專利名稱：一種二維調(diào)向互不干擾的空間角度調(diào)整結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及空間角度的機械調(diào)整裝置，具體涉及一種二維調(diào)向互不干擾的空間角度調(diào)整結(jié)構(gòu)。該機械結(jié)構(gòu)可靠，有一個公共轉(zhuǎn)動中心，保證兩個調(diào)向方向獨立調(diào)向時，彼此互不干擾，易于高精度的制造，可實現(xiàn)二維調(diào)向角度的精密調(diào)整。
背景技術(shù)：
二維調(diào)向架是一種基本的空間角度的機械調(diào)整裝置。目前，空間角度的機械調(diào)整裝置多采用兩個相互垂直轉(zhuǎn)軸的方式實現(xiàn)二維調(diào)向，由于不是公共轉(zhuǎn)動中心，二維調(diào)向必然引起相互干擾，加之轉(zhuǎn)軸的配合有間隙，不能保證二維角度的精密調(diào)整。實用新型01280516. 5 “角度調(diào)整器”采用定心球頭為旋轉(zhuǎn)中心的方式實現(xiàn)二維調(diào)向，采用球頭對凹球面的結(jié)構(gòu)限定球頭位置的結(jié)構(gòu)，由于球頭的限位結(jié)構(gòu)和調(diào)整機構(gòu)都存在間隙，制造的精度不容易很高，不能保證二維角度的精密調(diào)整。因此，為了保證沒有機械間隙，實現(xiàn)二維角度精密調(diào)整，本實用新型提出了有一個公共轉(zhuǎn)動中心的一種二維調(diào)向互不干擾的空間角度調(diào)整結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出了一種二維調(diào)向互不干擾的空間角度調(diào)整結(jié)構(gòu)。為實現(xiàn)發(fā)明目的，采用一個公共轉(zhuǎn)動中心加一個可轉(zhuǎn)動的輪軸的結(jié)構(gòu)。該機械結(jié)構(gòu)可靠，兩個調(diào)向方向獨立調(diào)向時，彼此互不干擾。由于沒有機械間隙，當(dāng)結(jié)構(gòu)制造精度高時，可實現(xiàn)二維精密調(diào)向或者二維精密角度調(diào)整。本發(fā)明的二維調(diào)向互不干擾的空間角度調(diào)整結(jié)構(gòu)，它包括底板、轉(zhuǎn)動本體、支座、球、輪軸、回轉(zhuǎn)調(diào)向器、俯仰調(diào)向器。底板支撐整個機械結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)動本體位于底板的上方，可在一定角度范圍內(nèi)相對底板作自身回轉(zhuǎn)和俯仰運動。支座的下端插入底板并固定底板上，支座的上端設(shè)置成內(nèi)圓錐面；球固定在轉(zhuǎn)動本體上，與支座的內(nèi)圓錐面緊密接觸。輪軸固定在轉(zhuǎn)動本體上并帶著轉(zhuǎn)動本體相對底板作自轉(zhuǎn)?；剞D(zhuǎn)調(diào)向器固定在底板上，回轉(zhuǎn)調(diào)向器的運動件與轉(zhuǎn)動本體接觸并驅(qū)動轉(zhuǎn)動本體在一定角度范圍內(nèi)作回轉(zhuǎn)運動。俯仰調(diào)向器固定在轉(zhuǎn)動本體上，俯仰調(diào)向器的運動件與底板接觸并驅(qū)動轉(zhuǎn)動本體在一定角度范圍內(nèi)作俯仰運動。作為本發(fā)明的改進，可在底板和轉(zhuǎn)動本體間加拉簧，保證底板和轉(zhuǎn)動本體的相對位置的穩(wěn)定性。球的球心體現(xiàn)為公共轉(zhuǎn)動中心，使球的球心在輪軸的理論軸線上，且輪軸的理論軸線平行底板的頂面，從而使轉(zhuǎn)動本體在自身回轉(zhuǎn)和俯仰方向上可分別通過回轉(zhuǎn)調(diào)向器和俯仰調(diào)向器在一定角度范圍內(nèi)同時或分別對公共轉(zhuǎn)動中心進行角度調(diào)整。由于采用了以上一個公共轉(zhuǎn)動中心加一個可轉(zhuǎn)動的輪軸的結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)動本體在自身回轉(zhuǎn)和俯仰方向的兩個轉(zhuǎn) 軸是相互垂直的，因此在回轉(zhuǎn)和俯仰方向獨立調(diào)向時，彼此互不干擾。本發(fā)明的公共轉(zhuǎn)動中心的位置定位的結(jié)構(gòu)主要由外球面和內(nèi)圓錐面緊密接觸組成，可通過調(diào)整支座的高度調(diào)整球的球心高度，進而保證輪軸的理論軸線平行底板的頂面，制造時容易保證高精度。公共轉(zhuǎn)動中心位置的定位精度高，進而實現(xiàn)二維精密調(diào)向或者二維精密角度調(diào)整。本發(fā)明的二維調(diào)向架結(jié)構(gòu)可靠、穩(wěn)定性好，易于高精度的制造，輕載荷時可實現(xiàn)二維角度精密調(diào)整。而且便于增加電氣系統(tǒng)實現(xiàn)電動調(diào)節(jié)。


