一種平臺自動調(diào)平裝置及方法
【專利說明】一種平臺自動調(diào)平裝置及方法
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于測量及控制技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種平臺自動調(diào)平裝置及方法，特別是涉及一種可以消除齒隙差的影響和解決傾斜傳感器的軸線與相對應的調(diào)節(jié)機構(gòu)的軸線不平行問題的平臺自動調(diào)平裝置及方法。
[0002]
【背景技術(shù)】
平臺是指任何具有一定面積的機械裝置，平臺調(diào)平是根據(jù)安裝在平臺上的傾斜傳感器的指示，利用可以改變平臺傾角的調(diào)節(jié)裝置改變平臺的傾角，從而使平臺的參考面處于水平狀態(tài)。
[0003]常用的可調(diào)平的平臺結(jié)構(gòu)為平臺上正交安裝兩個傾斜傳感器和三個相間120度的調(diào)節(jié)裝置。與兩個調(diào)節(jié)裝置一橫向調(diào)節(jié)器1和橫向調(diào)節(jié)器2的軸心連線平行安裝的傾斜傳感器稱為橫向傾斜傳感器，與橫向傾斜傳感器垂直安裝的傾斜傳感器稱為縱向傾斜傳感器，第三個調(diào)節(jié)器為縱向調(diào)節(jié)器。平臺調(diào)平方法為根據(jù)兩個傾斜傳感器的讀數(shù)，估計平臺的傾斜狀態(tài)，調(diào)節(jié)三個調(diào)節(jié)裝置，從而改變平臺的傾斜狀態(tài)，實現(xiàn)調(diào)平一平臺的參考面處于水平面。
[0004]可調(diào)平平臺的調(diào)平方法有人工調(diào)平和自動調(diào)平，傳統(tǒng)的可調(diào)平的平臺調(diào)平方法為人工調(diào)平，人工調(diào)平方法需要操作員根據(jù)兩個傾斜傳感器的讀數(shù)，估計平臺的傾斜狀態(tài)，人工調(diào)節(jié)三個調(diào)節(jié)裝置。由于傾斜傳感器的軸線與調(diào)節(jié)機構(gòu)的軸線不平行(相交)，根據(jù)兩個傾斜傳感器的讀數(shù)估計的平臺傾斜狀態(tài)與實際需要的調(diào)節(jié)量不一致，造成調(diào)節(jié)誤差，需要反復多次調(diào)節(jié)才能完成調(diào)平，效率低，速度慢。自動調(diào)平為根據(jù)傾斜傳感器的讀數(shù)自動實現(xiàn)調(diào)平，自動調(diào)平模式有機械式(重力錘)和機電式(傳感器+控制器+調(diào)節(jié)機構(gòu))。
[0005]中國發(fā)明專利“一種手自動一體可調(diào)支腿”(申請?zhí)?201510197262;公告號:104806849A)和中國實用新型專利“一種調(diào)平臺”(申請?zhí)?201220234072 ;公告號:202576247U)為單軸調(diào)節(jié)。
[0006]中國實用新型專利“劃線平臺調(diào)平裝置”(申請?zhí)?200720098663;公告號:201077075Y)通過旋轉(zhuǎn)調(diào)整螺栓帶動調(diào)整楔塊沿楔面上下運動，從而調(diào)整平臺的水平精度，另外在調(diào)整楔塊與平臺之間放置有數(shù)個塞尺，塞尺起到了微調(diào)平臺的作用。
[0007]中國實用新型專利“多角度微調(diào)平臺”(申請?zhí)?201220306459;公告號:202769187U)微調(diào)平臺采用球面結(jié)構(gòu)，通過微調(diào)連接件耦合連接并調(diào)節(jié)。
[0008]中國發(fā)明專利“一種用于光電裝備測試儀器的多功能三腳架”(申請?zhí)?201510313821;公告號:104864239A)搖動升降手柄，即可快速實現(xiàn)測試設(shè)備的高低移動，轉(zhuǎn)動調(diào)平臺的微調(diào)手輪，即可實現(xiàn)俯仰微調(diào)。
[0009]中國發(fā)明專利“一種用于機械加工的三軸傾角可調(diào)平臺”(申請?zhí)?201110026245;公告號:102133710A)采用底座、工作臺、XY軸傾角調(diào)節(jié)板、回轉(zhuǎn)球面體、回轉(zhuǎn)球面座、X軸與Υ軸傾角調(diào)節(jié)桿和繞Ζ軸轉(zhuǎn)角調(diào)節(jié)桿的結(jié)構(gòu)。通過回轉(zhuǎn)球面體和回轉(zhuǎn)球面座實現(xiàn)傾斜角的調(diào)節(jié)。
[0010]中國發(fā)明專利“一種自動調(diào)平的經(jīng)瑋儀裝置”(申請?zhí)?201510305674;公告號:104848834Α)采用與懸掛臂末端相連的水平微調(diào)部件和重力擺錘，通過重力的作用實現(xiàn)自動調(diào)平。
[0011]中國發(fā)明專利“一種自動調(diào)平與陀螺定向觀瞄裝置”(申請?zhí)?201310241158;公告號:103335640Α和CN103335640B)和中國實用新型專利“陀螺定向觀瞄裝置上的自動調(diào)平機構(gòu)”(申請?zhí)?201320348627 ；公告號:203274726U)在三腳架上端具有一調(diào)平底座，在調(diào)平底座上設(shè)有三個直線電機，直線電機的輸出軸上端連接一萬向調(diào)節(jié)柱，調(diào)平臺安裝在萬向調(diào)節(jié)柱上，在調(diào)平臺上嵌入安裝有電子水平儀，電子水平儀的輸出通過控制電路接直線電機。根據(jù)電子水平儀的輸出控制3個直線電機移動，改變?nèi)_架的高度，實現(xiàn)調(diào)平。
