一種基于stewart式六自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)的副面位姿調(diào)整裝置的制造方法
【專利說明】
置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于高精度多姿態(tài)副面位調(diào)整機(jī)構(gòu)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于stewart式六自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)的副面位姿調(diào)整裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代電子技術(shù)、無線電通信、雷達(dá)技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展。射電天文技術(shù)方法得到長足的進(jìn)步。作為射電天文主要探測工具的射電望遠(yuǎn)鏡，要求其精度越來越高，因此給加工制造、裝配調(diào)整帶來了一定的難度。大型天線由于受重力變形及安裝誤差的影響，主反射面的位置和姿態(tài)安裝精度存在一定的誤差，從而影響了天線的接收性能。
[0003]傳統(tǒng)的天線副反射面位姿調(diào)整一般都依靠于調(diào)整螺桿，簡單的螺桿調(diào)節(jié)一般只能實(shí)現(xiàn)兩三個自由度的調(diào)整，并且調(diào)整精度較低，對于一般要求的天線系統(tǒng)，其可以滿足使用要求。
[0004]但對于精度要求較高的天線系統(tǒng)，尤其是大型射電天線由于副反射面直徑大、自重大、所需調(diào)整量大、而且需要進(jìn)行多個自由度的調(diào)整，故高精度射電天線的副反射面位姿調(diào)整機(jī)構(gòu)需要具備高剛度、結(jié)構(gòu)緊湊、精度高、多個自由度調(diào)整等性能，此時傳統(tǒng)的主反射面位姿調(diào)整裝置已不能滿足使用要求。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的是為了克服副反射面由于制造裝配誤差以及副面撐腿的變形所引起的副面位姿的偏差，提供一種基于stewart式六自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)的副面位姿調(diào)整裝置，以補(bǔ)償因重力變形和安裝誤差等因素導(dǎo)致的天線性能的變化和指向偏差，使其具有高的指向精度、環(huán)境適應(yīng)性以及長期工作的可靠性，提高天線設(shè)備的信號接收性能。
[0006]針對上述問題，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案為:
[0007]提供了一種基于stewart式六自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)的副面位姿調(diào)整裝置，包括stewart式六自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)主體，該主體包括由六根運(yùn)動支鏈相聯(lián)接的動平臺和定平臺，其特征在于:所述的運(yùn)動支鏈由套筒、第一螺桿、第二螺桿、球頭組成，沿套筒的內(nèi)壁開有兩段螺紋，兩段螺紋的螺距不相等，第一螺桿的外螺紋與套筒的內(nèi)壁上開有的其中一段螺紋相配，第二螺桿的外螺紋與套筒的內(nèi)壁上開有的另一段螺紋相配，第一螺桿和第二螺桿都背向延伸至套筒外，在第一螺桿和第二螺桿遠(yuǎn)離套筒的一端都配裝有球頭。
[0008]進(jìn)一步的，在套筒的一端設(shè)有環(huán)套在第一螺桿上的防止軸向竄動的第一鎖緊螺母，在套筒的另一端設(shè)有環(huán)套在第二螺桿上的防止軸向竄動的第二鎖緊螺母。
[0009]進(jìn)一步的，還包括在定平臺和動平臺表面固定設(shè)置的用于與球頭相配的球頭支座，所述的球頭支座包括帶有球窩的底座，在底座上表面配裝有帶有球窩的壓蓋。
[0010]進(jìn)一步的，還包括調(diào)整螺釘，調(diào)整螺釘穿過壓蓋與底座上帶有的螺孔相配合。
[0011]進(jìn)一步的，所述的球頭通過穿設(shè)在定平臺和動平臺側(cè)壁上的頂絲以頂緊固定。
[0012]本實(shí)用新型的有益效果為:
[0013]該手動六自由度天線副面位姿調(diào)整機(jī)構(gòu)采用Stewart型并聯(lián)機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)剛度大、承載能力強(qiáng)、調(diào)整精度高、具有較高的可靠性，通過差動螺紋，可以保證在進(jìn)行粗調(diào)時只需調(diào)整螺桿一即可，在進(jìn)行中調(diào)時只需調(diào)整螺桿二即可，在進(jìn)行精調(diào)時，通過同時調(diào)整螺桿一和螺桿二，通過該調(diào)整機(jī)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)天線副反射面的位姿調(diào)整和精度控制，補(bǔ)償因重力變形和安裝誤差等因素導(dǎo)致的天線性能和指向的變化，保證天線工作于最佳狀態(tài)。
【附圖說明】
[0014]圖1是本實(shí)用新型手動六自由度副面位姿調(diào)整機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2是本實(shí)用新型運(yùn)動支鏈的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖3是本實(shí)用新型球頭與球頭支座部分結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖4是本實(shí)用新型套筒的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖中:動平臺一1、定平臺一2、運(yùn)動支鏈一3、套筒一4、第一螺桿一5、第二螺桿一6、球頭一 7、第一鎖緊螺母一 8、頂絲一 9、第二鎖緊螺母一 10、底座一 11、壓蓋一 12、調(diào)整螺釘一13ο
[0019]下文中所述的Pl為與第一螺桿相配合的螺紋的螺距；
[0020]下文中所述的Ρ2為與第二螺桿相配合的螺紋的螺距；
[0021]下文中所述的L為運(yùn)動支鏈所需要的伸縮量；
【具體實(shí)施方式】
[0022]以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型進(jìn)行說明:
[0023]如圖1所示，提供了一種基于stewart式六自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)的副面位姿調(diào)整裝置，包括定平臺2、動平臺1、六個運(yùn)動運(yùn)動支鏈3組成，運(yùn)動支鏈3通過球頭支座7與定平臺和動平臺相聯(lián)接以組成stewart式六自由度并聯(lián)結(jié)構(gòu)，運(yùn)動支鏈3—端通過球面副與定平臺2連接，另一端通過球面副4與動平臺I連接，所述的球面副由球頭7配合球頭支座7組成。
[0024]如圖2、3、4所示，所述的運(yùn)動支鏈3包括一套筒4，在套筒4的內(nèi)徑上開有兩端不連續(xù)的螺紋，該兩端螺紋的螺距不一致，其中在套筒4的一端通過內(nèi)徑上的螺紋與第一螺桿5相旋接，其中在套筒4的另一端通過內(nèi)徑上的另一段螺紋與第二螺桿6相旋接，在第一螺桿5和第二螺桿6遠(yuǎn)離套筒4的一端上都配裝有一球頭7，兩個球頭7與第一螺桿5和第二螺桿6和套筒4都同軸，所述的第一螺桿5和第二螺桿6的側(cè)面上都穿入有一頂絲9，頂絲9的一端抵住并預(yù)緊固定住對應(yīng)的球頭，在套筒4的一端設(shè)有環(huán)套在第一螺桿5上的防松防止軸向竄動的第一鎖緊螺母8，在套筒4的另一端設(shè)有環(huán)套在第二螺桿6上的防松防止軸向竄動的第二鎖緊螺母10，所述的球頭支座7包括帶有球窩的底座11，在底座11上表面配裝有帶有球窩的壓蓋12，所述的球頭7穿過壓板與底座11的球窩相配合，還包括調(diào)整螺釘13，調(diào)整螺釘13穿過壓蓋12與底座11上帶有的螺孔相配合。
[0025]本實(shí)用新型的工作原理為，根據(jù)要求調(diào)整天線副反射面的位姿，由計算機(jī)計算出六條運(yùn)動支鏈3所需要伸長縮短的數(shù)值。
[0026]粗調(diào)時，松開第一鎖緊螺母8，轉(zhuǎn)動第一螺桿5，使該運(yùn)動支鏈3伸長或縮短，此時需要轉(zhuǎn)動的圈數(shù)為L/P1 ;
[0027]中調(diào)時，松開鎖緊第二鎖緊螺母10，轉(zhuǎn)動第二螺桿6，使運(yùn)動支鏈3伸長或縮短，此時需要轉(zhuǎn)動的圈數(shù)為L/P2 ;
[0028]精調(diào)時，需同時松開鎖緊第一鎖緊螺母8和第二鎖緊螺母10，同時轉(zhuǎn)動第一螺桿5和第二螺桿6，此時需要轉(zhuǎn)動的圈數(shù)為L/(P1_P2)，然后擰緊鎖緊第一鎖緊螺母8和擰緊第二鎖緊螺母10。
[0029]調(diào)整完畢后使用游標(biāo)卡尺測量所改動的運(yùn)動支鏈3伸長或縮短的數(shù)值是否達(dá)到要求，如果達(dá)到要求則停止調(diào)整，如果未達(dá)到要求，則重復(fù)上述步驟，直至達(dá)到要求為止。
