一種高精度水平支撐系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及精密測試技術及儀器領域，特別涉及一種高精度水平支撐系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]隨著科學技術的快速發(fā)展，在工業(yè)儀器設備以及各種精密機械儀器的使用中，對于所使用平臺的水平度要求越來越高，例如三坐標測量機在使用前都需要將其調整至水平狀態(tài)，在水平狀態(tài)下其測量精度方可保證。比如說CT治療床對擺放水平度要求有很高的精度；但是目前的高精度水平支撐系統(tǒng)價格高昂；而且大部分水平支撐系統(tǒng)的水平調節(jié)都需要手動進行；調整精度低，調節(jié)效率較低；而且手動調節(jié)的反應及時性差，不能隨時根據(jù)傾斜狀態(tài)的變化情況，快速的將系統(tǒng)恢復到水平狀態(tài)下；這樣長期使用對于高精度的儀器會造成損壞。
[0003]由于上所述原因，急需一種低成本，高效率，高穩(wěn)定性；以及使用便捷的高精度水平調節(jié)系統(tǒng)。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術中所存在的上述不足，提供一種高精度水平支撐系統(tǒng)；解決手動水平調整結構調整效率低，調整精度差的現(xiàn)狀，解決已有自動姿態(tài)調整裝置結構復雜，姿態(tài)調整過程中存在支撐點水平滑動的問題；可以用于各類精密儀器的高精度水平支撐系統(tǒng)。
[0005]為了實現(xiàn)上述實用新型目的，本實用新型提供了以下技術方案:
[0006]一種高精度水平支撐系統(tǒng)，包括水平臺、第一角度傳感器、第二角度傳感器、第一高度調整系統(tǒng)、第二高度調整系統(tǒng)、固定支撐系統(tǒng)和自動控制系統(tǒng)以及氣浮式基座；所述第一高度調整系統(tǒng)、第二高度調整系統(tǒng)以及固定支撐系統(tǒng)將所述水平臺支撐相連；
[0007]所述第一高度調整系統(tǒng)、第二高度調整系統(tǒng)以及固定支撐系統(tǒng)的底部均安裝有氣浮式基座；
[0008]所述第一高度調整系統(tǒng)、第二高度調整系統(tǒng)中均包括高度調整電機，通過所述高度調整電機來調節(jié)所述第一高度調整系統(tǒng)、第二高度調整系統(tǒng)的高度，進而調整水平臺的水平度；
[0009]所述第一角度傳感器、第二角度傳感器、第一高度調整系統(tǒng)、第二高度調整系統(tǒng)以及氣浮式基座，均與所述自動控制系統(tǒng)相連；
[0010]工作時，根據(jù)第一角度傳感器、第二角度傳感器將所探測到的傾斜角度輸入到所述自動控制系統(tǒng)中，所述自動控制系統(tǒng)根據(jù)上述傾斜角度；計算需要調節(jié)的高度值，并控制高度調整電機來調節(jié)對應高度調整系統(tǒng)的高度，進而達到調整水平臺的水平度的作用。
[0011]作為一種優(yōu)選，所述第一高度調整系統(tǒng)、第二高度調整系統(tǒng)以及固定支撐系統(tǒng)與所述水平臺的相連的支撐點分別為第一支撐點、第二支撐點和第三支撐點構成一個等腰三角形；上述三個支撐點構成等腰三角形的支撐方式也最為穩(wěn)定，不僅如此所述上述三個支撐點構成等腰三角形，系統(tǒng)的自動調節(jié)算法也最為簡單。
[0012]進一步的，所述氣浮式基座與所述自動控制系統(tǒng)相連；所述氣浮式基座包括氣浮塊，底座以及電磁閥門，所述氣浮塊固定在所述基座上；所述電磁閥門控制所述氣浮塊的充放氣，當需要調節(jié)所述水平臺的水平度時，所述自動控制系統(tǒng)先開啟所述第一高度調整系統(tǒng)、第二高度調整系統(tǒng)以及固定支撐系統(tǒng)底部氣浮式基座的電磁閥門，將高度調整系統(tǒng)整體浮起；然后控制高度調整系統(tǒng)電機開始運動，這樣在高度調節(jié)過程中由于第一高度調整系統(tǒng)、第二高度調整系統(tǒng)的高度變化所引起的機械變形，就轉化為第一高度調整系統(tǒng)、第二高度調整系統(tǒng)在浮式基座上的水平移動，保證了系統(tǒng)在調節(jié)過程中的穩(wěn)定性，同時也避免了由于多次調節(jié)引起的機械變形所導致的系統(tǒng)老化和使用壽命降低的問題。
[0013]進一步的，所述第一高度調整系統(tǒng)、第二高度調整系統(tǒng)的高度調整過程分為粗調和微調階段，粗調階段的高度調整電機運動到位后，根據(jù)電子水平儀測量結果再進行微調，直到電子水平儀測量結果在允許閾值范圍內。
[0014]進一步的，整個高度調節(jié)過程完成以后，所述自動控制系統(tǒng)將高度調整系統(tǒng)氣浮閥門關閉，將高度調整系統(tǒng)整體固定在氣浮基座上，自動水平調整過程完成。
