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專利名稱：一種用于微波平面度評(píng)定的鋼帶式檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于微波平面度評(píng)定的鋼帶式檢測(cè)裝置，屬于微波平面度檢測(cè)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
緊縮場(chǎng)是用于飛行器反射特性測(cè)試的基礎(chǔ)設(shè)施，其主要功能為將饋源發(fā)出的球面波轉(zhuǎn)化成平面波，形成性能優(yōu)良的平面微波測(cè)試區(qū)域，達(dá)到天線輻射測(cè)試和目標(biāo)雷達(dá)截面散射測(cè)試的要求。緊縮場(chǎng)所形成微波的平面度是其最重要的性能指標(biāo)之一，為測(cè)量這一平面度，需要研制專門的緊縮場(chǎng)掃描架，以便逐點(diǎn)掃描測(cè)反射平面波的幅值與相位，以對(duì)緊縮場(chǎng)的性能進(jìn)行評(píng)定。目前采用的微波平面度檢測(cè)裝置檢測(cè)運(yùn)動(dòng)形式分為兩種，即直角坐標(biāo)式和極坐標(biāo)式，測(cè)量探頭的安裝形式隨之可分為直線框架式的安裝形式和旋軸極坐標(biāo)兩種安裝形式。在實(shí)際設(shè)計(jì)和使用過(guò)程中，為保證探頭的精度和裝置的可靠性，測(cè)量探頭運(yùn)動(dòng)支撐單元的結(jié)構(gòu)必須保證一定的剛度，從而必然引入了較大的結(jié)構(gòu)重量；由于探頭運(yùn)動(dòng)單元結(jié)構(gòu)質(zhì)量的增加，其安裝基座的重量也隨之增大，有時(shí)緊縮場(chǎng)掃描架的重量甚至達(dá)到十多噸，這不僅帶來(lái)了裝置的運(yùn)輸問(wèn)題，而且增加了系統(tǒng)的安裝及調(diào)試的復(fù)雜性和不確定性 ’另夕卜，為了保證檢測(cè)傳感器的安裝剛度，測(cè)量探頭運(yùn)動(dòng)支撐裝置的截面必須保證一定的截面面積，這就造成在微波平面度檢測(cè)的過(guò)程中平面度檢測(cè)裝置的雷達(dá)截面散射值較大，從而對(duì)測(cè)量結(jié)果造成很大的影響。綜上所述，目前微波平面度檢測(cè)用的掃描裝置存在的共同問(wèn)題有兩個(gè)，一是質(zhì)量過(guò)重的問(wèn)題，另一個(gè)是測(cè)量探頭支撐裝置的雷達(dá)截面散射值較大的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
1、目的:本發(fā)明提供一種用于微波平面度評(píng)定的鋼帶式檢測(cè)裝置，該裝置采用并聯(lián)鋼帶傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)方式，可實(shí)現(xiàn)測(cè)量探頭的平面三自由度運(yùn)動(dòng)。該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝及調(diào)試方便，與傳統(tǒng)方案相比，大大降低了整體機(jī)構(gòu)質(zhì)量和減小了雷達(dá)截面散射值，且能保證很高的測(cè)量精度。該裝置為緊縮場(chǎng)微波平面度測(cè)試提供了一種高精度且靈活高效的解決方案。2、技術(shù)方案:本發(fā)明一種用于微波平面度評(píng)定的鋼帶式檢測(cè)裝置，該裝置包括鋼帶驅(qū)動(dòng)單元、支撐立柱、傳動(dòng)鋼帶和一個(gè)微波檢測(cè)平臺(tái)。其位置連接關(guān)系為:支撐立柱固定豎立在水平地面上；在兩個(gè)支撐立柱的同側(cè)豎直平面的頂部和底部，分別安裝有一個(gè)鋼帶驅(qū)動(dòng)單元；每個(gè)鋼帶驅(qū)動(dòng)單元輸出一條傳動(dòng)鋼帶，鋼帶驅(qū)動(dòng)單元與微波檢測(cè)平臺(tái)通過(guò)傳動(dòng)鋼帶連接；微波檢測(cè)平臺(tái)空間位置在四個(gè)鋼帶驅(qū)動(dòng)單元轉(zhuǎn)成的空間矩形平面內(nèi)部。所述的鋼帶驅(qū)動(dòng)單元包括圈筒電機(jī)組件、測(cè)力輪組件、測(cè)長(zhǎng)輪組件、壓力輪組件、出帶輪組件以及上、下安裝基座。其間的位置連接關(guān)系為:傳動(dòng)鋼帶纏繞在圈筒電機(jī)組件上，圈筒電機(jī)組件中的電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行傳動(dòng)鋼帶的收放操作 ，輸出的傳動(dòng)鋼帶經(jīng)過(guò)測(cè)力輪組件、測(cè)長(zhǎng)輪組件與出帶輪組件后與微波檢測(cè)平臺(tái)相連接；測(cè)力輪組件上安裝有張力傳感器，負(fù)責(zé)測(cè)量傳動(dòng)鋼帶的內(nèi)力；測(cè)長(zhǎng)輪組件上安裝有碼盤，負(fù)責(zé)測(cè)量傳動(dòng)鋼帶的輸出長(zhǎng)度；傳動(dòng)鋼帶的傳送過(guò)程中使用壓力輪組件將其壓緊在測(cè)長(zhǎng)輪組件的滾輪上，以提高長(zhǎng)度測(cè)量的精確性；出帶輪組件由兩個(gè)滾輪組成，負(fù)責(zé)固定傳動(dòng)鋼帶的輸出方向；圈筒電機(jī)組件、測(cè)力輪組件、測(cè)長(zhǎng)輪組件、壓力輪組件和出帶輪組件均通過(guò)螺栓固連在上安裝基座上，上安裝基座與下安裝基座之間通過(guò)螺栓四角固連。