CN109459587A - 加速度计失准角自动修正装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及加速度计制造工装，特别涉及一种加速度计失准角自动修正装置及其操作方法，所述装置包括研磨头旋转动力机构、底座、研磨头、三爪盘及分度装置、横轴向调整电机、横向旋转角度细分蜗轮蜗杆机构、横轴向旋转框架、固定支架、纵向旋转角度细分蜗轮蜗杆机构、纵轴向调整电机、纵轴向旋转框架，所述底座上左侧上安装有动力机构，动力机构与研磨头连接；底座的右侧中部有一凹槽，凹槽用于放置固定支架；三爪盘及分度装置安装在纵轴向旋转框架上；本发明能用于加速度计失准角测试和自动修正，与传统手工研磨相比，无论是研磨效率，还是失准角研磨控制精度，都大大提高。

Description

加速度计失准角自动修正装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及加速度计制造工装，特别涉及一种加速度计失准角自动修正装置及其操作方法。

背景技术

加速度计用来感测运动载体的线运动信息，是惯性测量、惯性导航与制导系统的核心器件之一，其精度和性能基本上决定了惯性系统的精度和性能。

加速度计的失准角，即外壳安装基准面相对于加速度计输入轴的误差角，具体来说，就是基于加速度计外壳安装基准面的外壳坐标系与以加速度计敏感器件的实际敏感轴为基准的敏感器件坐标系不重合，两者之间的夹角即为加速度计的失准角。它包括两个角：一是输入轴相对于输入基准轴绕输出基准轴的误差角，另一个是输入轴相对于输入基准轴轴绕摆基准轴的误差角。

加速度计装配制作完成后，由于机械加工误差和装配工艺误差，其外壳坐标系和实际敏感轴基准坐标系不可能完全重合，始终存在一个误差角，造成加速度测量误差。在实际的生产中，当该角度超差导致加速度计不合格时，传统的补救方法是通过手工打磨或锉削的方式修正加速度计外壳的安装基准面来减小或消除失准角，这种方法难以精确控制，费时费力，且打磨或锉削后的安装基准通常不再是一个平面，会因紧固螺钉的松紧不一致等会带来新的安装误差，甚至因打磨不当造成加速度计直接报废。

发明内容

本发明的目的在于提供一种加速度计失准角自动修正装置。本发明的加速度计失准角自动修正装置可以使得已经完成装配制作的失准角超差的加速度计实现快速失准角修正，提高加速度计的合格率和生产效率。

本发明提供一种加速度计失准角自动修正装置包括研磨头旋转动力机构1、底座2、研磨头3、三爪盘及分度装置5、横轴向调整电机6、横向旋转角度细分蜗轮蜗杆机构7、横轴向旋转框架8、固定支架9、纵向旋转角度细分蜗轮蜗杆机构10、纵轴向调整电机11、纵轴向旋转框架12，所述底座1上左侧上安装有研磨头旋转动力机构2，动力机构2与研磨头3连接；底座1的右侧中部有一凹槽，凹槽用于放置固定支架9，并通过丝杆与底座1连接；固定支架9的上下两端通过轴承与横轴向旋转框架8连接，上端的轴承与横向旋转角度细分蜗轮蜗杆机构7连接，横向旋转角度细分蜗轮蜗杆机构7与横轴向调整电机6连接；横轴向旋转框架8的左右两端通过轴承与纵轴向旋转框架12连接，其中一端的轴承与纵向旋转角度细分蜗轮蜗杆机构10连接，纵向旋转角度细分蜗轮蜗杆机构10与纵轴向调整电机11连接；三爪盘及分度装置5安装在纵轴向旋转框架12上。

进一步的，所述横轴向旋转框架8为口字形结构。

进一步的，固定支架9包括上端支板、右端支板和下端支板，其中上端支板、下端支板分别垂直地设置在右端支板同一侧的上下两端，上端支板和右端支板均为长方形板，下端支板为梯形台柱。

进一步的，底座2上的凹槽为梯形结构，与固定支架9下端支板梯形台柱的形状楔合，凹槽作固定支架9的移动导轨。

进一步的，下端支板高于底座2。

进一步的，所述纵轴向旋转框架12为U型结构，左右两边的外侧表面分别与横轴向旋转框架8的左右两边的内侧连接。

进一步的，三爪盘及分度装置5包括L型立板、分度装置及三爪盘，L型立板由一块长板和一块短板相互垂直的板构成，短板的底面固定在纵轴向旋转框架12的底面；长板上安装分度装置，分度装置垂直于长板且朝着研磨头3的方向安装。

