CN111076747A - 一种陀螺仪测试治具 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种陀螺仪测试治具，包括底部支撑座，第一中间支撑架、第二中间支撑架和顶部夹具，所述底部支撑架、所述第一中间支撑架、所述第二中间支撑架和所述顶部夹具从底部至顶部依次设置，其特征在于，所述底部支撑座和所述第一中间支撑架之间设有第一双向旋转限位装置，所述第一中间支撑架和所述第二中间支撑架之间设有第二双向旋转限位装置，所述第二中间支撑架和所述顶部夹具之间设有第三双向旋转限位装置。该陀螺仪测试治具结构简单，不需要依赖任何电气元件，即可保证在空间坐标系的X、Y、Z轴方向实现超360°双向旋转限位功能，操作简便。

Description

一种陀螺仪测试治具

技术领域

本发明涉及测试装置技术领域，具体涉及一种陀螺仪测试治具。

背景技术

手机、平板电脑和一些数码产品内都设置有陀螺仪，螺旋仪是一种用高速回转体的动量矩敏感壳体相对惯性空间绕正交于自转轴的一个或二个轴的角运动检测装置，主要用于传感与维持方向，多用于导航、定位等系统，常用场景有手机GPS定位导航、卫星三轴陀螺仪定位等。一般常见的陀螺仪具体为陀螺仪传感器，往往会安装在手机等移动便携设备上以增强其基体功能，而在生产过程中就需要对安装有陀螺仪传感器的设备进行抽样或其他方式取样进行检测，以保证成品的功能性。

陀螺仪测试治具在进行陀螺仪测试操作时，往往需要在不同方向实现大范围角度的旋转限位操作。传统的陀螺仪测试治具在实现这一旋转限位功能时，通常使用较为复杂的机械结构，操作方法繁琐；并且传统的陀螺仪测试治具多采用电子元器件限位开关进行感应限位，对电和气的依赖较大，在机器设备故障或者断电时，限位开关失效，旋转结构任意旋转会导致旋转轴孔内的电缆扭曲变形损坏。

发明内容

现有陀螺仪测试治具为了实现在不同方向大范围角度的旋转限位操作，往往需要采用较为复杂的机械结构，操作方法繁琐，为解决这一问题，本发明提供了一种陀螺仪测试治具。

一种陀螺仪测试治具，包括底部支撑座，第一中间支撑架、第二中间支撑架和顶部夹具，所述底部支撑架、所述第一中间支撑架、所述第二中间支撑架和所述顶部夹具从底部至顶部依次设置，其特征在于，所述底部支撑座和所述第一中间支撑架之间设有第一双向旋转限位装置，所述第一中间支撑架和所述第二中间支撑架之间设有第二双向旋转限位装置，所述第二中间支撑架和所述顶部夹具之间设有第三双向旋转限位装置。

进一步的，所述底部支撑座和所述第一中间支撑架通过第一转轴连接，所述第一中间支撑架可绕所述第一转轴在Z轴方向转动。

进一步的，所述第一中间支撑架和所述第二中间支撑架通过第二转轴连接，所述第二中间支撑架可绕所述第二转轴在Y轴方向转动。

进一步的，所述第二中间支撑架和所述顶部夹具通过第三转轴连接，所述顶部夹具可绕所述第三转轴在X轴方向转动。

进一步的，所述第一双向旋转限位装置、所述第二双向旋转限位装置和所述第三双向旋转限位装置均设有第一限位块、第二限位块、第三限位块和第四限位块，所述第一限位块和所述第二限位块均设有旋转端和同步端，所述第一限位块和所述第二限位块的同步端均设有第一限位面和第一摩擦面，所述第三限位块和所述第四限位块均设有第二限位面和第二摩擦面。

进一步的，所述第一限位面和所述第二限位面均为平面，所述第一限位面和所述第二限位面接触时，所述第一限位面和所述第二限位面相重合；所述第一摩擦面为弧面，所述第二摩擦面为平面，所述第一摩擦面和所述第二摩擦面接触时，所述第一摩擦面的切面和所述第二摩擦面相重合。

进一步的，所述第一限位块和所述第二限位块的所述旋转端通过旋转轴连接，所述第一限位块和所述第二限位块的所述同步端通过同步销连接。

进一步的，还包括底座，所述第一限位块和所述第二限位块通过所述旋转轴可旋转地设置在所述底座上。

进一步的，所述底座设有第一缓冲垫，所述第一缓冲垫设置在与所述第一限位块相对应所述底座的上表面，用于缓冲所述第一限位块和所述底座之间的刚性接触；所述底座还设有第二缓冲垫，所述第二缓冲垫设置在与所述第二限位块相对应所述底座的上表面，用于缓冲所述第二限位块和所述底座之间的刚性接触。

