CN218935805U - 一种四维调节装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及光学测试技术领域，具体公开了一种四维调节装置，包括沿Y轴方向升降的升降台、转动安装在升降台沿Y轴方向旋转的方位组件、与方位组件转动连接且沿X轴方向旋转的俯仰组件、安装在俯仰组件上方且水平移动的的平移机构。本实用新型能够有效的实现对于测试设备按照测试需求沿竖向升降、方位旋转、俯仰旋转、水平平移，有效的解决了光机系统在性能测试中，对测试设备的四个方向的调节，调节稳定可靠，精度高。

Description

一种四维调节装置

技术领域

本实用新型涉及光机测试领域技术领域，更具体地讲，涉及一种四维调节装置。

背景技术

光机系统的成像与环境(如温度、湿度、空气中粉尘颗粒含量)有关，其性能摸底测试需要在可调节位置的装置上进行，以备调节高度、平移、角度去指向成像目标，提供性能评价参考对象。

光机系统中需要通过调节指向瞄准目标的设备，需通过多维转台等装置实现将该设备的指向功能，现有四维调节装置多为机加设备、小型高精度调节工装设备、非标组装设备，在实际使用中分别存在如下问题：机加设备所用四维调节存在重量重、使用过程中的灵活性差，小型高精度调节工装承载能力有限，非标组装设备稳定性不高的问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种四维调节装置，能够有效的实现对于测试设备按照测试需求沿竖向升降、方位旋转、俯仰旋转、水平平移，有效的解决了光机系统在性能测试中，对测试设备的四个方向的调节，调节稳定可靠，精度高；

本实用新型解决技术问题所采用的解决方案是：

一种四维调节装置，包括沿Y轴方向升降的升降台、转动安装在升降台沿Y轴方向旋转的方位组件、与方位组件转动连接且沿X轴方向旋转的俯仰组件、安装在俯仰组件上方且水平移动的的平移机构。

在使用时将测试设备安装在平移装置上，根据测试需求可沿Y轴方向的移动实现测试设备的高度位置调整，通过方位组件控制测试设备沿Y轴方向旋转实现方位调整，通过俯仰组件沿X轴方向的旋转实现测试设备俯仰角度的调整，通过平移机构对测试设备在水平方向平移；从而有效的实现对四个维度来调整测试设备的位置使其指向成像目标，位置调整精度高，稳定可靠。

在一些可能的实施方式，为了有效的实现测试设备实现方位调整；

所述方位组件包括安装在升降台上且沿Y轴方向旋转的转台、安装在转台上的方位框。

在一些可能的实施方式，为了有效使得本装置重量轻，并能够有效的与俯仰组件转动连接，实现带动测试设备实现俯仰角度调整；

所述方位框包括与转台转动配合的底板、安装在底板上且沿Y轴方向平行设置的两组连接板、以及设置在两组连接板之间且与两组连接板连接的加强联板；两组连接板分别与俯仰组件转动连接。

在一些可能的实施方式，为了有效的通过俯仰组件实现对于测试设备俯仰角度的调整；

所述俯仰组件包括两组平行设置且分别与连接板转动连接的俯仰联板、底部与两组俯仰联板分别连接且水平设置的支撑架、以及用于驱动俯仰联板绕X轴方向旋转的X轴转动装置；两组所述俯仰联板位于两组所述连接板的外侧。

在一些可能的实施方式，为了使得对于俯仰角度、沿Y轴旋转实现方位的精确调整；

所述X轴转动装置与转台结构相同，均为设置有蜗轮蜗杆传动机构的电动转台。

在一些可能的实施方式，为了有效的实现测试设备在水平方向平移；

所述平移机构包括安装在俯仰组件上的平移装置、以及与平移装置传动配合在平移装置驱动下沿X轴方向移动的支撑台。

在一些可能的实施方式，为了使得对于测试装置中的成像设备与照明设备相对位置关系的调整；

所述支撑台为两组且在平移装置的驱动下沿X轴方向相互靠近或远离。

在一些可能的实施方式，为了实现成像设备与照明设备相对位置关系的调整精度高；

所述平移装置包括沿X轴方向设置的丝杠、与丝杠平行设置且在同一水平面上的滑轨、以及与丝杠连接且用于驱动丝杠沿其长方向轴线转动的驱动件；两组所述支撑台分别通过螺母与丝杠螺接且套装在丝杠的外侧，所述支撑台的底部设置有与滑轨滑动配合的滑块；在所述丝杠上沿其长方向设置有两段螺纹旋向相反的螺纹。

