CN216205948U - 一种双轴手动角度基准转台 - Google Patents

Abstract

一种双轴手动角度基准转台，包括底座，所述底座上端经方位轴承组件安装有方位轴，所述底座内设有与方位轴底部连接的方位常闭端齿锁紧组件，方位常闭端齿锁紧组件下端依次经方位平移板、B方位连杆、A方位连杆与置于底座外侧的方位凸轮组件连接；所述方位轴的上端安装有T型方位框架，T型方位框架内经俯仰轴承组件安装有俯仰轴，俯仰轴的左端设有俯仰常闭端齿锁紧组件，俯仰常闭端齿锁紧组件的外侧设有与T型方位框架左端连接的俯仰刻度盘，所述俯仰常闭端齿锁紧组件的左端依次经俯仰平移板、俯仰凸轮螺钉与置于俯仰刻度盘外侧的俯仰凸轮连接，所述俯仰轴的右端连接有L型俯仰框架。本实用新型具有测试范围大，操作简单实用的特点。

Description

一种双轴手动角度基准转台

技术领域

本实用新型属于角度位置校准和测试系统标定应用领域，具体涉及一种紧凑型双轴手动角度基准转台。

背景技术

常用角度传感器有圆光栅、同步器、时栅和旋转变压器等，其中圆光栅作为一种精密测量工具，已在精密仪器、精确定位和高精度精密加工等领域有广泛的应用，所有这些角度传感器必须使用专用电子设备解算角度信息，并以数显的方式显示。

金属多面棱体作为计量角度基准，常用的金属多面棱体有23或24面，各个小镜面之间的误差已通过精密计量设备给出，最大误差量一般小于0.5″；在精密角度计量场合，需要用这些误差量对被测对象进行修正，以取得更加精确的测量结果。

常用的机械轴系锁紧机构，有电磁制动器，胀紧锁紧机构，销钉锁紧机构和端齿轮锁紧机构等。其中端齿轮锁紧机构中动齿和定齿都经过精密加工，机械分辨率最小可实现1度，定位精度为0.2角秒，本案应用的端齿锁紧机构中的端面动齿和定齿轮的齿数为72齿，两者相互啮合可实现两个轴系机械位置分辨率为5度。

现存的主要问题：在实际测试过程中，以24面棱体为例，首先使用光电自准直仪瞄准某一个基准面，记作1面，然后转动15度，读取第二面的自准直仪读数，以此类推，直到测试完毕全部基准平面；由于手动旋转到停止位置时，通常依靠摩擦力停止在15度整数倍位置，测试过程极其不方面；也有的测试工装采用销钉定位方式，这种方式位置精度不容易保证，并且位置个数较少；并且现有的小型角度基准转台只有方位轴，测试范围受限。

另一方面，双轴转台的俯仰轴系为了提高支撑刚度，通常都会左右对称布置两个轴承组件，因此俯仰框架和俯仰轴系整体尺寸和重量较大。

实用新型内容

本实用新型其目的就在于提供一种双轴手动角度基准转台，以解决上述背景技术中的问题，具有测试范围大，操作简单实用的特点。

为实现上述目的而采取的技术方案是，一种双轴手动角度基准转台，包括底座，所述底座上端经方位轴承组件安装有方位轴，所述底座内设有与方位轴底部连接的方位常闭端齿锁紧组件，方位常闭端齿锁紧组件下端依次经方位平移板、B方位连杆、A方位连杆与置于底座外侧的方位凸轮组件连接；所述方位轴的上端安装有T型方位框架，T型方位框架内经俯仰轴承组件安装有俯仰轴，俯仰轴的左端设有俯仰常闭端齿锁紧组件，俯仰常闭端齿锁紧组件的外侧设有与T型方位框架左端连接的俯仰刻度盘，所述俯仰常闭端齿锁紧组件的左端依次经俯仰平移板、俯仰凸轮螺钉与置于俯仰刻度盘外侧的俯仰凸轮连接，所述俯仰轴的右端连接有L型俯仰框架和配重块，所述L型俯仰框架上端设有棱体过渡板，棱体过渡板上端经棱体芯轴与多面棱体连接。

