三軸向角度測量裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及了一種三軸向角度測量裝置，旨在解決空間三軸向角位移測量困難的問題，所述的三軸向角度測量裝置包括垂向角位移傳感器、十字軸垂向叉座裝配體、十字軸裝配體、縱向角位移傳感器、橫向角位移傳感器和轉(zhuǎn)角軸承套裝配體。所述的十字軸裝配體的縱向軸與轉(zhuǎn)角軸承套裝配體中的十字軸縱向叉座同軸連接，所述的2號轉(zhuǎn)角軸承、軸承隔套和1號轉(zhuǎn)角軸承依次安裝在轉(zhuǎn)角軸承套內(nèi)部設(shè)置的圓孔內(nèi)。該三軸向角度測量裝置具有測量方法簡便、測量結(jié)果可直接讀取、易于安裝和適用性廣的特點(diǎn)。
【專利說明】
三軸向角度測量裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及了一種用于測量空間三軸向角度變化測量裝置，特別是涉及一種三軸向角度測量裝置，它對比以往三軸向角度測量裝置的結(jié)構(gòu)，具有測量方法簡便、測量結(jié)果可直接讀取、易于安裝和適用性廣的特點(diǎn)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)有工業(yè)等各行各業(yè)的發(fā)展，機(jī)械設(shè)備需根據(jù)工作狀況對其在三軸向角度位移進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，要求能夠快速測量設(shè)備在三軸向角度的變化，以完成對試驗(yàn)的要求。目前對角度測量的方法主要停留在靜止?fàn)顟B(tài)下的角度測量，不能滿足對設(shè)備運(yùn)到時的角度測量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型針對目前還沒有一種可以實(shí)時測量設(shè)備三軸向角度變化的裝置，提供了一種用于空間三軸向角位移測量的裝置，該裝置可以直接測量出被試物空間三軸向角度的變化，并直接通過顯示表顯示出來，方便快捷。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0005]本實(shí)用新型所提供的三軸向角度測量裝置包括垂向角位移傳感器1、十字軸垂向叉座裝配體2、十字軸裝配體3、縱向角位移傳感器4、橫向角位移傳感器5和轉(zhuǎn)角軸承套裝配體6。所述的十字軸垂向叉座裝配體2包括十字軸垂向叉座7和十字軸擋塊8，所述的十字軸垂向叉座7與十字軸裝配體3的垂向軸同軸心配合連接，2個十字軸擋塊8通過螺栓固定在十字軸垂向叉座7上。所述的十字軸裝配體3包括十字軸焊接體17、帶孔十字軸軸套18和十字軸軸套19，所述的轉(zhuǎn)角軸承套裝配體6包括十字軸縱向叉座裝配體9、卡簧10、1號轉(zhuǎn)角軸承U、軸承隔套12、轉(zhuǎn)角軸承套14、中心軸鎖緊螺母15和2號轉(zhuǎn)角軸承13。
[0006]技術(shù)方案中所述的垂向角位移傳感器1、縱向角位移傳感器4和橫向角位移傳感器5型號相同，均為標(biāo)準(zhǔn)高精度編碼器。
[0007]技術(shù)方案中所述的十字軸裝配體3的縱向軸與轉(zhuǎn)角軸承套裝配體6中的十字軸縱向叉座16同軸連接，2個十字軸擋塊8通過螺栓固定在十字軸縱向叉座16上，并分別與縱向軸上安裝的帶孔十字軸軸套18和十字軸軸套19的端面面接觸連接，限制十字軸裝配體3在十字軸縱向叉座16上的縱向位移。
[0008]技術(shù)方案中所述的十字軸縱向叉座裝配體9由十字軸擋塊8和十字軸縱向叉座16組成，所述的十字軸縱向叉座16是一個前端設(shè)置有兩個供十字軸安裝的耳環(huán)體，后端設(shè)置有供軸承安裝的中心軸，在軸的前端設(shè)置有角位移傳感連接軸和螺紋。
[0009]技術(shù)方案中所述的2號轉(zhuǎn)角軸承13、軸承隔套12和I號轉(zhuǎn)角軸承11依次安裝在轉(zhuǎn)角軸承套14內(nèi)部設(shè)置的圓孔內(nèi)，卡簧10安裝在轉(zhuǎn)角軸承套14上設(shè)置的卡簧槽里，限制軸承在轉(zhuǎn)角軸承套14內(nèi)的位移。
