本實用新型涉及檢測設備領域,具體說是一種便攜式三軸全自動轉臺,其主要適用于檢測航空飛行器上的陀螺儀表,通過高精度三軸全自動旋轉,模擬航空器飛行姿態,達到檢測陀螺儀表性能的目的。
背景技術:
目前在航空飛行器部、附件修理企業及航空器使用單位檢測陀螺類儀表時,都是使用簡單的手動設定角度的轉臺,或者用較大型的。笨重的,固定的單方位轉動的轉臺。
如申請公告號為CN102564456A的發明專利申請公開的一種“三軸微型陀螺儀的測試裝置”,該技術方案包括測試組件和帶動測試組件轉動的驅動件,驅動件的轉軸與測試組件的 用于安裝待測試三軸微型陀螺儀的測試平面間的夾角為 α,0°<α<90°,雖然通過該原理可實現陀螺儀的檢測,但由于其并未公開具體的結構,并不能在該原理的基礎上經過簡單的聯想而制造出相應的檢測設備,此外由于該檢測原理較為繁雜,制造成本仍較為高昂,且操作難度大,模塊化程度低,不利于后期保養與維護,間接提高了使用成本,不能進行模塊化的組裝與拆卸,體積過于龐大,無法實現隨身攜帶這一目的。
技術實現要素:
本實用新型的目的是提供一種便攜式三軸全自動轉臺,從根本上解決了現有轉臺體積大,不便于隨身攜帶使用,制造與維護成本高等問題,其具有結構簡單、使用方便快捷、易于操控、人為干預少、誤差小等優點。
為實現上述目的,本實用新型采用了如下技術方案:該便攜式三軸全自動轉臺包括支撐組件、X軸組件、Y軸組件以及Z軸組件,其技術要點是:所述X軸組件包括X軸驅動電機、設置在X軸驅動電機輸出端的外環;Y軸組件包括Y軸驅動電機、與Y軸驅動電機聯接的Y軸角度盤以及方位編碼器;Z軸組件包括限位在外環上的齒環、與齒環相嚙合的Z軸驅動電機以及設置在外環上的角位移傳感器。
所述Y軸角度盤上設有基座,基座上相對設有一對支臂,外環通過連板鉸接在支臂上,其中一側的連板裝配在X軸驅動電機的輸出端,X軸角度盤裝配在另一側的連板上。
所述X軸驅動電機或/和Y軸驅動電機或/和Z軸驅動電機的輸出端設有高精度減速機。
所述支撐組件包括底座以及設置在底座上的可調節高度的支腳。
本實用新型的優點及有益效果:通過基座將轉臺的分割為易于拆卸和組裝的俯仰及傾斜調節組件(上)、水平調節組件(下)的分體結構,可裝入手提箱,便于攜帶。下部分主要為Y軸組件及支撐組件,支撐組件可采用與底座整合或分體的支腳,支腳可通過螺母調整高度。Y軸組件為一體結構,主要包括底殼、通過螺栓固定在底殼內的框架,限位在框架上的Y軸驅動電機、方位編碼器,使用時將底殼通過螺栓固定在底座上。
上部分主要包括X軸組件和Z軸組件,其中,Z軸組件為包括外環、內齒環、Z軸角度盤、Z軸驅動電機等部件組裝完成的一體結構,使用時直接將Z軸組件從箱內取出,通過連板、支臂、基座可前后擺動的裝配在支臂上,并在支臂外側分別裝配X軸組件的X軸角度盤和X軸驅動電機即可完成裝配。
利用數字伺服控制技術,可實現三軸獨立旋轉,通過驅動電機和高精度減速機,可獲得高精度的轉角和角速度,角位移傳感器和方位編碼器實時獲得各方位的角度參數,為陀螺儀表的自動程序檢測提供了可能。根據陀螺儀檢測的工藝要求,通過上位工控機軟件對整個檢測過程進行編程控制,通過全自動檢測程序,自動完成檢測工作,減少人工干預,實現全自動的角度、角速度的程序運行。通過程序實現自動檢查、記錄、報表、打印等一系列過程,不但節省了人力物力,避免了人為系統偏差,同時提高了檢測的均一性以及準確度。
附圖說明
圖1為本實用新型的等軸側視結構示意圖;
圖2為本實用新型的主視結構示意圖。
附圖標記說明:
圖1中:1X軸角度盤、2角位移傳感器、3支臂、4連板、5底殼、6Y軸驅動電機、7外環、8Z軸角度盤、9Z軸驅動電機、10齒環、11方位編碼器、12支腳、13底座、14基座、15Y軸角度盤、16X軸驅動電機、17Y軸指針;
圖2中:1X軸角度盤、3支臂、5底殼、6Y軸驅動電機、7外環、8Z軸角度盤、9Z軸驅動電機、10齒環、11方位編碼器、12支腳、13底座、14基座、15Y軸角度盤、16 X軸驅動電機、18X軸指針。
具體實施方式
以下結合圖1~2,通過具體實施例詳細說明本實用新型的具體內容。該全自動轉臺包括支撐組件、X軸組件、Y軸組件以及Z軸組件。其中,支撐組件包括三角底座13以及設置在底座底部的呈三角形排布的高度可調的支腳12,如通過螺母調節各支腳的高度,使底座平面保持水平。底座上固定有底殼5,底殼5是整個自動轉臺的安裝基礎,通過底座13上的支腳12可調整轉臺到水平位置。底殼5內設置Y軸驅動電機6、設置在Y軸驅動電機輸出端的Y軸角度盤15以及與Y軸驅動電機聯接的方位編碼器11,Y軸驅動電機嚙合限位在底殼框架內的與Y軸角度盤同步轉動的驅動軸。各組件主要包括驅動電機、設置在驅動電機輸出端的高精度減速機、角度盤等。
Y軸組件包括限位在底殼的內部框架內的Y軸驅動電機6、通過Y軸驅動電機減速機設置在Y軸驅動電機輸出端的Y軸角度盤15以及方位編碼器11,底殼外緣設有用于指示Y軸角度盤旋轉度數的Y軸指針17。
X軸組件包括X軸角度盤1、X軸驅動電機16、通過X軸驅動電機減速機設置在X軸驅動電機輸出端的外環7。Y軸角度盤15上設有基座14,基座14上相對設有一對支臂3,外環7通過連板4鉸接在支臂3之間,其中一側的連板4裝配在X軸驅動電機16的輸出端,X軸角度盤裝配在另一側的連板4上,X軸角度盤1隨外環同步旋轉,該側支臂上還設有指示X軸角度盤1刻度的X軸指針18。
Z軸組件包括通過Z軸角度盤8限位在外環7內的齒環10、通過驅動齒輪19與齒環10相嚙合的Z軸驅動電機9以及設置在外環7上的角位移傳感器2,齒環10上固定有刻度指針。Z軸驅動電機9的殼體安裝在外環底部,角位移傳感器2固定在外環頂部。X軸驅動電機、Y軸驅動電機以及Z軸驅動電機的輸出端設有高精度減速機,檢測待測陀螺儀表在角度微調狀態下的數值變化。
可通過X軸(俯仰)、Z軸(傾角)、Y軸(方位)三軸獨立旋轉,手動設定參數,可將Y軸的旋轉范圍設定為0~360°(順時針/逆時針均可),X軸和Z軸的旋轉范圍設定為±0~90°。使用時通過角位移傳感器2和方位編碼器11實時檢測XYZ軸的偏移角度值,并將檢測結果返回上位機,顯示在控制界面上。將檢測結果與XYZ軸角度盤觀察得到的角度值相比較,可起到相互驗證的作用。即可判定陀螺儀表的性能指標,達到檢測的目的。三個方位上都有高精度角度傳感器的測量反饋,形成閉環驅動。
如果涉及批量檢測,則可通過控制系統事先編寫檢測程序,如按時間順序設定各軸的旋轉次序、旋轉角度、旋轉方向等。安裝既定的檢測程序進行檢測,每設定一次偏轉角度進行一次檢測,同時將檢測結果記錄在數據表內,所有檢測程序完成后進行打印,極大避免了人為系統偏差,同時提高了檢測效率以及準確度。
文中所提及的高精度減速機通常是指精確度為0.4°~0.6°的減速機,如X軸驅動電機的減速機可采用行星齒輪減速機,其精確度可達0.4°,減速機的選擇兼顧成本與實際需要(精度過高會導致高成本,且細微轉角不易被肉眼觀察到),也可根據所需扭矩及所要求精度的不同自行選擇,還可采用高精度轉角減速機。(軸轉一圈為360°,1°=60弧分)。