进一步的，所述第三限位块和所述第四限位块的所述第二限位面之间的距离大于所述旋转轴和所述同步销的轴心之间的距离。

本发明的陀螺仪测试治具，主要包括底部支撑座，第一中间支撑架、第二中间支撑架和顶部夹具，四个部件从底部至顶部依次设置。底部支撑座和第一中间支撑架之间设有第一双向旋转限位装置，且二者通过第一转轴连接，实现该陀螺仪测试治具在Z轴方向上的旋转限位功能；第一中间支撑架和第二中间支撑架之间设有第二双向旋转限位装置，且二者通过第二转轴连接，实现该陀螺仪测试治具在Y轴方向上的旋转限位功能；第二中间支撑架和顶部夹具之间设有第三双向旋转限位装置，且二者通过第三转轴连接，实现该陀螺仪测试治具在X轴方向上的旋转限位功能。该陀螺仪测试治具结构简单，不需要依赖任何电气元件，仅通过三个旋转限位装置以及底部支撑座，第一中间支撑架、第二中间支撑架和顶部夹具的设置，即可以保证该陀螺仪测试治具在空间坐标系的X、Y、Z轴方向实现超360°双向旋转限位功能，操作简便。

附图说明

图1是本发明的陀螺仪测试治具的整体结构的示意图；

图2是本发明的第一双向旋转限位装置的第一状态示意图；

图3是本发明的第一双向旋转限位装置的第二状态示意图；

图4是本发明的第一双向旋转限位装置的第三状态示意图；

图5是本发明的第一双向旋转限位装置的第四状态示意图；

图6是本发明的第一双向旋转限位装置的第五状态示意图；

图7是本发明的第一双向旋转限位装置的第二限位面和第二摩擦面的示意图；

附图标记说明：1、底部支撑座；2、第一中间支撑架；3、第二中间支撑架；4、顶部夹具；5、第一转轴；6、第二转轴；7、第三转轴；8、第一双向旋转限位装置；801、第一限位块；802、第二限位块；803、第三限位块；804、第四限位块；805、底座；806、旋转轴；807、同步销；808、第一缓冲垫；809、第二缓冲垫；8011、第一限位面；8012、第一摩擦面；8021、第二限位面；8022、第二摩擦面；9、第二双向旋转限位装置；10、第三双向旋转限位装置。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，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的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。

参见图1所示，根据本发明的实施例，陀螺仪测试治具的底部设有底部支撑座1，底部支撑座1用于支撑该陀螺仪测试治具的整机。底部支撑座1的顶部设有第一中间支撑架2，第一中间支撑架2整体呈U型结构，底部支撑座1的中部和第一中间支撑架2的中部通过第一转轴5连接，第一中间支撑架2可通过第一转轴5绕着底部支撑座1旋转运动，Z轴方向即为第一中间支撑架2绕着第一转轴5旋转的方向。底部支撑座1和第一中间支撑架2之间还设有第一双向旋转限位装置8，通过第一双向旋转限位装置8的限位作用，可以保证第一中间支撑架2在Z轴的顺时针和逆时针方向的旋转超过360°时被限制转动。

陀螺仪测试治具还设有第二中间支撑架3，第二中间支撑架3呈水平设置，其两端通过第二转轴6和第一中间支撑架2连接在一起，第二中间支撑架3可通过第二转轴6绕着第一中间支撑架2旋转运动，Y轴方向即为第二中间支撑架3绕着第二转轴6旋转的方向。第一中间支撑架2和第二中间支撑架3之间还设有第二双向旋转限位装置9，通过第二双向旋转限位装置9的限位作用，可以保证第二中间支撑架3在Y轴的顺时针和逆时针方向的旋转超过360°时被限制转动。

陀螺仪测试治具还设有顶部夹具4，顶部夹具4的上表面用于放置待测试产品。顶部夹具4和第二中间支撑架3呈平行设置，二者的中部通过第三转轴7连接在一起，顶部夹具4可通过第三转轴7绕着第二中间支撑架3旋转运动，X轴方向即为顶部夹具绕着第三转轴7旋转的方向。第二中间支撑架3和顶部夹具4之间还设有第三双向旋转限位装置10，通过第三双向旋转限位装置10的限位作用，可以保证顶部夹具4在X轴的顺时针和逆时针方向的旋转超过360°时被限制转动。

综上，通过第一双向旋转限位装置8、第二双向旋转限位装置9和第三双向旋转限位装置10的设置可以实现该陀螺仪测试治具在X、Y、Z轴的顺时针和逆时针双向旋转限位效果。

第一双向旋转限位装置8、第二双向旋转限位装置9和第三双向旋转限位装置10的结构设置一致，均设有第一限位块801、第二限位块802、第三限位块803和第四限位块804，以其中的第一双向旋转限位装置8阐述其具体结构如下。

