平面的装置。检测装置与气浮模拟器在重量以及所用动力的大小上完全等效。能够代替气浮模拟器检验大平面的平面度。但检测装置在结构和控制系统的设计上都远比气浮模拟器简单，成本低，开发周期短。具体包括底板7、平面气浮轴承4、防护外壳3、喷嘴6、椅子1、配重接口11和控制组件，如图1所示，快速检测装置由下面三个平面气浮轴承4与大面积平面之间的高压气膜提供支撑力与重力抵消，使检测装置主体处于一种失重状态。图4所示是三个平面气浮轴承4的安装位置，平面气浮轴承4为3个，在底板7上呈等腰三角形布置，由图1所示启停开关5控制平面气浮轴承4开关阀的开关。防护外壳3设置在底板7上，椅子1设置在防护外壳3上，底板7下设置平面气浮轴承4，喷嘴6提供检测装置的前进和转向动力，提供前进动力的喷嘴6对称安装于底板7的两侧，提供转向动力的喷嘴6安装于底板7的末尾，如图3所示，快速检测装置的前进动力由左右两边各一个的前进喷嘴6提供，两个喷嘴同时向正后方喷气，为快速检测装置主体提供一个向前的动力。在检测装置尾部装有四个转向喷嘴8，两个喷嘴朝右喷气，提供给主体一个向左转的动力。两个喷嘴朝左喷气，提供给主体一个向右转的动力。喷嘴的规格和气浮模拟器一致，气浮模拟器每个方向的动力提供也是由两个喷嘴实现的。动力部分与气浮模拟器完全等效。如图1所示，摇杆2通过控制开关阀分别控制检测装置前进、左转、右转三个方向的运动。防护外壳3与底板7均为左右对称结构，配重接口11设置在底板7上，通过在配重接口11上连接配重，调节检测装置的重心使其不发生侧翻，如图3所示，检测装置在设计和装配时尽量保证重心能维持在虚线所示的中心平面附近，设计时还预留了配重的安装接口9，装配完成后可以利用水平尺测量底板7的水平度，通过加装配重调整检测装置的重心在中心平面附近。同时，还可以通过加装配重使检测装置的重量与气浮模拟器保持近似，可以更好的等效气浮模拟器在平面上的移动效果。如图3所示，控制组件控制检测装置在平面上运动或者静止，控制组件包括电池9、电源模块12、继电器13、开关阀10、摇杆2、启停开关5和接线端子14，电池9、电源模块12、继电器13、开关阀10和接线端子14均设置在底板7上，摇杆2、启停开关5设置在椅子1的把手上，电池9、电源模块12、继电器13、开关阀10和接线端子14安装在底板7左右对称的轴线上，通过控制开关阀10，进而控制喷嘴6和平面气浮轴承4的通断气。本实用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对高精度平面进行快速检测的装置，其特征在于，包括底板(7)、平面气浮轴承(4)、防护外壳(3)、喷嘴(6)、椅子(1)、配重接口(11)和控制组件，防护外壳(3)设置在底板(7)上，椅子(1)设置在防护外壳(3)上，底板(7)下设置平面气浮轴承(4)，喷嘴(6)提供检测装置的前进和转向动力，提供前进动力的喷嘴(6)对称安装于底板(7)的两侧，提供转向动力的喷嘴(6)安装于底板(7)的末尾，防护外壳(3)与底板(7)均为左右对称结构，配重接口(11)设置在底板(7)上，通过在配重接口(11)上连接配重，调节检测装置的重心使其不发生侧翻，控制组件控制检测装置在平面上运动或者静止。

【技术特征摘要】
1.一种对高精度平面进行快速检测的装置，其特征在于，包括底板(7)、平面气浮轴承(4)、防护外壳(3)、喷嘴(6)、椅子(1)、配重接口(11)和控制组件，防护外壳(3)设置在底板(7)上，椅子(1)设置在防护外壳(3)上，底板(7)下设置平面气浮轴承(4)，喷嘴(6)提供检测装置的前进和转向动力，提供前进动力的喷嘴(6)对称安装于底板(7)的两侧，提供转向动力的喷嘴(6)安装于底板(7)的末尾，防护外壳(3)与底板(7)均为左右对称结构，配重接口(11)设置在底板(7)上，通过在配重接口(11)上连接配重，调节检测装置的重心使其不发生侧翻，控制组件控制检测装置在平面上运动或者静止。2.如权利要求1所述的一种对高精度平面进行快速检测的装置，其特征在于，控制组件包括电池(9)、电源模块(12)、继电器(13)、开关阀(10)、摇杆(2)、启停开关(5)和接线端子(14)，电池(9)、电源模块(12)、继电器(13)、开关阀(10)和接线端子(14)均设置在底板(7)上，摇杆(2)、启停开关(5)设置在椅子(1)的把手上，通过控制开关阀(10)，进而控制喷嘴(6)和平面气浮轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：张栩曼，陈志鸿，张中哲，邓松波，许剑，王晔，
申请(专利权)人：北京精密机电控制设备研究所，
类型：新型
国别省市：北京;11