在一些可能的实施方式，

在所述滑块上设置有滑槽，所述滑槽为燕尾槽或T型槽；所述驱动件为手动手轮。

在一些可能的实施方式，为了有效的实现对于测试设备沿Y轴方向实现高度调整；

所述升降台包括移动架体、安装在移动架体上且沿Y轴移动的支撑板、以及安装在移动架体上且与支撑板传动配合且用于控制升降台沿Y轴方向移动的Y轴升降驱动装置。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

本实用新型通过设置升降台、方位组件、俯仰组件、以及平移机构能够有效的实现对于测试设备在竖向升降、水平平移、方位旋转、以及俯仰角度四个维度实现调节；

本实用新型通过采用设置有蜗轮蜗杆传动机构的X轴转动装置和转台、以及通过丝杠传动实现平移，使得本装置在使用时具有较高的调节精度，对于位置的调整更加精确、运行可靠，通过移动架体使本装置具有良好的灵活性；

本实用新型结构简单、实用性强。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型平移机构、俯仰组件的俯视示意图；

图3为本实用新型的剖视图；

图4为本实用新型的使用状态图；

其中：1、升降台；11、移动架体；12、支撑板；2、方位组件；21、转台；22、方位框；221、连接板；3、俯仰组件；31、俯仰联板；32、支撑架；33、X轴转动装置；4、平移机构；41、平移装置；411、丝杠；412、滑轨；413、螺母；42、支撑台；421、滑块；43、驱动件。

具体实施方式

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。本申请所提及的"第一"、"第二"以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，"一个"或者"一"等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。在本申请实施中，“和/或”描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指两个或两个以上。例如，多个定位柱是指两个或两个以上的定位柱。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实用新型中的具体含义。

下面对本实用新型进行详细说明。

如图1-图4所示，

一种四维调节装置，包括沿Y轴方向升降的升降台1、转动安装在升降台1沿Y轴方向旋转的方位组件2、与方位组件2转动连接且沿X轴方向旋转的俯仰组件3、安装在俯仰组件3上方且水平移动的的平移机构4。

在使用时将测试设备安装在平移机构4上，根据测试需求可沿Y轴方向的移动实现测试设备的高度位置调整，通过方位组件2控制测试设备沿Y轴方向旋转实现方位调整，通过俯仰组件3沿X轴方向的旋转实现测试设备俯仰角度的调整，通过平移机构4对测试设备在水平方向平移；从而有效的实现对四个维度来调整测试设备的位置使其指向成像目标，位置调整精度高，稳定可靠。

在一些可能的实施方式，为了有效的实现测试设备实现方位调整；

所述方位组件2包括安装在升降台1上且沿Y轴方向旋转的转台21、安装在转台21上的方位框22。

在一些可能的实施方式，为了有效使得本装置重量轻，并能够有效的与俯仰组件3转动连接，实现带动测试设备实现俯仰角度调整；

所述方位框22包括与转台21转动配合的底板、安装在底板上且沿Y轴方向平行设置的两组连接板221、以及设置在两组连接板221之间且与两组连接板221连接的加强联板；两组连接板221分别与俯仰组件3转动连接。

在一些可能的实施方式，为了有效的通过俯仰组件3实现对于测试设备俯仰角度的调整；

所述俯仰组件3包括两组平行设置且分别与连接板221转动连接的俯仰联板31、底部与两组俯仰联板31分别连接且水平设置的支撑架32、以及用于驱动俯仰联板31绕X轴方向旋转的X轴转动装置33；两组所述俯仰联板31位于两组所述连接板221的外侧。

