專利名稱：機械自鎖式高精度轉(zhuǎn)動平臺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
機械自鎖式高精度轉(zhuǎn)動平臺技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實用新型涉及測試裝置空間姿態(tài)調(diào)整的轉(zhuǎn)動平臺，具體地指一種機械自鎖式高 精度轉(zhuǎn)動平臺。
背景技術(shù)：
[0002]目前，在大型結(jié)構(gòu)件的制造、安裝及調(diào)試過程中，由于制造誤差、載荷的變化等因 素影響，各類結(jié)構(gòu)件不可避免的會產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)或變形。變形面法線方向(垂直平面)的變形量 測量結(jié)果無疑是最精確的，理論上雖然能夠計算出變形面法線方向與水平面的夾角，但如 何為測量裝置在空間平面中準(zhǔn)確可靠的獲得這一角度便是一個難題。[0003]傳統(tǒng)的檢測手段是通過目測，然后手持測量工具對變形面進行檢測。這種方法只 能從宏觀上檢測被測物的變形量，卻無法精確的檢測被測面的變形值。[0004]為此，本領(lǐng)域技術(shù)人員一直在努力尋找一種能夠為檢測工具提供精確空間姿態(tài)調(diào) 整，且具備無級調(diào)速、自鎖等功能的轉(zhuǎn)動平臺。發(fā)明內(nèi)容[0005]本實用新型的目的就是要克服現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足，提供一種機械自鎖式高精 度轉(zhuǎn)動平臺。[0006]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型所設(shè)計的機械自鎖式高精度轉(zhuǎn)動平臺，包括基座及 設(shè)置在基座上方的轉(zhuǎn)動平臺和轉(zhuǎn)臺支架，所述轉(zhuǎn)動平臺的前后兩端設(shè)置有形成其轉(zhuǎn)動軸心 線的軸承組件，所述軸承組件安裝在轉(zhuǎn)臺支架的頂部，所述轉(zhuǎn)臺支架的底部固定在基座上； 所述轉(zhuǎn)臺支架的面板上設(shè)置有轉(zhuǎn)角指示牌，所述轉(zhuǎn)角指示牌上方設(shè)置有與其相匹配的轉(zhuǎn)角 指針，所述轉(zhuǎn)角指針的上端垂直固定在轉(zhuǎn)動平臺上；所述轉(zhuǎn)動平臺的左側(cè)或右側(cè)設(shè)置有轉(zhuǎn) 角驅(qū)動機構(gòu)，所述轉(zhuǎn)角驅(qū)動機構(gòu)的頂端通過球形鉸鏈機構(gòu)與轉(zhuǎn)動平臺鉸接，所述轉(zhuǎn)角驅(qū)動 機構(gòu)的底端通過球形鉸鏈機構(gòu)與基座鉸接。[0007]上述方案中，所述軸承組件包括階梯狀轉(zhuǎn)動軸、軸承和軸承端蓋，所述階梯狀轉(zhuǎn)動 軸固定在所述轉(zhuǎn)動平臺的前后兩端，所述轉(zhuǎn)角指針的上端通過緊固件與階梯狀轉(zhuǎn)動軸固定 連接。這樣，轉(zhuǎn)動平臺定位后只有一個軸向轉(zhuǎn)動自由度，形成一個穩(wěn)定的平面，而且，轉(zhuǎn)角 指針與轉(zhuǎn)動平臺同步轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)角指針另一端所指向轉(zhuǎn)角標(biāo)牌的數(shù)字即為轉(zhuǎn)動平臺的轉(zhuǎn)動角度。