一种分层调整式自动调平装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种调整光电精密测量仪器水平度的装置，具体涉及一种分层调整式自动调平装置，该装置应用于光电仪器空间位置变化后的水平度重新调整，并且该位置变化不会引起测量仪器水平度发生较大变化(超过10° )的场合。
【背景技术】
[0002]在现代光电测试中，经常需要把测试设备进行精确地调平，以满足系统的工作要求。传统的调平方式通过设备上的水平度检测仪器显示的水平状态，进行手动调平，费时费力，严重影响测试效率。自动调平方式相对人工调平具有调平时间短、精度高、可靠性高等优点。目前主流的自动调平方式多采用三支腿或四支腿式自动调平，其中三支腿式调平平台容易实现，但其稳定性和抗倾覆能力较差；四支腿式调平平台抗倾覆能力强，但存在静不定问题，容易产生“虚腿”，静不定次数越高，系统越复杂。无论是三支腿还是四支腿平台，都需要通过相对复杂的控制算法实现，设计成本较高，并且受到机械结构间隙的影响，最终的调平精度无法实现更高的突破。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种分层调整式自动调平装置，该装置可以提高光电精密测量仪器的水平度调节精度，结构简单，可靠性高。
[0004]实现本发明目的的技术方案:一种分层调整式自动调平装置，其包括上下设置的上下两层角度调整机构，每层角度调整机构均包括I台伺服电机，这2台伺服电机的伸出轴中心线相互垂直；
[0005]所述的下层角度调整机构的伺服电机一固定在电机支座一上，电机支座一固定在下安装板上面；伺服电机一的伸出轴连接联轴器一，联轴器一与梯形丝杆一的一端连接，梯形丝杆一的另一端连接在带滑动轴承双耳环移动支座一上，带滑动轴承双耳环移动支座一放置在下安装板的直线导轨一上；伺服电机一通过联轴器一带动梯形丝杆一转动，梯形丝杆一的转动带动带滑动轴承双耳环移动支座一沿下安装板上的直线导轨一做直线运动；
[0006]所述的上层角度调整机构的伺服电机二固定在电机支座二上，电机支座二固定在中安装板上面；伺服电机二的伸出轴连接联轴器二，联轴器二与梯形丝杆二的一端连接，梯形丝杆二的另一端连接在带滑动轴承双耳环移动支座二上，带滑动轴承双耳环移动支座二放置在中安装板的直线导轨三上；伺服电机二通过联轴器二带动梯形丝杆二转动，梯形丝杆二的转动带动带滑动轴承双耳环移动支座二沿中安装板上的直线导轨三做直线运动；
[0007]通过销轴一将带滑动轴承单耳环移动支座一与带滑动轴承双耳环移动支座一连接，带滑动轴承双耳环移动支座一带动带滑动轴承双耳环移动支座一沿中安装板下面的直线导轨二做直线运动；
[0008]通过销轴三将带滑动轴承单耳环移动支座二与带滑动轴承双耳环移动支座二连接，带滑动轴承双耳环移动支座二带动带滑动轴承单耳环移动支座二沿上安装板下面的直线导轨四做直线运动；
[0009]在下安装板的一侧上面固定有下耳环关节支座一，在中安装板的一侧下面对应位置处固定有上耳环关节支座一，通过销轴二将上耳环关节支座一与下耳环关节支座一连接；其中，连接带滑动轴承双耳环移动支座一与带滑动轴承单耳环移动支座一的销轴一轴心与连接上耳环关节支座一与下耳环关节支座一的销轴二轴心存在高度差，当带滑动轴承双耳环移动支座一带动带滑动轴承单耳环移动支座一沿中安装板下面的直线导轨二做直线运动过程中，带滑动轴承单耳环移动支座一的位置移动会造成自身绕销轴轴心线的微小转动，从而使角度调整机构的下安装板与中安装板产生角度变化，由此实现下层角度调整机构的角度电动调整；