进一步的，俯仰组件3还包括两组分别用于连接俯仰联板31与支撑架32的斜撑，从而有效的保证其稳定性。

两组俯仰联板31的顶部在同一水平面上，支撑架32安装在两组俯仰联板31的顶部且形成向下开口的开口槽，两组连接板221位于伸入到开口槽内且与两组连接板221转动配合实现沿X轴方向的旋转；优选的，X轴驱动装置与其中一组俯仰联板31传动连接且用于控制其沿X轴方向转动，实现对于俯仰角度的调整。

在一些可能的实施方式，为了使得对于俯仰角度、沿Y轴旋转实现方位的精确调整；

所述X轴转动装置33与转台21结构相同，均为设置有蜗轮蜗杆传动机构的电动转台21。

当采用设置有蜗轮蜗杆传动机构的电动转台21为X轴转动装置33时，只需要一组电动转台21安装在连接板221的外侧实现驱动与该组连接板221对应设置的俯仰联板31绕X轴方向转动即可，另外一组俯仰联板31由于与另外一组连接板221，同时支撑架32将两组俯仰联板31连接形成一个整体，这样即可实现两组俯仰联板31、支撑架32绕X轴方向的旋转，实现俯仰角度的调整；

当设置有蜗轮蜗杆传动机构的电动转台21为X轴转动装置33时，此时蜗轮的轴线沿X轴方向设置，蜗杆上的齿与蜗轮上的齿拟合，可通过电机与蜗杆连接实现涡轮绕X轴方向转动，涡轮与俯仰联板31靠近连接板221的一侧连接，从而带动俯仰联板31绕X轴方向转动；

当采用设置有蜗轮蜗杆传动机构的电动转台21为转台21时，涡轮的轴线将沿Y轴方向设置，蜗杆将沿Z轴方向设置并与蜗轮啮合传动；通过电机带动蜗杆转动实现涡轮绕Y轴方向旋转，使得与蜗轮连接的方位组件2实现绕Y轴方向旋转。

优选的，蜗轮蜗杆传动机构具有高速比，可实现转动到指定角度后的自锁功能。

在一些可能的实施方式，为了有效的实现测试设备在水平平移；

所述平移机构4包括安装在俯仰组件3上的平移装置41、以及与平移装置41传动配合在平移装置41驱动下水平平移的支撑台42。

测试设备安装在支撑台42上通过平移装置41控制支撑台42沿水平方向的移动，实现测试设备的水平平移。

在一些可能的实施方式，为了使得对于测试装置中的成像设备与照明设备相对位置关系的调整；

所述支撑台42为两组且在平移装置41的驱动下沿X轴方向相互靠近或远离。

一组支撑台42用于安装成像设备，另外一组支撑台42用于安装照明设备，在使用时，通过平移装置41即可实现成像设备与照明设备相对位置的调整；

在一些可能的实施方式，为了实现成像设备与照明设备相对位置关系的调整精度高；

所述平移装置41包括沿X轴方向设置的丝杠411、与丝杠411平行设置且在同一水平面上的滑轨412、以及与丝杠411连接且用于驱动丝杠411沿其长方向轴线转动的驱动件43；两组所述支撑台42分别通过螺母413与丝杠411螺接且套装在丝杠411的外侧，所述支撑台42的底部设置有与滑轨412滑动配合的滑块421；在所述丝杠411上沿其长方向设置有两段螺纹旋向相反的螺纹。

需要说明的是，在支撑架32上设置有与丝杠411的两端转动配合的轴承组件，从而实现支撑架32与丝杠411的相对转动，螺母413为两组且与两组支撑台42一一对应设置；两组螺母413与两段螺纹一一对应设置。

滑轨412与滑块421滑动配合限制支撑台42绕丝杠411长方向的轴线进行旋转，使其在驱动件43驱动丝杠411转动的情况下只能沿丝杠411的长方向移动；两段螺纹相反，在驱动件43带动丝杠411转动的情况下，从而实现两组支撑台42的相互靠近或者远离，进而使得安装在两组支撑台42上的照明设备和成像设备能够进行两者之间距离的调整(相对靠近或相互远离)。