本发明还提供一种加速度计失准角自动修正装置的使用方法，首先将加速度计4通过三爪盘安装在分度装置上，然后包括以下研磨操作：

S1、加速度计通电，旋转分度装置，采集加速度计在±0g和±1g位置的输出，并计算失准角的角度大小；

S2、判断失准角的角度是否符合要求，若符合则结束修正；否则进行步骤S3；

S3、输出失准角修正控制电压信号给横轴向调整电机6和纵轴向调整电机11，启动对将加速度计4的研磨。

相比现有技术，本发明具有如下有益效果：

1、本发明采用二自由度旋转控制装置，来调整加速度计外壳安装基准面倾角；分度装置上的三爪盘固定加速度计，并为加速度计的安装误差角测试提供位置翻滚角度；加速度计的安装基准面研磨倾角由分度装置提供的加速度计四位置输出数据通过计算后反馈给二自由度旋转控制装置来实现，可实现加速度计失准角测试和自动修正。

2、与传统手工研磨相比，无论是研磨效率，还是失准角修正控制精度，都大大提高，能有效提高加速度计的合格率和生产效率。

3、本发明还可应用于陀螺或其他传感器的安装基准修正。

附图说明

图1为本发明加速度计失准角自动修正装置整体结构示意图；

图2为本发明加速度计失准角自动修正装置中的二自由度旋转控制装置和用于加速度计安装的三爪盘及分度装置示意图；

图3为本发明加速度计失准角自动修正装置的操作方法流程图；

其中，1、研磨头旋转动力机构，2、底座，3、研磨头，4、加速度计，5、三爪盘及分度装置，6、横轴向调整电机，7、横向旋转角度细分蜗轮蜗杆机构，8、横轴向旋转框架，9、固定支架，10、纵向旋转角度细分蜗轮蜗杆机构，11、纵轴向调整电机，12、纵轴向旋转框架。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供一种加速度计失准角自动修正装置，如图1-2，包括研磨头旋转动力机构1、底座2、研磨头3、三爪盘及分度装置5、横轴向调整电机6、横向旋转角度细分蜗轮蜗杆机构7、横轴向旋转框架8、固定支架9、纵向旋转角度细分蜗轮蜗杆机构10、纵轴向调整电机11、纵轴向旋转框架12。所述底座1上左侧上安装有研磨头旋转动力机构2，动力机构2与研磨头3连接；底座1的右侧中部有一凹槽，凹槽用于放置固定支架9，并通过丝杆与底座1连接；固定支架9的上下两端通过轴承与横轴向旋转框架8连接，上端的轴承与横向旋转角度细分蜗轮蜗杆机构7连接，横向旋转角度细分蜗轮蜗杆机构7与横轴向调整电机6连接；横轴向旋转框架8的左右两端通过轴承与纵轴向旋转框架12连接，其中一端的轴承与纵向旋转角度细分蜗轮蜗杆机构10连接，纵向旋转角度细分蜗轮蜗杆机构10与纵轴向调整电机11连接；三爪盘及分度装置5安装在纵轴向旋转框架12上。本发明结构采用二自由度旋转控制机构，来调整加速度计安装基准面需要研磨的倾角；带三爪盘的分度装置带动固连于其上的加速度计进行四位置翻转，利用加速度计的四个角位置输出数据进行计算，得出研磨倾角控制电压信号反馈给二自由度旋转控制机构来实现；采用三爪盘安装固定待修正加速度计，同时通过旋转，提供加速度计四个相互垂直的位置翻滚试验角度，另一方面利用横轴向旋转框架8和纵轴向旋转框架12为加速度计失准角研磨修正提供倾角，倾角的精确控制由调整电机驱动旋转角度细分蜗轮蜗杆机构来实现，即由横向旋转角度细分蜗轮蜗杆机构7和纵向旋转角度细分蜗轮蜗杆机构10实现；二自由度旋转控制机构即横轴向旋转框架8及其电机组件和纵轴向旋转框架12及其电机组件。

优选的，所述横轴向旋转框架8为口字形结构。

优选的，固定支架9包括上端支板、右端支板和下端支板，其中上端支板、下端支板分别垂直地设置在右端支板同一侧的上下两端，上端支板和右端支板均为长方形板，下端支板为梯形台柱。

进一步的，底座2上的凹槽为梯形结构，与固定支架9下端支板梯形台柱的形状楔合，凹槽作固定支架9的移动导轨。

进一步的，下端支板高于底座2。

优选的，所述纵轴向旋转框架12为U型结构，左右两边的外侧表面分别与横轴向旋转框架8的左右两边的内侧连接。

进一步的，三爪盘及分度装置5包括L型立板、分度装置及三爪盘，L型立板由一块长板和一块短板相互垂直的板构成，短板的底面固定在纵轴向旋转框架12的底面；长板上安装分度装置，分度装置垂直于长板且朝着研磨头3的方向安装。