[0008]上述方案中，所述轉(zhuǎn)角驅(qū)動機構(gòu)包括上拉螺桿、異形雙螺旋螺母、與異形雙螺旋螺 母固定的手輪和套在上拉螺桿外的下拉中空螺桿，所述異形雙螺旋螺母為中空貫穿結(jié)構(gòu)， 所述異形雙螺旋螺母的上、下部分設(shè)置有螺距相同、旋向相反的內(nèi)螺紋，所述異形雙螺旋螺 母上部分的內(nèi)螺紋與上拉螺桿的外螺紋連接，所述異形雙螺旋螺母下部分的內(nèi)螺紋與下拉 中空螺桿的外螺紋連接。這樣，加大了轉(zhuǎn)角調(diào)節(jié)范圍、又減小了設(shè)備體積，也便于操作；而 且，采用具有自鎖功能的螺紋結(jié)構(gòu)可最大限度地提高轉(zhuǎn)動平臺的穩(wěn)定性。[0009]上述方案中，所述下拉中空螺桿的中空孔的深度比上拉螺桿的長度長。這樣，在極限狀態(tài)下，上拉螺桿可全部插入到下拉中空螺桿中。上述方案中，所述基座和轉(zhuǎn)動平臺上安裝轉(zhuǎn)角驅(qū)動機構(gòu)的一側(cè)分別設(shè)置有與球形 鉸鏈機構(gòu)相配合的基座鉸鏈座和轉(zhuǎn)動平臺鉸鏈座。上述方案中，所述球形鉸鏈機構(gòu)包括用以與基座鉸鏈座或轉(zhuǎn)動平臺鉸鏈座固定連 接的聯(lián)接軸瓦，所述聯(lián)接軸瓦內(nèi)設(shè)置有轉(zhuǎn)動球鉸，所述轉(zhuǎn)動球鉸與聯(lián)接軸瓦之間設(shè)置有防 扭定位銷，所述防扭定位銷的軸心線與轉(zhuǎn)動平臺的轉(zhuǎn)動軸心線平行，所述轉(zhuǎn)動球鉸內(nèi)腔設(shè) 置有與轉(zhuǎn)角驅(qū)動機構(gòu)的上拉螺桿或下拉中空螺桿連接的內(nèi)螺紋。這樣，軸瓦與轉(zhuǎn)動球鉸連 接后，限制了轉(zhuǎn)動球鉸的軸向位移，防扭定位銷限制了轉(zhuǎn)動球鉸的兩個轉(zhuǎn)動自由度，工作 時，球鉸鉸鏈機構(gòu)僅能繞著防扭定位銷的軸心線方向轉(zhuǎn)動。另外，球形鉸鏈機構(gòu)與轉(zhuǎn)角驅(qū)動 機構(gòu)間采用螺紋聯(lián)接，結(jié)構(gòu)簡單，降低了零部件的加工難度。本實用新型的有益效果在于轉(zhuǎn)角驅(qū)動機構(gòu)采用手輪帶動異形雙螺旋螺母轉(zhuǎn)動， 進行轉(zhuǎn)動平臺角度調(diào)整的方式操作效果直觀，有效減小了結(jié)構(gòu)的外形尺寸。轉(zhuǎn)角驅(qū)動機構(gòu) 采用具有自鎖功能的螺紋結(jié)構(gòu)，可最大限度地提高轉(zhuǎn)動平臺的穩(wěn)定性。球形鉸鏈機構(gòu)可以 避免轉(zhuǎn)角驅(qū)動機構(gòu)軸線方向變化后引起的該機構(gòu)軸線與轉(zhuǎn)動平臺間夾角變化導(dǎo)致卡滯的 現(xiàn)象。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單實用，操作方便，利用螺紋的自鎖性及絲桿與螺母間的相對移 動配合球鉸結(jié)構(gòu)實現(xiàn)轉(zhuǎn)動平臺轉(zhuǎn)角的無級調(diào)節(jié)功能，可對測試部件進行準(zhǔn)確的空間姿態(tài)調(diào) 整，取代傳統(tǒng)的人工作業(yè)方式。

圖1為機械自鎖式高精度轉(zhuǎn)動平臺的主視結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1的左視結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為圖1中轉(zhuǎn)動平臺 的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為圖1中轉(zhuǎn)角驅(qū)動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為圖1中球形鉸鏈機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的詳細描述。