專利名稱：一種不用旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的兩軸帶溫箱轉(zhuǎn)臺結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于測量技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種將溫度環(huán)境和角運動復合為一體測試的不用旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的兩軸帶溫箱轉(zhuǎn)臺結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
目前，在進行溫度和角運動試驗中所使用的帶溫箱兩軸轉(zhuǎn)臺，其溫箱置于轉(zhuǎn)臺傾斜軸上，當轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)時，溫箱隨傾斜軸一起轉(zhuǎn)動，由于，壓縮機組與溫箱之間是用軟管連接， 因此，當傾斜軸轉(zhuǎn)至接近180度時，軟管會與轉(zhuǎn)臺支架發(fā)生機械干涉，因而限制了轉(zhuǎn)臺傾斜軸的角運動范圍，無法提供轉(zhuǎn)臺傾斜軸的連續(xù)旋轉(zhuǎn)功能。雖然，有些帶溫箱兩軸轉(zhuǎn)臺的壓縮機組與溫箱之間是通過制冷劑管道的雙路旋轉(zhuǎn)接頭連接的，但是，旋轉(zhuǎn)接頭在制冷劑的高壓和低溫下難以做到零泄漏，制冷劑的慢泄漏將會影響到溫箱性能的穩(wěn)定性。并且，溫箱中風機的振動會傳遞到轉(zhuǎn)臺上，從而影響轉(zhuǎn)臺的精密角運動性能。又由于溫箱本身結(jié)構(gòu)剛性較差，諧振頻率低，會影響轉(zhuǎn)臺的控制回路品質(zhì)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種轉(zhuǎn)臺傾斜軸的角運動范圍不受限制，溫箱中風機的振動不會傳遞到轉(zhuǎn)臺上的不用旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的兩軸帶溫箱轉(zhuǎn)臺結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是轉(zhuǎn)臺結(jié)構(gòu)包括溫箱和轉(zhuǎn)臺兩部分，(一)轉(zhuǎn)臺包括方位軸系、傾斜軸系和轉(zhuǎn)臺底座，轉(zhuǎn)臺為“UT”結(jié)構(gòu)，傾斜軸為轉(zhuǎn)臺的外軸，水平安裝在轉(zhuǎn)臺底座上，方位軸為轉(zhuǎn)臺的內(nèi)軸，安裝在傾斜軸之上；傾斜軸水平穿過溫箱，傾斜軸的兩端置于溫箱之外，傾斜軸系的軸承、驅(qū)動力矩電機及角度傳感器安裝在傾斜軸的兩端；方位軸系置于高低溫箱中，方位轉(zhuǎn)動用的步進電機固定在方位軸系的外殼上，步進電機軸上安裝的減速齒輪組，帶動方位軸轉(zhuǎn)動；轉(zhuǎn)臺臺面的下表面上均勻設(shè)置有錐銷孔，定位用的步進電機與小齒輪相接，小齒輪與大齒輪嚙合，大齒輪與絲杠相連接，絲杠與錐銷螺紋連接，錐銷與方位軸旋轉(zhuǎn)角度相對應(yīng)位置上的錐銷孔的相配合；(二)溫箱包括壓縮機組和溫度試驗箱，壓縮機組和溫度試驗箱之間用軟管連接，溫度試驗箱安裝在轉(zhuǎn)臺的方位軸和傾斜軸之間，溫度試驗箱安裝在溫箱底座上，溫箱底座安裝于轉(zhuǎn)臺所處的地基之外，溫箱底座與轉(zhuǎn)臺所處的地基之間設(shè)有隔離溝，溫箱與傾斜軸之間用毛氈或橡膠旋轉(zhuǎn)密封。所述的轉(zhuǎn)臺臺面的下表面上均勻設(shè)置的錐銷孔為4或8個。本發(fā)明具有的優(yōu)點和有益效果本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，適合于生產(chǎn)線使用。 例如，慣性測量產(chǎn)品進行性能參數(shù)的溫度靈敏度標定使用。本發(fā)明能夠給被測件提供所需求的溫度環(huán)境和角運動環(huán)境的綜合條件；傾斜軸能提供任意角度定位。方位軸提供8個位置(0°、45°、90°、135°、180°、225°、270、° 315° )電動定位，也可增加銷孔的數(shù)量得到更多的定位數(shù)量。