[0010]技術(shù)方案中所述的十字軸縱向叉座裝配體9通過十字軸縱向叉座16上設(shè)置的中心軸與軸承內(nèi)環(huán)同軸連接，中心軸鎖緊螺母15與十字軸縱向叉座16螺紋連接，防止十字軸縱向叉座16與轉(zhuǎn)角軸承套14有相對位移。
[0011]技術(shù)方案中所述的十字軸焊接體17由十字軸20、垂向傳感器連接軸21和縱向傳感器連接軸22組成，十字軸20為標(biāo)準(zhǔn)件，垂向傳感器連接軸21和縱向傳感器連接軸22結(jié)構(gòu)完全相同，均由45號鋼加工而成。
[0012]技術(shù)方案中所述的垂向傳感器連接軸21和縱向傳感器連接軸22分別與十字軸20的上的垂向軸和縱向軸焊接連接，垂向傳感器連接軸21與十字軸20的垂向軸同軸線，縱向傳感器連接軸22與十字軸20的縱向軸同軸線。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:
[0014]1、本實(shí)用新型所述的三軸向角度測量裝置可用于測量物體空間繞三軸向角度位移的變化，物體繞三軸向的轉(zhuǎn)角由三個角度位移傳感器直接測量，避免了花費(fèi)大量時間進(jìn)行計算。
[0015]2、本實(shí)用新型所述的三軸向角度測量裝置組裝方便，不需要特定技工進(jìn)行安裝，安裝工藝不影響其測量精度，提高了測量的準(zhǔn)確性。
[0016]3、本實(shí)用新型所述的三軸向角度測量裝置結(jié)構(gòu)合理，占用空間體積小，可用于任何角度測量試驗(yàn)中，通用性強(qiáng)，可測量兩運(yùn)動物體之間的三軸向相對轉(zhuǎn)角變化。
【附圖說明】

[0017]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明:
[0018]圖1是本實(shí)用新型所述的三軸向角度測量裝置的軸測投影圖；
[0019]圖2是本實(shí)用新型所述的三軸向角度測量裝置中的十字軸垂向叉座裝配體的軸測投影圖；
[0020]圖3是本實(shí)用新型所述的三軸向角度測量裝置中的轉(zhuǎn)角軸承套裝配體的爆炸視圖；
[0021]圖4是本實(shí)用新型所述的三軸向角度測量裝置中的十字軸縱向叉座裝配體的軸測投影圖；
[0022]圖5是本實(shí)用新型所述的三軸向角度測量裝置中的轉(zhuǎn)角軸承套剖視投影圖；
[0023]圖6是本實(shí)用新型所述的三軸向角度測量裝置中的十字軸裝配體的軸測投影圖；
[0024]圖7是本實(shí)用新型所述的三軸向角度測量裝置中的十字軸焊接體的軸測投影圖；
[0025]圖中:1、垂向角位移傳感器;2、十字軸垂向叉座裝配體;3、十字軸裝配體;4、縱向角位移傳感器;5、橫向角位移傳感器;6、轉(zhuǎn)角軸承套裝配體;7、十字軸垂向叉座;8、十字軸擋塊;9、十字軸縱向叉座裝配體；10、卡簧；11、1號轉(zhuǎn)角軸承；12、軸承隔套；13、2號轉(zhuǎn)角軸承；14、轉(zhuǎn)角軸承套；15、中心軸鎖緊螺母；16、十字軸縱向叉座；17、十字軸焊接體；18、帶孔十字軸軸套;19、十字軸軸套;20、十字軸;21、垂向傳感器連接軸;22、縱向傳感器連接軸。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作詳細(xì)的描述:
[0027]首先建立如圖1所示空間坐標(biāo)系，定義空間橫向、縱向和垂向三方向在空間坐標(biāo)系中箭頭指向方向?yàn)檎较颍诚蚣^方向?yàn)樨?fù)方向。
[0028]參閱圖1至圖5，所述的三軸向角度測量裝置由垂向角位移傳感器1、十字軸垂向叉座裝配體2、十字軸裝配體3、縱向角位移傳感器4、橫向角位移傳感器5和轉(zhuǎn)角軸承套裝配體6組成。
[0029]所述的十字軸垂向叉座裝配體2由十字軸垂向叉座7和十字軸擋塊8組成，十字軸垂向叉座7與十字軸裝配體3的垂向軸同軸心配合連接，2個十字軸擋塊8通過螺栓固定在十字軸垂向叉座7上，并分別于與垂向軸上安裝的帶孔十字軸軸套18和十字軸軸套19的端面面接觸連接，限制十字軸裝配體3在十字軸垂向叉座7上的垂向位移。
