一种用于光学导引头动态性能测试装置的连接组件的制作方法

本发明属于测试系统辅助装置，具体涉及一种用于光学导引头动态性能测试装置的连接组件，用于光学导引头动态性能指标测试。

背景技术：

申请人多种型号的红外、可见光导引头均需要进行动态性能指标测试，如图1所示，现有动态性能指标测试装置包括点源目标模拟组件1、连接组件2、测试电缆3、导引头测试系统4、光纤5、仿真控制系统6、控制电缆7、仿真平台8；

如图2所示，点源目标模拟组件1包含点源目标模拟器1.1、四维调整支架1.2和自准直激光装置1.3。

所述点源目标模拟器1.1由申请人向武汉凯尔文光电技术有限公司定制，包括黑体辐射源或可见光辐射源、温度或照度调节装置，具有黑体辐射源温度调节功能或可见光点源照度调节功能，其温度调节范围为25℃～+200℃，照度调节范围为0～10000lx。该目标模拟器外形为长方形箱体，辐射源位于箱体内，箱体前端面开圆形通光孔，开孔尺寸为25mm，调节装置安装在箱体后端面外部。

所述四维调整支架1.2为自研设备，能够进行位置的俯仰调节、位置的转动调节、位置高低升降的粗调及精密调节，还能够进行水平位置的调节，用于支撑点源目标模拟器1.1以及设置在点源目标模拟器1.1上的自准直激光装置1.3。

所述自准直激光装置1.3安装在点源目标模拟器1.1的前端，由激光发射器、固定座和调节螺钉组成，固定座呈板状等边三角形，在其三个角部位分别安装三个激光发射器，三个激光发射器以固定座的中心为圆心，呈120°均匀分布在固定座上半径为120mm的圆上，三个激光器发射光相互平行且均与固定座平面垂直，固定座中心与点源目标模拟器1.1圆形通光孔中心重合，当固定座中心与电源目标模拟器1.1圆形通光孔中心未完全重合时，可以旋转调节螺钉进行相应的调节，以达到调节激光发射器的目的。

仿真平台8由申请人向武汉华中航空测控技术有限公司定制，台体采用“u-o-o”筒型立式结构，包含内框、中框、外框三个框架，轴系及底座，各框架由力矩电机直接驱动、绝对式圆光栅作为角位置反馈元件。外框模拟偏航运动、中框模拟俯仰运动、内框模拟横滚运动。内框采用o形中空框架结构，与中框框架同心，主轴顶面设计有基准面及螺栓孔方便负载安装，轴系一端配置大孔径力矩电机，另一端配置圆光栅用于测角。中框采用o形中空框架结构，通过法兰与外框连接，驱动电机与主轴采用胀紧套连接，中框采用平衡式支撑，两头各选用一对高精度角接触轴承背对背安装做支撑。外框为u型结构，两处支架设计有传动轴、轴承、驱动电机、编码器及滑环安装孔，外框轴系为单力矩电机驱动，轴系上配置滑环、测角编码器。底座内部装有力矩电机、滑环及编码器，上部为轴承安装孔，底座底部设有调整垫铁安装孔，用于安装调整垫铁，便于调整仿真平台水平。

现有连接组件2包括支撑座、转接盘、瞄准装置三部分，支撑座与仿真平台通过螺钉连接，转接盘与导引头通过楔块连接后，再与支撑座通过螺栓连接，瞄准装置安装在转接盘尾部，瞄准装置中心与导引头机械轴重合，其中心有一个直径为φ1mm，深度为1mm的盲孔，该盲孔用于导引头机械轴与目标模拟器的对准。

导引头舱段为圆柱形结构，其尾部具有一个带环形槽的连接环，通过该连接环及楔块组件与后续舱段连接，连接环端面具有一个半圆形定位销，用于导引头舱段与后续舱段连接的定位。

