专利名称：适用于回转体工件的姿态调节装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种适用于回转体工件的姿态调节装置。
背景技术：
光学成像系统广泛应用于日用数码产品、导引头等领域，具有非常高的灵敏度。光学成像系统在接收目标图像信号的同时，也会接收来自干扰源的杂散光信号， 这些杂散光信号会降低像面的对比度和调制传递函数，使整个画面的层次减少，清晰度变 坏，能量分布混乱甚至形成杂散光斑点，严重时使目标图像信号完全被杂散光所淹没，直接 影响光学成像系统(如导弹的导引头或其它管状工件)的性能指标。目前在大多数空空导 弹中采用的红外光学成像系统的灵敏度均非常高，对像质的要求也越来越高，这就造成了 回转体工件对内部和外部的杂散光干扰都比较敏感，这些杂散光干扰会直接影响导引头的 性能指标。可见，光学成像系统的抗杂散光性能成为评价它们整体性能的一个重要内容。通 过改变回转体工件相对干扰源的位置，分析不同姿态下杂散光对光学成像系统的影响，可 以帮助设计人员分析并提高光学成像系统的抗杂散光干扰性能。为了准确获得光学成像系统受杂散光的干扰程度，需要模拟回转体工件相对杂散 光干扰源的不同空间位置状态。因此合理地设计一种姿态调整装置，使其具有对回转体工 件姿态调整的功能是十分重要的。
发明内容
针对现有技术中结构上的不足，本发明的目的是提供一种适用于回转体工件的姿 态调节装置，该装置一方面可以满足对回转体工件进行固定，另一方面可以满足对回转体 工件进行各种姿态调整的要求，使不同外径的回转体工件可以自动轴线对齐、手动横滚、俯 仰调节和高精度水平转动。为实现上述目的，本发明采用的技术方案是提供一种适用于回转体工件的姿态调 节装置，该装置包括电动转台和产品装夹及调整装置，其中所述导轨和产品装夹及调整装 置置于电动转台上，产品装夹及调整装置与电动转台之间通过直线导轨连接，产品装夹及 调整装置能够在电动转台上转动；产品装夹及调整装置包括有夹持组件、双层支撑板组建、 支撑组件、俯仰调节组件，双层板支撑组件设在产品装夹及调整装置中的下部起着支撑的 作用，夹持组件通过螺钉与双层板支撑组件相连，夹持组件的一侧设有支撑组件，支撑组件 与双层板支撑组件进行螺纹配合，能够通过手动旋转支撑组件来调整工件支撑点的高低， 用于调节俯仰角的俯仰调节组件设于姿态调整装置的最右端，俯仰调节组件与双层板支撑 组件是轴连接。本发明的效果是使用该装置可装夹三种不同外径的回转体工件，保证不同外径回 转体工件装夹位置中心高度一致；可实现一定角度的俯仰微调和360°的横滚调整，以及 士 180°水平转动；转台达位精度士0. 1°，负载彡20kg，转台放置稳定、可靠，运行平稳，有3机械限位，有急停功能；整个姿态调整装置具有减振和抗磁性能，具有良好的刚度和强度； 控制装置噪声低、稳定、可靠、安全，易于操作；可根据不同长度的回转体工件，调整其前端 探测器位于转台的回转中心处。该装置可以广泛应用于地对空或空对空导弹的导引头调试 中所需的姿态调节，筒形光学系统调试的姿态调整，以及机床的回转轴精密测试中的姿态 调整等。