参见图2至图7所示，根据本发明的实施例，第一双向旋转限位装置8包括设置在第一中间支撑架2的第三限位块803和第四限位块804，第三限位块803和第四限位块804均设有第二限位面8021和第二摩擦面8022，第二限位面8021和第二摩擦面8022均为平面，第二限位面8021垂直于水平面，第二摩擦面8022和水平面呈一定角度倾斜设置。

第一限位块801和第二限位块802均设有同步端(图中未标出)，同步端设有第一限位面8011和第一摩擦面8012，第一限位面8011为平面且垂直于水平面，第二限位面8021为弧面。

当第一限位面8011和第二限位面8021接触时，第一限位面8011和第二限位面8021相重合，从而限制第一限位块801和第三限位块803之间的相对运动以及第二限位块802和第四限位块804之间的相对运动。

当第一摩擦面8012和第二摩擦面8022接触时，第一摩擦面8012的切面和第二摩擦面8022相重合，保证第一摩擦面8012和第二摩擦面8022在彼此接触时能够平滑地相对转动，从而保证第二摩擦面8022在和第一摩擦面8012接触时可通过彼此之间的摩擦力带动第一摩擦面8012转动。

参见图3所示，根据本发明的实施例，第一限位块801和第二限位块802均设有旋转端(图中未标出)和同步端，旋转端通过旋转轴806连接，旋转轴806两端和底座805转动连接设置，由此将第一限位块801和第二限位块802可旋转地设置在底座805上。同步端通过同步销807连接，当第一限位块801转动时，由于同步销807的联动作用，可带动第二限位块802同步旋转。

第三限位块803和第四限位块804的第二限位面8021之间的距离大于旋转轴806和同步销807的轴心之间的距离，以此保证第一限位块801和第二限位块802在超过双向旋转360°的情况下被第三限位块803和第四限位块804限制继续转动。

底座805设有第一缓冲垫808，第一缓冲垫808采用胶垫，第一缓冲垫808设置在与第一限位块801相对应的底座805的上表面位置，当第一限位块801旋转至和底座805接触时，第一缓冲垫808处于第一限位块801和底座805之间，用于缓冲第一限位块801和底座805之间的刚性接触。

参见图6所示，根据本发明的实施例，底座设有第二缓冲垫809，第二缓冲垫809采用胶垫，第二缓冲垫809设置在与第二限位块802相对应的底座805的上表面位置，当第二限位块802旋转至和底座805接触时，第二缓冲垫809处于第二限位块802和底座805之间，用于缓冲第二限位块802和底座805之间的刚性接触。

在第一个操作实施例中，以第二限位块802和第四限位块804用作限位作用时为例：

参见图2所示，当第一中间支撑架2在Z轴的逆时针方向旋转接近360°时，第一限位块802的弧面的起点和第三限位块803的平面刚好接触。

参见图3所示，由于第一限位块801的第一摩擦面8012为弧面，第三限位块803的第二摩擦面8022为平面，弧面的切面和平面重合，保证第一限位块801和第三限位块803可以平滑地相对转动，同时由于二者之间摩擦力的存在，第三限位块803在移动的同时可以带动第一限位块801的转动。

参见图4所示，由于同步销807的联动作用，第一限位块801在转动的同时，可以同时带动第二限位块802的同步旋转。因此，当第一中间支撑架2旋转临近360°的过程中，第三限位块803带动第一限位块801的同步端向下转动，而联动的第二限位块802的同步端就会旋转向上(竖起)。

参见图5所示，当第一中间支撑架2的旋转角度超过360°时，第四限位块804会作为硬限位结构阻挡第二限位块802的继续转动，同时由于同步销807的作用，第一限位块801也因此停止转动。

同样的原理，在另一个操作实施例中，参见图6所示，当第一限位块801和第三限位块803用作限位作用时，此时第一中间支撑架2往与第一个实施例相反方向也就是顺时针方向旋转，第二限位块802的第一摩擦面8012和第四限位块804的第二摩擦面8022相对转动，当第一限位块801的第一限位面8011和第三限位块803的第二限位面8021接触重合时，第二限位块802和第四限位804块停止相对转动。

以上两个实施例结合，即可实现第一中间支撑架2在Z轴的两个相反方向的超360°旋转限位的功能。

同理，第二双向旋转限位装置9和第三双向旋转限位装置10也可分别实现第二中间支撑架3在Y轴的两个相反方向以及顶部夹具4在X轴的两个相反方向的超360°旋转限位效果。

本发明的陀螺仪测试治具和传统的陀螺仪测试治具不同，传统的陀螺仪测试治具为实现满足测试工况，完成测试工作，需要在不同方向实现大范围角度的旋转限位操作，从而采用较为复杂的机械结构，同时操作方法繁琐；并且传统的陀螺仪测试治具多采用电子元器件限位开关进行感应限位，对电和气的依赖较大，在机器设备故障或者断电时，限位开关失效，旋转结构任意旋转会导致旋转轴孔内的电缆扭曲变形损坏。

