CN115096552B - 一种空间相机内方位测试调节装置及调节方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种空间相机内方位测试调节装置及调节方法。所述调节装置包括地脚组件、升降调节装置、偏摆调节装置和主板。本发明采用三处具有万向自适应能力的调节升降柱，可以快速使水平面调平。偏摆调节装置对光轴(Y轴方向)调节位置精度高，灵活性强，且有固定功能，稳定性强。多处使用万向活动结构以及转动活动结构，保证了调节装置的流畅性，进而减少因为调节不流畅不稳定导致反复调节。新调节装置具有偏摆一次调成，便可顺利完成整个后面测试的功能。
Description
技术领域
本发明属于相机探测器成像测试过程中高精密调节技术领域，特别是涉及一种空间相机内方位测试调节装置及调节方法。
背景技术
已有调节机构是两个面可以调节角度的平面，重力方向定义成Z轴，其他两个方向分别为X轴，Y轴。通过调节X轴方俯仰调节XOY面，以及Y轴方向的俯仰调节XOY面。
这种机构在使用过程中的缺点是：
a)在XOY面上调水平，由于调节X方向俯仰是一个面整体动，Y方向俯仰也是一个面整体动。绕X轴转面和绕Y轴转面互相耦合，相互迭代，欲达XOY面水平位置需要两个方向反复调节，不如三处调节点使一个平面达水平效率高。
b)在偏摆方向上缺少调节结构，当切换普段测试时，调节X轴俯仰，会使偏摆产生偏差，影响测量，需要重新调节偏摆。不能保证只调一次，直到实验测试全部完成。
发明内容
本发明目的是为了解决现有技术中的问题，提出了一种空间相机内方位测试调节装置及调节方法。
本发明是通过以下技术方案实现的，本发明提出一种空间相机内方位测试调节装置，所述调节装置包括地脚组件6、升降调节装置4、偏摆调节装置3和主板5；所述主板5下方固定安装地脚组件6，所述主板5上方设置升降调节装置4，主板5上方的一侧设置2个升降调节装置4，另一侧中间位置设置1个升降调节装置4，4个所述偏摆调节装置3两两相对设置在主板5没有安装升降调节装置4的两个侧面上。
进一步地，所述偏摆调节装置3由手柄7、手柄销8、圆顶头杆9、挡板10、转轴11、可调底座12、圆顶头底盘13、圆顶头盖14和滚珠15组成；可调底座12通过M10螺钉固定在主板5的侧面；手柄7通过手柄销8固定在圆顶头杆9一端，圆顶头杆9与转轴11之间采用螺纹配合，使用手柄7旋转即可实现圆顶头杆9往复运动；圆顶头杆9另外一端与由圆顶头底盘13、圆顶头盖14和滚珠15组成的组件相连，圆顶头杆9与圆顶头底盘13接触部分为圆弧形状，圆顶头杆9与圆顶头底盘13之间有间隙，使圆顶头底盘13有一定万向节功能，且圆顶头底盘13不会掉出；滚珠15由圆顶头盖14封闭在圆顶头底盘13里面，滚珠15刚好可以自由转动；转轴11由挡板10通过螺钉固定在可调底座12上，转轴11与可调底座12之间为间隙配合，故转轴11能够在可调底座12上实现绕Z轴方向转动。
进一步地，可调底座12有两个长腰孔，能够上下调节位置，找到适合位置，紧固即可。
进一步地，所述升降调节装置4由法兰16、升降调整杆17和升降调整杆帽18组成；法兰16与主板5间隙配合，法兰16通过螺钉固定在主板5上；升降调整杆17与法兰16为螺纹配合，升降调整杆17能够实现上下方向往复运动；升降调整杆17与升降调整杆帽18之间采用间隙配合，升降调整杆帽18能够实现万向节功能。
进一步地，所述升降调整杆17一端为球型，另一端为外四方型且有通孔，可选开口扳手或长杆调节。
进一步地，所述升降调整杆帽18端平面采用网文滚花。
进一步地，所述地脚组件6由地脚杆19、螺母20和地脚座21组成；所述地脚杆19通过螺母20与地脚座21固定连接。
进一步地，载荷1整体放在测试调节装置2上，通过测试调节装置2使载荷1达到实验要求最初始位置，即P普段成像测试。