图1是本发明的姿态调整装置的三维构成图；图2是本发明装置的产品装夹及调整装置的三维构成图；图3是本发明装置的双层板支撑组件的三维构成图；图4是本发明装置的夹持组件的三维构成图；图5是本发明装置的支撑组件的三维构成图；图6是本发明装置的俯仰调节组件的三维构成图。图中1、电动转台2、导轨 3、滑块4、产品装夹及调整装置5、夹持组件6、双层板支撑组件7、支撑组件8、俯仰调节组件9、上底板10、螺纹台 11、轴承上盖12，22，28、深沟球轴承13、筋14、下底板 15、旋转轴16、轴架17、外圆筒18、端盖19、阶梯套筒 20、法兰盘21、机架^3、套圈24、内套筒 25、后盖26、轴承轴27、销子29、支撑板 30、轴承盖31、上盖32、螺纹筒33、把手 34、轴承架底板35、把手36、支撑轴37、旋转轴 38、支撑轴外套
具体实施例方式结合附图及实施例对本发明的适用于回转体工件的姿态调节装置的结构和姿态 调整方法加以说明。本发明的适用于回转体工件的姿态调整装置，该装置包括电动转台1和产品装夹 及调整装置4，所述导轨2和产品装夹及调整装置4置于电动转台1上，产品装夹及调整装 置4与电动转台1之间通过直线导轨连接，产品装夹及调整装置4能够在电动转台1上转 动；产品装夹及调整装置4包括有夹持组件5、双层支撑板组建6、支撑组件7、俯仰调节组 件8，双层板支撑组件6设在产品装夹及调整装置4中的下部起着支撑的作用，夹持组件5 通过螺钉与双层板支撑组件6相连，夹持组件5的一侧设有支撑组件7，支撑组件7与双层 板支撑组件6进行螺纹配合，能够通过手动旋转支撑组件7来调整工件支撑点的高低，用于 调节俯仰角的俯仰调节组件8设于姿态调整装置的最右端，俯仰调节组件8与双层板支撑 组件6是轴连接。如图1、2、3所示，本发明的产品装夹及调整装置按照实现功能的不同又划分为四 个部分，分别是双层板支撑组件6，夹持组件5，支撑组件7和俯仰调节组件8。所述的双层板支撑组件6在整体结构中主要起着支撑的作用，它用于承受其它三个组件的重量。双层板支撑组件主要由上底板9、螺纹台10、轴承上盖11、深沟球轴承12， 6010型、筋13、下底板14、旋转轴15和轴架16组成。下底板14上面通过轴架16和旋转轴 15与上底板9相连，下面连接导轨2和滑块3，从而实现与电动转台1的连接。上底板9左 侧选用两组螺钉分别连接轴架16和夹持组件5 ；右侧大孔附近的一组螺纹孔用来连接轴承 上盖11，盖内安放深沟球轴承12，6010型；在上底板9中部有五组孔，每组孔由一个大圆孔 和四个螺纹孔组成，它用来安装螺纹台10以及支撑组件7，可以根据不同长度的回转体工 件，来选择相应的支撑组件位置。上底板9俯仰调节的旋转轴37为开口销，其为标准配件， 型号为2X10 (GB/T91)。螺纹台10通过一组螺钉固定在上底板上，并通过其内部的螺纹与 支撑组件相连接，通过旋动支撑组件中的螺纹筒32，来调节支撑点的高度，以适应不同外径 的回转体工件。轴承上盖11通过螺钉固定在上底板9上，其下部凹进去的空间用于安放深 沟球轴承12，6010型，上方的圆孔可让俯仰调节组件8穿过。所述的夹持组件5通过螺钉与双层板支撑组件的上底板9相连。一方面，它通过 其内部的阶梯套筒19和锁紧螺钉来实现对三种不同外径回转体工件的装夹。另一方面，其 内部的外圆筒17与内套筒对之间通过轴承连接，用手旋转固定在内套筒后侧的后盖25，可 以实现回转体工件的360°横向滚动。如图4所示，夹持组件主要由外圆筒17、端盖18、阶梯套筒19、法兰盘20、机架21、 深沟球轴承22，61918型、套圈23、内套筒M和后盖25组成。