該圈筒電機(jī)組件是傳動(dòng)鋼帶收放操作的執(zhí)行器，其結(jié)構(gòu)主要包括:電機(jī)鋼帶圈輪、防塵圈、電機(jī)傳動(dòng)軸、電機(jī)傳動(dòng)套筒、電機(jī)傳動(dòng)軸軸承、電機(jī)傳動(dòng)軸承蓋以及直流電機(jī)；各部件的位置連接關(guān)系及功能為:電機(jī)鋼帶圈輪安裝在電機(jī)傳動(dòng)軸的末端，其上纏繞著傳動(dòng)鋼帶，是傳動(dòng)鋼帶的收放裝置；電機(jī)傳動(dòng)軸與電機(jī)主軸同心安裝，并通過(guò)螺栓徑向壓緊固定連接；電機(jī)傳動(dòng)套筒、電機(jī)傳動(dòng)軸軸承、電機(jī)傳動(dòng)軸承蓋等裝置與電機(jī)傳動(dòng)軸同心安裝，對(duì)電機(jī)傳動(dòng)軸輔助支撐提高電機(jī)的傳動(dòng)軸剛性，而且圈筒電機(jī)組件通過(guò)電機(jī)傳動(dòng)套筒和電機(jī)傳動(dòng)軸承蓋上的螺栓安裝孔固定在鋼帶驅(qū)動(dòng)單元的上安裝基座上；防塵圈安裝在電機(jī)傳動(dòng)軸承蓋與電機(jī)鋼帶圈輪之間，起防塵的作用；直流電機(jī)通過(guò)螺栓與電機(jī)傳動(dòng)套筒固連。該電機(jī)鋼帶圈輪是帶有凹槽的輪形鋼結(jié)構(gòu)件，用于收放鋼帶；該防塵圈是圓片狀橡膠結(jié)構(gòu)件，用于防塵；該電機(jī)傳動(dòng)軸是階梯軸形鋼結(jié)構(gòu)件，用于傳動(dòng)；該電機(jī)傳動(dòng)套筒是空心圓柱形結(jié)構(gòu)件，用于機(jī)構(gòu)固定。該電機(jī)傳動(dòng)軸承蓋是圓盤類結(jié)構(gòu)件，用于軸承支撐和放置防塵圈；該直流電機(jī)型號(hào)為正科ZGA37RG267，該電機(jī)傳動(dòng)軸軸承的型號(hào)為角接觸球軸承708，兩者均為市購(gòu)。該測(cè)力輪組件是鋼帶內(nèi)力測(cè)量的輔助組件，其主要結(jié)構(gòu)包括張力鋼帶圈輪、張力傳感器安裝套筒、螺母、張力輪軸承以及張力傳感器。各部件的連接關(guān)系及功能為:張力鋼帶圈輪安裝在張力傳感器心軸的末端，其上纏繞著傳動(dòng)鋼帶，對(duì)傳動(dòng)鋼帶有支撐作用，并向張力傳感器傳遞傳動(dòng)鋼帶的內(nèi)力；張力傳感器與張力鋼帶圈輪同心安裝，并通過(guò)螺栓軸向固連；張力傳感器安裝接口上有螺紋，其通過(guò)上、下螺母軸向壓緊固連在張力傳感器安裝套筒上，張力傳感器安裝通過(guò)螺栓與鋼帶驅(qū)動(dòng)單元上安裝基座固連。該張力鋼帶圈輪是輪型鋼結(jié)構(gòu)件，用于鋼帶夾緊；該張力傳感器安裝套筒是筒形鋼結(jié)構(gòu)件，用于張力傳感器的安裝；該上、下螺母是市購(gòu)件用于張力傳感器安裝套筒夾緊；該張力傳感器是按需選購(gòu)的市購(gòu)件。該張力輪軸承是市購(gòu)件用于軸轉(zhuǎn)動(dòng)；該測(cè)長(zhǎng)輪組件是對(duì)鋼帶輸出長(zhǎng)度測(cè)量的輔助組件，其結(jié)構(gòu)包括:測(cè)長(zhǎng)輪鋼帶圈輪、測(cè)長(zhǎng)輪防塵圈、測(cè)長(zhǎng)輪傳動(dòng)軸、測(cè)長(zhǎng)輪套筒、測(cè)長(zhǎng)輪軸承、測(cè)長(zhǎng)輪軸承蓋以及旋轉(zhuǎn)編碼器。各部件的位置連接關(guān)系及功能為:測(cè)長(zhǎng)輪鋼帶圈輪安裝在旋轉(zhuǎn)編碼器心軸的末端，其上纏繞著傳動(dòng)鋼帶，對(duì)傳動(dòng)鋼帶有支撐作用；同時(shí)傳動(dòng)鋼帶被壓力輪組件壓緊在測(cè)長(zhǎng)輪鋼帶圈輪上，消除傳動(dòng)鋼帶與測(cè)長(zhǎng)輪鋼帶圈輪之間的間隙，提高了傳動(dòng)鋼帶的輸出長(zhǎng)度的測(cè)量精度；旋轉(zhuǎn)編碼器心軸與測(cè)長(zhǎng)輪傳動(dòng)軸同心安裝，并通過(guò)螺栓徑向壓緊固定連接；測(cè)長(zhǎng)輪套筒、測(cè)長(zhǎng)輪軸承、測(cè)長(zhǎng)輪軸承蓋等裝置與測(cè)長(zhǎng)輪傳動(dòng)軸同心安裝，對(duì)測(cè)長(zhǎng)輪傳動(dòng)軸輔助支撐提高傳動(dòng)軸剛性，而且測(cè)長(zhǎng)輪組件通過(guò)測(cè)長(zhǎng)輪套筒和測(cè)長(zhǎng)輪軸承蓋上的螺栓安裝孔固定在鋼帶驅(qū)動(dòng