CN106041512A - 一种用于方位分罗经装配的同心度校准装置及校准方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于方位分罗经装配的同心度校准装置，其特征在于，该同心度校准装置包括第一校准单元、第二校准单元和光学方位仪，所述第一校准单元用于校准舷角圈的刻度中心和定位块的中心孔之间的同心度，所述第二校准单元用于校准刻度盘的旋转轴心和刻度中心之间的同心度，所述光学方位仪用于校准舷角圈的刻度中心和刻度盘的刻度中心之间的同心度。本发明用于方位分罗经装配的同心度校准装置解决了方位分罗经制造过程中，由于需要确保四心重合而造成的加工成本高的问题，以及由于传动机构配合间隙难以精确控制而造成的无法保证四心重合精度的问题。

Description

一种用于方位分罗经装配的同心度校准装置及校准方法

技术领域

本发明属于船舶导航技术领域，具体涉及一种用于方位分罗经装配的同心度校准装置及校准方法。

背景技术

方位分罗经一般安装在船舶中轴线上或两舷，利用刻度盘复示船舶的艏向角。在船舶航行过程中，还经常在方位分罗经上架设方位读数仪，用以测定物标的舷角或者陀螺方位。

在方位分罗经的装配过程中，刻度盘的旋转轴心、刻度盘的刻度中心、舷角圈的刻度中心、定位块的中心孔，这四心必须重合，否则就会造成偏心误差。且该误差不属于固定误差，会随着观测方向、刻度盘旋转角度的不同而发生变化，无法通过转动安装基座等方法进行补偿，严重影响陀螺方位的测读精度。

目前，在方位分罗经的装配过程中，一般通过提高机加工的加工精度来保证四心重合，这就造成产品加工成本居高不下。且由于传动机构的装配间隙很难进行精确控制，导致最终可能无法满足四心重合的装配要求。

发明内容

本发明的目的在于解决上述方位分罗经制造过程中，由于需要确保四心重合而造成的加工成本高的问题，以及由于传动机构配合间隙难以精确控制而造成的无法保证四心重合精度的问题，提供一种用于方位分罗经装配的同心度校准装置。该装置能够提供一种高效可靠的校准方法，在方位分罗经的装配过程中，校准刻度盘的旋转轴心、刻度盘的刻度中心、舷角圈的刻度中心、定位块的中心孔这四者的同心度。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种用于方位分罗经装配的同心度校准装置，所述方位分罗经装配结构为：驱动电机通过基板固定在机壳上，驱动电机经传动机构带动刻度盘旋转，舷角圈固定在机壳上，定位块通过观察玻璃固定在舷角圈上；

所述同心度校准装置包括第一校准单元、第二校准单元和光学方位仪，所述第一校准单元用于校准舷角圈的刻度中心和定位块的中心孔之间的同心度，所述第一校准单元为圆柱体，在圆柱体的上端面设有至少四个倒梯形槽，四个倒梯形槽在圆柱体的上端面均匀分布，在所述每个倒梯形槽的下底面均开设有观察孔，所述观察孔与舷角圈的刻度相对应设置，所述舷角圈的刻度通过观察孔显露，在所述四个倒梯形槽的中心线上设有第一校准单元十字基线，所述圆柱体的下端面上开设有第一凹槽和第二凹槽，在第二凹槽的中心处设有第一中心轴，第一中心轴的直径等于定位块的中心孔的直径，所述第一中心轴与中心孔相配合，第一中心轴的中轴线与第一校准单元十字基线的交点O₁相重合，所述第一凹槽的凹槽尺寸不小于舷角圈的尺寸，所述第二凹槽的凹槽尺寸不小于定位块的尺寸；

所述第二校准单元用于校准刻度盘的旋转轴心和刻度中心之间的同心度，所述第二校准单元为圆盘体，所述圆盘体的中心设有第二中心轴，第二中心轴的直径等于传动机构的中心孔直径，在圆盘体的边缘区域设有圆环形斜切面，所述圆盘体的上表面设有第二校准单元十字基线，第二中心轴的中轴线与第二校准单元十字基线的交点O₂相重合；