机架21选用五块合金铝板通 过电弧焊焊接而成，它与外圆筒17的连接是需要配做的，保证外圆筒的轴线到上底板上表 面的距离在220mm左右。外圆筒的内部与2个深沟球轴承22，61918型的外圈配合，轴承的 内圈与内套筒M配合，这样可以旋转连接在内套筒尾部的后盖，来实现手动横向滚动；外 圆筒的两段各有一组螺纹孔，用螺钉分别与2个端盖连接，对轴承起到轴向固定的作用；外 圆筒的下部有四个螺纹孔，用来把它固定在机架上。端盖18通过其上的一组圆孔，用螺钉 连接到外圆筒17的两端，对置于外圆筒内的深沟球轴承22，61918型进行轴向固定。内套 筒M的外表面与深沟球轴承22，61918的内圈相配合，而深沟球轴承的外圈与外圆筒的内 表面配合，可以实现横向滚动；它的后端有一组螺纹孔，通过螺钉与后盖25相连接，进行手 动横向滚动调节时，可以用手旋动后盖25 ；后盖25的前端也有一组螺纹孔，通过螺钉与法 兰盘20相连接。后盖25通过一组螺钉与内套筒M相连接，用手旋转后盖25以带动内套 筒对，可完成回转体工件的手动横向滚动的姿态调整。此外，后盖25配合内套筒M，可以 对内套筒M进行轴向定位。法兰盘20上有两圈朝向相反的沉头孔，内侧的一组孔用于连接内套筒对，外侧的 一组孔用于连接阶梯套筒19，从而把阶梯套筒19与内套筒M连接起来。在法兰盘20的圆 周上贴有刻度线，来表示横向滚动转过的角度，指针设在端盖18或外圆筒17上。阶梯套筒 19后端有一组螺纹孔，通过螺钉与法兰盘20及内套筒对相连接；阶梯套筒19的内部是三 段具有不同直径的阶梯孔，它们分别用来夹持三种不同外径的回转体工件；在阶梯套筒19 外侧沿圆周的方向上，有三组螺纹通孔，这些螺纹孔可旋入螺钉，当对这些螺钉进行锁紧的 时候，螺钉的末端会挤压回转体工件的外壁，实现对回转体工件的夹紧。为避免回转体工件 的外壁被锁紧螺钉的末端过度挤压而造成破损，需要在阶梯套筒19的内表面上粘上一层 厚度约2mm的橡胶层。外圆筒17在内套筒M的外面，其两端分别与两个61918型的深沟 球轴承22相接触，起到对深沟球轴承22进行定位的作用。
所述的支撑组件7位于夹持组件5的右侧，通过组件内的螺纹筒32与双层板支撑 组件6的螺纹台10进行螺纹配合，通过手动旋转螺纹筒，调整支撑点的高低，以适应不同外 径的回转体工件。该组件的主要作用是支撑回转体工件露出阶梯套筒19的部分，上底板9 上距离夹持组件5有五个不同位置，用来固定螺纹台10。如图5所示，支撑组件7主要由轴承轴沈、销子27、深沟球轴承观，6202型、支撑 板四、轴承盖30、上盖31、螺纹筒32、把手33轴承架底板34组成。螺纹筒32的外螺纹用 来和双层板支撑组件6相配合，进而调节工件支撑点的高度，可调节高度为80mm ；在外螺纹 的上方对称的位置上，有一对螺纹通孔，它用来安放把手33 ；把手33的表面有一定长度的 外螺纹，它用来旋入螺纹筒32侧壁上的孔，在调整支撑组件7支撑点高度的时候，用手拧螺 纹筒上的把手33，便于用力。螺纹筒32的顶端有一组螺纹孔，用来与上盖31相连接。上盖 31四周有一组沉头孔，利用沉头螺钉可以与螺纹筒32相连；中央有一个通孔，同销子27和 轴承架底板；34上的孔相配合，可以调节6202型的深沟球轴承28的轴线与回转体工件中心 线线保持垂直。销子27用来连接轴承架底板34和上盖31，使它们各自中心小孔的轴线对 齐，并可使二者绕销子27进行自由转动。