)單元的上安裝基座上；該測(cè)長(zhǎng)輪鋼帶圈輪是輪型鋼結(jié)構(gòu)件，用于鋼帶輸出；該測(cè)長(zhǎng)輪防塵圈是圓片狀橡膠結(jié)構(gòu)件，用于測(cè)長(zhǎng)輪組件防塵；該測(cè)長(zhǎng)輪傳動(dòng)軸是階梯軸形鋼結(jié)構(gòu)件，用于測(cè)長(zhǎng)輪傳動(dòng)；該測(cè)長(zhǎng)輪套筒是筒形鋼結(jié)構(gòu)件，用于夾緊和固定；該測(cè)長(zhǎng)輪軸承是市購(gòu)件用于軸轉(zhuǎn)動(dòng)；該測(cè)長(zhǎng)輪軸承蓋是圓形結(jié)構(gòu)件，用于密封和固定；該旋轉(zhuǎn)編碼器為增量式的旋轉(zhuǎn)編碼器，其作用是通過(guò)其軸，通過(guò)螺栓與測(cè)長(zhǎng)輪套筒固連。其型號(hào)為瑞普Z(yǔ)SP3806，市購(gòu)產(chǎn)品。該壓力輪組件是類輪型鋼結(jié)構(gòu)件，用于鋼帶壓緊；該出帶輪組件用來(lái)固定傳動(dòng)鋼帶的輸出方向，防止脫帶，保證傳動(dòng)鋼帶輸出的穩(wěn)定性，其結(jié)構(gòu)包括限位輸出輪組件，壓緊輸出輪組件，出帶輪端蓋以及出帶輪外筒。各部件的位置連接關(guān)系及功能為:限位輸出輪組件和壓緊輸出輪組件均通過(guò)螺栓分別固定連接在出帶輪端蓋以及出帶輪外筒上.而出帶輪組件的端蓋和外筒分別通過(guò)螺栓與鋼帶驅(qū)動(dòng)單元的上、下安裝基座相固連。該限位輸出輪組件是類輪形鋼結(jié)構(gòu)用于實(shí)現(xiàn)鋼帶輸出的限位，它包括限位圈帶輪、限位輪心軸和限位輪軸承，其間關(guān)系是:限位輪心軸和限位輪軸承置于限位圈帶輪內(nèi)；該限位圈帶輪是類輪形鋼結(jié)構(gòu)件，該限位輪心軸是兩端設(shè)有螺孔的臺(tái)階軸；該限位輪軸承是市購(gòu)件。該壓緊輸出輪組件是筒形鋼結(jié)構(gòu)用于實(shí)現(xiàn)鋼帶壓緊的，它包括壓緊輪心軸和壓緊輪軸承，壓緊輪軸承與壓緊輪心軸的臺(tái)階面接觸；該壓緊輪心軸是兩端設(shè)有螺孔的臺(tái)階軸；該壓緊輪軸承是市購(gòu)件。該出帶輪端蓋是圓盤形鋼結(jié)構(gòu)件，用于密封防銹；該出帶輪外筒是筒形鋼結(jié)構(gòu)件，用于出帶；該上安裝基座是一端帶有凸起的方形板料；該下安裝基座是一塊矩形板料；所述的支撐立柱是空心矩形鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件，用于實(shí)現(xiàn)鋼帶驅(qū)動(dòng)單元的固定所述的傳動(dòng)鋼帶為0.3mm厚的304不銹鋼帶，市購(gòu)；所述的微波檢測(cè)平臺(tái)是測(cè)量微波場(chǎng)內(nèi)特定點(diǎn)處的幅值與相位的檢測(cè)裝置，其結(jié)構(gòu)主要包括微波測(cè)量傳感器、平臺(tái)直流電機(jī)、直流電機(jī)傳動(dòng)軸、鋼帶連接軸承和平臺(tái)上、下固定基座等構(gòu)件。其間關(guān)系是:微波檢測(cè)平臺(tái)與四個(gè)鋼帶驅(qū)動(dòng)單元分別通過(guò)一條傳動(dòng)鋼帶進(jìn)行連接，傳動(dòng)鋼帶固定在微波檢測(cè)平臺(tái)的鋼帶連接軸承上，形成一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副；平臺(tái)直流電機(jī)通過(guò)螺栓安裝在平臺(tái)上、下固定基座上，通過(guò)直流電機(jī)傳動(dòng)軸與微波測(cè)量傳感器相連接，在微波檢測(cè)過(guò)程中，平臺(tái)直流電機(jī)可進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)微波測(cè)量傳感器進(jìn)行微波特性的測(cè)量；該平臺(tái)直流電機(jī)的型號(hào)為正科ZGA37RG267，市購(gòu)產(chǎn)品；該微波測(cè)量傳感器是HP85301B接收饋電裝置；該鋼帶連接軸承是角接觸球軸承；該平臺(tái)上、下固定基座是兩塊厚度不同的方形板料。其中，該鋼帶驅(qū)動(dòng)單元的數(shù)量是4套；其中，該支撐立柱的數(shù)量是2套；其中，該傳動(dòng)鋼帶的數(shù)量是4條；其中，該微波檢測(cè)平臺(tái)的數(shù)量是I個(gè)。本發(fā)明的工作原理及流程簡(jiǎn)介如下:本發(fā)明采用四條獨(dú)立的傳動(dòng)鋼帶將動(dòng)平臺(tái)與靜平臺(tái)相連接構(gòu)成平面并聯(lián)機(jī)構(gòu)，通過(guò)圈筒電機(jī)組件中的電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行傳動(dòng)鋼帶的收放操作，并通過(guò)測(cè)力輪組件力傳感器測(cè)出鋼帶內(nèi)力信號(hào)，測(cè)長(zhǎng)輪組件測(cè)出鋼帶位移信號(hào)，通過(guò)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)該機(jī)構(gòu)的位置控制和鋼帶力控制，實(shí)現(xiàn)反射平面波的逐點(diǎn)掃描。