圖f 3所示機械自鎖式高精度轉(zhuǎn)動平臺，包括基座1及設(shè)置在基座1上方的轉(zhuǎn)動 平臺2和轉(zhuǎn)臺支架3。轉(zhuǎn)動平臺2的前后兩端設(shè)置有形成其轉(zhuǎn)動軸心線的軸承組件8，軸承 組件8安裝在轉(zhuǎn)臺支架3的頂部，轉(zhuǎn)臺支架3的底部固定在基座1上。轉(zhuǎn)臺支架3的面板 上設(shè)置有轉(zhuǎn)角指示牌5，轉(zhuǎn)角指示牌5上方設(shè)置有與其相匹配的轉(zhuǎn)角指針4，轉(zhuǎn)角指針4的 上端垂直固定在轉(zhuǎn)動平臺2上。轉(zhuǎn)動平臺2的左側(cè)或右側(cè)設(shè)置有轉(zhuǎn)角驅(qū)動機構(gòu)7，轉(zhuǎn)角驅(qū)動 機構(gòu)7的頂端通過球形鉸鏈機構(gòu)6與轉(zhuǎn)動平臺2鉸接,轉(zhuǎn)角驅(qū)動機構(gòu)7的底端通過球形鉸 鏈機構(gòu)6與基座1鉸接。基座1和轉(zhuǎn)動平臺2上安裝轉(zhuǎn)角驅(qū)動機構(gòu)7的一側(cè)分別設(shè)置有與 球形鉸鏈機構(gòu)6相配合的基座鉸鏈座1. 1和轉(zhuǎn)動平臺鉸鏈座2. 1。如圖3所示，軸承組件8包括階梯狀轉(zhuǎn)動軸8. 1、軸承8. 2和軸承端蓋8. 3，階梯狀 轉(zhuǎn)動軸8. 1固定在所述轉(zhuǎn)動平臺2的前后兩端，轉(zhuǎn)角指針4的上端通過緊固件與階梯狀轉(zhuǎn) 動軸8. 1固定連接。如圖4所示，轉(zhuǎn)角驅(qū)動機構(gòu)7包括上拉螺桿7. 1、異形雙螺旋螺母7. 2、與異形雙螺旋螺母7. 2固定的手輪7. 3和套在上拉螺桿7.1外的下拉中空螺桿7. 4。異形雙螺旋螺母 7. 2為中空貫穿結(jié)構(gòu)，異形雙螺旋螺母7. 2的上、下部分設(shè)置有螺距相同、旋向相反的內(nèi)螺 紋。異形雙螺旋螺母7. 2上部分的內(nèi)螺紋與上拉螺桿7.1的外螺紋連接，異形雙螺旋螺母 7. 2下部分的內(nèi)螺紋與下拉中空螺桿7. 4的外螺紋連接。下拉中空螺桿7. 4的中空孔7. 4.1 的深度比上拉螺桿7.1的長度長。[0022]如圖5所示,球形鉸鏈機構(gòu)6包括包括用以與基座鉸鏈座1.1或轉(zhuǎn)動平臺鉸鏈座 2.1固定連接的聯(lián)接軸瓦6. 1，聯(lián)接軸瓦6.1內(nèi)設(shè)置有轉(zhuǎn)動球鉸6. 2，轉(zhuǎn)動球鉸6. 2與聯(lián)接軸 瓦6.1之間設(shè)置有防扭定位銷6. 3，防扭定位銷6. 3的軸心線與轉(zhuǎn)動平臺2的轉(zhuǎn)動軸心線平 行。轉(zhuǎn)動球鉸6. 2內(nèi)腔設(shè)置有與轉(zhuǎn)角驅(qū)動機構(gòu)7的上拉螺桿7.1或下拉中空螺桿7. 4連接 的內(nèi)螺紋6. 2.1。[0023]本實用新型的工作過程[0024]轉(zhuǎn)角指針4與轉(zhuǎn)動平臺2垂直,轉(zhuǎn)角指示牌5的零刻度指示的是轉(zhuǎn)動平臺2與基 座I平行時的狀態(tài)。兩個階梯狀轉(zhuǎn)動軸8.1形成轉(zhuǎn)動平臺2的轉(zhuǎn)動軸心線A-A，轉(zhuǎn)角驅(qū)動機 構(gòu)7驅(qū)動轉(zhuǎn)動平臺2轉(zhuǎn)動。[0025]當(dāng)轉(zhuǎn)動手輪7. 3時，上拉螺桿7.1和下拉中空螺桿7. 4分別向異形雙螺旋螺母7. 2 的中心線伸長或縮進，轉(zhuǎn)角驅(qū)動機構(gòu)7將直線運動轉(zhuǎn)換成了轉(zhuǎn)動平臺的旋轉(zhuǎn)運動，從而實 現(xiàn)轉(zhuǎn)動平臺2的角度調(diào)節(jié)。