CN114455094A - 一种基于t形导轨的微型精密调零装置及调零方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于T形导轨的微型精密调零装置及调零方法，属于飞行器领域，解决了现有调零装置结构复杂，不易操作，调零精度低，占用空间大的问题。本发明的调零装置包括上臂(1)和下臂(2)，所述上臂(1)一端设有导轨安装部(11)，所述下臂(2)一端设有导槽安装部(21)；所述导轨安装部(11)设有T形槽(111)，所述导槽安装部(21)设有T形导轨(211)；所述T形槽(111)与T形导轨(211)适配连接，所述导轨安装部(11)与导槽安装部(21)能够相对移动。本发明的微型精密调零装置，采用T形导轨的方式，旋转螺杆即可实现执行机构的调零，结构简单紧凑，易于操作，解决了飞行器不能电气调零的问题。

Description

一种基于T形导轨的微型精密调零装置及调零方法

技术领域

本发明涉及飞行器技术领域，尤其涉及一种基于T形导轨的微型精密调零装置及调零方法。

背景技术

伺服机构是飞行器的重要执行机构，由于结构误差和安装误差会导致伺服机构位移传感器反馈电压不是零位，所以需要对执行机构进行调零，执行机构调零可以通过机械调零和电气调零，当飞行器总装后执行机构无法通过电气进行调零时，需要利用执行机构自带的机械结构进行零位调整。传统的调零装置需要用定位杆辅助工装来配合完成调零，结构复杂且不易操作，又会产生机械应力集中影响机构性能，而传统调零装置结构复杂，不易操作，调零精度低，占用空间大。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明实施例旨在提供一种基于T形导轨的微型精密调零装置及调零方法，用以解决现有调零装置结构复杂，不易操作，调零精度低，占用空间大的问题。

一方面，本发明提供了一种基于T形导轨的微型精密调零装置，包括上臂和下臂，所述上臂一端设有导轨安装部，所述下臂一端设有导槽安装部；所述导轨安装部设有T形槽，所述导槽安装部设有T形导轨；所述T形槽与T形导轨适配连接，所述导轨安装部与导槽安装部能够相对移动。