[0015]進一步的，所述第一高度調整系統(tǒng)、第二高度調整系統(tǒng)以及固定支撐系統(tǒng)與所述水平臺之間為球形支撐；實現(xiàn)系統(tǒng)進行新水平調節(jié)時各支撐點距離不變；球形支撐的好處在于當系統(tǒng)進行水平調節(jié)時，將由于第一高度調整系統(tǒng)、第二高度調整系統(tǒng)的高度變化所引起的機械變形，轉化為球形支撐柱與水平臺支撐點之間的接觸角度的變化，這樣類似于關節(jié)運動的方式，保證了系統(tǒng)在調節(jié)過程中的穩(wěn)定性，同時也避免了由于多次調節(jié)引起的機械變形所導致的系統(tǒng)老化和使用壽命降低的問題。
[0016]作為一種優(yōu)選，所述角度傳感器為電子水平儀。
[0017]作為一種優(yōu)選，所述第一角度傳感器測量傾斜方向與所述第二支撐點和第三支撐點的所在直線垂直；所述第二角度傳感器測量傾斜方向與所述第二支撐點和第三支撐點所在直線平行；
[0018]具體的，當所述第一支撐點與第二支撐點與第三支撐點所在直線之間的距離為I1時；所述第一電子水平儀測量到的傾斜角時，所述第二高度調整系統(tǒng)的高度調整量為。當該方向高度調整電機調整完成后，讀取另一個方向電子水平儀測量傾斜角，當所述第二支撐點與第三支撐點之間的距離為以寸，可以計算第二高度調整系統(tǒng)的高度調整量；根據(jù)上述調整量調整之后進入微調階段，重新測量傾斜角和傾斜角，并且自動控制系統(tǒng)根據(jù)測量的傾斜角再次調節(jié)所述第一和第二高度支撐系統(tǒng)的高度；反復進行上述步驟多次，直到測量的傾斜角度結果在允許閾值范圍內。另外上述高度調整量也可以通過坐標系變化計算得出，在此不再贅述。
[0019]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的有益效果:本高精度水平支撐系統(tǒng)；包括水平臺、第一角度傳感器、第二角度傳感器、第一高度調整系統(tǒng)、第二高度調整系統(tǒng)、固定支撐系統(tǒng)和自動控制系統(tǒng)以及氣浮式基座；所述第一高度調整系統(tǒng)、第二高度調整系統(tǒng)以及固定支撐系統(tǒng)將所述水平臺支撐相連；本實用新型通過兩個高度調整系統(tǒng)即可實現(xiàn)水平調整，結構簡單，控制容易。通過引入氣浮式基座和球形支撐，將調節(jié)中的機械變形轉化成水平滑動和接觸角的變化，保證了系統(tǒng)在調節(jié)過程中的穩(wěn)定性，同時也避免了由于多次調節(jié)引起的支撐腳座滑動以及支撐系統(tǒng)的機械變形所導致的系統(tǒng)老化和使用壽命降低的問題。使用高精度水平支撐系統(tǒng)可以實現(xiàn)精密測量儀器的自動水平調整，避免了在使用過程中由于儀器傾斜造成的測量誤差，提高測量儀器的測量穩(wěn)定性。
[0020]【附圖說明】:
[0021]圖1為本高精度水平支撐系統(tǒng)結構示意圖。
[0022]圖2為本高精度水平支撐系統(tǒng)結構圖以及連接關系圖。
[0023]圖3為本高精度水平支撐系統(tǒng)支撐點關系圖。
[0024]圖4為本高精度水平支撐系統(tǒng)支撐點關系投影及角度傳感器安裝方向示意圖。
[0025]圖5為水平調整裝置高度調節(jié)位置變化示意圖。
[0026]圖6為本高精度水平支撐系統(tǒng)所使用球形支撐示意圖。
【具體實施方式】
[0027]下面結合試驗例及【具體實施方式】對本實用新型作進一步的詳細描述。但不應將此理解為本實用新型上述主題的范圍僅限于以下的實施例，凡基于本【實用新型內容】所實現(xiàn)的技術均屬于本實用新型的范圍。
[0028]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術中所存在的上述不足，提供一種高精度水平支撐系統(tǒng)；解決手動水平調整結構調整效率低，調整精度差的現(xiàn)狀，解決已有自動姿態(tài)調整裝置結構復雜，姿態(tài)調整過程中存在支撐點水平滑動的問題；可以用于各類精密儀器的高精度水平支撐系統(tǒng)。
[0029]為了實現(xiàn)上述實用新型目的，本實用新型提供了以下技術方案:
[0030]一種高精度水平支撐系統(tǒng)，如圖1所示，包括水平臺1、第一角度傳感器2、第二角度傳感器3、第一高度調整系統(tǒng)4、第二高度調整系統(tǒng)5、固定支撐系統(tǒng)6和自動控制系統(tǒng)以及氣浮式基座；所述第一高度調整系統(tǒng)4、第二高度調整系統(tǒng)5以及固定支撐系統(tǒng)6將所述水平臺I支撐相連；
[0031]所述第一高度調整系統(tǒng)4、第二高度調整系統(tǒng)5以及固定支撐系統(tǒng)6的底部均安裝有氣浮式基座；所述氣浮式基座包括氣浮塊7，電磁閥和底座8 ;所述氣浮式塊7安裝于所述底座8之上；所述電磁閥控制氣浮塊的充放氣。
[0032]所述第一高度調整系統(tǒng)、第二高度調整系統(tǒng)中均包括高度調整電機，通過所述高度調整電機來調節(jié)所述第一高度調整系統(tǒng)、第二高度調整系統(tǒng)的高度，進而調整水平臺的水平度；
[0033]如圖2所示，所述第一角度傳感器2、第二角度傳感器3、第一高度調整系統(tǒng)4、第二高度調整系統(tǒng)5以及氣浮式基座均7與所述自動控制系統(tǒng)相連；
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