在一些可能的实施方式，为了有效的避免滑块421与滑轨412脱离；

在所述滑块421上设置有滑槽，所述滑槽为燕尾槽或T型槽；所述驱动件43为手动手轮或电机，并设置有锁紧装置，当支撑台42一端到指定位置后不再通过控制驱动件43带动丝杠411转动，此时采用锁紧装置锁紧，丝杠411不会出现转动，实现对于支撑台42位置的有效固定。

进一步的，为了使得支撑架32能够对于支撑进行有效支撑，使其能够平稳的支撑架32上移动，所述滑轨412为两组且平行设置，此时滑块421将也为两组且与滑轨412一一对应设置。

在一些可能的实施方式，为了有效的实现对于测试设备沿Y轴方向实现高度调整；

升降台1主要用于控制测试设备在Y轴高度方向下实现相对高度的调整，升降台1可直接采用现有技术中的升降台1进行实现；

所述升降台1包括移动架体11、安装在移动架体11上且沿Y轴移动的支撑板12、以及安装在移动架体11上且与支撑板12传动配合且用于控制升降台1沿Y轴方向移动的Y轴升降驱动装置。

Y轴升降驱动装置主要用于控制支撑板12沿Y轴方向实现升降从而使得转台21、方位组件2、俯仰组件3、平移装置41、以及设置在平移装置41上的测试设备沿Y轴方向升降，实现高度的调整；Y轴升降驱动装置可以采用剪刀架传动实现升降，也可采用丝杆传动实现升降；优选的，本实用新型中采用丝杆传动的配合实现升降，使得整个装置在竖向升降上控制更加准确。

本实用新型并不局限于前述的具体实施方式。本实用新型扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (8)

1.一种四维调节装置，其特征在于，包括沿Y轴方向升降的升降台、转动安装在升降台沿Y轴方向旋转的方位组件、与方位组件转动连接且沿X轴方向旋转的俯仰组件、安装在俯仰组件上方且水平移动的平移机构；所述方位组件包括安装在升降台上且沿Y轴方向旋转的转台、安装在转台上的方位框；所述方位框包括与转台转动配合的底板、安装在底板上且沿Y轴方向平行设置的两组连接板、以及设置在两组连接板之间且与两组连接板连接的加强联板；两组连接板分别与俯仰组件转动连接。

2.根据权利要求1所述的一种四维调节装置，其特征在于，所述俯仰组件包括两组平行设置且分别与连接板转动连接的俯仰联板、底部与两组俯仰联板分别连接且水平设置的支撑架、以及用于驱动俯仰联板绕X轴方向旋转的X轴转动装置；两组所述俯仰联板位于两组所述连接板的外侧。

3.根据权利要求2所述的一种四维调节装置，其特征在于，所述X轴转动装置与转台结构相同，均为设置有蜗轮蜗杆传动机构的电动转台。

4.根据权利要求1所述的一种四维调节装置，其特征在于，所述平移机构包括安装在俯仰组件上的平移装置、以及与平移装置传动配合在平移装置驱动下沿X轴方向移动的支撑台。

5.根据权利要求4所述的一种四维调节装置，其特征在于，所述支撑台为两组且在平移装置的驱动下沿X轴方向相互靠近或远离。

6.根据权利要求4所述的一种四维调节装置，其特征在于，所述平移装置包括沿X轴方向设置的丝杠、与丝杠平行设置且在同一水平面上的滑轨、以及与丝杠连接且用于驱动丝杠转动的驱动件；两组所述支撑台分别通过螺母与丝杠螺接且套装在丝杠的外侧，所述支撑台的底部设置有与滑轨滑动配合的滑块；在所述丝杠上沿其长方向设置有两段螺纹旋向相反的螺纹。

7.根据权利要求6所述的一种四维调节装置，其特征在于，在所述滑块上设置有滑槽，所述滑槽为燕尾槽或T型槽；所述驱动件为手动手轮。

8.根据权利要求1-7任一项所述的一种四维调节装置，其特征在于，所述升降台包括移动架体、安装在移动架体上且沿Y轴移动的支撑板、以及安装在移动架体上且与支撑板传动配合且用于控制升降台沿Y轴方向移动的Y轴升降驱动装置。

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