气膜厚度的在线监测方法、动态特性分析方法及相关设备与流程

本申请涉及厚度测量，具体而言，涉及一种气膜厚度的在线监测方法、动态特性分析方法及相关设备。

背景技术：

1、相关技术中，基于气浮输送的驱动设备在驱动滑台进行滑动时一般基于气浮轴承产生微米级厚度的气膜，气浮块为气浮轴承中用于产生气膜进行滑动的主体结构，该气膜厚度较小，通常在5~20μm内，气膜的厚度变化与驱动设备的驱动性能密切关联，现有技术的相关检测设备仅能对静态运行时的驱动设备产生的气膜进行厚度检测，无法对在线运行时的驱动设备产生的气膜进行厚度监测。

2、针对上述问题，目前尚未有有效的技术解决方案。

技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种气膜厚度的在线监测方法、动态特性分析方法及相关设备，以在线监测驱动设备运行时产生的气膜厚度的变化情况。

2、第一方面，本申请提供了一种气膜厚度的在线监测方法，应用在基于气浮输送的驱动设备中，所述驱动设备包括基于线性驱动组件驱动而在基座上滑动的滑台、固定在滑台上且用于在所述滑台滑动时与所述基座之间产生气膜的气浮块；

3、所述基座上沿所述滑台的滑动方向的两端分别设有正对所述气膜的激光发生器和感应屏；

4、所述气膜厚度的在线监测方法包括以下步骤：

5、s1、在所述滑台滑动过程中，获取第一距离信息和第二距离信息，所述第一距离信息为所述感应屏基于激光发生器衍射产生的第一明纹与中央明纹之间的距离，所述第二距离信息为所述气膜靠近所述感应屏一端与所述感应屏之间的距离；

6、s2、根据所述第一距离信息和所述第二距离信息在线分析所述气膜厚度的变化情况。

7、本申请的气膜厚度的在线监测方法在滑台滑动过程中，基于第一距离信息和第二距离信息能直接或间接地在线分析并判断驱动设备在运行过程中产生的微米级的气膜的厚度是否出现变化，以实现对驱动设备运行状态的精准监控。

8、所述的气膜厚度的在线监测方法，其中，步骤s2包括：

9、计算所述第二距离信息和所述第一距离信息的比值；

10、在线分析所述比值的波动情况以评价所述气膜厚度的变化情况。

11、在该示例中，该比值能更直观地反映气膜厚度的波动情况。

12、所述的气膜厚度的在线监测方法，其中，还包括执行于步骤s1之前的步骤：

13、调节所述激光发生器的位置及朝向和所述感应屏的位置，以使所述激光发生器发射的激光经过所述气膜后产生的中央明纹投射在所述感应屏的成像中心，并使除中央明纹外的各个明纹和暗纹粗细均匀。

14、所述的气膜厚度的在线监测方法，其中，所述气膜为竖向气膜或横向气膜。

15、第二方面，本申请还提供了一种气膜厚度的动态特性分析方法，应用在基于气浮输送的驱动设备中，所述驱动设备包括基于线性驱动组件驱动而在基座上滑动的滑台、固定在滑台上且用于在所述滑台滑动时与所述基座之间产生气膜的气浮块；

16、所述基座上沿所述滑台的滑动方向的两端分别设有正对所述气膜的激光发生器和感应屏；

17、所述气膜厚度的动态特性分析方法包括以下步骤：

18、a1、在所述滑台基于不同运动状态的滑动过程中，获取第一距离信息和第二距离信息，所述第一距离信息为所述感应屏基于激光发生器衍射产生的第一明纹与中央明纹之间的距离，所述第二距离信息为所述气膜靠近所述感应屏一端与所述感应屏之间的距离；

19、a2、根据所述第一距离信息和所述第二距离信息分析所述气膜厚度在所述滑台基于不同运动状态的滑动过程中的变化情况，以确定所述气膜厚度在所述滑台基于不同运动状态的滑动过程中的动态特性。

20、本申请的气膜厚度的动态特性分析方法在滑台基于不同运动状态的滑动过程中，基于第一距离信息和第二距离信息能直接或间接地在线分析气膜厚度的动态特性，以判断气膜厚度在不同运动状态下的变化情况，从而确定气膜厚度随位置、速度、加速度等因素变化的动态特性。

21、所述的气膜厚度的动态特性分析方法，其中，步骤a2包括：

22、根据所述第一距离信息和所述第二距离信息获取基准曲线，所述基准曲线为在所述滑台基于不同运动状态的滑动过程中的所述第二距离信息关于所述第一距离信息变化的拟合曲线；

23、根据所述基准曲线、所述第一距离信息及所述第二距离信息获取所述第二距离信息在所述滑台基于不同运动状态的滑动过程中的均方误差以评价所述气膜厚度的动态特性。

24、本申请的气膜厚度的动态特性分析方法利用上述步骤计算获取的均方误差能反映出气膜厚度的平均偏差情况，故能用于评价气膜厚度的动态特性，以确定气膜厚度在不同运动状态下的稳定性。