圖I為本發(fā)明的一種較佳實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖的主視圖。圖2為本發(fā)明的一種較佳實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖的俯視圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖I、圖2為本發(fā)明作進一步詳細(xì)的說明。 如圖I所示，本發(fā)明包括底板I、轉(zhuǎn)動本體2、支座3、球4、輪軸5、回轉(zhuǎn)調(diào)向器6、俯仰調(diào)向器7和拉簧8。如圖I所示，定義球4的球心O為公共轉(zhuǎn)動中心，過球4的球心O且垂直底板I頂面的鉛垂方向為Z軸。如圖2所示，過球4的球心O的輪軸的理論軸線為Y軸，輪軸的理論軸線平行底板I的頂面。繞Z軸的轉(zhuǎn)動為相對底板I作自身回轉(zhuǎn)運動i。繞Y軸的轉(zhuǎn)動為相對底板I作俯仰運動P。底板I支撐整個機械結(jié)構(gòu)，其具體結(jié)構(gòu)應(yīng)該適應(yīng)應(yīng)用場合。轉(zhuǎn)動本體2位于底板I的上方，可在一定角度范圍內(nèi)相對底板I作自身回轉(zhuǎn)和俯仰運動。支座3的下端插入底板I并固定底板I上，支座3的上端設(shè)置成內(nèi)圓錐面，內(nèi)圓錐面向上開口。球4固定在轉(zhuǎn)動本體2上，與支座3的內(nèi)圓錐面緊密接觸。輪軸5固定在轉(zhuǎn)動本體2上并帶著轉(zhuǎn)動本體2相對底板I繞Y軸作自轉(zhuǎn)?；剞D(zhuǎn)調(diào)向器6固定在底板I上，回轉(zhuǎn)調(diào)向器6的運動件與轉(zhuǎn)動本體2接觸，回轉(zhuǎn)調(diào)向器6的運動件的運動產(chǎn)生回轉(zhuǎn)調(diào)向器6的運動件與轉(zhuǎn)動本體2接觸點相對底板I距離變化，驅(qū)動轉(zhuǎn)動本體2在一定角度范圍內(nèi)繞Z軸作回轉(zhuǎn)運動。俯仰調(diào)向器7固定在轉(zhuǎn)動本體2上，俯仰調(diào)向器7的運動件與底板接觸，俯仰調(diào)向器7的運動件的運動產(chǎn)生俯仰調(diào)向器7的運動件與底板I接觸點相對轉(zhuǎn)動本體2距離變化，并驅(qū)動轉(zhuǎn)動本體2在一定角度范圍內(nèi)作俯仰運動。在底板I和轉(zhuǎn)動本體2間加拉簧8，保證底板I和轉(zhuǎn)動本體2的相對位置的穩(wěn)定性。球4的球心O體現(xiàn)為公共轉(zhuǎn)動中心，使球4的球心在輪軸5的理論軸線Y軸上，且輪軸5的理論軸線Y軸平行底板I的頂面，從而使轉(zhuǎn)動本體2在自身回轉(zhuǎn)和俯仰方向上可分別通過回轉(zhuǎn)調(diào)向器6和俯仰調(diào)向器7在一定角度范圍內(nèi)同時或分別對公共轉(zhuǎn)動中心進行角度調(diào)整。由于采用了以上一個公共轉(zhuǎn)動中心加一個可轉(zhuǎn)動的輪軸5的結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)動本體2在自身回轉(zhuǎn)和俯仰方向的兩個轉(zhuǎn)軸，Z軸和Y軸，是相互垂直的，因此在回轉(zhuǎn)和俯仰方向獨立調(diào)向時，彼此互不干擾。二維調(diào)向互不干擾的空間角度調(diào)整結(jié)構(gòu)的角度調(diào)整范圍受制于二維調(diào)向互不干擾的空間角度調(diào)整結(jié)構(gòu)的具體結(jié)構(gòu)形式和附加條件，例如當(dāng)附加條件為保證兩個調(diào)向器 6和7的運動量與二維調(diào)向互不干擾的空間角度調(diào)整結(jié)構(gòu)的調(diào)整的角度之間的關(guān)系是基本上線性的，則二維調(diào)向互不干擾的空間角度調(diào)整結(jié)構(gòu)的角度調(diào)整范圍約為±3°。