进一步，所述方位常闭端齿锁紧组件包括与底座固定连接的方位端齿基座，方位端齿基座下端设有方位端齿十字架，方位端齿十字架上端设有方位定齿轮，方位定齿轮上端啮合有与方位轴固定连接的方位动齿轮，所述方位端齿十字架下端与方位平移板固定连接。

进一步，所述方位凸轮组件包括固定在底座外侧的方位凸轮支架，方位凸轮支架内设有方位凸轮螺钉，方位凸轮支架上端设有方位凸轮，方位凸轮经方位凸轮螺钉与A方位连杆连接；所述方位凸轮支架的一侧设有连杆轴承支架，连杆轴承支架内设有与A方位连杆相配合的连杆轴承。

进一步，所述俯仰常闭端齿锁紧组件包括固定在T型方位框架左端的俯仰端齿基座，俯仰端齿基座的一端设有俯仰端齿十字架，所述俯仰端齿十字架的一侧与俯仰平移板连接，俯仰端齿十字架的另一侧固定有俯仰定齿轮，俯仰定齿轮的一侧啮合有与俯仰轴连接的俯仰动齿轮。

进一步，所述B方位连杆与方位平移板为球与锥面结构配合形式连接。

有益效果

与现有技术相比本实用新型具有以下优点。

1.俯仰轴系采用单一轴承组件，L型俯仰框架绕俯仰轴系旋转范围限定为±90度，既满足了实际使用要求，同时也减小了转台外型尺寸和整体重量，方便用户使用、搬运和存储；

2.俯仰凸轮和方位凸轮放置在转台外部，用户旋转俯仰凸轮和方位凸轮即可实现俯仰轴和方位轴锁紧和松开，外部操作方法简单实用，用户使用过程友好，容易使用；

3.多面棱体与端面齿轮锁紧组件配合使用可以为标定或测试系统提供角度基准，标定测试系统的系统误差；紧凑型双轴手动角度基准转台可以模拟出一个基准“半球”，提供更加丰富的测试数据。

附图说明

以下结合附图对本实用新型作进一步描述。

图1为本实用新型的三维结构示意图；

图2为本实用新型的剖面主视图；

图3为本实用新型的剖面右视图；

图4为本实用新型中连杆机构的剖视图；

图5为本实用新型的结构正视图；

图6为本实用新型的结构侧视图；

图7为本实用新型的结构俯视图；

图8为本实用新型中常闭锁紧组件示意图；

图9为本实用新型中连杆机构示意图；

图10为本实用新型中常闭锁紧组件基座示意图；

图11为本实用新型中常闭端齿十字支架示意图；

图12为本实用新型中俯仰组件示意图；

图13为本实用新型中方位组件示意图。

具体实施方式

通过下面对实施例的描述，将更加有助于公众理解本实用新型，但不能也不应当将申请人所给出的具体的实施例视为对本实用新型技术方案的限制，任何对部件或技术特征的定义进行改变和/或对整体结构作形式的而非实质的变换都应视为本实用新型的技术方案所限定的保护范围。

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步描述。

如图1-图13所示，一种双轴手动角度基准转台，包括底座4，所述底座4上端经方位轴承组件16安装有方位轴15，所述底座4内设有与方位轴15底部连接的方位常闭端齿锁紧组件24，方位常闭端齿锁紧组件24下端依次经方位平移板23、B方位连杆22、A方位连杆21与置于底座4外侧的方位凸轮组件36连接；所述方位轴15的上端安装有T型方位框架2，T型方位框架2内经俯仰轴承组件14安装有俯仰轴13，俯仰轴13的左端设有俯仰常闭端齿锁紧组件19，俯仰常闭端齿锁紧组件19的外侧设有与T型方位框架2左端连接的俯仰刻度盘9，所述俯仰常闭端齿锁紧组件19的左端依次经俯仰平移板18、俯仰凸轮螺钉17与置于俯仰刻度盘9外侧的俯仰凸轮8连接，所述俯仰轴13的右端连接有L型俯仰框架1和配重块3，所述L型俯仰框架1上端设有棱体过渡板10，棱体过渡板10上端经棱体芯轴11与多面棱体12连接。

所述方位常闭端齿锁紧组件24包括与底座4固定连接的方位端齿基座34，方位端齿基座34内配合有方位端齿十字架35，方位端齿十字架35上端设有方位定齿轮33，方位定齿轮33上端啮合有与方位轴15固定连接的方位动齿轮32，所述方位端齿十字架35下端与方位平移板23固定连接。

所述方位凸轮组件36包括固定在底座4外侧的方位凸轮支架27，方位凸轮支架27内设有方位凸轮螺钉20，方位凸轮支架27上端设有方位凸轮6，方位凸轮6经方位凸轮螺钉20与A方位连杆21连接；所述方位凸轮支架27的一侧设有连杆轴承支架26，连杆轴承支架26内设有与A方位连杆21相配合的连杆轴承25。

所述俯仰常闭端齿锁紧组件19包括固定在T型方位框架2左端的俯仰端齿基座28，俯仰端齿基座28内配合有俯仰端齿十字架29，所述俯仰端齿十字架29的一侧与俯仰平移板18连接，俯仰端齿十字架29的另一侧固定有俯仰定齿轮30，俯仰定齿轮30的一侧啮合有与俯仰轴13连接的俯仰动齿轮31。

所述B方位连杆22与方位平移板23为球与锥面结构配合形式连接。

本实用新型是一个两轴转台，外环为方位轴，内环为俯仰轴，L型俯仰框架1依靠自身特点实现±90度机械限位功能，最大限度的减小转台外型尺寸和自身重量，方便搬运和存储；在俯仰轴13的一端引入俯仰常闭端齿锁紧组件19，依靠俯仰凸轮8将旋转量直接转化轴向移动量到俯仰平移板18，进而传递到俯仰常闭端齿锁紧组件19；在方位轴15的末端引入方位常闭端齿锁紧组件24，依靠方位凸轮6将旋转量转化成轴向移动量依次传递A方位连杆21、B方位连杆22和方位平移板23，最终传递到方位常闭端齿锁紧组件24。

本实用新型的工作原理是，所述紧凑型双轴手动角度基准转台是一个俯仰轴13和方位轴15正交的串联机构，L型俯仰框架1与俯仰轴13固定，俯仰轴13由俯仰轴承组件14支撑，实现L型俯仰框架1绕俯仰轴13轴线旋转，在旋转至正（负）90度位置时会由T型方位框架1限位；在俯仰轴端锁紧时，旋转俯仰凸轮8将凸轮偏心量经俯仰凸轮螺钉17和俯仰平移板18传递到俯仰常闭端齿锁紧组件19，实现俯仰轴13松开，此时俯仰轴13可以自由旋转，待转动到指定位置时，反向旋转俯仰凸轮8，依靠俯仰常闭端齿锁紧组件19自身特性实现俯仰轴系锁紧；在方位轴端锁紧时，旋转方位凸轮6将凸轮偏心量经A方位连杆21、B方位连杆22和方位平移板23传递到方位常闭端齿锁紧组件24，实现方位轴15松开，此时方位轴15可以自由旋转，待转动到指定位置时，反向旋转方位凸轮6依靠方位常闭端齿锁紧组件24自身特性实现方位轴系锁紧。

本实用新型在具体实施时，以底座4为主支撑，在底座4的上端面用螺钉固定方位轴承组件16，再将方位轴15和方位轴承组件16配合；在底座4内部用螺钉固定方位端齿基座34，并用螺钉将方位动齿轮32与方位轴15固定，方位定齿轮33与方位端齿十字架35用螺钉固定，在方位端齿十字架35下端用螺钉固定方位平移板23，B方位连杆22与方位平移板23是球与锥面配合形式连接，B方位连杆22与A方位连杆21通过销钉联接，A方位连杆21与方位凸轮螺钉20销钉配合，方位凸轮螺钉20与方位凸轮6用销钉联接。

在底座4的外部用螺钉固定连杆轴承支架26和方位凸轮支架27，在连杆轴承支架26的内部安装连杆轴承25，并将A方位连杆21的中间段与连杆轴承25配合，实现方位凸轮6旋转带动方位凸轮螺钉20、A方位连杆21、B方位连杆22和方位平移板23移动，方位凸轮6工作时和方位凸轮支架27为滑动摩擦，最终实现方位常闭端齿锁紧组件24锁紧和松开方位轴15。

在方位轴15的上端面用螺钉固定T型方位框架2，在T型方位框架2内部用螺钉固定俯仰轴承组件14，将俯仰轴13和俯仰轴承组件14配合，并在俯仰轴13的右端用螺钉固定L型俯仰框架1及配重块3，在T型方位框架2的左端用螺钉固定俯仰端齿基座28和俯仰刻度盘9，并用螺钉将俯仰动齿轮31与俯仰轴13固定，俯仰定齿轮30与俯仰端齿十字架29用螺钉固定，在俯仰端齿十字架29左端用螺钉固定俯仰平移板18，俯仰凸轮螺钉17直接与俯仰平移板18螺纹配合，俯仰凸轮螺钉17和俯仰凸轮8销钉配合，在俯仰凸轮8旋转时，与俯仰刻度盘9左端面为滑动摩擦，最终实现俯仰常闭端齿锁紧组件19锁紧和松开俯仰轴13。

在L型俯仰框架1的上端用螺钉固定棱体过渡板10，在棱体过渡板10的上端用螺钉固定棱体芯轴11，在棱体芯轴11的上端固定多面棱体12。

本实用新型所述的常闭端齿锁紧组件在实际应用中可以根据实际分辨率需要增加或减小齿数，以满足不同的应用场合。

Claims (5)

1.一种双轴手动角度基准转台，包括底座（4），其特征在于，所述底座（4）上端经方位轴承组件（16）安装有方位轴（15），所述底座（4）内设有与方位轴（15）底部连接的方位常闭端齿锁紧组件（24），方位常闭端齿锁紧组件（24）下端依次经方位平移板（23）、B方位连杆（22）、A方位连杆（21）与置于底座（4）外侧的方位凸轮组件（36）连接；所述方位轴（15）的上端安装有T型方位框架（2），T型方位框架（2）内经俯仰轴承组件（14）安装有俯仰轴（13），俯仰轴（13）的左端设有俯仰常闭端齿锁紧组件（19），俯仰常闭端齿锁紧组件（19）的外侧设有与T型方位框架（2）左端连接的俯仰刻度盘（9），所述俯仰常闭端齿锁紧组件（19）的左端依次经俯仰平移板（18）、俯仰凸轮螺钉（17）与置于俯仰刻度盘（9）外侧的俯仰凸轮（8）连接，所述俯仰轴（13）的右端连接有L型俯仰框架（1）和配重块（3），所述L型俯仰框架（1）上端设有棱体过渡板（10），棱体过渡板（10）上端经棱体芯轴（11）与多面棱体（12）连接。

2.根据权利要求1所述的一种双轴手动角度基准转台，其特征在于，所述方位常闭端齿锁紧组件（24）包括与底座（4）固定连接的方位端齿基座（34），方位端齿基座（34）内配合有方位端齿十字架（35），方位端齿十字架（35）上端设有方位定齿轮（33），方位定齿轮（33）上端啮合有与方位轴（15）固定连接的方位动齿轮（32），所述方位端齿十字架（35）下端与方位平移板（23）固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种双轴手动角度基准转台，其特征在于，所述方位凸轮组件（36）包括固定在底座（4）外侧的方位凸轮支架（27），方位凸轮支架（27）内设有方位凸轮螺钉（20），方位凸轮支架（27）上端设有方位凸轮（6），方位凸轮（6）经方位凸轮螺钉（20）与A方位连杆（21）连接；所述方位凸轮支架（27）的一侧设有连杆轴承支架（26），连杆轴承支架（26）内设有与A方位连杆（21）相配合的连杆轴承（25）。

4.根据权利要求1所述的一种双轴手动角度基准转台，其特征在于，所述俯仰常闭端齿锁紧组件（19）包括固定在T型方位框架（2）左端的俯仰端齿基座（28），俯仰端齿基座（28）内配合有俯仰端齿十字架（29），所述俯仰端齿十字架（29）的一侧与俯仰平移板（18）连接，俯仰端齿十字架（29）的另一侧固定有俯仰定齿轮（30），俯仰定齿轮（30）的一侧啮合有与俯仰轴（13）连接的俯仰动齿轮（31）。

5.根据权利要求1所述的一种双轴手动角度基准转台，其特征在于，所述B方位连杆（22）与方位平移板（23）为球与锥面结构配合形式连接。

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