本發(fā)明采用溫箱與轉(zhuǎn)臺分離的結(jié)構(gòu)形式，使轉(zhuǎn)臺的角運動不受限制， 避免了溫箱中的電機振動對轉(zhuǎn)臺性能的影響，由于溫箱不隨轉(zhuǎn)臺面轉(zhuǎn)動，因此，避免了溫箱本身結(jié)構(gòu)剛性差以及諧振頻率低帶來的對轉(zhuǎn)臺控制回路品質(zhì)的影響。溫箱與壓縮機組間不需旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，避免了制冷劑的泄漏對溫箱性能長期穩(wěn)定性的影響。壓縮機組可以安裝于室外，避免了大功率發(fā)熱對室內(nèi)空調(diào)的影響。本發(fā)明在方位軸系上采用步進電機通過齒輪組驅(qū)動方位軸轉(zhuǎn)動，定位采用步進電機配合錐銷錐孔定位的方式，定位重復性好，并且到位后電機斷電，靠齒輪組的自鎖特性保持定位能力。適應(yīng)了在頻繁的高低溫試驗環(huán)境下長期可靠的工作，避免了傳統(tǒng)的測角元件和力矩電機在嚴酷且頻繁的高低溫循環(huán)試驗中(_55°C IOO0C )存在的壽命和可靠性問題。


圖1是本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明方位軸系結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明方位軸驅(qū)動結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明電動錐銷結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作詳細說明。轉(zhuǎn)臺結(jié)構(gòu)包括溫箱和轉(zhuǎn)臺兩部分，(如圖1)(一)轉(zhuǎn)臺1包括方位軸系3、傾斜軸系2和轉(zhuǎn)臺底座9，轉(zhuǎn)臺1為“UT”結(jié)構(gòu)，傾斜軸2為轉(zhuǎn)臺的外軸，水平安裝在轉(zhuǎn)臺底座上，傾斜軸2水平穿過溫箱4，傾斜軸2的兩端置于溫箱4之外，不受溫箱內(nèi)高低溫的影響，其結(jié)構(gòu)與以往轉(zhuǎn)臺相同，角運動范圍不受限制。傾斜軸系2的軸承、驅(qū)動力矩電機及角度傳感器安裝在傾斜軸2的兩端；方位軸系3為轉(zhuǎn)臺的內(nèi)軸，安裝在傾斜軸2上，被測產(chǎn)品6安裝在方位軸系3的轉(zhuǎn)臺臺面5上。方位軸系3置于高低溫箱4中，如圖1所示?？紤]到方位軸系3在高低溫箱4中，為避免高低溫給測角元件和力矩電機帶來的壽命和可靠性問題，本發(fā)明采用步進電機7連接齒輪組15，通過齒輪組15中的小齒輪14帶動安裝于方位軸上的大齒輪13驅(qū)動方位軸及安裝于其上的轉(zhuǎn)臺臺面5轉(zhuǎn)動，方位轉(zhuǎn)動用的步進電機7固定在方位軸系3的外殼10上，如圖2、圖3所示。轉(zhuǎn)臺臺面5的下表面上均勻設(shè)置有錐孔12，方位定位使用步進電機17控制一個錐銷11配合多個錐銷孔12精確定位。銷孔的數(shù)量及位置可由用戶要求指定。電動錐銷11 的功能是方位軸驅(qū)動到大致位置后進行精確定位，方位軸換位時電動錐銷11自動脫開。電動錐銷由步進電機17、齒輪組18、絲杠16和錐銷11等組成。這種結(jié)構(gòu)形式簡單、高低溫工作可靠，既沒有電磁定位元件的漏磁、行程小等問題，又能保證承受-60°C的低溫。定位重復性好，并且到位后電機斷電，靠齒輪組18和絲杠16的自鎖特性保持定位能力。適合在頻繁的高低溫試驗環(huán)境下長期可靠的工作，避免了傳統(tǒng)的測角元件和力矩電機在嚴酷且頻繁的高低溫循環(huán)試驗中(_55°C 100°C )存在的壽命和可靠性問題。定位用的步進電機17通過齒輪組18與絲杠16相連接，絲杠16與錐銷11螺紋連接，錐銷11與方位軸旋轉(zhuǎn)角度相對應(yīng)位置上的錐銷孔12相配合；如圖2、圖4所示。(二)溫度環(huán)境試驗箱包括壓縮機組和溫度箱4，壓縮機組和溫度試驗箱4之間用軟管連接，不需旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)連接，避免了制冷劑的泄漏對溫箱4性能長期穩(wěn)定性的影響。壓縮機組可以安裝于室外，避免了大功率發(fā)熱對室內(nèi)空調(diào)的影響。溫度箱4安裝在轉(zhuǎn)臺1的方位軸3和傾斜軸2之間，溫度箱4安裝在溫箱底座8上，溫箱底座8安裝于轉(zhuǎn)臺底座9所處的地基之外，溫箱底座8與轉(zhuǎn)臺底座9所處的地基之間設(shè)有隔離溝，高低溫箱4固定地面不隨轉(zhuǎn)臺1運動，安裝在轉(zhuǎn)臺地基隔振溝之外。與轉(zhuǎn)臺1沒有機械接觸，避免了溫箱4振動傳遞到轉(zhuǎn)臺1上。由于溫箱4不隨轉(zhuǎn)臺1轉(zhuǎn)動，還避免了溫箱4本身結(jié)構(gòu)剛性差以及諧振頻率低帶來的對轉(zhuǎn)臺1控制回路品質(zhì)的影響。溫箱4與傾斜軸2之間用毛氈或橡膠密封。避免溫度箱熱/冷量的內(nèi)外傳遞，同時安有加熱片避免低溫時冷凝水的產(chǎn)生。如圖1所示。
試驗時，被測件6安裝于臺面5之上，關(guān)閉溫度箱的門，分別啟動溫度箱和轉(zhuǎn)臺的自動控制系統(tǒng)即可按用戶要求進行溫度和角運動的綜合測試。
權(quán)利要求
1.一種不用旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的兩軸帶溫箱轉(zhuǎn)臺結(jié)構(gòu)，其特征是，轉(zhuǎn)臺結(jié)構(gòu)包括溫箱和轉(zhuǎn)臺兩部分，(一)轉(zhuǎn)臺包括方位軸系、傾斜軸系和轉(zhuǎn)臺底座，轉(zhuǎn)臺為“UT”結(jié)構(gòu)，傾斜軸為轉(zhuǎn)臺的外軸，水平安裝在轉(zhuǎn)臺底座上，方位軸為轉(zhuǎn)臺的內(nèi)軸，安裝在傾斜軸上；傾斜軸水平穿過溫箱，傾斜軸的兩端置于高低溫箱之外，傾斜軸系的軸承、驅(qū)動力矩電機及角度傳感器安裝在傾斜軸的兩端；方位軸系置于高低溫箱中，步進電機固定在方位軸系的外殼上，步進電機軸上的減速齒輪組，帶動方位軸轉(zhuǎn)動；轉(zhuǎn)臺臺面的下表面上均勻設(shè)置有錐銷孔，步進電機與小齒輪相接，小齒輪與大齒輪嚙合，絲杠與大齒輪相連接，絲杠與錐銷螺紋連接，錐銷與方位軸旋轉(zhuǎn)角度相對應(yīng)位置上的錐銷孔相配合；(二)溫箱包括壓縮機組和溫度試驗箱，壓縮機組和溫度試驗箱之間用軟管連接，溫度試驗箱安裝在轉(zhuǎn)臺的方位軸和傾斜軸之間，溫度試驗箱安裝在溫箱底座上，溫箱底座安裝于轉(zhuǎn)臺所處的地基之外，溫箱底座與轉(zhuǎn)臺所處的地基之間設(shè)有隔離溝，溫箱與傾斜軸之間用毛氈或橡膠旋轉(zhuǎn)密封。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種不用旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的兩軸帶溫箱轉(zhuǎn)臺結(jié)構(gòu)，其特征是，所述的轉(zhuǎn)臺臺面的下表面上均勻設(shè)置的錐銷孔為4或8個。
全文摘要
本發(fā)明屬于測量技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種將溫度環(huán)境和角運動復合為一體測試的不用旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的兩軸帶溫箱轉(zhuǎn)臺結(jié)構(gòu)。本發(fā)明采用溫箱與轉(zhuǎn)臺分離的結(jié)構(gòu)形式，使轉(zhuǎn)臺的角運動不受限制，避免了溫箱中的電機振動對轉(zhuǎn)臺性能的影響，由于溫箱不隨轉(zhuǎn)臺面轉(zhuǎn)動，因此，避免了溫箱本身結(jié)構(gòu)剛性差以及諧振頻率低帶來的對轉(zhuǎn)臺控制回路品質(zhì)的影響。溫箱與壓縮機組間不需旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，避免了制冷劑的泄漏對溫箱性能長期穩(wěn)定性的影響。壓縮機組可以安裝于室外，避免了大功率發(fā)熱對室內(nèi)空調(diào)的影響。本發(fā)明在方位軸系上采用步進電機通過齒輪組驅(qū)動方位軸轉(zhuǎn)動，避免了傳統(tǒng)的測角元件和力矩電機在嚴酷且頻繁的高低溫循環(huán)試驗中(-55℃～100℃)存在的壽命和可靠性問題。
文檔編號G01C25/00GK102435207SQ20111026669
公開日2012年5月2日 申請日期2011年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月1日
發(fā)明者劉啟平, 毛榮輝, 陳彥恒 申請人:中國航空工業(yè)第六一八研究所