[0026]上極限位置時，上拉螺桿7.1端部與異形雙螺旋螺母7. 2上部分的螺紋底部平齊， 下拉中空螺桿7. 4端部與異形雙螺旋螺母7. 2下部分的螺紋底部平齊。[0027]下極限位置時，上拉螺桿7.1端部完全插入下拉中空螺桿7. 4的中空孔7. 4.1內(nèi)。 此時，轉(zhuǎn)動平臺2到達極限位置。由于上拉螺桿7.1、下拉中空螺桿7. 4和異形雙螺旋螺母 7. 2間的螺紋壓力角設(shè)計較小，可起到自鎖效果。[0028]當(dāng)轉(zhuǎn)動平臺2轉(zhuǎn)動到一定角度時，兩端的軸瓦6.1與上拉螺桿7.1或下拉中空螺 桿7. 4接觸后，轉(zhuǎn)角驅(qū)動機構(gòu)7的上拉螺桿7.1和下拉中空螺桿7. 4無法繼續(xù)向兩端伸長， 從而確保上拉螺桿7.1和下拉中空螺桿7. 4無法從異形雙螺旋螺母7. 2脫開，提高了平臺 的可靠性。[0029]由于防扭定位銷6. 3的軸心線與轉(zhuǎn)動平臺2的轉(zhuǎn)動軸心線平行，轉(zhuǎn)動球鉸6. 2繞 著防扭定位銷6. 3的軸心線方向轉(zhuǎn)動，球形鉸鏈機構(gòu)6可以避免轉(zhuǎn)角驅(qū)動機構(gòu)7軸線方向 變化后引起的驅(qū)動機構(gòu)7軸線與轉(zhuǎn)動平臺2間夾角變化導(dǎo)致卡滯的現(xiàn)象。
權(quán)利要求1.一種機械自鎖式高精度轉(zhuǎn)動平臺，包括基座(I)及設(shè)置在基座(I)上方的轉(zhuǎn)動平臺(2)和轉(zhuǎn)臺支架(3)，其特征在于所述轉(zhuǎn)動平臺(2)的前后兩端設(shè)置有形成其轉(zhuǎn)動軸心線的軸承組件(8)，所述軸承組件(8)安裝在轉(zhuǎn)臺支架(3)的頂部，所述轉(zhuǎn)臺支架(3)的底部固定在基座(I)上；所述轉(zhuǎn)臺支架(3)的面板上設(shè)置有轉(zhuǎn)角指示牌(5)，所述轉(zhuǎn)角指示牌(5)上方設(shè)置有與其相匹配的轉(zhuǎn)角指針(4)，所述轉(zhuǎn)角指針(4)的上端垂直固定在轉(zhuǎn)動平臺(2)上；所述轉(zhuǎn)動平臺(2)的左側(cè)或右側(cè)設(shè)置有轉(zhuǎn)角驅(qū)動機構(gòu)(7)，所述轉(zhuǎn)角驅(qū)動機構(gòu)(7)的頂端通過球形鉸鏈機構(gòu)(6)與轉(zhuǎn)動平臺(2)鉸接，所述轉(zhuǎn)角驅(qū)動機構(gòu)(7)的底端通過球形鉸鏈機構(gòu)(6)與基座(I)鉸接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機械自鎖式高精度轉(zhuǎn)動平臺，其特征在于所述軸承組件(8)包括階梯狀轉(zhuǎn)動軸(8.1)、軸承(8. 2)和軸承端蓋(8. 3)，所述階梯狀轉(zhuǎn)動軸(8.1)固定在所述轉(zhuǎn)動平臺(2)的前后兩端，所述轉(zhuǎn)角指針(4)的上端通過緊固件與階梯狀轉(zhuǎn)動軸(8.1)固定連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的機械自鎖式高精度轉(zhuǎn)動平臺，其特征在于所述轉(zhuǎn)角驅(qū)動機構(gòu)(7)包括上拉螺桿(7.1)、異形雙螺旋螺母(7. 2)、與異形雙螺旋螺母(7. 2)固定的手輪(7. 3)和套在上拉螺桿(7.1)外的下拉中空螺桿(7. 4)，所述異形雙螺旋螺母(7. 2)為中空貫穿結(jié)構(gòu)，所述異形雙螺旋螺母(7. 2)的上、下部分設(shè)置有螺距相同、旋向相反的內(nèi)螺紋，所述異形雙螺旋螺母(7. 2)上部分的內(nèi)螺紋與上拉螺桿(7.1)的外螺紋連接，所述異形雙螺旋螺母(7. 