3、優(yōu)點(diǎn)及功效:本發(fā)明與背景技術(shù)相比，具有的有益的效果為:I)本發(fā)明采用基于鋼帶傳動(dòng)的三自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)的微波平面度檢測(cè)裝置，該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便，進(jìn)行測(cè)試時(shí)可安裝兩個(gè)支撐的立柱，在測(cè)試條件允許時(shí)也可不采用立柱，將鋼帶驅(qū)動(dòng)單元直接固定在墻面上，可大大的簡(jiǎn)化檢測(cè)裝置的安裝調(diào)試難度；2)機(jī)構(gòu)的質(zhì)量相比現(xiàn)有的機(jī)構(gòu)大大減小，而且各鋼帶驅(qū)動(dòng)單元具備互換性，提高了裝置的柔性；3)另外，在測(cè)試條件允許的情況下，本發(fā)明提出的裝置可不采用立柱支撐，該檢測(cè)裝置的測(cè)量范圍僅與鋼帶驅(qū)動(dòng)單元的安裝位置有關(guān)，因此該裝置適用于任意尺寸的緊縮場(chǎng)微波平面度檢測(cè)。4)由于采用了截面積很小的鋼帶傳動(dòng)，與微波場(chǎng)的正交截面積非常小，大大的降低了截面散射值，可在很大程度上提高測(cè)試結(jié)果的質(zhì)量，降低結(jié)果數(shù)據(jù)的處理難度。


圖1鋼帶式檢測(cè)裝置的典型安裝形式示意2鋼帶式檢測(cè)裝置傳動(dòng)原理3鋼帶驅(qū)動(dòng)單元視4鋼帶驅(qū)動(dòng)單元內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意5測(cè)力輪組件示意6圈筒電機(jī)組件示意7測(cè)長(zhǎng)輪組 件示意8微波檢測(cè)平臺(tái)示意9a出帶輪組件爆炸9b出帶輪組件剖視10鋼帶式檢測(cè)裝置位置控制原理11鋼帶式檢測(cè)裝置控制系統(tǒng)框中符號(hào)說(shuō)明如下:1、鋼帶驅(qū)動(dòng)單元，2、支撐立柱，3、傳動(dòng)鋼帶，4、微波檢測(cè)平臺(tái)，5、圈筒電機(jī)組件，6、測(cè)力輪組件，7、測(cè)長(zhǎng)輪組件，8、出帶輪組件，9、壓力輪組件，10、壓緊輸出輪組件，11、限位輸出輪組件，12、鋼帶驅(qū)動(dòng)單元上安裝基座，13、鋼帶驅(qū)動(dòng)單元下安裝基座；50、張力鋼帶圈輪，51、上螺母，52、張力傳感器，53、張力傳感器安裝套筒，54、張力輪軸承，55、下螺母；61、電機(jī)鋼帶圈輪,62、電機(jī)傳動(dòng)軸，63、電機(jī)傳動(dòng)套筒,64、直流電機(jī),65、電機(jī)傳動(dòng)軸軸承，66、電機(jī)傳動(dòng)軸承蓋，67、防塵圈；71、測(cè)長(zhǎng)輪鋼帶圈輪，72、測(cè)長(zhǎng)輪傳動(dòng)軸，73、測(cè)長(zhǎng)輪套筒，74、旋轉(zhuǎn)編碼器，75、測(cè)長(zhǎng)輪軸承，76、測(cè)長(zhǎng)輪防塵圈，77、測(cè)長(zhǎng)輪軸承蓋；81、微波測(cè)量傳感器，82、平臺(tái)上固定基座，83、平臺(tái)下固定基座，84、平臺(tái)直流電機(jī)，85、直流電機(jī)傳動(dòng)軸，86、鋼帶連接軸承，；91、出帶輪端蓋，92、出帶輪外筒，93、限位圈帶輪，94、限位輪心軸，95、限位輪軸承，96、壓緊輪心軸，97、壓緊輪軸承；△1、么243、么4靜平臺(tái)出帶點(diǎn)，81、82、83、84動(dòng)平臺(tái)連接點(diǎn)，？動(dòng)平臺(tái)質(zhì)心點(diǎn)，父水平坐標(biāo)軸、Y豎直坐標(biāo)軸、O動(dòng)平臺(tái)與水平面夾角；F為張力指令信號(hào)，P為位置信號(hào)，Sf為位置反饋信號(hào)，V為鋼帶轉(zhuǎn)速，F(xiàn)f力反饋信號(hào)。'
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明:圖1給出了本發(fā)明裝置的典型安裝形式的示意圖。本發(fā)明涉及的機(jī)構(gòu)是一種用于微波平面度評(píng)定的并聯(lián)鋼帶式檢測(cè)裝置，裝置由四套鋼帶驅(qū)動(dòng)單元1、兩套支撐立柱2、四條傳動(dòng)鋼帶3和一個(gè)微波檢測(cè)平臺(tái)4構(gòu)成。鋼帶驅(qū)動(dòng)單元I通過(guò)傳動(dòng)鋼帶3驅(qū)動(dòng)單元下安裝基座13安裝在支撐立柱2上，分別位于支撐立柱2的頂部與底部；四個(gè)鋼帶驅(qū)動(dòng)單元I輸入傳動(dòng)鋼帶3并通過(guò)鋼帶連接軸承86與微波檢測(cè)平臺(tái)4相連接。