多自由度姿態(tài)角測試裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及多自由度姿態(tài)角測試裝置。多自由度姿態(tài)角測試裝置，包括用于調(diào)整被測物品的俯仰角的俯仰機構(gòu)，所述俯仰機構(gòu)包括具有兩只側(cè)支撐架的U形俯仰機構(gòu)架和轉(zhuǎn)動裝配在兩所述側(cè)支撐架之間的U形俯仰支撐座，所述U形俯仰支撐座具有兩只分別與兩所述側(cè)支撐架對應的連接耳板，所述俯仰機構(gòu)還包括與所述U形俯仰支撐座的至少一側(cè)連接耳板傳動連接以驅(qū)動U形俯仰支撐座轉(zhuǎn)動的驅(qū)動機構(gòu)。由于采用了U形俯仰機構(gòu)架和U形俯仰支撐座，U形俯仰支撐座能夠設(shè)置到U形俯仰機構(gòu)架的兩側(cè)支撐架之間，并依靠驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動實現(xiàn)俯仰調(diào)整，與現(xiàn)有技術(shù)中的雙層支撐板組件相比，結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，能夠減小空間占用，便于轉(zhuǎn)移，可調(diào)范圍大，調(diào)整方便。
【專利說明】
多自由度姿態(tài)角測試裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實用新型涉及多自由度姿態(tài)角測試裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]—些物品在測試時需要被調(diào)整到設(shè)定的姿態(tài)角，從而確定其在空間中的方向。姿態(tài)角通常包括三個角度，分別為偏航角、俯仰角和滾轉(zhuǎn)角，偏航角是指被測物品沿豎直軸線轉(zhuǎn)動的角度，俯仰角是指被測物品沿水平軸線轉(zhuǎn)動的角度，滾轉(zhuǎn)角即橫滾角，是指物品沿自身軸線轉(zhuǎn)動的角度。目前上述測試一般依靠多自由度姿態(tài)角測試裝置完成。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中的多自由度姿態(tài)角測試裝置如申請?zhí)枮?01010528224.1、授權(quán)公告號為CN 102052547 B的中國專利公開的適用于回轉(zhuǎn)體工件的姿態(tài)調(diào)節(jié)裝置，該裝置包括電動轉(zhuǎn)臺和設(shè)置在電動轉(zhuǎn)臺上的產(chǎn)品裝夾及調(diào)整裝置，電動轉(zhuǎn)臺形成用于調(diào)整被測物品偏航角的偏航機構(gòu)，產(chǎn)品裝夾及調(diào)整裝置包括有夾持組件、雙層支撐板組件、支撐組件和俯仰調(diào)節(jié)組件。其中，電動轉(zhuǎn)臺上設(shè)有直線導軌，雙層支撐板組件的下層支撐板通過直線導軌導向移動設(shè)置;雙層支撐板組件中上層支撐板的一端與下層支撐板的對應端鉸接，另一端與下層支撐板通過俯仰調(diào)節(jié)組件連接，俯仰調(diào)節(jié)組件相當于液壓缸，底部與下層支撐板鉸接，能夠驅(qū)動上層支撐板相對下層支撐板轉(zhuǎn)動，雙層支撐板組件和俯仰調(diào)節(jié)組件構(gòu)成俯仰機構(gòu)，用于實現(xiàn)被測物品的俯仰調(diào)節(jié)。