进一步，所述T形导轨垂直设置在导槽安装部中部；所述T形槽的长度小于T形导轨的长度。

进一步，所述上臂另一端设有传感器安装部，所述传感器安装部设有传感器安装孔，所述传感器安装孔与线位移传感器连接。

进一步，所述导轨安装部设有第一定位孔、第二定位孔和第一螺杆安装孔，所述第一螺杆安装孔为细牙螺纹孔，所述第一螺杆安装孔位于第一定位孔与第二定位孔之间。

进一步，所述第一定位孔和第二定位孔轴线共面，且所述共面平行于T形槽底面。

进一步，所述下臂另一端设有连杆安装部，所述连杆安装部设有连杆安装孔，所述连杆安装孔与活塞连杆连接。

进一步，所述连杆安装孔的轴线与T形导轨的导向面平行，所述连杆安装孔的轴线与导轨安装部底面垂直。

进一步，所述导槽安装部设有第三定位孔、第四定位孔和第二螺杆安装孔；

所述T形槽与T形导轨适配连接时，第三定位孔、第四定位孔和第二螺杆安装孔分别与第一定位孔、第二定位孔和第一螺杆安装孔(114) 对正。

进一步，所述调零装置还包括螺杆，螺杆包括光杆、阶梯圆柱和螺纹杆，所述光杆与第二螺杆安装孔适配，所述螺纹杆与第一螺杆安装孔适配。

进一步，所述光杆的长度等于导轨安装部的厚度，所述阶梯圆柱的直径大于第二螺杆安装孔的直径，所述螺纹杆的长度大于导轨安装部的厚度。

另一方面，本发明提供了一种基于T形导轨的调零方法，使用上述基于T形导轨的微型精密调零装置，步骤包括：

松动锁紧螺母、第一定位螺栓和第二定位螺栓，旋转螺杆，使上臂相对下臂移动，当万用表反馈电压达到零电压时，拧紧第一定位螺栓、第二定位螺栓和锁紧螺母，完成调零。

与现有技术相比，本发明至少可实现如下有益效果之一：

(1)通过上臂设有T形槽，下臂设有T形导轨，T形槽与T形导轨配合连接，采用T形导轨的方式使调零结构具有良好的导向性；

(2)将螺杆安装孔设置在两定位安装孔之间，使调零装置定位锁紧时受力均匀，结构稳定，保证了飞行器运动中的平稳性；

(3)螺纹杆与第一螺纹安装孔采用细牙螺纹连接，增加了调节的精度和准确性，能够实现零位微调；

(4)采用T形导轨的方式，螺杆连通上臂和下臂，通过旋转螺杆对机构进行调零，调零过程简单快速，易于操作，并可反复调节。

本发明中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。

图1为调零装置与执行机构连接剖视图；

图2为调零装置结构剖视图；

图3为调零装置A向视图；

图4为调零装置B向视图；

附图标记：

100-调零机构；200-线位移传感器；300-活塞连杆；

1-上臂；11-导轨安装部；111-T形槽；112-第一定位孔；113-第二定位孔；114-第一螺杆安装孔；12-传感器安装部；121-传感器安装孔；2- 下臂；21-导槽安装部；211-T形导轨；212-第三定位孔；213-第四定位孔； 214-第二螺杆安装孔；215-凹槽；22-连杆安装部；221-连杆安装孔；2211- 活塞连杆安装孔；2212-连接螺栓安装孔；2213-限位孔；3-螺杆；31-光杆； 32-阶梯圆柱；33-螺纹杆；4-锁紧螺母；5-挡圈；6-第一定位螺栓；7-第二定位螺栓。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接可以是机械连接，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。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的具体含义。

全文中描述使用的术语“顶部”、“底部”、“在……上方”、“下”和“在……上”是相对于装置的部件的相对位置，例如装置内部的顶部和底部衬底的相对位置。可以理解的是装置是多功能的，与它们在空间中的方位无关。

实施例1

本发明的一个具体实施例，如图1-图4所示，公开了一种基于T形导轨的微型精密调零装置，调零机构100包括上臂1、下臂2和螺杆3，其中，上臂1的一端为导轨安装部11，示例性地，导轨安装部11为立方体，在立方体的一个侧面设有T形槽111，T形槽111贯穿立方体的两个底面；下臂2的一端设有导槽安装部21，示例性地，导槽安装部21也为立方体，在立方体的上底面设有T形导轨211；T形导轨211与T形槽 111适配连接，使导轨安装部11与导槽安装部21能够相对滑动。

本实施例中，通过T形槽111与T形导轨211配合移动，使上臂1 和下臂2相对移动，减小结构间隙，实现执行机构的调零，采用具有良好导向性的T形导轨与T形槽的配合方式，保证运动中的平稳性，进而提高了飞行器系统的平稳性。

需要说明的是，T形导轨211的导向方向与导槽安装部21上底面垂直，T形导轨211设置在上底面的中间位置且位于一个侧面延伸面上，T 形导轨211的导向面朝向导槽安装部21内部。

为了实现执行机构的调零，调零机构100的上臂1和下臂2之间需要有相对运动，因此T形槽111的长度小于T形导轨211的长度，使导轨安装部11和导槽安装部21之间形成间隙。

为了实现飞行器执行机构的调零，上臂1另一端设有传感器安装部 12，传感器安装部12厚度小于T形槽111的长度，传感器安装部12的宽度等于导轨安装部11的宽度，使整个上臂1呈阶梯状，缩小传感器安装部12的厚度，减小上臂1的体积，进而减小调零机构100的安装空间。