所述光学方位仪用于校准舷角圈的刻度中心和刻度盘的刻度中心之间的同心度。

所述倒梯形槽设置的数量为6或9个。

一种用于方位分罗经装配的同心度校准装置的校准方法，包括以下步骤：

第一步，使用第一校准单元校准舷角圈的刻度中心和定位块的中心孔之间的同心度；

第二步，将第一校准单元取下，然后使用第二校准单元校准刻度盘的旋转轴心和刻度中心之间的同心度，

第三步，将第二校准单元取下，然后使用光学方位仪校准舷角圈的刻度中心和刻度盘的刻度中心之间的同心度。

一种第一校准单元的校准方法，包括以下步骤：

第一步，将所述舷角圈放入第一凹槽中，通过观察孔观察舷角圈的刻度，将舷角圈上的刻度与第一校准单元十字基线相互对准，确定舷角圈的刻度中心；

第二步，将所述定位块放入第二凹槽中，同时将第一中心轴插入定位块的中心孔中，确定定位块的中心孔位置；

第三步，确定舷角圈和定位块的位置后，依次将舷角圈、定位块与观察玻璃固连，使舷角圈的刻度中心与定位块的中心孔之间的同心度一致。

一种第二校准单元的校准方法，包括以下步骤：

第一步，将所述第二中心轴插入传动机构的中心孔，将第二校准单元十字基线与刻度盘上的刻度对准，

第二步，用紧固件将刻度盘与传动机构固定连接，使刻度盘的旋转轴心和刻度中心之间的同心度一致。

一种光学方位仪的校准方法，包括以下步骤：

第一步，经过第一校准单元校准的舷角圈、定位块和观察玻璃安放在方位分罗经的机壳上，将所述光学方位仪的转动轴插入定位块的中心孔中，

第二步，将所述光学方位仪的基线依次对准舷角圈上的0°、左90°、180°、右90°刻度线，从光学方位仪的目镜中观察标线与刻度盘上刻度的重合情况，移动舷角圈、定位块和观察玻璃的安装位置及角度，最终使光学方位仪目镜中的标线与刻度盘上刻度重合；

第三步，用紧固件将舷角圈、定位块和观察玻璃与机壳固连，使舷角圈的刻度中心和刻度盘的刻度中心之间的同心度一致。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

①本发明通过第一校准单元，可以保证舷角圈的刻度中心与定位块的中心孔之间的同心度要求；通过第二校准单元，可以保证刻度盘的旋转轴心和刻度中心之间的同心度要求；通过光学方位仪，可以保证舷角圈的刻度中心和刻度盘的刻度中心之间的同心度要求，从而最终实现刻度盘的旋转轴心、刻度盘的刻度中心、舷角圈的刻度中心、定位块的中心孔这四者的同心度要求；②本发明在方位分罗经的装配过程中，进行同心度校准，降低零部件的加工精度要求，从而缩短加工周期，减少加工成本；③本发明是在传动机构装配完成后，再进行同心度校准，避免了由于传动机构配合间隙难以精确控制而造成的同心度精度不达标的情况，从而降低了返工次数，提高了生产效率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1为本发明方位分罗经的装配结构示意图。

图2为图1的立体图。

图3为本发明中第一校准单元上底面的立体图。

图4为图3的主视图。

图5为图4的A-A视图。

图6为本发明中第一校准单元下底面的立体图。

图7为本发明中第一校准单元下底面主视图。

图8为本发明中第二校准单元的立体图。

图9为本发明中第二校准单元的侧视图。

图10为图8的俯视图。

图11为图10的B-B视图。

图12为本发明中第一校准单元校准时的安装结构图。

图13为图12的C-C视图。

图14为本发明中第二校准单元校准时的安装结构图。

图15为图14的俯视图。

图16为本发明中光学方位仪校准时的安装结构图。

具体实施方式

下面我们结合附图和具体的实施例来对本发明的用于方位分罗经装配的同心度校准装置做进一步的详细阐述，以求更为清楚明了地理解其结构组成、实现功能和使用方法，但不能以此来限制本发明专利的保护范围。

实施例1

如图1-16所示，本实施例用于方位分罗经装配的同心度校准装置，所述方位分罗经装配结构为：驱动电机1通过基板2固定在机壳3上，驱动电机1经传动机构4带动刻度盘5旋转，舷角圈6固定在机壳3上，定位块7通过观察玻璃8固定在舷角圈6上；

所述同心度校准装置包括第一校准单元、第二校准单元和光学方位仪19，所述第一校准单元用于校准舷角圈6的刻度中心和定位块7的中心孔9之间的同心度，所述第一校准单元为圆柱体，在圆柱体的上端面设有至少四个倒梯形槽10，四个倒梯形槽10在圆柱体的上端面均匀分布，在所述每个倒梯形槽的下底面均开设有观察孔11，所述观察孔11与舷角圈6的刻度相对应设置，所述舷角圈6的刻度通过观察孔显露，在所述四个倒梯形槽10的中心线上设有第一校准单元十字基线12，所述圆柱体的下端面上开设有第一凹槽13和第二凹槽14，在第二凹槽14的中心处设有第一中心轴15，第一中心轴15的直径等于定位块7的中心孔9的直径，所述第一中心轴15与中心孔9相配合，第一中心轴15的中轴线与第一校准单元十字基线12的交点O₁相重合，所述第一凹槽13的凹槽尺寸不小于舷角圈6的尺寸，所述第二凹槽14的凹槽尺寸不小于定位块7的尺寸，第二校准单元用于校准刻度盘5的旋转轴心和刻度中心之间的同心度，所述第二校准单元为圆盘体，所述圆盘体的中心设有第二中心轴16，第二中心轴16的直径等于传动机构4的中心孔直径，在圆盘体的边缘区域设有圆环形斜切面17，所述圆盘体的上表面设有第二校准单元十字基线18，第二中心轴16的中轴线与第二校准单元十字基线18的交点O₂相重合；所述光学方位仪用于校准舷角圈的刻度中心和刻度盘的刻度中心之间的同心度。

为了便于生产加工，本实施例中第一凹槽13和第二凹槽14均设为圆形凹槽，第一凹槽13的直径大于舷角圈6的直径，第二凹槽14的直径大于定位块7的直径，因为舷角圈6放入第一凹槽13后，假如舷角圈的刻度中心有所偏差，方便进行移动校准；同样的，第二凹槽14的直径大于定位块7的直径，在安装时取进取出更加方便。

本实施例用于方位分罗经装配的同心度校准装置的校准方法，包括以下步骤：

第一步，使用第一校准单元校准舷角圈6的刻度中心和定位块7的中心孔9之间的同心度；

第二步，将第一校准单元取下，然后使用第二校准单元校准刻度盘5的旋转轴心和刻度中心之间的同心度，

第三步，将第二校准单元取下，然后使用光学方位仪校准舷角圈的刻度中心和刻度盘的刻度中心之间的同心度。

本实施例第一校准单元的校准方法，包括以下步骤：

第一步，将所述舷角圈6放入第一凹槽13中，通过观察孔11观察舷角圈6的刻度，将舷角圈6上的刻度与第一校准单元十字基线12相互对准，确定舷角圈6的刻度中心；

第二步，将所述定位块7放入第二凹槽14中，同时将第一中心轴15插入定位块7的中心孔9中，确定定位块7的中心孔位置；

第三步，确定舷角圈和定位块的位置后，依次将舷角圈、定位块与观察玻璃8固连，使舷角圈的刻度中心与定位块的中心孔之间的同心度一致。

本实施例第二校准单元的校准方法，包括以下步骤：

第一步，将所述第二中心轴16插入传动机构4的中心孔，将第二校准单元十字基线18与刻度盘5上的刻度对准，

第二步，用紧固件将刻度盘与传动机构固定连接，使刻度盘的旋转轴心和刻度中心之间的同心度一致。

本实施例光学方位仪的校准方法，包括以下步骤：

第一步，经过第一校准单元校准的舷角圈6、定位块7和观察玻璃8安放在方位分罗经的机壳3上，将所述光学方位仪的转动轴插入定位块7的中心孔9中，

第二步，将所述光学方位仪的基线依次对准舷角圈上的0°、左90°、180°、右90°刻度线，从光学方位仪19的目镜20中观察标线与刻度盘上刻度的重合情况，移动舷角圈6、定位块7和观察玻璃8的安装位置及角度，最终使光学方位仪目镜20中的标线与刻度盘上刻度重合；

第三步，用紧固件将舷角圈6、定位块7和观察玻璃8与机壳固连，使舷角圈的刻度中心和刻度盘的刻度中心之间的同心度一致。

实施例2

本实施例用于方位分罗经装配的同心度校准装置，本实施例中第一校准单元中倒梯形槽设置的数量为6个，相对应的观察孔为6个，在第一校准单元用于校准舷角圈的刻度中心和定位块的中心孔之间的同心度时候，通过6个观察孔观察舷角圈的刻度，提高校准的精确度，或者将第一校准单元中倒梯形槽设置的数量设定为9个，相对应的观察孔为9个，或者更具精度要求设置更多数量的倒梯形槽和观察孔，便于更加优化校准精确度，其他技术方案均和实施例1中相同。

尽管参照上述的实施例已对本发明作出具体描述，但是对于本领域的普通技术人员来说，应该理解可以在不脱离本发明的精神以及范围之内基于本发明公开的内容进行修改或改进，这些修改和改进都在本发明的精神以及范围之内。

Claims (6)

1.一种用于方位分罗经装配的同心度校准装置，其特征在于，所述方位分罗经装配结构为：驱动电机（1）通过基板（2）固定在机壳（3）上，驱动电机（1）经传动机构（4）带动刻度盘（5）旋转，舷角圈（6）固定在机壳（3）上，定位块（7）通过观察玻璃（8）固定在舷角圈（6）上；