本发明提出一种空间相机内方位测试调节方法，首先将组件放置在精密转角台上，通过调整使平台升降柱A方向在平行光管一侧，升降柱A与平行光管相邻，通过水平仪示数调节地脚杆19，使平台达水平状态，锁紧螺母平台固定即可；三处升降调整杆17调平在一个平面上，相机载荷1放置在所述平面上，然后，打开积分球光源，平行光管发出平行光，打开相机载荷成像，根据成像指示并调节三处升降调整杆17使P普段达水平测试要求；当相机载荷放置平台上，根据载荷底座位置上下调节可调底座12然后通过M10螺钉固定在主板5的侧面，分别调整四个手柄7，使光源置于P普段中心位置，此时，实验可以开始测试，完成P普测试后，调节升降柱A使光源达B4普位置测试，同理，依次完成B3，B2，B1普测试。
进一步地，俯仰调节总量程为25mm，实验需要俯仰调节15mm。
本发明的有益效果为：
本发明提供了一种新型的内方位测试调节装置，相机载荷可以快速、粗略地放在工装位置区域。一，采用三处具有万向自适应能力的调节升降柱，可以快速使水平面调平。二，偏摆调节装置对光轴(Y轴方向)调节位置精度高，灵活性强，且有固定功能，稳定性强。三，多处使用万向活动结构以及转动活动结构，保证了调节装置的流畅性，进而减少因为调节不流畅不稳定导致反复调节。新调节装置具有偏摆一次调成，便可顺利完成整个后面测试的功能。
附图说明
图1为本发明总体结构示意图；
图2为本发明测试调节装置示意图；
图3为偏摆调节机构局部剖视图；
图4为升降调节机构局部剖视图；
图5为地脚调节机构局部剖视图；
图中：1载荷，2测试调节装置，3偏摆调节装置，4升降调节装置，5主板，6地脚组件，7手柄，8手柄销，9圆顶头杆，10挡板，11转轴，12可调底座，13圆顶头底盘，14圆顶头盖，15滚珠，16法兰，17升降调整杆，18升降调整杆帽，19地脚杆，20螺母，21地脚座。
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。
在内方位元素测试过程中，通过调节装置使相机载荷处于最佳测试位置。本发明所述装置解决了一个关键问题，即首次测试(p普段测试)转换下一个测试位置时(B4普段)重复调节水平方向及俯仰方向相机姿态的问题。本发明所述装置可以确保更换普段测试时，水平姿态保持不动，只改变俯仰姿态即达到普段切换的目的，从而满足空间相机内方位测试快速高效的需求。
结合图1-图5，载荷1是整个实验的实验对象，载荷1整体放在测试调节装置2上，通过测试调节装置2使载荷1达到实验要求最初始位置，即P普段成像测试。
本发明提出一种空间相机内方位测试调节装置，所述调节装置包括地脚组件6、升降调节装置4、偏摆调节装置3和主板5；所述主板5下方固定安装地脚组件6，所述主板5上方设置升降调节装置4，主板5上方的一侧设置2个升降调节装置4，另一侧中间位置设置1个升降调节装置4，4个所述偏摆调节装置3两两相对设置在主板5没有安装升降调节装置4的两个侧面上。
进一步地，所述偏摆调节装置3由手柄7、手柄销8、圆顶头杆9、挡板10、转轴11、可调底座12、圆顶头底盘13、圆顶头盖14和滚珠15组成；可调底座12通过M10螺钉固定在主板5的侧面；可调底座12有两个长腰孔，能够上下调节位置，找到适合位置，紧固即可。手柄7通过手柄销8固定在圆顶头杆9一端，圆顶头杆9与转轴11之间采用螺纹配合，使用手柄7旋转即可实现圆顶头杆9往复运动；圆顶头杆9另外一端与由圆顶头底盘13、圆顶头盖14和滚珠15组成的组件相连，圆顶头杆9与圆顶头底盘13接触部分为圆弧形状，圆顶头杆9与圆顶头底盘13之间有间隙，使圆顶头底盘13有一定万向节功能，且圆顶头底盘13不会掉出；滚珠15由圆顶头盖14封闭在圆顶头底盘13里面，滚珠15刚好可以自由转动；转轴11由挡板10通过螺钉固定在可调底座12上，转轴11与可调底座12之间为间隙配合，故转轴11能够在可调底座12上实现绕Z轴方向转动。
进一步地，所述升降调节装置4由法兰16、升降调整杆17和升降调整杆帽18组成；法兰16与主板5间隙配合，法兰16通过螺钉固定在主板5上；升降调整杆17与法兰16为螺纹配合，升降调整杆17能够实现上下方向往复运动；升降调整杆17与升降调整杆帽18之间采用间隙配合，升降调整杆帽18能够实现万向节功能。