本发明还提供一种加速度计失准角自动修正装置的使用方法，首先将加速度计4通过三爪盘固定在分度装置上，然后包括以下研磨操作，如图3，包括以下步骤：

S1、加速度计通电，旋转分度装置，采集加速度计在±0g和±1g位置的输出，并计算失准角的角度大小；

S2、判断失准角的角度是否符合要求，若符合则结束修正；否则进行步骤S3；

S3、输出失准角修正控制电压信号给横轴向调整电机6和纵轴向调整电机11，启动对将加速度计4的研磨。

在本发明的实施过程中，当横轴向失准角超差时，则输出控制电压信号给横轴向调整电机6，使其通过横向旋转角度细分蜗轮蜗杆机构7，带动横轴向旋转框架8连同固连于其上的加速度计4旋转需要修正的角度，然后启动研磨头旋转动力机构1，带动研磨头对加速度计外壳安装基准面进行研磨，直到满足要求为止；当纵轴向失准角超差时，则输出控制电压信号给纵轴向调整电机11，使其通过纵向旋转角度细分蜗轮蜗杆机构10，带动纵轴向旋转框架12连同固连与其上的加速度计4旋转需要修正的角度，然后启动研磨头旋转动力机构1，带动研磨头对加速度计外壳安装基准面进行研磨，直到满足要求为止；同理，当横、纵轴向失准角同时超差时，则输出两路修正控制电压信号，同时控制两个轴向的旋转和研磨。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“外”、“前部”、“中央”、“两端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋转”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种加速度计失准角自动修正装置，其特征在于，研磨头旋转动力机构(1)、底座(2)、研磨头(3)、三爪盘及分度装置(5)、横轴向调整电机(6)、横向旋转角度细分蜗轮蜗杆机构(7)、横轴向旋转框架(8)、固定支架(9)、纵向旋转角度细分蜗轮蜗杆机构(10)、纵轴向调整电机(11)、纵轴向旋转框架(12)，所述底座(1)的左侧上安装有研磨头旋转动力机构(2)，动力机构(2)与研磨头(3)连接；底座(1)的右侧中部有一凹槽，底座(1)通过丝杆与固定支架(9)连接；固定支架(9)的上下两端通过轴承与横轴向旋转框架(8)连接，上端的轴承与横向旋转角度细分蜗轮蜗杆机构(7)连接，横向旋转角度细分蜗轮蜗杆机构(7)与横轴向调整电机(6)连接；横轴向旋转框架(8)的左右两端通过轴承与纵轴向旋转框架(12)连接，其中一端的轴承与纵向旋转角度细分蜗轮蜗杆机构(10)连接，纵向旋转角度细分蜗轮蜗杆机构(10)与纵轴向调整电机(11)连接；三爪盘及分度装置(5)安装在纵轴向旋转框架(12)上。

2.根据权利要求1所述的一种加速度计失准角自动修正装置，其特征在于，所述横轴向旋转框架(8)为口字形结构。

3.根据权利要求1所述的一种加速度计失准角自动修正装置，其特征在于，固定支架(9)包括上端支板、右端支板和下端支板，其中上端支板、下端支板分别垂直地设置在右端支板同一侧的上下两端，上端支板和右端支板均为长方形板，下端支板为梯形台柱。

4.根据权利要求2所述的一种加速度计失准角自动修正装置，其特征在于，底座(2)上的凹槽为梯形结构，与固定支架(9)下端支板梯形台柱的形状楔合，丝杆安装在梯形结构的凹槽的底部。

5.根据权利要求2所述的一种加速度计失准角自动修正装置，其特征在于，下端支板高于底座(2)。

6.根据权利要求1所述的一种加速度计失准角自动修正装置，其特征在于，所述纵轴向旋转框架(12)为U型结构，左右两边的外侧表面分别与横轴向旋转框架(8)的左右两边的内侧连接。

7.根据权利要求4所述的一种加速度计失准角自动修正装置，其特征在于，三爪盘及分度装置(5)包括L型立板、分度装置及三爪盘，L型立板由一块长板和一块短板相互垂直的板构成，短板的底面固定在纵轴向旋转框架(12)的底面；三爪盘的底端安装在长板上，且三爪盘垂直于长板，并将分度装置安装在三爪盘上，分度装置垂直于长板且朝着研磨头(3)的方向安装。

8.一种加速度计失准角自动修正装置的使用方法，包括权利要求1-7任一所述的装置，其特征在于，将加速度计(4)安装在三爪盘安装在分度装置上，然后包括以下研磨操作：

S1、加速度计通电，旋转分度装置，采集加速度计在±0g和±1g位置的输出，并计算失准角的角度大小；

S2、判断失准角的角度是否符合要求，若符合则结束修正；否则进行步骤S3；

S3、输出失准角修正控制电压信号给横轴向调整电机(6)和纵轴向调整电机(11)，启动对将加速度计(4)的研磨。