所述同心度校准装置包括第一校准单元、第二校准单元和光学方位仪（19），所述第一校准单元用于校准舷角圈（6）的刻度中心和定位块（7）的中心孔（9）之间的同心度，所述第一校准单元为圆柱体，在圆柱体的上端面设有至少四个倒梯形槽（10），四个倒梯形槽（10）在圆柱体的上端面均匀分布，在所述每个倒梯形槽的下底面均开设有观察孔（11），所述观察孔（11）与舷角圈（6）的刻度相对应设置，所述舷角圈（6）的刻度通过观察孔显露，在所述四个倒梯形槽（10）的中心线上设有第一校准单元十字基线（12），所述圆柱体的下端面上开设有第一凹槽（13）和第二凹槽（14），在第二凹槽（14）的中心处设有第一中心轴（15），第一中心轴（15）的直径等于定位块（7）的中心孔（9）的直径，所述第一中心轴（15）与中心孔（9）相配合，第一中心轴（15）的中轴线与第一校准单元十字基线（12）的交点O₁相重合，所述第一凹槽（13）的凹槽尺寸不小于舷角圈（6）的尺寸，所述第二凹槽（14）的凹槽尺寸不小于定位块（7）的尺寸；

所述第二校准单元用于校准刻度盘（5）的旋转轴心和刻度中心之间的同心度，所述第二校准单元为圆盘体，所述圆盘体的中心设有第二中心轴（16），第二中心轴（16）的直径等于传动机构（4）的中心孔直径，在圆盘体的边缘区域设有圆环形斜切面（17），所述圆盘体的上表面设有第二校准单元十字基线（18），第二中心轴（16）的中轴线与第二校准单元十字基线（18）的交点O₂相重合；

所述光学方位仪用于校准舷角圈的刻度中心和刻度盘的刻度中心之间的同心度。

2.根据权利要求1所述的用于方位分罗经装配的同心度校准装置，其特征在于，所述倒梯形槽设置的数量为6或9个。

3.一种权利要求1所述的用于方位分罗经装配的同心度校准装置的校准方法，其特征在于包括以下步骤：

第一步，使用第一校准单元校准舷角圈（6）的刻度中心和定位块（7）的中心孔（9）之间的同心度；

第二步，将第一校准单元取下，然后使用第二校准单元校准刻度盘（5）的旋转轴心和刻度中心之间的同心度，

第三步，将第二校准单元取下，然后使用光学方位仪校准舷角圈的刻度中心和刻度盘的刻度中心之间的同心度。

4.一种权利要求1所述的第一校准单元的校准方法，其特征在于包括以下步骤：

第一步，将所述舷角圈（6）放入第一凹槽（13）中，通过观察孔（11）观察舷角圈（6）的刻度，将舷角圈（6）上的刻度与第一校准单元十字基线（12）相互对准，确定舷角圈（6）的刻度中心；

第二步，将所述定位块（7）放入第二凹槽（14）中，同时将第一中心轴（15）插入定位块（7）的中心孔（9）中，确定定位块（7）的中心孔位置；

第三步，确定舷角圈和定位块的位置后，依次将舷角圈、定位块与观察玻璃（8）固连，使舷角圈的刻度中心与定位块的中心孔之间的同心度一致。

5.一种权利要求1所述的第二校准单元的校准方法，其特征在于包括以下步骤：

第一步，将所述第二中心轴（16）插入传动机构（4）的中心孔，将第二校准单元十字基线（18）与刻度盘（5）上的刻度对准，

第二步，用紧固件将刻度盘与传动机构固定连接，使刻度盘的旋转轴心和刻度中心之间的同心度一致。

6.一种权利要求1所述的光学方位仪的校准方法，其特征在于包括以下步骤：

第一步，经过第一校准单元校准的舷角圈（6）、定位块（7）和观察玻璃（8）安放在方位分罗经的机壳（3）上，将所述光学方位仪的转动轴插入定位块（7）的中心孔（9）中，

第二步，将所述光学方位仪的基线依次对准舷角圈上的0°、左90°、180°、右90°刻度线，从光学方位仪（19）的目镜（20）中观察标线与刻度盘上刻度的重合情况，移动舷角圈（6）、定位块（7）和观察玻璃（8）的安装位置及角度，最终使光学方位仪目镜（20）中的标线与刻度盘上刻度重合；

第三步，用紧固件将舷角圈（6）、定位块（7）和观察玻璃（8）与机壳固连，使舷角圈的刻度中心和刻度盘的刻度中心之间的同心度一致。