传感器安装部12设有传感器安装孔121，传感器安装孔121的轴线与T形槽111的导向轴平行，传感器安装孔121与执行机构的线位移传感器200连接，需要说明的是，传感器安装孔121内安装有连接螺栓，连接螺栓与线位移传感器200连接。

进一步的，导轨安装部11上底面设有第一定位孔112、第二定位孔 113和第一螺杆安装孔114，示例性地，第一定位孔112与第二定位孔113 直径相等，且等距离分布在第一螺杆安装孔114两侧，即第一螺杆安装孔114位于第一定位孔112与第二定位孔113之间，将第一定位孔112 与第二定位孔113等间距分布在第一螺杆安装孔114两侧，使安装好的调零机构100定位锁紧时受力均匀，调零精确。

为了提高调解精度，第一螺杆安装孔114为细牙螺纹孔，示例性地，第一螺杆安装孔114加工为M4×0.5的螺纹孔，采用细牙螺纹连接，相对于现有技术中采用螺距为1的调零装置，调零精度增加了一倍，能够实现零位微调。

本实施例中，第一定位孔112、第二定位孔113和第一螺杆安装孔 114的轴线共面，且共面平行于T形槽111的底面，进一步的，第一定位孔112和第二定位孔113的轴线共面，且共面平行于T形槽111的底面，以此使第一定位孔112、第二定位孔113和第一螺杆安装孔114形成三角形分布，使得定位锁紧更加牢固，保证飞行器运动中的平稳性。

下臂2的另一端设有连杆安装部22，连杆安装部22的高度等于导槽安装部21的高度与T形导轨211的高度之和，T形导轨211的连接板与连杆安装部22连接，保证T形导轨211的强度；连杆安装部22设有连杆安装孔221，示例性地，连杆安装孔221为阶梯孔，分为活塞连杆安装孔2211、连接螺栓安装孔2212和限位孔2213，其中，活塞连杆安装孔 2211和限位孔2213直径均大于连接螺栓安装孔2212直径，执行机构的活塞连杆300安装在活塞连杆安装孔2211中，连接螺栓穿过连接螺栓安装孔2212与活塞连杆300连接，实现连杆安装部22与执行机构的连接；连杆安装孔221轴线与T形导轨211的导向面平行，连杆安装孔221轴线与导轨安装部11的底面垂直。

为了实现上臂1和下臂2的定位与锁紧，导槽安装部21设有第三定位孔212、第四定位孔213和第二螺杆安装孔214；示例性地，第三定位孔212与第四定位孔213为公称直径相等，且等距离分布在第二螺杆安装孔214两侧，即第二螺杆安装孔214位于第三定位孔212与第四定位孔213之间，将第三定位孔212与第四定位孔213等间距分布在第二螺杆安装孔214两侧，使安装好的调零机构100定位锁紧时受力均匀，调零精确；为了易于调零操作，第二螺杆安装孔214为光孔，示例性地，第二螺杆安装孔214直径为φ3，第二螺杆安装孔214的直径大小与导槽安装部21整体尺寸比例相适配。

本实施例中，第三定位孔212、第四定位孔213和第二螺杆安装孔 214的轴线共面，且共面平行于T形导轨211的导向面，进一步的，第三定位孔212和第四定位孔213的轴线共面，且共面平行于T形导轨211 的导向面，以此使第三定位孔212、第四定位孔213和第二螺杆安装孔 214呈三角形分布，使得定位锁紧更加牢固，保证飞行器运动中的平稳性。

需要说明的是，所述T形槽111与T形导轨211适配连接时，第三定位孔212、第四定位孔213和第二螺杆安装孔214分别与第一定位孔 112、第二定位孔113和第一螺杆安装孔114对正，即第一定位孔112、第二定位孔113和第一螺杆安装孔114的位置关系与第三定位孔212、第四定位孔213和第二螺杆安装孔214的位置关系一致，避免了因上臂1 和下臂2上的定位、安装孔的位置不对证导致T形配合安装后的调零装置100无法调零、锁紧的发生。