采用这套系统进行导引头动态性能指标测试时，首先将连接组件2安装到仿真平台8上，用千分表测量连接组件支撑座基准面的端面跳动值及圆周跳动值，若大于0.1mm，则对支撑座与仿真平台8安装间隙进行调整，经过反复调整、测量，最终将支撑座基准面的端面跳动及圆周跳动均控制在0.1mm内。然后将导引头舱段安装到仿真平台上，由控制系统驱动仿真平台运动到指定位置，将经纬仪置于待测产品与点源目标模拟组件中间位置，先调节经纬仪光轴与待测产品机械轴重合，然后调节经纬仪，使经纬仪出射的激光打到瞄准装置的中心位置并自准直返回，该过程以激光粗瞄与自准直反射交替的方式进行，对准过程需要不断调整，耗时长，对准完成后，再将经纬仪水平旋转180°，调节点源目标模拟组件使点源与经纬仪光轴重合，最终使待测产品机械轴与点源目标模拟组件光轴重合。

随着各型号导引头的相继批产，各型号产品交替测试，现有连接组件已不能满足导引头测试要求。主要问题有：

1、连接组件与仿真平台相对位置不固定，连接组件每次重新安装后都要测量其基准面的端面跳动和圆周跳动值，并不断调整，指导达到技术指标要求，调整过程繁琐，耗时长。

2、连接组件与点源目标模拟组件对准需借助经纬仪实现，对准过程需要对经纬仪的位置不断调整，对准过程繁琐，耗时长，且该对准方式为单点对准，对准精度低。

技术实现要素：

本发明提供一种用于光学导引头动态性能测试装置的连接组件，解决现有连接组件安装调整时间长、与点源目标模拟组件对准耗时长、精度低的问题。

本发明所提供的一种用于光学导引头动态性能测试装置的连接组件，由连接盘、支撑座和转接盘构成，其特征在于：

a.所述连接盘为具有中心圆孔的圆环形，连接盘表面具有沿过中心圆孔中心的直线分布的两个仿真平台定位销孔，它们的位置与仿真平台上的定位销孔对应，使得连接盘每次安装到仿真平台上的位置固定，保证连接盘重复安装的一致性；沿连接盘表面边缘具有沿圆周均匀分布的连接盘安装孔；

连接盘表面还具有沿其直径两端分布的支撑座定位销孔，它们的位置与支撑座上的连接盘定位销孔对应，使得支撑座每次安装到连接盘上的位置固定，保证支撑座重复安装的一致性；沿连接盘表面所述连接盘安装孔内侧具有沿圆周均匀分布的支撑座连接孔；

b.所述支撑座由上连接板、支撑筒和下连接板固连为一体构成，所述支撑筒具有圆柱形内腔，所述上连接板和下连接板均为具有中心圆孔的环形，分别同心固连于所述支撑筒的上下端；

所述下连接板表面具有沿过中心圆孔中心的直线分布的两个连接盘定位销孔，它们的位置与所述支撑座定位销孔对应；围绕所述中心圆孔的下连接板表面具有均匀分布的支撑座安装孔，它们的位置与所述支撑座连接孔对应；

所述上连接板表面具有沿过中心圆孔中心的直线分布的两个转接盘定位销孔，它们的位置与转接盘上的上连接板定位销孔对应，使得转接盘每次安装到支撑座上的位置固定，保证转接盘重复安装的一致性；围绕所述中心圆孔的上连接板表面具有均匀分布的转接盘连接孔；

c.所述转接盘为具有中心圆孔的圆盘，其底面围绕中心圆孔形成圆形凸环，转接盘上表面具有沿过中心圆孔中心的直线分布的两个上连接板定位销孔，它们的位置与所述转接盘定位销孔对应；沿转接盘上表面边缘具有沿圆周均匀分布的转接盘安装孔，它们的位置与所述转接盘连接孔对应；

所述转接盘底面圆形凸环侧壁具有沿圆周均匀分布的斜槽，其用作导引头安装槽；圆形凸环下端面具有半圆形定位槽，其与导引头舱段尾部半圆形定位销相对应，用于导引头与转接盘安装定位；