為了制造中容易保證回轉(zhuǎn)和俯仰方向獨立調(diào)向時互不干擾的高精度，必須使球4的球心O到輪軸5的距離尺寸較大，以保證兩個轉(zhuǎn)軸Z軸和Y軸的垂直度。本實用新型的公共轉(zhuǎn)動中心的中心位置的結(jié)構(gòu)主要由球4的外球面和支座3的內(nèi)圓錐面緊密接觸組成，可通過調(diào)整支座3的高度調(diào)整球4的球心高度，進而保證輪軸5的理論軸線Y軸平行底板I的頂面，制造時容易保證公共轉(zhuǎn)動中心的位置定位的高精度。進而實現(xiàn)二維精密調(diào)向或者二維精密角度調(diào)整
權(quán)利要求
1.一種保證二維調(diào)向互不干擾的機械結(jié)構(gòu)，它包括底板(I)、轉(zhuǎn)動本體(2)、支座(3)、球⑷、輪軸(5)、回轉(zhuǎn)調(diào)向器(6)、俯仰調(diào)向器(7)和拉簧(8)，其特征在于底板⑴支撐整個機械結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)動本體(2)位于底板(I)的上方，支座(3)的下端插入底板(I)并固定在底板(I)上，支座(3)的上端設(shè)置成內(nèi)圓錐面，內(nèi)圓錐面向上開口，球(4)固定在轉(zhuǎn)動本體(2)上，與支座(3)的內(nèi)圓錐面緊密接觸，球(4)的球心體現(xiàn)為二維調(diào)向的公共轉(zhuǎn)動中心；輪軸(5)固定在轉(zhuǎn)動本體⑵上并帶著轉(zhuǎn)動本體⑵相對底板⑴繞Y軸作自轉(zhuǎn)，回轉(zhuǎn)調(diào)向器(6)固定在底板⑴上并與轉(zhuǎn)動本體⑵接觸，回轉(zhuǎn)調(diào)向器(6)驅(qū)動轉(zhuǎn)動本體⑵在一定角度范圍內(nèi)繞Z軸作回轉(zhuǎn)運動，俯仰調(diào)向器(7)固定在轉(zhuǎn)動本體(2)上并與底板(I)接觸，俯仰調(diào)向器(7)驅(qū)動轉(zhuǎn)動本體(2)在一定角度范圍內(nèi)作俯仰運動；在底板(I)和轉(zhuǎn)動本體⑵間加拉簧(8)，保證底板⑴和轉(zhuǎn)動本體(2)的相對位置的穩(wěn)定性。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的保證二維調(diào)向互不干擾的機械結(jié)構(gòu)，其特征在于球(4)的球心體現(xiàn)為公共轉(zhuǎn)動中心，使球(4)的球心在輪軸(5)的理論軸線上，且輪軸(5)的理論軸線平行底板(I)的頂面，從而使轉(zhuǎn)動本體(2)在自身回轉(zhuǎn)和俯仰方向的兩個轉(zhuǎn)軸相互垂直。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的保證二維調(diào)向互不干擾的機械結(jié)構(gòu)，其特征在于公共轉(zhuǎn)動中心的位置定位的結(jié)構(gòu)主要由外球面和內(nèi)圓錐面緊密接觸組成，可通過調(diào)整支座(3)的高度調(diào)整球(4)的球心高度，進而保證輪軸(5)的理論軸線平行底板(I)的頂面。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種保證二維調(diào)向互不干擾的機械結(jié)構(gòu)，它包括底板(1)、轉(zhuǎn)動本體(2)、支座(3)、球(4)、輪軸(5)、回轉(zhuǎn)調(diào)向器(6)、俯仰調(diào)向器(7)和拉簧(8)組成。球(4)的球心O體現(xiàn)為公共轉(zhuǎn)動中心，使球(4)的球心在輪軸(5)的理論軸線上，且輪軸(5)的理論軸線平行底板(1)的頂面，從而使轉(zhuǎn)動本體(2)在自身回轉(zhuǎn)和俯仰方向上可分別通過回轉(zhuǎn)調(diào)向器(6)和俯仰調(diào)向器(7)在一定角度范圍內(nèi)同時或分別繞公共轉(zhuǎn)動中心進行角度調(diào)整。以上結(jié)構(gòu)使轉(zhuǎn)動本體(2)在自身回轉(zhuǎn)和俯仰方向的兩個轉(zhuǎn)軸是相互垂直的，因此在回轉(zhuǎn)和俯仰方向獨立調(diào)向時，彼此互不干擾。
文檔編號G12B5/00GK102655028SQ20111004989
公開日2012年9月5日 申請日期2011年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月2日
發(fā)明者張昊盧 申請人:張昊盧