本实施例中，螺杆3分为三部分，分别为光杆31、阶梯圆柱32和螺纹杆33，光杆31与第二螺杆安装孔214适配，直径为φ3，光杆31长度等于导轨安装部11的厚度，阶梯圆柱32直径大于第二螺杆安装孔214 直径，以便在调零时和锁紧时起限位作用；螺纹杆33与第一螺杆安装孔 114适配，螺纹杆33加工有M4×0.5的螺纹，相对于粗牙螺纹采用细牙螺纹连接，能够提高调解精度和准确性，提高了飞行器系统的分辨率和可靠性；执行机构调零后需要对调零装置100锁紧，为了安装锁紧螺母4，螺纹杆33的长度大于导轨安装部11厚度，以便螺纹杆33留有足够的长度安装锁紧螺母4。

为了使调零装置100结构紧凑，占用安装空间小，使光杆31安装在第二螺杆安装孔214内后长度方向不超出导槽安装部21的底面，在导槽安装部21下底面设有凹槽215，示例性地，凹槽215位于下底面的中间且凹槽起始端与导槽安装部21侧面连通，使凹槽215在加工过程中便于定位和加工，降低零件的加工难度；第二螺杆安装孔214位于凹槽215 内，凹槽215的宽度大于第二螺纹杆安装孔214的直径，需要说明的是，光杆31上设有安装挡圈5的槽，挡圈5和阶梯圆柱32配合限制光杆31 的轴向移动，使锁紧更可靠；凹槽215的底面与T形导轨211的导向面垂直。

调零装置100安装过程为：将螺纹杆33旋进第一螺杆安装孔114，使导轨安装部11与阶梯圆柱32接触；将T形槽111和T形导轨211对正，此时光杆31与第二螺杆安装孔214对正，滑动上臂1或下臂2，使光杆31穿过第二螺杆安装孔214，使安装好螺杆3的上臂1与下臂2连接；旋动螺杆3，使导轨安装部11远离阶梯圆柱32，直至导轨安装部11 与连杆安装部22底面平齐；在光杆31上安装挡圈5；在第一定位孔112、第三定位孔212内安装第一定位螺栓6，在第二定位孔113、第四定位孔 213内安装第二定位螺栓7，在螺纹杆33上安装锁紧螺母4；传感器安装部12与线位移传感器200连接，连杆安装部22与活塞连杆300连接。

本实施例的调零装置，通过上臂设有T形槽，下臂设有T形导轨，T 形槽与T形导轨配合连接，采用T形导轨的方式使调零结构具有良好的导向性。

本实施例的调零装置，将螺杆安装孔设置在两定位安装孔之间，使调零装置定位锁紧时受力均匀，结构稳定，保证了飞行器运动中的平稳性。

本实施例的调零装置，螺纹杆与第一螺纹安装孔采用细牙螺纹连接，增加了调节的精度和准确性，能够实现零位微调。

本实施例的调零装置，采用T形导轨的方式，螺杆连通上臂和下臂，通过旋转螺杆对机构进行调零，调零过程简单快速，易于操作，并可反复调节。

实施例2

本发明的另一个具体实施例，公开了一种基于T形导轨的调零方法，使用实施例1的基于T形导轨的微型精密调零装置，步骤包括：

松动锁紧螺母4、第一定位螺栓6和第二定位螺栓7，使用一字改锥旋转螺杆3，使上臂1相对于下臂2移动，执行机构的线位移传感器200 导轨和上臂1向相同的方向移动，线位移传感器200接收到位移信号转换为电信号，执行机构连接万用表测执行机构反馈电压，当反馈电压达到要求的零位电压时，调零合格，达到调零要求后，拧紧第一定位螺栓6 和第二定位螺栓7，拧紧锁紧螺母4，实现执行机构的锁紧，调零完成。