本發(fā)明所述的機(jī)構(gòu)在進(jìn)行安裝時(shí)，需要保證四個(gè)驅(qū)動(dòng)單元下安裝基座13的下底面位于同一個(gè)空間平面內(nèi)，平面法線與微波的理論射向重合。圖2給出了本發(fā)明的傳動(dòng)原理圖。在初始階段，傳動(dòng)鋼帶3纏繞在圈筒電機(jī)組件5的電機(jī)鋼帶圈輪61上；進(jìn)行傳動(dòng)鋼帶3的收放操作時(shí)，電機(jī)鋼帶圈輪61旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)測(cè)力輪組件6和測(cè)長(zhǎng)輪組件7進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，最終通過(guò)出帶輪組件8完成傳動(dòng)鋼帶3的收放操作。四套鋼帶驅(qū)動(dòng)單元I輸出的傳動(dòng)鋼帶3通過(guò)鋼帶連接軸承86與微波檢測(cè)平臺(tái)4相連接；鋼帶驅(qū)動(dòng)單元I通過(guò)控制收放傳動(dòng)鋼帶的長(zhǎng)度，對(duì)微波檢測(cè)平臺(tái)4的位置進(jìn)行控制。在此過(guò)程中，測(cè)力輪組件6完成對(duì)傳動(dòng)鋼帶3張力的測(cè)量，而測(cè)長(zhǎng)輪組件7完成對(duì)收放傳動(dòng)鋼帶3長(zhǎng)度的測(cè)量，而為保證傳動(dòng)鋼帶3長(zhǎng)度測(cè)量的準(zhǔn)確性，傳動(dòng)鋼帶3通過(guò)壓力輪組件9被壓緊在測(cè)長(zhǎng)輪組件7的測(cè)長(zhǎng)輪鋼帶圈輪71上。圖3 圖7和圖9a、圖9b給出了鋼帶驅(qū)動(dòng)單元I的總體及具體結(jié)構(gòu)圖。鋼帶驅(qū)動(dòng)單元I由圈筒電機(jī)組件5、測(cè)力輪組件6、測(cè)長(zhǎng)輪組件7、出帶輪組件8、壓力輪組件9、鋼帶驅(qū)動(dòng)單元上安裝基座12、鋼帶驅(qū)動(dòng)單元下安裝基座13組成。圈筒電機(jī)組件5通過(guò)電機(jī)傳動(dòng)套筒63和電機(jī)傳動(dòng)軸承蓋66安裝在鋼帶驅(qū)動(dòng)單元上安裝基座12上，電機(jī)鋼帶圈輪61通過(guò)螺栓與電機(jī)傳動(dòng)軸62同心固定安裝，電機(jī)傳動(dòng)軸62與直流電機(jī)64的主軸相固連；電機(jī)傳動(dòng)軸軸承65安裝在電機(jī)傳動(dòng)套筒63與電機(jī)傳動(dòng)軸62之間，對(duì)電機(jī)傳動(dòng)軸62起到支撐作用；電機(jī)傳動(dòng)防塵圈67安裝在電機(jī)鋼帶圈輪61與電機(jī)傳動(dòng)軸軸承65之間，與電機(jī)傳動(dòng)軸62同心安裝。測(cè)力輪組件6中，張力鋼帶圈輪50通過(guò)張力輪軸承54安裝在張力傳感器52的敏感端上；張力傳感器52通過(guò)上螺母51和下螺母55把張力傳感器52固定在張力傳感器安裝套筒53上；張力傳感器安裝套筒53通過(guò)螺栓與鋼帶驅(qū)動(dòng)單元上安裝基座12固連。測(cè)長(zhǎng)輪組件7中，測(cè)長(zhǎng)輪鋼帶圈輪71通過(guò)螺釘與測(cè)長(zhǎng)輪傳動(dòng)軸72固連，測(cè)長(zhǎng)輪傳動(dòng)軸72通過(guò)徑向固定螺栓與旋轉(zhuǎn)編碼器74的心軸相固連。旋轉(zhuǎn)編碼器74通過(guò)螺栓固定在測(cè)長(zhǎng)輪套筒73上，而測(cè)長(zhǎng)輪組件7通過(guò)測(cè)長(zhǎng)輪套筒73和測(cè)長(zhǎng)輪軸承蓋77，借助螺栓固定在鋼帶驅(qū)動(dòng)單元上安裝基座12上。測(cè)長(zhǎng)輪組件7在測(cè)長(zhǎng)輪傳動(dòng)軸72與測(cè)長(zhǎng)輪套筒73之間安裝有支撐傳動(dòng)用的測(cè)長(zhǎng)輪軸承75，同時(shí)為保證測(cè)長(zhǎng)輪組件的工作可靠性，在測(cè)長(zhǎng)輪鋼帶圈輪71與測(cè)長(zhǎng)輪軸承75之間安裝有測(cè)長(zhǎng)輪防塵圈76。出帶輪組件8中，壓緊輸出輪組件10和限位輸出輪組件11通過(guò)螺栓與出帶輪端蓋91和出帶輪外筒92固連。出帶輪外筒92上有鋼帶的進(jìn)出口，出帶輪組件8分別通過(guò)出帶輪端蓋91和出帶輪外筒92上的螺栓孔與鋼帶驅(qū)動(dòng)單元上安裝基座12和鋼帶驅(qū)動(dòng)單元下安裝基座13相固連。限位圈帶輪93與限位輪心軸94同心安裝，兩者之間安裝有限位輪軸承95 ;壓緊輪心軸96與壓緊輪軸承97同心安裝。實(shí)際使用過(guò)程中，鋼帶被限制在由壓緊輪軸承97和限位圈帶輪93所轉(zhuǎn)成的封閉區(qū)域內(nèi)，以保證鋼帶出帶方向，并防止脫帶等現(xiàn)象的發(fā)生。