2)下部分的內(nèi)螺紋與下拉中空螺桿(7. 4)的外螺紋連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的機械自鎖式高精度轉(zhuǎn)動平臺，其特征在于所述下拉中空螺桿(7. 4)的中空孔(7. 4.1)的深度比上拉螺桿(7.1)的長度長。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的機械自鎖式高精度轉(zhuǎn)動平臺，其特征在于所述基座(I)和轉(zhuǎn)動平臺(2)上安裝轉(zhuǎn)角驅(qū)動機構(gòu)(7)的一側(cè)分別設(shè)置有與球形鉸鏈機構(gòu)(6)相配合的基座鉸鏈座(1.1)和轉(zhuǎn)動平臺鉸鏈座(2.1)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的機械自鎖式高精度轉(zhuǎn)動平臺，其特征在于所述基座(I)和轉(zhuǎn)動平臺(2)上安裝轉(zhuǎn)角驅(qū)動機構(gòu)(7)的一側(cè)分別設(shè)置有與球形鉸鏈機構(gòu)(6)相配合的基座鉸鏈座(1.1)和轉(zhuǎn)動平臺鉸鏈座(2.1)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的機械自鎖式高精度轉(zhuǎn)動平臺，其特征在于所述球形鉸鏈機構(gòu)(6)包括用以與基座鉸鏈座(1.1)或轉(zhuǎn)動平臺鉸鏈座(2.1)固定連接的聯(lián)接軸瓦(6.1),所述聯(lián)接軸瓦(6.1)內(nèi)設(shè)置有轉(zhuǎn)動球鉸(6. 2)，所述轉(zhuǎn)動球鉸(6. 2)與聯(lián)接軸瓦(6.1)之間設(shè)置有防扭定位銷(6. 3)，所述防扭定位銷(6. 3)的軸心線與轉(zhuǎn)動平臺(2)的轉(zhuǎn)動軸心線平行，所述轉(zhuǎn)動球鉸(6. 2)內(nèi)腔設(shè)置有與轉(zhuǎn)角驅(qū)動機構(gòu)(7)的上拉螺桿(7.1)或下拉中空螺桿(7. 4)連接的內(nèi)螺紋(6. 2.1)。
專利摘要本實用新型公開了一種機械自鎖式高精度轉(zhuǎn)動平臺，包括基座及設(shè)置在基座上方的轉(zhuǎn)動平臺和轉(zhuǎn)臺支架，轉(zhuǎn)動平臺的前后兩端設(shè)置有形成其轉(zhuǎn)動軸心線的軸承組件，軸承組件安裝在轉(zhuǎn)臺支架的頂部，轉(zhuǎn)臺支架的底部固定在基座上；轉(zhuǎn)臺支架的面板上設(shè)置有轉(zhuǎn)角指示牌，轉(zhuǎn)角指示牌上方設(shè)置有與其相匹配的轉(zhuǎn)角指針，轉(zhuǎn)角指針的上端垂直固定在轉(zhuǎn)動平臺上；轉(zhuǎn)動平臺的左側(cè)或右側(cè)設(shè)置有轉(zhuǎn)角驅(qū)動機構(gòu)，轉(zhuǎn)角驅(qū)動機構(gòu)的頂端通過球形鉸鏈機構(gòu)與轉(zhuǎn)動平臺鉸接，轉(zhuǎn)角驅(qū)動機構(gòu)的底端通過球形鉸鏈機構(gòu)與基座鉸接。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，能夠可靠實現(xiàn)轉(zhuǎn)動平臺角度的精確無級調(diào)節(jié)及自鎖的要求。
文檔編號G01B21/32GK202869477SQ201220482089
公開日2013年4月10日 申請日期2012年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月20日
發(fā)明者劉豐, 齊軍, 劉剛, 戴青, 羅家璘, 胡火焰, 唐順杰, 蔡天舒, 何彬, 尚波, 王軍, 傅捷 申請人:武漢海王機電工程技術(shù)公司