现有技术中的调零装置，调零每台执行机构时，需要先安装调零工装，再进行调零，调零合格再拆卸工装，一台执行机构调零需要10分钟，本实施例中，只需一字改锥调节调零装置的螺杆3，4分钟左右就能完成对执行机构的调零，时间缩短了60％，无需增设调零工装，既简化了操作，又缩短了时间，降低了成本。

本发明的基于T形导轨的微型精密调零装置及调零方法，采用T形导轨的方式，旋转螺杆即可实现执行机构的调零，结构简单紧凑，易于操作，解决了飞行器不能电气调零的问题。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于T形导轨的微型精密调零装置，其特征在于，包括上臂(1)和下臂(2)，所述上臂(1)一端设有导轨安装部(11)，所述下臂(2)一端设有导槽安装部(21)；所述导轨安装部(11)设有T形槽(111)，所述导槽安装部(21)设有T形导轨(211)；所述T形槽(111)与T形导轨(211)适配连接，所述导轨安装部(11)与导槽安装部(21)能够相对移动。

2.根据权利要求1所述的一种基于T形导轨的微型精密调零装置，其特征在于，所述T形导轨(211)垂直设置在导槽安装部(11)中部；所述T形槽(111)的长度小于T形导轨(211)的长度。

3.根据权利要求2所述的一种基于T形导轨的微型精密调零装置，其特征在于，所述上臂(1)另一端设有传感器安装部(12)，所述传感器安装部(12)设有传感器安装孔(121)，所述传感器安装孔(121)与线位移传感器(200)连接。

4.根据权利要求3所述的一种基于T形导轨的微型精密调零装置，其特征在于，所述导轨安装部(11)设有第一定位孔(112)、第二定位孔(113)和第一螺杆安装孔(114)，所述第一螺杆安装孔(114)为细牙螺纹孔，所述第一螺杆安装孔(114)位于第一定位孔(112)与第二定位孔(113)之间。

5.根据权利要求4所述的一种基于T形导轨的微型精密调零装置，其特征在于，所述第一定位孔(112)和第二定位孔(113)轴线共面，且所述共面平行于T形槽(111)底面。

6.根据权利要求5所述的一种基于T形导轨的微型精密调零装置，其特征在于，所述下臂(2)另一端设有连杆安装部(22)，所述连杆安装部(22)设有连杆安装孔(221)，所述连杆安装孔(221)与活塞连杆(300)连接。

7.根据权利要求6所述的一种基于T形导轨的微型精密调零装置，其特征在于，所述连杆安装孔(221)的轴线与T形导轨(211)的导向面平行，所述连杆安装孔(221)的轴线与导轨安装部(11)底面垂直。

8.根据权利要求7所述的一种基于T形导轨的微型精密调零装置，其特征在于，所述导槽安装部(21)设有第三定位孔(212)、第四定位孔(213)和第二螺杆安装孔(214)；

所述T形槽(111)与T形导轨(211)适配连接时，第三定位孔(212)、第四定位孔(213)和第二螺杆安装孔(214)分别与第一定位孔(112)、第二定位孔(113)和第一螺杆安装孔(114)对正。

9.根据权利要求8所述的一种基于T形导轨的微型精密调零装置，其特征在于，所述调零装置还包括螺杆(3)，螺杆(3)的一端与第二螺杆安装孔(214)适配，螺杆(3)的另一端与第一螺杆安装孔(114)适配。

10.一种基于T形导轨的调零方法，其特征在于，使用权利要求1-9所述的基于T形导轨的微型精密调零装置，步骤包括：

松动锁紧螺母(4)、第一定位螺栓(6)和第二定位螺栓(7)，旋转螺杆(3)，使上臂(1)相对下臂(2)移动，当万用表反馈电压达到零电压时，拧紧第一定位螺栓(6)、第二定位螺栓(7)和锁紧螺母(4)，完成调零。

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