[0010]在中安装板的一侧上面固定有下耳环关节支座二，在上安装板的一侧下面对应位置处固定有上耳环关节支座二，通过销轴四将上耳环关节支座二与下耳环关节支座二连接；其中，连接带滑动轴承单耳环移动支座二与带滑动轴承双耳环移动支座二的销轴三轴心与连接上耳环关节支座二与下耳环关节支座二的销轴四轴心存在高度差，当带滑动轴承双耳环移动支座二带动带滑动轴承单耳环移动支座二沿上安装板下面的直线导轨四做直线运动过程中，带滑动轴承单耳环移动支座二的位置移动会造成自身绕销轴轴心线的微小转动，从而使角度调整机构的中安装板与上安装板产生角度变化，由此实现上层角度调整机构的角度电动调整；在上安装板的上方安装电子水平仪。
[0011]如上所述的一种分层调整式自动调平装置，其所述的电子水平仪测量上下两层角度调整机构对应方向上的水平度偏移量，并将测得值反馈到电脑终端，电脑终端与伺服电机连接，通过反馈的值驱动伺服电机转动。
[0012]如上所述的一种分层调整式自动调平装置，其所述的上下两层角度调整机构可在±10°的角度范围内，可以通过反复调整带滑动轴承单耳环移动支座一以及带滑动轴承单耳环移动支座二的位置，实现上安装板上平面的电子水平仪测量面达到水平状态。
[0013]如上所述的一种分层调整式自动调平装置，其所述的联轴器一设置在带座轴承一上，所述的联轴器二设置在带座轴承二上。
[0014]如上所述的一种分层调整式自动调平装置，其所述的连接带滑动轴承单耳环移动支座一与带滑动轴承双耳环移动支座一的销轴一通过轴用弹性挡圈一锁紧；所述的连接带滑动轴承单耳环移动支座二与带滑动轴承双耳环移动支座二的销轴三通过轴用弹性挡圈二锁紧。
[0015]如上所述的一种分层调整式自动调平装置，其所述的连接上耳环关节支座一与下耳环关节支座一的销轴二通过圆螺母一锁紧；所述的连接上耳环关节支座二与下耳环关节支座二的销轴四通过圆螺母二锁紧。
[0016]如上所述的一种分层调整式自动调平装置，其所述的带滑动轴承双耳环移动支座一固定在直线导轨一带有的滑块一上，滑块一沿下安装板上的直线导轨一做直线运动；所述的带滑动轴承单耳环移动支座一固定在直线导轨二带有的滑块二上，滑块二沿中安装板下面的直线导轨二做直线运动；所述的带滑动轴承双耳环移动支座二固定在直线导轨三带有的滑块三上，滑块三沿中安装板上的直线导轨三做直线运动；所述的带滑动轴承单耳环移动支座二固定在直线导轨四带有的滑块四上，滑块四沿上安装板下面的直线导轨四做直线运动。
[0017]本发明的效果在于:本发明所述的分层调整式自动调平装置，其设计两层伺服电机轴线相互垂直的角度调整机构，每层角度调整机构由伺服电机、电机支座、联轴器、梯形丝杆、双耳环移动支座、单耳环移动支座、直线导轨等组成，通过伺服电机带动梯形丝杆转动，使双耳环移动支座带动单耳环移动支座沿梯形丝杆轴线运动，由于双耳环移动支座的销轴孔与耳环关节支座的销轴孔有一定的高度差，因此单耳环移动支座的位置移动会造成自身绕销轴中心线的微小转动，从而使角度调整机构的上下两层安装板产生角度变化，由此可以实现单层机构的角度电动调整。本发明上下两层角度调整机构通过反复调整，实现两个方向上水平度自动调平。由于在比较小的角度范围内，该反复过程是收敛的，因此最终可以实现高精度的自动调平工作。本发明装置可以提高光电精密测量仪器的水平度调节精度，结构简单，可靠性高。
【附图说明】
[0018]图1为本发明所述的一种分层调整式自动调平装置的单层角度调整机构的局部纵剖面构造图。