进一步地，所述升降调整杆17一端为球型，另一端为外四方型且有通孔，可选开口扳手或长杆调节。
进一步地，所述升降调整杆帽18端平面采用网文滚花，增加接触摩擦系数，有效防止打滑。
进一步地，所述地脚组件6由地脚杆19、螺母20和地脚座21组成；所述地脚杆19通过螺母20与地脚座21固定连接。
工作原理说明：
本发明区别于其他调节机构特征主要体现在：
a)平台支撑形式：采用三处可调、可锁定地脚组件，平台调水平后可用螺母锁定使平台稳定，优于传统的三点支撑无锁定螺母的调节形式，优于四点(处)支撑调节形式(四点支撑会存在一点支撑不踏实)。
b)俯仰调节形式：采用三处具有万向自适应能力的调节升降柱。传统的俯仰调节形式是整个面调节，即①XOY面调节绕Y轴，②XOY面调节绕X轴，达目标位置需要反复①②步骤多次。本发明所述方法是调节任意一处升降柱，快速使相机载荷成水平状态。且三处调节升降柱具有万向自适应能力，调节任意一处升降柱时另外两处可以随着变化，使三处接触面始终保持在一个大平面中。
c)偏摆调节形式：其一，转轴11在可调底座12中是圆柱间隙配合，故转轴11可以绕Z向轴旋转。其二，圆顶头杆9与圆顶头底盘13接触部分为圆弧形状，圆顶头杆9与圆顶头底盘13之间有间隙，使圆顶头底盘13有一定万向节功能。综合一二两个特点，偏摆调节装置可以适应相机载荷侧面的形状的差异。四处偏摆调节装置夹紧相机载荷，达到固定载荷的效果。
d)当四处偏摆调节装置夹紧相机载荷，调节A处升降机构时，传统夹紧机构会使相机载荷不能升降或升降时干摩擦产生抖动，造成相机载荷Y轴方向的偏移，需要重新微调Y向使相机载荷与光轴平行。采用本发明所述调节装置可解决上述问题，即滚珠15由圆顶头盖14封闭在圆顶头底盘13里面，滚珠15刚好可以自由转动。
本发明提出一种空间相机内方位测试调节方法，首先将组件放置在精密转角台上，通过调整使平台升降柱A方向在平行光管一侧，升降柱A与平行光管相邻，通过水平仪(尺)示数调节地脚杆19，使平台达水平状态，锁紧螺母平台固定即可；ABC三处升降调整杆17调平在一个平面上，相机载荷1放置在所述平面上，然后，打开积分球光源，平行光管发出平行光，打开相机载荷成像，根据成像指示并调节ABC三处升降调整杆17使P普段达水平测试要求；当相机载荷放置平台上，根据载荷底座位置上下调节可调底座12然后通过M10螺钉固定在主板5的侧面，分别调整a，b，c，d四个手柄7，使光源置于P普段中心位置，此时，实验可以开始测试，完成P普测试后，调节升降柱A使光源达B4普位置测试，同理，依次完成B3，B2，B1普测试。
本发明所述测试调节装置俯仰调节总量程为25mm(或节角度范围3.5°)，实验需要俯仰调节15mm(或节角度范围2°)。
以上对本发明所提出的一种空间相机内方位测试调节装置及调节方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (7)
1.一种空间相机内方位测试调节装置，其特征在于，所述调节装置包括地脚组件(6)、升降调节装置(4)、偏摆调节装置(3)和主板(5)；所述主板(5)下方固定安装地脚组件(6)，所述主板(5)上方设置升降调节装置(4)，主板(5)上方的一侧设置2个升降调节装置(4)，另一侧中间位置设置1个升降调节装置(4)，4个所述偏摆调节装置(3)两两相对设置在主板(5)没有安装升降调节装置(4)的两个侧面上；