夾持組件固定裝配在雙層支撐板組件上，供被測物品轉(zhuǎn)動裝夾;支撐組件通過絲杠螺母機構(gòu)可升降地設(shè)置在夾持組件的一側(cè)，其頂部設(shè)有兩只滾輪，用于支撐被測物品的另一端，夾持組件和支撐組件構(gòu)成橫滾機構(gòu)，用于實現(xiàn)被測物體的橫滾調(diào)整。通過夾持組件、支撐組件、俯仰調(diào)節(jié)組件和電動轉(zhuǎn)臺構(gòu)成的偏航組件，被測物品即可實現(xiàn)橫滾調(diào)整、俯仰調(diào)整和偏航調(diào)整，但是，上述姿態(tài)調(diào)節(jié)裝置的俯仰調(diào)整機構(gòu)采用的是雙層支撐板組件，整體尺寸長，體積龐大，結(jié)構(gòu)笨重，成本高，不易于轉(zhuǎn)移，很難開展機動條件下的測試工作。并且，橫滾機構(gòu)采用的支撐組件無法對測物品進行穩(wěn)定支撐，不易保證測試過程安全，可靠性差。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的是提供一種體積小、結(jié)構(gòu)緊湊的多自由度姿態(tài)角測試裝置，能夠減小空間占用，便于轉(zhuǎn)移。
[0005]本實用新型多自由度姿態(tài)角測試裝置采用的技術(shù)方案是:多自由度姿態(tài)角測試裝置，包括用于調(diào)整被測物品的俯仰角的俯仰機構(gòu)，所述俯仰機構(gòu)包括具有兩只側(cè)支撐架的U形俯仰機構(gòu)架和轉(zhuǎn)動裝配在兩所述側(cè)支撐架之間的U形俯仰支撐座，所述U形俯仰支撐座具有兩只分別與兩所述側(cè)支撐架對應的連接耳板，所述俯仰機構(gòu)還包括與所述U形俯仰支撐座的至少一側(cè)連接耳板傳動連接以驅(qū)動U形俯仰支撐座轉(zhuǎn)動的驅(qū)動機構(gòu)。
[0006]所述多自由度姿態(tài)角測試裝置包括橫滾機構(gòu)，所述橫滾機構(gòu)固定在所述U形俯仰支撐座的兩側(cè)支撐架之間的支撐底板上且回轉(zhuǎn)軸線與所述U形俯仰支撐座的回轉(zhuǎn)軸線垂直。
[0007]所述橫滾機構(gòu)包括與所述支撐底板固定連接的橫滾支座和轉(zhuǎn)動裝配在橫滾支座上的橫滾夾具，所述橫滾夾具的徑向外側(cè)具有滾動配合面，所述橫滾支座上設(shè)有與滾動配合面滾動配合的滾動支撐件，橫滾支座上還設(shè)有與滾動夾具的軸向側(cè)面擋止配合的軸向擋止結(jié)構(gòu)、與滾動夾具上相應的弧形內(nèi)側(cè)面沿徑向擋止配合的防脫結(jié)構(gòu)和用于對橫滾夾具定位的定位件。
[0008]所述橫滾夾具為環(huán)形，包括設(shè)有所述滾動配合面的滾動配合部分和用于將被測物品壓緊固定到所述滾動配合部分上的裝夾部分，所述裝夾部分包括兩只分別鉸接在滾動配合部分的對應端的裝夾臂，橫滾夾具還包括用于使兩裝夾臂遠離滾動配合部分的一端相互靠近而沿徑向收緊以夾緊被測物品的鎖緊件。橫滾機構(gòu)采用環(huán)形的橫滾夾具，能夠?qū)y物品進行穩(wěn)定支撐，保證測試過程的安全，可靠性高。
[0009]所述橫滾夾具上設(shè)有沿周向分布的定位銷孔，所述定位件為設(shè)置在橫滾支座上的橫滾定位銷。
[0010]所述驅(qū)動機構(gòu)為回轉(zhuǎn)工作臺，所述U形俯仰支撐座的連接耳板固定在回轉(zhuǎn)工作臺的回轉(zhuǎn)臺上。
[0011]所述多自由度姿態(tài)角測試裝置包括偏航機構(gòu)，所述偏航機構(gòu)包括偏航底座，所述U形俯仰機構(gòu)架通過轉(zhuǎn)盤軸承轉(zhuǎn)動裝配在偏航底座上，所述偏航底座上設(shè)有沿圓周分布的定位銷孔，所述U形俯仰機構(gòu)上設(shè)有與定位銷孔對應的偏航定位銷。
[0012]所述多自由度姿態(tài)角測試裝置還包括移動小車，所述移動小車包括具有支撐平臺的車體，所述支撐平臺上設(shè)置有腳輪和上下活動設(shè)置的可調(diào)支腳，所述偏航底座固定在所述支撐平臺上。采用移動小車的形式，能夠更方便地實現(xiàn)轉(zhuǎn)移，便于開展機動條件下的測試工作。
[0013]所述移動小車具有推拉扶手，所述推拉扶手通過插拔銷可拆固定在車體上。
[0014]本實用新型采用上述技術(shù)方案，俯仰機構(gòu)包括具有兩只側(cè)支撐架的U形俯仰機構(gòu)架和轉(zhuǎn)動裝配在兩所述側(cè)支撐架之間的U形俯仰支撐座，所述U形俯仰支撐座具有兩只分別與兩所述側(cè)支撐架對應的連接耳板，所述俯仰機構(gòu)還包括與所述U形俯仰支撐座的至少一側(cè)連接耳板傳動連接以驅(qū)動U形俯仰支撐座轉(zhuǎn)動的驅(qū)動機構(gòu)，由于采用了 U形俯仰機構(gòu)架和U形俯仰支撐座，U形俯仰支撐座能夠設(shè)置到U形俯仰機構(gòu)架的兩側(cè)支撐架之間，并依靠驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動實現(xiàn)俯仰調(diào)整，與現(xiàn)有技術(shù)中的雙層支撐板組件相比，結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，能夠減小空間占用，便于轉(zhuǎn)移，可調(diào)范圍大，調(diào)整方便。
【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型多自由度姿態(tài)角測試裝置的一個實施例的立體圖一；
[0016]圖2是本實用新型多自由度姿態(tài)角測試裝置的一個實施例的立體圖二；
[0017]圖3是圖1中多自由度姿態(tài)角測試裝置的主視圖；
[0018]圖4是圖2中多自由度姿態(tài)角測試裝置的俯視圖；
[0019]圖5是圖1中橫滾夾具的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖6是圖1中移動支撐平臺的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖中各附圖標記對應的名稱為:1_移動小車，2-支撐平臺，3-腳輪，4-可調(diào)支腳，5-推拉扶手，6-插拔銷，7-偏航機構(gòu)，8-偏航底座，9-偏航定位銷，10-俯仰機構(gòu)，I1-U形俯仰機構(gòu)架，12-側(cè)支撐架，13-回轉(zhuǎn)工作臺，14-手輪，15-底固定板，16-U形俯仰支撐座，17-連接耳板，18-支撐底板，19-減重孔，20-橫滾機構(gòu)，21-橫滾支座，22-橫滾夾具，23-滾動配合面，24-徑向定位面，25-定位銷孔，26-支撐輪，27-定位扣，28-橫滾定位銷，29-滾動配合部分，30-裝夾部分，31-裝夾臂，32-鎖緊軸，33-鎖緊螺母。
【具體實施方式】
[0022]本實用新型多自由度姿態(tài)角測試裝置的一個實施例如圖1?圖6所示，是一種多自由度手動測試車，包括移動小車1、用于調(diào)整被測物品偏航角的偏航機構(gòu)7、用于調(diào)整被測物品的俯仰角的俯仰機構(gòu)1和用于調(diào)整被測物品的橫滾角的橫滾機構(gòu)20。
[0023]移動小車I包括具有支撐平臺2的車體，用方鋼管和鋼板焊接而成，牢固可靠。支撐平臺2上設(shè)置有水平儀、腳輪3和上下活動設(shè)置的可調(diào)支腳4，腳輪3由兩個萬向輪和兩個定向輪組成，可調(diào)支腳4為現(xiàn)有技術(shù)，與車體螺紋連接，轉(zhuǎn)動可調(diào)支腳4即可實現(xiàn)上下活動。設(shè)置腳輪3能夠?qū)崿F(xiàn)多自由度姿態(tài)角測試裝置的靈活移動，而可調(diào)支腳4可以在測試車到達測試地點后保證測試車處于水平位置，轉(zhuǎn)運方便。移動小車I還具有推拉扶手5，推拉扶手5通過插拔銷6可拆固定在車體上，測試時可以快速取下，避免與被測物品或其他機構(gòu)干涉。
[0024]偏航機構(gòu)7包括固定在支撐平臺2上的偏航底座8，偏航底座8上設(shè)置有轉(zhuǎn)盤軸承，供俯仰機構(gòu)10轉(zhuǎn)動裝配。偏航底座8上根據(jù)測試需要設(shè)有刻度盤，并且設(shè)有沿圓周分布的定位銷孔，能夠與設(shè)置在俯仰機構(gòu)10上的偏航定位銷9配合實現(xiàn)偏航定位，精度可達到1°。
[0025]俯仰機構(gòu)10包括U形俯仰機構(gòu)架11和U形俯仰支撐座16，U形俯仰機構(gòu)架11包括兩只側(cè)支撐架12和設(shè)置在兩只側(cè)支撐架12之間的底固定板15，其中一側(cè)的側(cè)支撐架12是由回轉(zhuǎn)軸向沿水平方向設(shè)置的回轉(zhuǎn)工作臺13構(gòu)成;U形俯仰支撐座16包括兩只分別與兩所述側(cè)支撐架12對應的連接耳板17和設(shè)置在兩只連接耳板17之間的支撐底板18 ο U形俯仰機構(gòu)架11的底固定板15通過轉(zhuǎn)盤軸承轉(zhuǎn)動裝配在偏航底座8上，且設(shè)有上述偏航定位銷9。1]形俯仰支撐座16的連接耳板17和支撐底板18上設(shè)有減重安裝孔，并且連接耳板17與支撐底板18傾斜連接，可以減輕自身重量。一側(cè)的連接耳板17上固定有轉(zhuǎn)軸并通過轉(zhuǎn)軸與對應側(cè)的側(cè)支撐架12轉(zhuǎn)動配合，另一側(cè)的連接耳板17直接固定在回轉(zhuǎn)工作臺13的回轉(zhuǎn)臺中心，從而實現(xiàn)在U形俯仰機構(gòu)架11上的轉(zhuǎn)動配合?；剞D(zhuǎn)工作臺13為現(xiàn)有技術(shù)，在鏜床、鉆床、銑床和插床等機械加工領(lǐng)域普遍運用，能夠利用其上的手輪14驅(qū)動回轉(zhuǎn)臺的轉(zhuǎn)動并定位，構(gòu)成用于驅(qū)動U形俯仰支撐座16轉(zhuǎn)動的驅(qū)動機構(gòu)，其具體結(jié)構(gòu)此處不再詳細說明。
[0026]橫滾機構(gòu)20固定在U形俯仰支撐座16的兩側(cè)支撐架12之間的支撐底板18上，包括兩只與所述支撐底板18固定連接的橫滾支座21和轉(zhuǎn)動裝配在各橫滾支座21上的橫滾夾具22，橫滾夾具22的回轉(zhuǎn)軸線與U形俯仰支撐座16的回轉(zhuǎn)軸線垂直。兩橫滾夾具22均為環(huán)形，包括設(shè)有滾動配合面23的滾動配合部分29和用于將被測物品壓緊固定到所述滾動配合部分29上的裝夾部分30。橫滾支座21頂部設(shè)有供滾動配合部分29嵌入的弧形槽，構(gòu)成與滾動夾具的軸向側(cè)面擋止配合的軸向擋止結(jié)構(gòu);弧形槽內(nèi)轉(zhuǎn)動裝配有與滾動配合面23滾動配合的支撐輪26，支撐輪26構(gòu)成滾動支撐件。橫滾夾具22裝夾部分30包括兩只分別鉸接在滾動配合部分29的對應端的裝夾臂31，其中一只裝夾臂31的末端鉸接有鎖緊軸32，鎖緊軸32上設(shè)有外螺紋并旋裝有鎖緊螺母33;另一只裝夾臂31的末端設(shè)有供鎖緊軸32嵌入的開槽。鎖緊軸32和鎖緊螺母33構(gòu)成鎖緊件，能夠在鎖緊螺母33旋緊時使兩裝夾臂31遠離滾動配合部分29的一端相互靠近而沿徑向收緊，從而夾緊被測物品。滾動配合部分29還具有翼緣，翼緣的內(nèi)表面為弧形內(nèi)側(cè)面，構(gòu)成徑向定位面24;橫滾支座21上通過螺釘固定有定位扣27，定位扣27具有與翼緣的弧形內(nèi)側(cè)面沿滾動配合部分29的徑向擋止配合的折邊，形成防脫結(jié)構(gòu)，避免橫滾夾具22從橫滾支座21上脫出，可靠性高。為了對橫滾夾具22進行定位，橫滾夾具22的軸向側(cè)面上設(shè)有沿軸向分布的定位銷孔25，橫滾支座21上設(shè)有對應的橫滾定位銷28。為避免測試時劃傷被測物品的表面，橫滾夾具22的內(nèi)側(cè)面上還粘貼有海綿橡膠板。
[0027]本實施例中，通過偏航機構(gòu)7，被測物品能夠?qū)崿F(xiàn)±90°的偏航角調(diào)整;通過俯仰機構(gòu)1，被測物品能夠?qū)崿F(xiàn)± 3 O°轉(zhuǎn)動的俯仰角調(diào)整;通過橫滾機構(gòu)2 O，被測物品能夠?qū)崿F(xiàn)土60°的橫滾角調(diào)整，從而方便地實現(xiàn)多自由度調(diào)整。
[0028]使用時，將被測物品裝夾到橫滾機構(gòu)20上，手動調(diào)整橫滾夾具22的位置、俯仰機構(gòu)10的位置和偏航機構(gòu)7的位置，調(diào)整到位后進行定位，即可達到模擬測試所需的橫滾、俯仰、偏航的要求，裝置結(jié)構(gòu)簡單、利用成熟器件，成本低，轉(zhuǎn)運方便，不但降低了測試設(shè)備的成本，還增加了測試設(shè)備的可靠性和機動性。
[0029]在上述實施例中，多自由度姿態(tài)角測試裝置設(shè)置有移動小車I，并且俯仰機構(gòu)10設(shè)置在偏航機構(gòu)7上，橫滾機構(gòu)20設(shè)置在俯仰機構(gòu)10上，而驅(qū)動U形俯仰支撐座16轉(zhuǎn)動的驅(qū)動機構(gòu)采用的是回轉(zhuǎn)工作臺13。在本實用新型的其他實施例中，多自由度姿態(tài)角測試裝置也可以不設(shè)置移動小車I，將整個測試裝置固定設(shè)置，而根據(jù)被測物品的尺寸和調(diào)整需求，也可以將俯仰機構(gòu)10設(shè)置到相應的底座上，同時將偏航機構(gòu)7設(shè)置到俯仰機構(gòu)10上、將橫滾機構(gòu)20設(shè)置到偏航機構(gòu)7上。另外，在其他實施例中，用于驅(qū)動U形俯仰支撐座16轉(zhuǎn)動的驅(qū)動機構(gòu)也可以替換為其他形式，例如減速機，并可以采用其他定位形式，例如銷軸定位。再者，上述實施例中的橫滾機構(gòu)20采用了橫滾夾具22，在其他實施例中，橫滾機構(gòu)20也可以替換為其他形式的橫滾機構(gòu)20，例如現(xiàn)有技術(shù)中采用的夾持組件和支撐組件。
【主權(quán)項】
1.多自由度姿態(tài)角測試裝置，包括用于調(diào)整被測物品的俯仰角的俯仰機構(gòu)，其特征在 于:所述俯仰機構(gòu)包括具有兩只側(cè)支撐架的U形俯仰機構(gòu)架和轉(zhuǎn)動裝配在兩所述側(cè)支撐架 之間的U形俯仰支撐座，所述U形俯仰支撐座具有兩只分別與兩所述側(cè)支撐架對應的連接耳 板，所述俯仰機構(gòu)還包括與所述U形俯仰支撐座的至少一側(cè)連接耳板傳動連接以驅(qū)動U形俯 仰支撐座轉(zhuǎn)動的驅(qū)動機構(gòu)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多自由度姿態(tài)角測試裝置，其特征在于:所述多自由度姿態(tài)角 測試裝置包括橫滾機構(gòu)，所述橫滾機構(gòu)固定在所述U形俯仰支撐座的兩側(cè)支撐架之間的支 撐底板上且回轉(zhuǎn)軸線與所述U形俯仰支撐座的回轉(zhuǎn)軸線垂直。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多自由度姿態(tài)角測試裝置，其特征在于:所述橫滾機構(gòu)包括與 所述支撐底板固定連接的橫滾支座和轉(zhuǎn)動裝配在橫滾支座上的橫滾夾具，所述橫滾夾具的 徑向外側(cè)具有滾動配合面，所述橫滾支座上設(shè)有與滾動配合面滾動配合的滾動支撐件，橫 滾支座上還設(shè)有與滾動夾具的軸向側(cè)面擋止配合的軸向擋止結(jié)構(gòu)、與滾動夾具上相應的弧 形內(nèi)側(cè)面沿徑向擋止配合的防脫結(jié)構(gòu)和用于對橫滾夾具定位的定位件。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多自由度姿態(tài)角測試裝置，其特征在于:所述橫滾夾具為環(huán) 形，包括設(shè)有所述滾動配合面的滾動配合部分和用于將被測物品壓緊固定到所述滾動配合 部分上的裝夾部分，所述裝夾部分包括兩只分別鉸接在滾動配合部分的對應端的裝夾臂， 橫滾夾具還包括用于使兩裝夾臂遠離滾動配合部分的一端相互靠近而沿徑向收緊以夾緊 被測物品的鎖緊件。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多自由度姿態(tài)角測試裝置，其特征在于:所述橫滾夾具上設(shè)有 沿周向分布的定位銷孔，所述定位件為設(shè)置在橫滾支座上的橫滾定位銷。6.根據(jù)權(quán)利要求1 一5中的任意一項所述的多自由度姿態(tài)角測試裝置，其特征在于:所 述驅(qū)動機構(gòu)為回轉(zhuǎn)工作臺，所述U形俯仰支撐座的連接耳板固定在回轉(zhuǎn)工作臺的回轉(zhuǎn)臺上。7.根據(jù)權(quán)利要求1 一5中的任意一項所述的多自由度姿態(tài)角測試裝置，其特征在于:所 述多自由度姿態(tài)角測試裝置包括偏航機構(gòu)，所述偏航機構(gòu)包括偏航底座，所述U形俯仰機構(gòu) 架通過轉(zhuǎn)盤軸承轉(zhuǎn)動裝配在偏航底座上，所述偏航底座上設(shè)有沿圓周分布的定位銷孔，所 述U形俯仰機構(gòu)上設(shè)有與定位銷孔對應的偏航定位銷。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的多自由度姿態(tài)角測試裝置，其特征在于:所述多自由度姿態(tài)角 測試裝置還包括移動小車，所述移動小車包括具有支撐平臺的車體，所述支撐平臺上設(shè)置 有腳輪和上下活動設(shè)置的可調(diào)支腳，所述偏航底座固定在所述支撐平臺上。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的多自由度姿態(tài)角測試裝置，其特征在于:所述移動小車具有推 拉扶手，所述推拉扶手通過插拔銷可拆固定在車體上。
【文檔編號】F16M11/16GK205579068SQ201620232994
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年3月24日
【發(fā)明人】張家堂, 李澤宇, 鄒崇磊, 杜方, 尚村
【申請人】凱邁（洛陽）測控有限公司