[0019]图2为本发明所述的一种分层调整式自动调平装置主视图。
[0020]图3为本发明所述的一种分层调整式自动调平装置俯视图。
[0021]图中:1.下安装板；2.伺服电机一 ；3.电机支座一 ；4.联轴器一 ；5.带座轴承一；6.梯形丝杆一 ；7.带滑动轴承双耳环移动支座一 ；8.带滑动轴承单耳环移动支座一 ；9.销轴一 ；10.轴用弹性挡圈一 ；11.直线导轨一 ；12.滑块一 ；13.直线导轨二 ；14.滑块二 ；15.上耳环关节支座一；16.下耳环关节支座一；17.销轴二；18.圆螺母一；19.中安装板；20.伺服电机二；21.电机支座二；22.联轴器二；23.带座轴承二；24.梯形丝杆二；25.带滑动轴承双耳环移动支座二；26.带滑动轴承单耳环移动支座二；27.销轴三；28.轴用弹性挡圈二 ；29.直线导轨三；30.滑块三；31.直线导轨四；32.滑块四；33.上耳环关节支座二；34.下耳环关节支座二；35.销轴四；36.圆螺母二；37.上安装板；38.电子水平仪。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图和实施例对本发明所述的一种分层调整式自动调平装置作进一步说明。
[0023]如图1至图3所示，本发明所述的分层调整式自动调平装置，其包括上下设置的上下两层角度调整机构，每层角度调整机构均包括I台伺服电机2、20，这2台伺服电机2、20的伸出轴中心线相互垂直；每层角度调整机构还包括电机支座、联轴器、梯形丝杆、双耳环移动支座、单耳环移动支座、直线导轨等。
[0024]所述的下层角度调整机构的伺服电机一 2固定在电机支座一 3上，电机支座一 3固定在下安装板I上面。伺服电机一 2的伸出轴连接联轴器一 4，联轴器一 4与梯形丝杆一6的一端连接，梯形丝杆一 6的另一端连接在带滑动轴承双耳环移动支座一 7上，带滑动轴承双耳环移动支座一 7连接在下安装板I的直线导轨一 11上。联轴器一 4设置在带座轴承一 6上。伺服电机一 2通过联轴器一 4带动梯形丝杆一 6转动，梯形丝杆一 6的转动带动带滑动轴承双耳环移动支座一 7沿下安装板I上的直线导轨一 11做直线运动。
[0025]所述的上层角度调整机构的伺服电机二 20固定在电机支座二 21上，电机支座二21固定在中安装板19上面；伺服电机二 20的伸出轴连接联轴器二 22，联轴器二 22与梯形丝杆二 24的一端连接，梯形丝杆二 24的另一端连接在带滑动轴承双耳环移动支座二 25上，带滑动轴承双耳环移动支座二 25连接在中安装板19的直线导轨三29上。联轴器二 22设置在带座轴承二 23上。伺服电机二 20通过联轴器二 22带动梯形丝杆二 24转动，梯形丝杆二 24的转动带动带滑动轴承双耳环移动支座二 25沿中安装板19上的直线导轨三29做直线运动。
[0026]通过销轴一 9将带滑动轴承单耳环移动支座一 8与带滑动轴承双耳环移动支座一7连接，然后通过轴用弹性挡圈一 10锁紧，带滑动轴承双耳环移动支座一 7带动带滑动轴承双耳环移动支座一 7沿中安装板19下面的直线导轨二 13做直线运动。
[0027]通过销轴三27将带滑动轴承单耳环移动支座二 26与带滑动轴承双耳环移动支座二 25连接，然后通过轴用弹性挡圈二 28锁紧，带滑动轴承双耳环移动支座二 25带动带滑动轴承单耳环移动支座二 26沿上安装板37下面的直线导轨四31做直线运动。
[0028]在下安装板I的一侧上面固定有下耳环关节支座一 16，