[0030]同理，依次調(diào)整剩余五條運(yùn)動支鏈3直至達(dá)到調(diào)整副面位姿的效果。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于stewart式六自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)的副面位姿調(diào)整裝置，包括stewart式六自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)主體，該主體包括由六根運(yùn)動支鏈(3)相聯(lián)接的動平臺(I)和定平臺(2)，其特征在于:所述的運(yùn)動支鏈(3)由套筒(4)、第一螺桿(5)、第二螺桿￠)、球頭(7)組成，沿套筒(4)的內(nèi)壁開有兩段螺紋，兩段螺紋的螺距不相等，第一螺桿(5)的外螺紋與套筒(4)的內(nèi)壁上開有的其中一段螺紋相配，第二螺桿￠)的外螺紋與套筒(4)的內(nèi)壁上開有的另一段螺紋相配，第一螺桿(5)和第二螺桿(6)都背向延伸至套筒(4)外，在第一螺桿(5)和第二螺桿(6)遠(yuǎn)離套筒(4)的一端都配裝有球頭(7)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于stewart式六自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)的副面位姿調(diào)整裝置，其特征在于:在套筒(4)的一端設(shè)有環(huán)套在第一螺桿(5)上的防止軸向竄動的第一鎖緊螺母(8)，在套筒(4)的另一端設(shè)有環(huán)套在第二螺桿(6)上的防止軸向竄動的第二鎖緊螺母(1)03.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于stewart式六自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)的副面位姿調(diào)整裝置，其特征在于:還包括在定平臺和動平臺表面固定設(shè)置的用于與球頭(7)相配的球頭支座(7)，所述的球頭(7)支座包括帶有球窩的底座(11)，在底座(11)上表面配裝有帶有球窩的壓蓋(12) ο4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于stewart式六自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)的副面位姿調(diào)整裝置，其特征在于:還包括調(diào)整螺釘(13)，調(diào)整螺釘(13)穿過壓蓋(12)與底座(11)上帶有的螺孔相配合。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于stewart式六自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)的副面位姿調(diào)整裝置，其特征在于:所述的球頭(7)通過穿設(shè)在第一螺桿(5)和第二螺桿(6)側(cè)壁上的頂絲以頂緊固定。
【專利摘要】一種基于stewart式六自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)的副面位姿調(diào)整裝置，包括平行設(shè)置的定平臺和動平臺，在定平臺與動平臺之間設(shè)有六根運(yùn)動支鏈，運(yùn)動支鏈通過球頭支座與定平臺和動平臺相聯(lián)接以組成stewart式六自由度并聯(lián)結(jié)構(gòu)，所述的運(yùn)動支鏈包括套筒，沿套筒的內(nèi)壁開有兩段不連續(xù)的螺紋，在套筒一端配裝有第一螺桿，在套筒另一端配裝有第二螺桿，在第一螺桿和第二螺桿遠(yuǎn)離套筒的一端都配裝有球頭，所述的球頭通過頂絲預(yù)緊固定在第一螺桿和第二螺桿上，采用Stewart型并聯(lián)機(jī)構(gòu)，通過差動螺紋，在進(jìn)行精調(diào)時，通過同時調(diào)整第一螺桿和第二螺桿能夠?qū)崿F(xiàn)天線副反射面的位姿調(diào)整和精度控制，補(bǔ)償因重力變形和安裝誤差等因素導(dǎo)致的天線性能和指向的變化，保證天線工作于最佳狀態(tài)。
【IPC分類】H01Q19/10, H01Q3/20
【公開號】CN204834875
【申請?zhí)枴緾N201520586730
【發(fā)明人】段艷賓, 竇玉超, 王大為, 師民祥, 李建軍, 陸海坤
【申請人】中國電子科技集團(tuán)公司第五十四研究所
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年8月6日