而本发明的陀螺仪测试治具，主要包括底部支撑座1，第一中间支撑架2、第二中间支撑架3和顶部夹具4，四个部件从底部至顶部依次设置。底部支撑座1的顶部设有第一中间支撑架2，底部支撑座1的中部和第一中间支撑架2的中部通过第一转轴5连接，且二者设有第一双向旋转限位装置8，实现该陀螺仪测试治具在Z轴的两个相反方向上的旋转限位功能；第一中间支撑架2呈U型结构，第二中间支撑架3的两端通过第二转轴6和第一中间支撑架2连接在一起，且二者设有第二双向旋转限位装置9，实现该陀螺仪测试治具在Y轴的两个相反方向上的旋转限位功能；陀螺仪测试治具的顶部还设有顶部夹具4，顶部夹具4和第二中间支撑架3呈平行设置，二者的中部通过第三转轴7连接在一起，且二者设有第三双向旋转限位装置10，实现该陀螺仪测试治具在X轴的两个相反方向上的旋转限位功能。该陀螺仪测试治具结构简单，其限位功能不需要依赖任何电气元件，仅通过三个旋转限位装置以及底部支撑座1，第一中间支撑架2、第二中间支撑架3和顶部夹具4的设置，即可以保证该陀螺仪测试治具在空间坐标系的X、Y、Z轴的两个不同方向实现超360°双向旋转限位功能，操作简便。

当然，以上是本发明的优选实施方式。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明基本原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种陀螺仪测试治具，包括底部支撑座，第一中间支撑架、第二中间支撑架和顶部夹具，所述底部支撑架、所述第一中间支撑架、所述第二中间支撑架和所述顶部夹具从底部至顶部依次设置，其特征在于，所述底部支撑座和所述第一中间支撑架之间设有第一双向旋转限位装置，所述第一中间支撑架和所述第二中间支撑架之间设有第二双向旋转限位装置，所述第二中间支撑架和所述顶部夹具之间设有第三双向旋转限位装置。

2.根据权利要求1所述的陀螺仪测试治具，其特征在于，所述底部支撑座和所述第一中间支撑架通过第一转轴连接，所述第一中间支撑架可绕所述第一转轴在空间坐标系的Z轴方向转动。

3.根据权利要求1所述的陀螺仪测试治具，其特征在于，所述第一中间支撑架和所述第二中间支撑架通过第二转轴连接，所述第二中间支撑架可绕所述第二转轴在Y轴方向转动。

4.根据权利要求1所述的陀螺仪测试治具，其特征在于，所述第二中间支撑架和所述顶部夹具通过第三转轴连接，所述顶部夹具可绕所述第三转轴在X轴方向转动。

5.根据权利要求1所述的陀螺仪测试治具，其特征在于，所述第一双向旋转限位装置、所述第二双向旋转限位装置和所述第三双向旋转限位装置均设有第一限位块、第二限位块、第三限位块和第四限位块，所述第一限位块和所述第二限位块均设有旋转端和同步端，所述第一限位块和所述第二限位块的同步端均设有第一限位面和第一摩擦面，所述第三限位块和所述第四限位块均设有第二限位面和第二摩擦面。

6.根据权利要求5所述的陀螺仪测试治具，其特征在于，所述第一限位面和所述第二限位面均为平面，所述第一限位面和所述第二限位面接触时，所述第一限位面和所述第二限位面相重合；所述第一摩擦面为弧面，所述第二摩擦面为平面，所述第一摩擦面和所述第二摩擦面接触时，所述第一摩擦面的切面和所述第二摩擦面相重合。

7.根据权利要求5所述的陀螺仪测试治具，其特征在于，所述第一限位块和所述第二限位块的所述旋转端通过旋转轴连接，所述第一限位块和所述第二限位块的所述同步端通过同步销连接。

8.根据权利要求7所述的陀螺仪测试治具，其特征在于，还包括底座，所述第一限位块和所述第二限位块通过所述旋转轴可旋转地设置在所述底座上。

9.根据权利要求8所述的陀螺仪测试治具，其特征在于，所述底座设有第一缓冲垫，所述第一缓冲垫设置在与所述第一限位块相对应所述底座的上表面，用于缓冲所述第一限位块和所述底座之间的刚性接触；所述底座还设有第二缓冲垫，所述第二缓冲垫设置在与所述第二限位块相对应所述底座的上表面，用于缓冲所述第二限位块和所述底座之间的刚性接触。

10.根据权利要求7所述的陀螺仪测试治具，其特征在于，所述第三限位块和所述第四限位块的所述第二限位面之间的距离大于所述旋转轴和所述同步销的轴心之间的距离。

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