所述偏摆调节装置(3)由手柄(7)、手柄销(8)、圆顶头杆(9)、挡板(10)、转轴(11)、可调底座(12)、圆顶头底盘(13)、圆顶头盖(14)和滚珠(15)组成；可调底座(12)通过M10螺钉固定在主板(5)的侧面；手柄(7)通过手柄销(8)固定在圆顶头杆(9)一端，圆顶头杆(9)与转轴(11)之间采用螺纹配合，使用手柄(7)旋转即可实现圆顶头杆(9)往复运动；圆顶头杆(9)另外一端与由圆顶头底盘(13)、圆顶头盖(14)和滚珠(15)组成的组件相连，圆顶头杆(9)与圆顶头底盘(13)接触部分为圆弧形状，圆顶头杆(9)与圆顶头底盘(13)之间有间隙，使圆顶头底盘(13)有一定万向节功能，且圆顶头底盘(13)不会掉出；滚珠(15)由圆顶头盖(14)封闭在圆顶头底盘(13)里面，滚珠(15)刚好可以自由转动；转轴(11)由挡板(10)通过螺钉固定在可调底座(12)上，转轴(11)与可调底座(12)之间为间隙配合，故转轴(11)能够在可调底座(12)上实现绕Z轴方向转动；
所述升降调节装置(4)由法兰(16)、升降调整杆(17)和升降调整杆帽(18)组成；法兰(16)与主板(5)间隙配合，法兰(16)通过螺钉固定在主板(5)上；升降调整杆(17)与法兰(16)为螺纹配合，升降调整杆(17)能够实现上下方向往复运动；升降调整杆(17)与升降调整杆帽(18)之间采用间隙配合，升降调整杆帽(18)能够实现万向节功能；
所述地脚组件(6)由地脚杆(19)、螺母(20)和地脚座(21)组成；所述地脚杆(19)通过螺母(20)与地脚座(21)固定连接。
2.根据权利要求1所述的测试调节装置，其特征在于，可调底座(12)有两个长腰孔，能够上下调节位置，找到适合位置，紧固即可。
3.根据权利要求1所述的测试调节装置，其特征在于，所述升降调整杆(17)一端为球型，另一端为外四方型且有通孔，可选开口扳手或长杆调节。
4.根据权利要求3所述的测试调节装置，其特征在于，所述升降调整杆帽(18)端平面采用网文滚花。
5.根据权利要求1所述的测试调节装置，其特征在于，载荷(1)整体放在测试调节装置(2)上，通过测试调节装置(2)使载荷(1)达到实验要求最初始位置，即P普段成像测试。
6.一种如权利要求1所述的空间相机内方位测试调节装置的调节方法，其特征在于，首先将组件放置在精密转角台上，通过调整使平台升降柱A方向在平行光管一侧，升降柱A与平行光管相邻，通过水平仪示数调节地脚杆(19)，使平台达水平状态，锁紧螺母平台固定即可；三处升降调整杆(17)调平在一个平面上，相机载荷(1)放置在所述平面上，然后，打开积分球光源，平行光管发出平行光，打开相机载荷成像，根据成像指示并调节三处升降调整杆(17)使P普段达水平测试要求；当相机载荷放置平台上，根据载荷底座位置上下调节可调底座(12)然后通过M10螺钉固定在主板(5)的侧面，分别调整四个手柄(7)，使光源置于P普段中心位置，此时，实验可以开始测试，完成P普测试后，调节升降柱A使光源达B4普位置测试，同理，依次完成B3，B2，B1普测试。
7.根据权利要求6所述的调节方法，其特征在于，俯仰调节总量程为25mm，实验需要俯仰调节15mm。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: A device and adjustment method for testing and adjusting the internal orientation of a space camera Effective date of registration: 20230724 Granted publication date: 20230317 Pledgee: Industrial and Commercial Bank of China Limited Changchun Southern Urban Economic Development Zone Branch Pledgor: Changguang Satellite Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2023220000056 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |