CN102022986B - 姿态仪标定装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的姿态仪标定装置包括工作台1、姿态仪2、旋转支架3、旋转芯轴4、控制箱5、台架6、调节螺钉7，电动缸8、联结轴9、轴承10、支架11、角位移变送器12、连轴器13、连杆14、后轴承15、旋转轴16、支座17、交叉滚柱轴环18、螺钉19、伺服电机20、编码器21组成。运动部件电动缸上伺服电机和编码器通过联结轴和轴承推动连杆摆动，带动旋转轴转动。角位移变送器与连轴器和旋转轴同轴，通过交叉滚柱轴环和工作台连接。在智能组合单元的作用下工作台转动。工作台上的姿态仪产生姿态角，控制系统控制电动缸的伺服电机和编码器转速和来回往复转数，控制了标定装置的频率和转角幅值，达到较高的标定精度。
Description
技术领域
本发明涉及船舶模型试验，更具体涉及一种海况测量仪器性能的检验。
背景技术
海况检测仪器的正确性，对船舶模型性能试验的正确程度有直接的影响。该检测仪器属非标设备，无归口的计量单位，在前往的使用中不知检测仪器的正确程度。为正确鉴定检测仪器的准确程度需要有一套标定装置，对海况检测仪器进行标定，确定检测仪器的正确性。
为解决上述问题，本发明提供一种姿态仪的X、Y、Z三轴摇摆角标定，稳定性好，操作方便，标定精确度高的标定装置。
发明内容
为解决上述问题，本发明采取的技术方案为：
本发明的一种姿势仪标定装置，包括智能组合单元(电动缸)、联结轴、轴承、支架、角位移变送器、连轴器、连杆、旋转轴、支座、交叉滚柱轴环、工作台、旋转支架、旋转芯轴、台架、调节螺钉、驱动电机、光电编码器、控制箱等组成。旋转支架处于水平安装时工作台绕Z轴转动，用作姿态仪首摇角标定。旋转支架处于垂直安装时，工作台绕X轴或y轴转动，用作姿态仪纵摇或横摇角标定。X、Y、Z三轴转动借助智能组合单元(电动缸)的推出或缩回，带动联结轴和轴承，使连杆摆动，带动旋转轴、交叉滚柱轴环和工作台转动。角位移变送器、连轴器和旋转轴同步转动。支架、支座与旋转支架固定，旋转支架通过旋转芯轴与台架固定。校平用的调节螺钉用来调节工作台的平面度或垂直度。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1、装置简单，可分别标定姿态仪的X、Y、Z三轴方向的转角；
2、姿态转动部件的运动构件是智能组合单元LM导轨与滚珠丝杠的电动缸，精确度高、可靠性好；
3、频率和转角幅值可调，调节范围大，并可实时输出；
4、体积小、重量轻、结构简单、工作平稳、无噪声；
5、工作台平面水平度或垂直度可调。
附图说明
图1为姿态仪标定装置结构示意图
图2为姿态仪标定装置侧视图
图3为姿态仪标定装置姿态转动部件运动示意图
图4为姿态仪标定装置姿态转动部件剖视图
图5为姿态仪标定装置纵摇角或横摇角标定示意图
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明的姿态仪标定装置作进一步说明。
如图1所示，本发明的姿态仪标定装置包括工作台1、姿态仪2、旋转支架3、旋转芯轴4、控制箱5、台架6、调节螺钉7，智能组合单元(电动缸)8、联结轴9、轴承10、支架11、角位移变送器12、连轴器13、连杆14、后轴承15、旋转轴16、支座17、交叉滚柱轴环18、螺钉19、伺服驱动电机20、光电编码器21等组成。姿态转动部件的智能组合单元(电动缸)8上的伺服驱动电机20和光电编码器21通过联结轴9和轴承10推动连杆14摆动，带动旋转轴16转动。角位移变送器12与连轴器13和旋转轴16同轴，通过后轴承15、支座17、交叉滚柱轴环18、螺钉19和工作台1连接。
姿态转动部件上的支座17安装在旋转支架3上，借助旋转芯轴4旋转至垂直位置安装时，工作台1处于垂直状态，安装在工作台1上的姿态仪2通过姿态仪安装支架可用作纵摇或横摇标定。旋转支架3借助旋转芯轴4旋转至水平位置安装时，工作台1处于水平状态，姿态仪用作首摇标定。调节螺钉7安装在框架6脚下部，用来校平工作台1的水平或垂直度。电气控制箱内的PLC控制器、触模显示屏、数模转换模块、放大器、脉冲发生器等组成的控制系统，控制标定装置姿态转动部件的智能组合单元8电动缸的伺服电机20和光电编码器21的转速和往复转数，既控制了标定装置的频率和转角幅值，并通过角位移变送器12实时输出角位移的频率和幅值。与姿态仪的首摇、纵摇、横摇角比较，达到较高的标定精度。
图2为姿态仪标定装置纵横摇摆角标定的侧视图。
图3为姿态仪标定装置姿态转动部件运动示意图，电动缸8轴伸出时工作台顺时针转动，电动缸8轴缩回时工作台反时针转动，轴伸出或缩回的长度决定了摇摆角大小，轴的伸缩速度决定转动的往复频率。
图4为姿态仪标定装置姿态转动部件剖视图
图5为姿态仪标定装置首摇角标定示意图，将旋转支架安装在水平位置，工作台1处于水平状态，姿态仪2安装在工作台1上，在姿态转动部件作用下姿态仪绕Z轴转动，姿态仪产生首摇角。根据本发明的实施例已对发明进行了说明而非限制的描述，但应理解，在不脱离由权利要求所限定的相关保护范围的情况下，本领域的技术人员可以做出变更或修改。
Claims (7)
1.一种姿态仪标定装置，包括工作台（1）、智能组合单元（8）、联结轴（9）、轴承（10）、支架（11）、角位移变送器（12）、连轴器（13）、连杆（14）、后轴承（15）、旋转轴（16）和支座（17）组成的姿态转动部件，以及旋转支架（3），旋转芯轴（4），台架（6）和控制箱（5）；其特征在于所述的姿态转动部件通过支座（17）安装在旋转支架（3）上，可借助旋转芯轴（4）旋转至水平或垂直位置，用于标定X、Y、Z三个轴向摇摆角：旋转支架（3）在水平状态时，工作台（1）绕Z轴转动，可用作姿态仪的首摇角标定；旋转支架（3）在垂直状态时，工作台（1）绕X轴或Y轴转动，可用作姿态仪的纵摇角或横摇角标定。
2.根据权利要求1所述的姿态仪标定装置，其特征在于所述姿态转动部件的运动构件是包括LM导轨与滚珠丝杠的智能组合单元，所述姿态转动部件的驱动装置是智能组合单元的电动缸。
3.根据权利要求1所述的姿态仪标定装置，其特征在于台架（6）的四脚下部有调节螺钉（7），使工作台（1）保持水平或垂直。
4.根据权利要求2所述的姿态仪标定装置，其特征在于智能组合单元的电动缸上装有伺服驱动电机（20）和光电编码器（21）。
5.根据权利要求4所述的姿态仪标定装置，其特征在于控制箱内有控制系统；控制系统由PLC、触模式显示屏、数模转换模块、放大器和脉冲发生器组成，所述的控制系统通过控制所述伺服电机（20）和光电编码器（21）的转速和往复转数，控制标定装置姿态转动部件的频率和转角幅值。
6.根据权利要求5所述的姿态仪标定装置，其特征在于所述的控制系统通过与所述姿态转动部件的旋转轴（16）同轴的角位移变送器（12），实时输出所述姿态转动部件角位移的频率和幅值，与姿态仪的首摇角、纵摇角或横摇角进行比较。
7.根据权利要求1或2所述的姿态仪标定装置，其特征在于所述的姿态转动部件带有交叉滚柱轴环（18）。
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