所述的俯仰调节组件8位于姿态调整装置的最右端，它通过旋转轴37与下底板14 上的轴架16相连接，绕旋转轴转动；此外该组件中的支撑轴外套也与双层板支撑组件6中 的上底板9以及6010型的深沟球轴承12相配合。俯仰调节组件用于调节回转体工件对下 底板14的俯仰角，同时也起着分担一部分受力的作用。如图6所示，俯仰调节组件8主要由把手35、支撑轴36、旋转轴37和支撑轴外套 38构成。支撑轴外套的侧壁上有对称的二个螺纹孔，用来安装把手；其内表面有螺纹，用来 和支撑轴配合，进行回转体工件的俯仰调节；其外表面与双层板支撑组件6中6010型的深 沟球轴承12的内圈配合。支撑轴36下部的孔与旋转轴37配合，支撑轴可绕旋转轴旋转， 以保证支撑轴外套38与6010型的深沟球轴承12以及上底板9始终保持面接触；带螺纹的 部分与支撑轴外套配合，进行回转体工件的俯仰调节；支撑轴上部标有刻度，可实时读取俯 仰调整角度。由于旋转轴要承载较大的压力，故所用材料为不锈钢。旋转轴37同支撑轴和 轴架相配合，支撑轴可绕开口销转动；旋转轴右侧有一个直径为2mm的通孔，用来插开口销 GB/T912 X 15，对旋转轴进行轴向定位。所述的回转体工件的姿态调整过程如下1、初始化过程a)调整俯仰调节组件8，使俯仰角为零度；b)转动后盖25，使横滚角指针指为零度；C)调整转台，使其归零。2、将回转体工件末端放于阶梯套筒19内，用锁紧螺钉夹持住，另一端用支撑组件 7支撑住；3、手动调整俯仰调节组件8和阶梯套筒19，实现俯仰调整和横滚调整；使转台转动， 调整水平转动角度范围达到士 180°，完全实现了对回转体工件的夹持和姿态调整的目的。本发明使用的回转体工件姿态调整装置，达到了对回转体工件夹持和姿态调整的 目的，回转体工件包括有如地对空或空对空导弹的导引头、筒形光学系统及机床的回转轴 等，可以很好地模拟回转体工件相对杂散光干扰源的各种姿态。权利要求
1.一种回转体工件的姿态调整装置，该装置包括电动转台(1)和产品装夹及调整装置 G)，其特征是所述导轨( 和产品装夹及调整装置(4)置于电动转台(1)上，产品装夹及 调整装置(4)与电动转台(1)之间通过直线导轨连接，产品装夹及调整装置(4)能够在电 动转台⑴上转动；产品装夹及调整装置(4)包括有夹持组件(5)、双层支撑板组建(6)、支撑组件(7)、俯 仰调节组件(8)，双层板支撑组件(6)设在产品装夹及调整装置(4)中的下部起着支撑的作 用，夹持组件( 通过螺钉与双层板支撑组件(6)相连，夹持组件( 的一侧设有支撑组件 (7)，支撑组件(7)与双层板支撑组件(6)进行螺纹配合，能够通过手动旋转支撑组件(7) 来调整工件支撑点的高低，用于调节俯仰角的俯仰调节组件(8)设于姿态调整装置的最右 端，俯仰调节组件(8)与双层板支撑组件(6)是轴连接。
2.根据权利要求1所述的回转体工件的姿态调整装置，其特征是所述夹持组件(5) 包括有外圆筒(17)，端盖(18)，阶梯套筒(19)，法兰盘(20)，机架(21)，深沟球轴承(22)， 套圈(2 ，内套筒(24)及后盖(25)；机架(21)与外圆筒(17)相连接，外圆筒(17)内设有 内套筒(M)，外圆筒(17)内装有二个深沟球轴承(22)，二个深沟球轴承0 的内圈与内 套筒04)配合实现手动横向滚动，外圆筒(17)的两端分别设有端盖(18)，外圆筒(17)的 下部有螺纹孔并固定于机架上，内套筒04)的一端通过螺钉与后盖0 相连接，另 一端与法兰盘OO)相连接，法兰盘OO)连接阶梯套筒(19)，阶梯套筒(19)的外圆周上贴 有表示横向滚动转过的角度的刻度线，而在端盖(18)或外圆筒(17)上设有指针。