圖8給出了微波檢測(cè)平臺(tái)4的結(jié)構(gòu)，其中微波測(cè)量傳感器81與電機(jī)傳動(dòng)軸85固定連接；平臺(tái)直流電機(jī)84通過(guò)螺栓與平臺(tái)上固定基座82和平臺(tái)下固定基座83固連，在平臺(tái)上固定基座82和平臺(tái)下固定基座83之間的四個(gè)直角處，安裝有鋼帶連接軸承86，用來(lái)與鋼帶驅(qū)動(dòng)單元I輸出的鋼帶進(jìn)行連接，并形成一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副。實(shí)施實(shí)例在本發(fā)明所述的微波平面度檢測(cè)裝置工作過(guò)程中，微波檢測(cè)平臺(tái)4始終做點(diǎn)位控制運(yùn)動(dòng)，保證微波檢測(cè)平臺(tái)4不產(chǎn)生繞自身中心的旋轉(zhuǎn)，而微波測(cè)量傳感器81的旋轉(zhuǎn)角度完全由平臺(tái)直流電機(jī)84來(lái)控制。其靜平臺(tái)上出帶點(diǎn)Ap A2、A3、A4構(gòu)成豎直平面，與固定坐標(biāo)系的坐標(biāo)平面XOY重合，動(dòng)平臺(tái)由四根鋼帶A1Bp A2B2、A3B3、A4B4牽引，在該豎直平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)。P(x，y, O)點(diǎn)既是動(dòng)平臺(tái)的中心也是其質(zhì)心，x、y分別為P在絕對(duì)坐標(biāo)系下位置，①為動(dòng)平臺(tái)與水平面的夾角，平臺(tái)的邊與參考系坐標(biāo)軸平行時(shí)定義為零轉(zhuǎn)角位置。設(shè)Hii=OAi為連接點(diǎn)Bi在固定坐標(biāo)系XOY中的位置矢量^i=PBi為從質(zhì)心P到鋼帶與動(dòng)平臺(tái)的連接點(diǎn)Bi的矢量A=AiBi為繩的矢量。機(jī)構(gòu)模型中各矢量滿足關(guān)系:
權(quán)利要求
1.一種用于微波平面度評(píng)定的鋼帶式檢測(cè)裝置，其特征在于:該裝置包括鋼帶驅(qū)動(dòng)單元、支撐立柱、傳動(dòng)鋼帶和一個(gè)微波檢測(cè)平臺(tái)，支撐立柱固定豎立在水平地面上；在兩個(gè)支撐立柱的同側(cè)豎直平面的頂部和底部，分別安裝有一個(gè)鋼帶驅(qū)動(dòng)單元；每個(gè)鋼帶驅(qū)動(dòng)單元輸出一條傳動(dòng)鋼帶，鋼帶驅(qū)動(dòng)單元與微波檢測(cè)平臺(tái)通過(guò)傳動(dòng)鋼帶連接；微波檢測(cè)平臺(tái)空間位置在四個(gè)鋼帶驅(qū)動(dòng)單元轉(zhuǎn)成的空間矩形平面內(nèi)部； 所述的鋼帶驅(qū)動(dòng)單元包括圈筒電機(jī)組件、測(cè)力輪組件、測(cè)長(zhǎng)輪組件、壓力輪組件、出帶輪組件以及上、下安裝基座；傳動(dòng)鋼帶纏繞在圈筒電機(jī)組件上，圈筒電機(jī)組件中的電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行傳動(dòng)鋼帶的收放操作，輸出的傳動(dòng)鋼帶經(jīng)過(guò)測(cè)力輪組件、測(cè)長(zhǎng)輪組件與出帶輪組件后與微波檢測(cè)平臺(tái)相連接；測(cè)力輪組件上安裝有張力傳感器，負(fù)責(zé)測(cè)量傳動(dòng)鋼帶的內(nèi)力；測(cè)長(zhǎng)輪組件上安裝有碼盤，負(fù)責(zé)測(cè)量傳動(dòng)鋼帶的輸出長(zhǎng)度；傳動(dòng)鋼帶的傳送過(guò)程中使用壓力輪組件將其壓緊在測(cè)長(zhǎng)輪組件的滾輪上，以提高長(zhǎng)度測(cè)量的精確性；出帶輪組件由兩個(gè)滾輪組成，負(fù)責(zé)固定傳動(dòng)鋼帶的輸出方向；圈筒電機(jī)組件、測(cè)力輪組件、測(cè)長(zhǎng)輪組件、壓力輪組件和出帶輪組件均通過(guò)螺栓固連在上安裝基座上，上安裝基座與下安裝基座之間通過(guò)螺栓四角固連；該圈筒電機(jī)組件是傳動(dòng)鋼帶收放操作的執(zhí)行器，其結(jié)構(gòu)包括:電機(jī)鋼帶圈輪、防塵圈、電機(jī)傳動(dòng)軸、電機(jī)傳動(dòng)套筒、電機(jī)傳動(dòng)軸軸承、電機(jī)傳動(dòng)軸承蓋以及直流電機(jī)；電機(jī)鋼帶圈輪安裝在電機(jī)傳動(dòng)軸的末端，其上纏繞著傳動(dòng)鋼帶，是傳動(dòng)鋼帶的收放裝置；電機(jī)傳動(dòng)軸與電機(jī)主軸同心安裝，并通過(guò)螺栓徑向壓緊固定連接；電機(jī)傳動(dòng)套筒、電機(jī)傳動(dòng)軸軸承、電機(jī)傳動(dòng)軸承蓋與電機(jī)傳動(dòng)軸同心安裝，對(duì)電機(jī)傳動(dòng)軸輔助支撐提高電機(jī)的傳動(dòng)軸剛性，而且圈筒電機(jī)組件通過(guò)電機(jī)傳動(dòng)套筒和電機(jī)傳動(dòng)軸承蓋上的螺栓安裝孔固定在鋼帶驅(qū)動(dòng)單元的上安裝基座上；防塵圈安裝在電機(jī)傳動(dòng)軸承蓋與電機(jī)鋼帶圈輪之間，起防塵的作用；直流電機(jī)通過(guò)螺栓與電機(jī)傳動(dòng)套筒固連；該電機(jī)鋼帶圈輪是帶有凹槽的輪形鋼結(jié)構(gòu)件，用于收放鋼帶；該防塵圈是圓片狀橡膠結(jié)構(gòu)件，用于防塵；該電機(jī)傳動(dòng)軸是階梯軸形鋼結(jié)構(gòu)件，用于傳動(dòng)；該電機(jī)傳動(dòng)套筒是空心圓柱形結(jié)構(gòu)件，用于機(jī)構(gòu)固定；該電機(jī)傳動(dòng)軸承蓋是圓盤類結(jié)構(gòu)件，用于軸承支撐和放置防塵圈；該直流電機(jī)型號(hào)為正科ZGA37RG267，該電機(jī)傳動(dòng)軸軸承的型號(hào)為角接觸球軸承708 ;該測(cè)力輪組件是鋼帶內(nèi)力測(cè)量的輔助組件，其結(jié)構(gòu)包括張力鋼帶圈輪、張力傳感器安裝套筒、螺母、張力輪軸承以及張力傳感器；張力鋼帶圈輪安裝在張力傳感器心軸的末端，其上纏繞著傳動(dòng)鋼帶，對(duì)傳動(dòng)鋼帶有支撐作用，并向張力傳感器傳遞傳動(dòng)鋼帶的內(nèi)力；張力傳感器與張力鋼帶圈輪同心安裝，并通過(guò)螺栓軸向固連；張力傳感器安裝接口上有螺紋，其通過(guò)上、下螺母軸向壓緊固連在張力傳感器安裝套筒上，張力傳感器安裝通過(guò)螺栓與鋼帶驅(qū)動(dòng)單元上安裝基座固連；該張力鋼帶圈輪是輪型鋼結(jié)構(gòu)件，用于鋼帶夾緊；該張力傳感器安裝套筒是筒形鋼結(jié)構(gòu)件，用于張力傳感器的安裝；該上、下螺母是用于張力傳感器安裝套筒夾緊；該張力傳感器是按需選購(gòu)的市購(gòu)件，該張力輪軸承是用于軸轉(zhuǎn)動(dòng)；該測(cè)長(zhǎng)輪組件是對(duì)鋼帶輸出長(zhǎng)度測(cè)量的輔助組件，其結(jié)構(gòu)包括:測(cè)長(zhǎng)輪鋼帶圈輪、測(cè)長(zhǎng)輪防塵圈、測(cè)長(zhǎng)輪傳動(dòng)軸、測(cè)長(zhǎng)輪套筒、測(cè)長(zhǎng)輪軸承、測(cè)長(zhǎng)輪軸承蓋以及旋轉(zhuǎn)編碼器；測(cè)長(zhǎng)輪鋼帶圈輪安裝在旋轉(zhuǎn)編碼器心軸的末端，其上纏繞著傳動(dòng)鋼帶，對(duì)傳動(dòng)鋼帶有支撐作用；同時(shí)傳動(dòng)鋼帶被壓力輪組件壓緊在測(cè)長(zhǎng)輪鋼帶圈輪上，消除傳動(dòng)鋼帶與測(cè)長(zhǎng)輪鋼帶圈輪之間的間隙，提高了傳動(dòng)鋼帶的輸出長(zhǎng)度的測(cè)量精度；旋轉(zhuǎn)編碼器心軸與測(cè)長(zhǎng)輪傳動(dòng)軸同心安裝，并通過(guò)螺栓徑向壓緊固定連接；測(cè)長(zhǎng)輪套筒、測(cè)長(zhǎng)輪軸承、測(cè)長(zhǎng)輪軸承蓋與測(cè)長(zhǎng)輪傳動(dòng)軸同心安裝，對(duì)測(cè)長(zhǎng)輪 傳動(dòng)軸輔助支撐提高傳動(dòng)軸剛性，而且測(cè)長(zhǎng)輪組件通過(guò)測(cè)長(zhǎng)輪套筒和測(cè)長(zhǎng)輪軸承蓋上的螺栓安裝孔固定在鋼帶驅(qū)動(dòng)單元的上安裝基座上；該測(cè)長(zhǎng)輪鋼帶圈輪是輪型鋼結(jié)構(gòu)件，用于鋼帶輸出；該測(cè)長(zhǎng)輪防塵圈是圓片狀橡膠結(jié)構(gòu)件，用于測(cè)長(zhǎng)輪組件防塵；該測(cè)長(zhǎng)輪傳動(dòng)軸是階梯軸形鋼結(jié)構(gòu)件，用于測(cè)長(zhǎng)輪傳動(dòng)；該測(cè)長(zhǎng)輪套筒是筒形鋼結(jié)構(gòu)件，用于夾緊和固定；該測(cè)長(zhǎng)輪軸承是市購(gòu)件用于軸轉(zhuǎn)動(dòng)；該測(cè)長(zhǎng)輪軸承蓋是圓形結(jié)構(gòu)件，用于密封和固定；該旋轉(zhuǎn)編碼器為增量式的旋轉(zhuǎn)編碼器，其作用是通過(guò)其軸，通過(guò)螺栓與測(cè)長(zhǎng)輪套筒固連；其型號(hào)為瑞普Z(yǔ)SP3806 ;該壓力輪組件是類輪型鋼結(jié)構(gòu)件，用于鋼帶壓緊；該出帶輪組件用來(lái)固定傳動(dòng)鋼帶的輸出方向，防止脫帶，保證傳動(dòng)鋼帶輸出的穩(wěn)定性，其結(jié)構(gòu)包括限位輸出輪組件，壓緊輸出輪組件，出帶輪端蓋以及出帶輪外筒；限位輸出輪組件和壓緊輸出輪組件均通過(guò)螺栓分別固定連接在出帶輪端蓋以及出帶輪外筒上.而出帶輪組件的端蓋和外筒分別通過(guò)螺栓與鋼帶驅(qū)動(dòng)單元的上、下安裝基座相固連；該限位輸出輪組件是類輪形鋼結(jié)構(gòu)用于實(shí)現(xiàn)鋼帶輸出的限位，它包括限位圈帶輪、限位輪心軸和限位輪軸承，限位輪心軸和限位輪軸承置于限位圈帶輪內(nèi)；該限位圈帶輪是類輪形鋼結(jié)構(gòu)件，該限位輪心軸是兩端設(shè)有螺孔的臺(tái)階軸；該限位輪軸承是市購(gòu)件；該壓緊輸出輪組件是筒形鋼結(jié)構(gòu)用于實(shí)現(xiàn)鋼帶壓緊的，它包括壓緊輪心軸和壓緊輪軸承，壓緊輪軸承與壓緊輪心軸的臺(tái)階面接觸；該壓緊輪心軸是兩端設(shè)有螺孔的臺(tái)階軸；該壓緊輪軸承是市購(gòu)件；該出帶輪端蓋是圓盤形鋼結(jié)構(gòu)件，用于密封防銹；該出帶輪外筒是筒形鋼結(jié)構(gòu)件，用于出帶；該上安裝基座是一端帶有凸起的方形板料；該下安裝基座是一塊矩形板料； 所述的支撐立柱是空心矩形鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件，用于實(shí)現(xiàn)鋼帶驅(qū)動(dòng)單元的固定； 所述的傳動(dòng)鋼帶為0.3mm厚的304不銹鋼帶； 所述的微波檢測(cè)平臺(tái)是測(cè)量微波場(chǎng)內(nèi)特定點(diǎn)處的幅值與相位的檢測(cè)裝置，其結(jié)構(gòu)包括微波測(cè)量傳感器、平臺(tái)直流電機(jī)、直流電機(jī)傳動(dòng)軸、鋼帶連接軸承和平臺(tái)上、下固定基座；微波檢測(cè)平臺(tái)與四個(gè)鋼帶驅(qū)動(dòng)單元分別通過(guò)一條傳動(dòng)鋼帶進(jìn)行連接，傳動(dòng)鋼帶固定在微波檢測(cè)平臺(tái)的鋼帶連接軸承上，形成一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副；平臺(tái)直流電機(jī)通過(guò)螺栓安裝在平臺(tái)上、下固定基座上，通過(guò)直流電機(jī)傳動(dòng)軸與微波測(cè)量傳感器相連接，在微波檢測(cè)過(guò)程中，平臺(tái)直流電機(jī)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)微波測(cè)量傳感器進(jìn)行微波特性的測(cè)量；該平臺(tái)直流電機(jī)的型號(hào)為正科ZGA37RG267 ;該微波測(cè)量傳感器是HP85301B接收饋電裝置；該鋼帶連接軸承是角接觸球軸承；該平臺(tái)上、下固定基座 是兩塊厚度不同的方形板料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于微波平面度評(píng)定的鋼帶式檢測(cè)裝置，其特征在于:該鋼帶驅(qū)動(dòng)單元的數(shù)量是4套。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于微波平面度評(píng)定的鋼帶式檢測(cè)裝置，其特征在于:該支撐立柱的數(shù)量是2套。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于微波平面度評(píng)定的鋼帶式檢測(cè)裝置，其特征在于:該傳動(dòng)鋼帶的數(shù)量是4條。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于微波平面度評(píng)定的鋼帶式檢測(cè)裝置，其特征在于:該微波檢測(cè)平臺(tái)的數(shù)量是I個(gè)。
全文摘要
一種用于微波平面度評(píng)定的鋼帶式檢測(cè)裝置，該裝置包括鋼帶驅(qū)動(dòng)單元、支撐立柱、傳動(dòng)鋼帶和一個(gè)微波檢測(cè)平臺(tái)，支撐立柱固定豎立在水平地面上；在兩個(gè)支撐立柱的同側(cè)豎直平面的頂部和底部，分別安裝有一個(gè)鋼帶驅(qū)動(dòng)單元；每個(gè)鋼帶驅(qū)動(dòng)單元輸出一條傳動(dòng)鋼帶，鋼帶驅(qū)動(dòng)單元與微波檢測(cè)平臺(tái)通過(guò)傳動(dòng)鋼帶連接；微波檢測(cè)平臺(tái)空間位置在四個(gè)鋼帶驅(qū)動(dòng)單元轉(zhuǎn)成的空間矩形平面內(nèi)部。本發(fā)明采用并聯(lián)鋼帶傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)方式，實(shí)現(xiàn)測(cè)量探頭的平面三自由度運(yùn)動(dòng)。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝及調(diào)試方便，大大降低了整體機(jī)構(gòu)質(zhì)量和減小了雷達(dá)截面散射值，且能保證很高的測(cè)量精度。該裝置為緊縮場(chǎng)微波平面度測(cè)試提供了一種高精度且靈活高效的解決方案。
文檔編號(hào)G01R29/08GK103091564SQ201310014448
公開日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2013年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月15日
發(fā)明者王丹, 郭江真, 樊銳, 陳五一 申請(qǐng)人:北京航空航天大學(xué)