CN109595252A - 一种多自由度位置调节补偿器 - Google Patents

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CN201811537737.1A
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孟庆凯
刘铁男
王立海
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Northeast Forestry University
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    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C11/00—Pivots; Pivotal connections
    • F16C11/04—Pivotal connections
    • F16C11/045—Pivotal connections with at least a pair of arms pivoting relatively to at least one other arm, all arms being mounted on one pin
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C11/00—Pivots; Pivotal connections
    • F16C11/04—Pivotal connections
    • F16C11/10—Arrangements for locking

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

本发明涉及一种可以进行六自由度位置调整补偿的组件，至少包括固定基座1，连接转头2，基座连接轴3，活动接头连接轴4，锁紧螺栓5，紧定螺钉6。在利用陀螺仪进行方位、水平、位置、速度和加速度测量时，采用位置调节补偿器使陀螺仪放置在规定的位置上加以固定，在降低装置其他部件的加工及装配精度要求的同时，保证陀螺仪发出信号的准确性，满足其设计的要求。此外，除了根据测量进行定性调整，组件本身带有刻度盘，可进行准确的定量夹角调整。每调整完一个自由度，都可以进行位置的相对锁定，组件体积小，操作简单快捷。

Description

一种多自由度位置调节补偿器
技术领域
本发明涉及误差补偿领域，主要体现在一种多自由度误差补偿结构领域。
背景技术
在一些机械类结构中，对于一些辅助测量等结构，需要一定的基准，但是由于机构本身的空间限制或者是结构的限制，不容易直接提供这样的基准面。
空间六个自由度的合理调整，对于获取准确可靠的测量数据疑惑完成结构的合理装配安装是非常重要的。
目前，在非精确自由度调整方面，还没有简单可靠的定性定量调整方案，大多是利用多个可进行一个自由度调整的结构的拼接完成的，当自由度大于等于三个是，这种拼接方案就会变得复杂且冗余。
因此，迫切的需要提出一种对于自由度调整的现实可行的简单结构。
发明内容
发明的任务在于开发出一种现实可行的自由度调整组件。
为了完成该任务，本发明提出了具有在权利要求中所述特征的多自由度角度补偿器。
多自由度角度补偿器包括固定基座和连接转头。
固定基座的一端开有可供锁紧的U型槽口，另一端则有用于连接活动转头的盲孔。
在开有活动接头的一端，有进行锁紧的双螺孔，且在顶端刻有刻度盘。
活动接头的一端制作成阶梯状，便于装拆。
另一端开有连接孔和锁紧螺钉。
固定基座和活动接头可进行连接锁紧，成为一个组件，最多进行五个自由度的调节。
最多两个组件就可以实现六自由度的调整。
附图说明
本发明的其它特征、细节和优点从权利要求书和发明内容、基于参考描述内容的字词、本发明优选实施例的以下描述以及附图中得出。由此示出：
图1是多自由度角度补偿器的装配图；
图2是固定基座的剖视图；
图3是连接转头的剖视图；
图4是刻度盘的视图；
图5是一组组件的连接视图；
图6是两组组件的连接视图。
具体实施方法
在图1中示出的多自由度角度补偿器包括固定基座1，连接转头2，基座连接轴3，活动接头连接轴4，锁紧螺栓5，紧定螺钉6。
基座连接轴3一端连接固定基座，另一端则与原有机械结构所提供的基准参考件连接。
原有机械机构所提供的基准参考件与基座连接轴的连接方式不进行限制，只需要保证两者锁紧固定即可。
两者锁紧固定后，基准连接轴的位置相对于基准参考件被唯一固定。
基座连接轴的另一端穿过固定基座的U形槽孔。
设基座连接轴截面圆圆心所在直线为X轴，则固定基座可沿X轴做平移运动，一个自由度可调。
当固定基座移动到合适位置后，可以继续绕X轴旋转，两个自由度可调。
将固定基座调整到确定位置后，用锁紧螺栓进行锁紧。
锁紧后，固定基座的位置相对于基准参考件也唯一确定。
将连接转头与固定基座连接。
固定基座与基座连接轴始终保持垂直，所以可设固定基座上盲孔圆心所在直线为Y轴。
连接转头可以绕Y轴转动，第三个自由度可调。
固定基座上有螺纹孔，可用紧定螺钉对连接转头进行锁紧。
两个紧定螺钉成垂直关系，使得锁紧安全可靠。
在固定基座的端部制有刻度盘，连接转头上制有指针，这使得固定基座和连接转头的夹角位置可进行定量调节。
将连接转头锁紧后，连接转头的位置相对于基准参考件唯一确定。
连接转头的另一端与活动接头连接轴连接。
活动接头连接轴始终与连接转头为垂直关系，设连接转头上圆孔圆心所在直线为Z轴。
则活动接头连接轴可以沿Z轴进行平移和绕Z轴旋转，此时两个自由度可进行调整。
活动连接轴同样可以被两个紧定螺钉锁紧。
由以上步骤，可知一组构件可以进行X轴平移、X轴旋转、Y轴旋转、Z轴平移、Z轴旋转这样五个自由度的调节。
每进行完一个自由度的调整后，都可以进行位置相对于基准参考件的锁定，安全可靠。
如果以上五个自由度的调整能够满足现实需求，则一组构件就可以实现其功能作用。
当需要进行六自由度调整时，只需要按照以上操作过程进行第二组构件的叠加就可以，此时两组构件可以轻松合理的进行六自由度的调整。
上述内容为本发明的示例及说明，但不意味着本发明可取得的优点受此限制，凡是本发明实践过程中可能对结构的简单变换、或一些实施方式中实现的优点的其中一个或多个均在本申请的保护范围内。

Claims (7)

1.一种可以进行六自由度补偿调整的组件，包括：固定基座1，连接转头2，基座连接轴3，活动接头连接轴4，锁紧螺栓5，紧定螺钉6。
2.根据权利1要求所述固定基座，其特征在于：一端为长方体，一端为圆柱体，长方体端开有可供锁紧的U型槽口，另一端则有用于连接活动转头的盲孔。在开有活动转头的盲孔一端，有进行锁紧的双螺孔，且在顶端刻有刻度盘，开有U形槽的一端有锁紧螺栓孔。
3.根据权利1要求所述的活动接头，其特征在于：一端制作成阶梯状，另一端开有连接孔和锁紧螺钉，固定基座和活动接头可进行连接锁紧，成为一个组件，最多进行五个自由度的位置补偿调节。
4.根据权利1要求所述组件，其特征在于：一组构件可以进行X轴平移、X轴旋转、Y轴旋转、Z轴平移、Z轴旋转这样五个自由度的位置补偿调节。
5.根据权利1要求所述的组件，其特征在于：两组进行组合，则可以实现空间内的任意自由度补偿调整。
6.根据权利1所述组件，其特征在于：每调整完一个自由度，都可以有紧定螺钉进行位置的相对锁定。
7.根据权利1要求所述组件，其特征在于：刻度盘蚀刻在固定基座的圆柱部分顶端，在活动接头部件上蚀刻有指针。
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