[0012]中國發(fā)明專利“高精度快速調(diào)平裝置”(申請?zhí)?200710048119;公告號:101150042Α和100536065C)和中國實用新型專利“高精度快速調(diào)平機構(gòu)”(申請?zhí)?200720076044;公告號:201142318Υ)采用平行簧片結(jié)構(gòu)滿足了調(diào)平臺側(cè)向較大剛度及垂向較低剛度分配要求，同時通過設(shè)計預緊彈簧體的剛度可以優(yōu)化得出馬達驅(qū)動扭矩，直接安裝于調(diào)平臺上的測量傳感器組件可以有效消除傳動機構(gòu)之間的間隙，提高了調(diào)平裝置的精度。
[0013]CN201510197262和CN201220234072專利為單軸調(diào)節(jié)，不能完全滿足平臺自動調(diào)平的要求。CN200720098663、CN201220306459、CN201510313821 和 CN201110026245 專利的調(diào)平方法為人工調(diào)平，效率低，速度慢。CN201510305674專利通過重力的作用實現(xiàn)自動調(diào)平，誤差較大。0吧01310241158、0吧01320348627、0吧00710048119和0吧00720076044專利采用傳感器+控制器+執(zhí)行機構(gòu)，
【發(fā)明內(nèi)容】
為調(diào)平結(jié)構(gòu)，能夠高精度調(diào)平，但是沒有解決執(zhí)行機構(gòu)的齒隙差和傾斜傳感器的軸線與調(diào)節(jié)機構(gòu)的軸線不平行帶來的問題。
[0014]平臺調(diào)平的目標是快速，精準和高效地將平臺調(diào)平，對于平臺自動調(diào)平，由于傾斜傳感器的軸線與相對應的調(diào)節(jié)機構(gòu)的軸線不平行，會帶來如下兩個影響:
影響1:傾斜傳感器的軸線與相對應的調(diào)節(jié)機構(gòu)的軸線不平行時，在調(diào)節(jié)機構(gòu)的軸線上的傾斜量不等于相對應的傾斜傳感器給出的傾斜量，故控制器根據(jù)傾斜傳感器給出的傾斜量計算的調(diào)節(jié)機構(gòu)的調(diào)節(jié)量，并不能將平臺在該軸向上的傾斜消除，只是減小了該軸向上的傾斜，而產(chǎn)生不平行誤差。
[0015]影響2:傾斜傳感器的軸線與相對應的調(diào)節(jié)機構(gòu)的軸線平行時，調(diào)節(jié)橫向調(diào)節(jié)器時不影響縱向傾斜傳感器的讀數(shù)，調(diào)節(jié)縱向調(diào)節(jié)器時也不影響橫向傾斜傳感器的讀數(shù)。傾斜傳感器的軸線與相對應的調(diào)節(jié)機構(gòu)的軸線不平行時，實際進行平臺的調(diào)平時，調(diào)節(jié)橫向調(diào)節(jié)器時，會影響縱向傾斜傳感器的傾斜狀態(tài);調(diào)節(jié)縱向調(diào)節(jié)器時，會影響橫向傾斜傳感器的傾斜狀態(tài)。
[0016]傾斜傳感器的軸線與相對應的調(diào)節(jié)機構(gòu)的軸線的不平行是造成需要反復進行平臺調(diào)節(jié)的主要原因。
[0017]機電式自動調(diào)平的調(diào)節(jié)機構(gòu)主要使用電機、渦輪和渦桿組成的調(diào)節(jié)裝置實現(xiàn)平臺的傾斜調(diào)節(jié)。在第一次轉(zhuǎn)動渦輪和渦桿進行調(diào)節(jié)時，或需要反方向轉(zhuǎn)動渦輪和渦桿時，由于渦輪和渦桿的輪齒間存在齒隙差，根據(jù)調(diào)節(jié)指令要求電機轉(zhuǎn)動的角度，經(jīng)過渦輪和渦桿裝置后，渦輪和渦桿裝置輸入的轉(zhuǎn)動角度中的一部分被用于克服齒隙差，渦輪和渦桿裝置實際輸出的轉(zhuǎn)動角度就不等指令要求的轉(zhuǎn)動角度，從而造成調(diào)節(jié)誤差。
[0018]對于要求快速，精準和高效的自動調(diào)平的平臺，消除齒隙差造成的影響和解決傾斜傳感器的軸線與相對應的調(diào)節(jié)機構(gòu)的軸線不平行的問題才能實現(xiàn)快速和高效地調(diào)平。市場上出售的商品中采用的自動調(diào)平方法和【背景技術(shù)】中的自動調(diào)平方法，實現(xiàn)了自動調(diào)平的功能，但是均未給出消除齒隙差造成的影響和解決傾斜傳感器的軸線與相對應的調(diào)節(jié)機構(gòu)的軸線不平行的問題的調(diào)平方案。
[0019]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0020]為了滿足快速，精準和高效地自動調(diào)平的需求，針對上述不足，本發(fā)明的目的在于提供一種可以消除齒隙差造成的影響和解決傾斜傳感器的軸線與相對應的調(diào)節(jié)機構(gòu)的軸線不平行問題的平臺自動調(diào)平裝置及方法。
[0021]本發(fā)明的裝置所采用的技術(shù)方案是:一種平臺自動調(diào)平裝置，其特征在于:包括平臺、調(diào)平控制器Contrl、縱向傾斜傳感器QXC、橫向傾斜傳