25、所述的气膜厚度的动态特性分析方法，其中，步骤s1中，所述第一距离信息基于所述第二距离信息符合预设距离集合时触发获取。

26、第三方面，本申请还提供了一种气膜厚度的在线监测装置，应用在基于气浮输送的驱动设备中，所述驱动设备包括基于线性驱动组件驱动而在基座上滑动的滑台、固定在滑台上且用于在所述滑台滑动时与所述基座之间产生气膜的气浮块；

27、所述基座上沿所述滑台的滑动方向的两端分别设有正对所述气膜的激光发生器和感应屏；

28、所述气膜厚度的在线监测装置包括以下步骤：

29、获取模块，用于在所述滑台滑动过程中，获取第一距离信息和第二距离信息，所述第一距离信息为所述感应屏基于激光发生器衍射产生的第一明纹与中央明纹之间的距离，所述第二距离信息为所述气膜靠近所述感应屏一端与所述感应屏之间的距离；

30、计算分析模块，用于根据所述第一距离信息和所述第二距离信息在线分析所述气膜厚度的变化情况。

31、本申请的气膜厚度的在线监测装置在滑台滑动过程中，基于第一距离信息和第二距离信息能直接或间接地在线分析并判断驱动设备在运行过程中产生的微米级的气膜的厚度是否出现变化，以实现对驱动设备运行状态的精准监控。

32、第四方面，本申请还提供了一种电子设备，包括处理器以及存储器，所述存储器存储有计算机可读取指令，当所述计算机可读取指令由所述处理器执行时，运行如上述第一方面或第二方面提供的所述方法中的步骤。

33、第五方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时运行如上述第一方面或第二方面提供的所述方法中的步骤。

34、由上可知，本申请提供了一种气膜厚度的在线监测方法、动态特性分析方法及相关设备，其中，气膜厚度的在线监测方法在滑台滑动过程中，基于第一距离信息和第二距离信息能直接或间接地在线分析并判断驱动设备在运行过程中产生的微米级的气膜的厚度是否出现变化，以实现对驱动设备运行状态的精准监控。

技术特征：

1.一种气膜厚度的在线监测方法，应用在基于气浮输送的驱动设备中，其特征在于，所述驱动设备包括基于线性驱动组件驱动而在基座上滑动的滑台、固定在滑台上且用于在所述滑台滑动时与所述基座之间产生气膜的气浮块；

2.根据权利要求1所述的气膜厚度的在线监测方法，其特征在于，步骤s2包括：

3.根据权利要求1所述的气膜厚度的在线监测方法，其特征在于，还包括执行于步骤s1之前的步骤：

4.根据权利要求1所述的气膜厚度的在线监测方法，其特征在于，所述气膜为竖向气膜或横向气膜。

5.一种气膜厚度的动态特性分析方法，应用在基于气浮输送的驱动设备中，其特征在于，所述驱动设备包括基于线性驱动组件驱动而在基座上滑动的滑台、固定在滑台上且用于在所述滑台滑动时与所述基座之间产生气膜的气浮块；

6.根据权利要求5所述的气膜厚度的动态特性分析方法，其特征在于，步骤a2包括：

7.根据权利要求5所述的气膜厚度的动态特性分析方法，其特征在于，步骤a1中，所述第一距离信息基于所述第二距离信息符合预设距离集合时触发获取。

8.一种气膜厚度的在线监测装置，应用在基于气浮输送的驱动设备中，其特征在于，所述驱动设备包括基于线性驱动组件驱动而在基座上滑动的滑台、固定在滑台上且用于在所述滑台滑动时与所述基座之间产生气膜的气浮块；

9.一种电子设备，其特征在于，包括处理器以及存储器，所述存储器存储有计算机可读取指令，当所述计算机可读取指令由所述处理器执行时，运行如权利要求1-7任一项所述方法中的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时运行如权利要求1-7任一项所述方法中的步骤。

技术总结
本发明涉及厚度测量技术领域，具体公开了一种气膜厚度的在线监测方法、动态特性分析方法及相关设备，其中，气膜厚度的在线监测方法包括步骤：S1、在滑台滑动过程中，获取第一距离信息和第二距离信息，第一距离信息为感应屏基于激光发生器衍射产生的第一明纹与中央明纹之间的距离，第二距离信息为气膜靠近感应屏一端与感应屏之间的距离；S2、根据第一距离信息和第二距离信息在线分析气膜厚度的变化情况；该气膜厚度的在线监测方法在滑台滑动过程中，基于第一距离信息和第二距离信息能直接或间接地在线分析并判断驱动设备在运行过程中产生的微米级的气膜的厚度是否出现变化，以实现对驱动设备运行状态的精准监控。

技术研发人员：胡迪,王钒宇
受保护的技术使用者：季华实验室
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15