3.根据权利要求1所述的回转体工件的姿态调整装置，其特征是所述双层板支撑组 件(6)包括有上底板(9)、螺纹台(10)、轴承上盖(11)、深沟球轴承(12)、筋(13)、下底板 (14)、旋转轴(1 及轴架(16)；下底板(14)上面通过轴架(16)和旋转轴(1 与上底板 (9)相连，下底板(14)下面连接导轨( 和滑块(3)，上底板(9) 一侧与连接轴架(16)和 夹持组件( 另一侧连接轴承上盖(11)，轴承上盖(11)内安装有深沟球轴承(12)，在上底 板(9)的中部设有五组孔用于安装螺纹台(10)以及支撑组件(7)，螺纹台(10)与支撑组件(7)相连接，并通过旋动支撑组件(7)中的螺纹筒(3 调节支撑点的高度。
4.根据权利要求1所述的回转体工件的姿态调整装置，其特征是所述支撑组件(7) 包括有轴承轴(26)，销子(27)，深沟球轴承(观)，支撑板(四)，轴承盖(30)，上盖(31)，螺 纹筒(32)，把手(33)和轴承架底板(34)；螺纹筒(32)的外螺纹与双层板支撑组件(6)的 螺纹台(10)相配合，其中部设有两个圆周对称的螺纹孔，把手(3 通过螺纹连接在螺纹 筒(3 侧壁上的孔，螺纹筒(3 的顶端与上盖(31)相连接，上盖(31)通过螺钉与螺纹筒 (32)相连，支撑组件(7)中心设有一个通孔，通过销子、2Τ)将轴承架底板(34)和上盖(31) 连接。
5.根据权利要求1所述的回转体工件的姿态调整装置，其特征是所述俯仰调节组件(8)包括有把手(35)、支撑轴(36)、旋转轴(37)及支撑轴外套(38)，俯仰调节组件(8)的 外表面与双层板支撑组件(6)通过深沟球轴承(1 配合，支撑轴(36)上设有支撑轴外套 (38)，支撑轴外套(38)的外周两侧分别设有把手(35)，支撑轴(36)下部设有旋转轴(37)， 旋转轴(37)与支撑轴(36)底部的开孔相配合，使支撑轴(36)能够围绕旋转轴(37)转动。
全文摘要
本发明提供一种回转体工件的姿态调整装置，该装置包括产品装夹及调整装置和转台，二者通过直线导轨连接，保证前者可以在转台上移动，从而可以使回转体工件的前端探测器始终位于转台的回转中心。产品装夹及调整装置采用阶梯套筒与可调支撑组件相结合，可以实现不同外径回转体工件的装夹中心高度保持一致；阶梯套筒通过滚动装置固定在外圆筒上，可以实现360°横滚；俯仰调节组件可以完成回转体工件的俯仰调整。转台选用精密旋转台，可实现回转体工件±180°的水平转动调整。本发明的效果是可装夹三种不同外径的回转体工件，可根据不同长度的回转体工件，调整其前端探测器位于转台的回转中心处。本装置广泛应用于回转体工件或导弹的生产企业、航空航天类科研院校和研究所以及管状工件生产企业。
文档编号F16M11/00GK102052547SQ20101052822
公开日2011年5月11日 申请日期2010年11月2日 优先权日2010年11月2日
发明者傅星, 徐学明, 李季波, 李艳宁, 郭旭敏, 陈澄, 陈琨 申请人:天津大学