[0030]十字軸裝配體3的縱向軸與轉(zhuǎn)角軸承套裝配體6中的十字軸縱向叉座16同軸連接，2個十字軸擋塊8通過螺栓固定在十字軸縱向叉座16上，并分別于與縱向軸上安裝的帶孔十字軸軸套18和十字軸軸套19的端面面接觸連接，限制十字軸裝配體3在十字軸縱向叉座16上的縱向位移。
[0031]所述的垂向角位移傳感器1、縱向角位移傳感器4和橫向角位移傳感器5型號相同，均為標(biāo)準(zhǔn)高精度編碼器，垂向角位移傳感器I的外端通過螺栓連接在十字軸垂向叉座7上，角度旋轉(zhuǎn)軸與垂向傳感器連接軸21同軸過盈配合連接，縱向角位移傳感器4外端通過螺栓連接在十字軸縱向叉座16上，角度旋轉(zhuǎn)軸與縱向傳感器連接軸22同軸過盈配合連接，橫向角位移傳感器的外端通過螺栓連接在轉(zhuǎn)角軸承套14上，角度旋轉(zhuǎn)軸與十字軸縱向叉座16中心軸前端設(shè)置的角位移傳感連接軸同軸過盈配合連接。
[0032]所述的轉(zhuǎn)角軸承套裝配體6由十字軸縱向叉座裝配體9、卡簧10、I號轉(zhuǎn)角軸承11、軸承隔套12、轉(zhuǎn)角軸承套14、中心軸鎖緊螺母15和2號轉(zhuǎn)角軸承13組成。十字軸縱向叉座裝配體9由十字軸擋塊8和十字軸縱向叉座16組成，十字軸縱向叉座16是一個前端設(shè)置有兩個供十字軸安裝的耳環(huán)體，后端設(shè)置有供軸承安裝的中心軸，在軸的前端設(shè)置有角位移傳感連接軸和螺紋。轉(zhuǎn)角軸承套14是一個凸形結(jié)構(gòu)件，內(nèi)部設(shè)置有軸承安裝孔，在軸承安裝孔的一端設(shè)置有軸承外環(huán)擋肩，另一側(cè)設(shè)置有卡簧安裝槽。2號轉(zhuǎn)角軸承13、軸承隔套12和I號轉(zhuǎn)角軸承11依次安裝在轉(zhuǎn)角軸承套14內(nèi)部設(shè)置的圓孔內(nèi)，卡簧10安裝在轉(zhuǎn)角軸承套14上設(shè)置的卡簧槽里，通過與轉(zhuǎn)角軸承套14上設(shè)置的軸承外環(huán)擋肩配合，限制軸承在轉(zhuǎn)角軸承套14內(nèi)的位移，十字軸縱向叉座裝配體9通過十字軸縱向叉座16上設(shè)置的中心軸與軸承內(nèi)環(huán)同軸連接，中心軸鎖緊螺母15與十字軸縱向叉座16螺紋連接，防止十字軸縱向叉座16與轉(zhuǎn)角軸承套14有相對位移。
[0033]參閱圖6和圖7，所述的十字軸裝配體3由十字軸焊接體17、帶孔十字軸軸套18和十字軸軸套19組成，其中帶孔十字軸軸套18和十字軸軸套19的數(shù)量分別為2件，帶孔十字軸軸套18和十字軸軸套19均與十字軸焊接體17同軸心轉(zhuǎn)動連接，兩個帶孔十字軸軸套18安裝在十字軸焊接體17帶有傳感器安裝軸的一側(cè)，十字軸軸套19安裝在十字軸焊接體17沒有傳感器安裝軸的一側(cè)。
[0034]所述的十字軸焊接體17由十字軸20、垂向傳感器連接軸21和縱向傳感器連接軸22組成，十字軸20為標(biāo)準(zhǔn)件，垂向傳感器連接軸21和縱向傳感器連接軸22結(jié)構(gòu)完全相同，均由45號鋼加工而成，垂向傳感器連接軸21和縱向傳感器連接軸22分別與十字軸20的上的垂向軸和縱向軸焊接連接，垂向傳感器連接軸21與十字軸20的垂向軸同軸線，縱向傳感器連接軸22與十字軸20的縱向軸同軸線。
[0035]三軸向角度測量裝置的使用方法:
[0036]結(jié)合該裝置結(jié)構(gòu)，十字軸裝配體3和十字軸垂向叉座7之間的相對運(yùn)動只會產(chǎn)生垂向角位移，并通過垂向角位移傳感器I測量出垂向角位移變化量，十字軸裝配體3和十字軸縱向叉座16之間的相對運(yùn)動只會產(chǎn)生縱向角位移，并通過縱向角位移傳感器4測量出縱向角位移變化量，轉(zhuǎn)角軸承套14和十字軸縱向叉座之間的相對運(yùn)動只會產(chǎn)生橫向角位移，并通過橫向角位移傳感器5測量出橫向角位移變化量。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種三軸向角度測量裝置，包括垂向角位移傳感器(1)、十字軸垂向叉座裝配體(2)、十字軸裝配體(3)、縱向角位移傳感器(4)、橫向角位移傳感器(5)和轉(zhuǎn)角軸承套裝配體(6);其特征在于，所述的十字軸垂向叉座裝配體(2)包括十字軸垂向叉座(7)和十字軸擋塊(8)，所述的十字軸垂向叉座(7)與十字軸裝配體(3)的垂向軸同軸心配合連接，2個十字軸擋塊(8)通過螺栓固定在十字軸垂向叉座(7)上；所述的十字軸裝配體(3)包括十字軸焊接體(17)、帶孔十字軸軸套(18)和十字軸軸套(19);所述的轉(zhuǎn)角軸承套裝配體(6)包括十字軸縱向叉座裝配體(9)、卡簧(10)、1號轉(zhuǎn)角軸承(11)、軸承隔套(12)、轉(zhuǎn)角軸承套(14)、中心軸鎖緊螺母(15)和2號轉(zhuǎn)角軸承(13)。2.按照權(quán)利要求1所述的三軸向角度測量裝置，其特征在于，垂向角位移傳感器(1)、縱向角位移傳感器(4)和橫向角位移傳感器(5)型號相同，均為標(biāo)準(zhǔn)高精度編碼器。3.按照權(quán)利要求1所述的三軸向角度測量裝置，其特征在于，所述的十字軸裝配體(3)的縱向軸與轉(zhuǎn)角軸承套裝配體(6)中的十字軸縱向叉座(16)同軸連接，2個十字軸擋塊(8)通過螺栓固定在十字軸縱向叉座(16)上，并分別與縱向軸上安裝的帶孔十字軸軸套(18)和十字軸軸套(19)的端面面接觸連接，限制十字軸裝配體(3)在十字軸縱向叉座(16)上的縱向位移； 所述的十字軸縱向叉座裝配體(9)由十字軸擋塊(8)和十字軸縱向叉座(16)組成，所述的十字軸縱向叉座(16)是一個前端設(shè)置有兩個供十字軸安裝的耳環(huán)體，后端設(shè)置有供軸承安裝的中心軸，在軸的前端設(shè)置有角位移傳感連接軸和螺紋。4.按照權(quán)利要求1所述的三軸向角度測量裝置，其特征在于，所述的2號轉(zhuǎn)角軸承(13)、軸承隔套(12)和I號轉(zhuǎn)角軸承(11)依次安裝在轉(zhuǎn)角軸承套(14)內(nèi)部設(shè)置的圓孔內(nèi)，卡簧(10)安裝在轉(zhuǎn)角軸承套(14)上設(shè)置的卡簧槽里，限制軸承在轉(zhuǎn)角軸承套(14)內(nèi)的位移。5.按照權(quán)利要求1所述的三軸向角度測量裝置，其特征在于，所述的十字軸縱向叉座裝配體(9)通過十字軸縱向叉座(16)上設(shè)置的中心軸與軸承內(nèi)環(huán)同軸連接，中心軸鎖緊螺母(15)與十字軸縱向叉座(16)螺紋連接，防止十字軸縱向叉座(16)與轉(zhuǎn)角軸承套(14)有相對位移。6.按照權(quán)利要求1所述的三軸向角度測量裝置，其特征在于，所述的十字軸焊接體(17)由十字軸(20)、垂向傳感器連接軸(21)和縱向傳感器連接軸(22)組成，十字軸(20)為標(biāo)準(zhǔn)件，垂向傳感器連接軸(21)和縱向傳感器連接軸(22)結(jié)構(gòu)完全相同，均由45號鋼加工而成。7.按照權(quán)利要求6所述的三軸向角度測量裝置，其特征在于，所述的垂向傳感器連接軸(21)和縱向傳感器連接軸(22 )分別與十字軸(20 )的上的垂向軸和縱向軸焊接連接，垂向傳感器連接軸(21)與十字軸(20)的垂向軸同軸線，縱向傳感器連接軸(22)與十字軸(20)的縱向軸同軸線。
【文檔編號】G01B21/02GK205691092SQ201620478312
【公開日】2016年11月16日
【申請日】2016年5月24日 公開號201620478312.8, CN 201620478312, CN 205691092 U, CN 205691092U, CN-U-205691092, CN201620478312, CN201620478312.8, CN205691092 U, CN205691092U
【發(fā)明人】蘇建, 牛治慧, 張益瑞, 陳熔, 林慧英, 陳雷, 張雪平, 張?zhí)m, 王啟明, 朱麗葉, 陳秋雨, 陳學(xué)淵, 許影, 張亨飏
【申請人】吉林大學(xué)