所述转接盘表面围绕所述中心圆孔具有三个均匀分布的盲孔，它们的位置与点源目标模拟组件上自准直激光装置发出的三条激光束相对应。

本发明所提供的连接组件上设计了与仿真平台之间、与导引头之间的定位孔，与定位销配合使用保证连接组件安装的重复性和导引头安装的重复性，在更换连接组件后，因为连接组件中的连接盘与仿真平台之间的定位孔保证连接盘安装的重复性；连接盘与支撑座之间的定位孔保证支撑座安装的重复性；转接盘与支撑座之间的定位孔、与导引头之间定位槽的保证了导引头安装的重复性；除转接盘与导引头之间的定位槽外，其他定位孔均为连接组件调试时配打；产品测试时，不需要再进行连接组件基准面端面跳动及圆周跳动的测试，解决了不同型号导引头测试时更换连接组件需要重新测量连接组件基准面端面跳动及圆周跳动的问题，显著提高测试效率；

点源目标模拟组件与导引头对准时，调整四维调整支架，使自准直激光装置发出的三条平行的自准直激光束打到转接盘上相对应的3个盲孔上相应的对准点处，即实现了点源目标与导引头机械轴的对准。

本发明解决了导引头机械轴与点源目标模拟器光轴对准必须依赖其他辅助设备的问题，适用于各种型号光学导引头的动态性能指标测试，测试过程稳定、测试效率高、耗时短，极大的提高了测试效率。

附图说明

图1为导引头动态性能指标测试装置示意图。

图2为点源目标模拟组件示意图；

图3为连接组件结构示意图；

图4为连接盘结构示意图；

图5为支撑座结构示意图；

图6为转接盘上端面结构示意图；

图7为转接盘下端面结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明进一步说明。

如图3所示，本实施例的连接组件，由连接盘2.3、支撑座2.2和转接盘2.1构成；

如图4所示，所述连接盘2.3为具有中心圆孔的圆环形，连接盘2.3表面具有沿过中心圆孔中心的直线分布的两个仿真平台定位销孔2.3c，它们的位置与仿真平台8上的定位销孔对应，使得连接盘2.3每次安装到仿真平台8上的位置固定，保证连接盘重复安装的一致性；沿连接盘2.3表面边缘具有沿圆周均匀分布的连接盘安装孔2.3a；

连接盘2.3表面还具有沿其直径两端分布的支撑座定位销孔2.3b，它们的位置与支撑座2.2上的连接盘定位销孔2.2c对应，使得支撑座2.2每次安装到连接盘2.3上的位置固定，保证支撑座2.2重复安装的一致性；沿连接盘2.3表面所述连接盘安装孔2.3a内侧具有沿圆周均匀分布的支撑座连接孔2.3d；

如图5所示，所述支撑座2.2由上连接板、支撑筒和下连接板固连为一体构成，所述支撑筒具有圆柱形内腔，所述上连接板和下连接板均为具有中心圆孔的环形，分别同心固连于所述支撑筒的上下端；

所述下连接板表面具有沿过中心圆孔中心的直线分布的两个连接盘定位销孔2.2c，它们的位置与所述支撑座定位销孔2.3b对应；围绕所述中心圆孔的下连接板表面具有均匀分布的支撑座安装孔2.2d，它们的位置与所述支撑座连接孔2.3d对应；

所述上连接板表面具有沿过中心圆孔中心的直线分布的两个转接盘定位销孔2.2b，它们的位置与转接盘2.1上的上连接板定位销孔2.1c对应，使得转接盘2.1每次安装到支撑座2.2上的位置固定，保证转接盘2.1重复安装的一致性；围绕所述中心圆孔的上连接板表面具有均匀分布的转接盘连接孔2.2a；

如图6、图7所示，所述转接盘2.1为具有中心圆孔的圆盘，其底面围绕中心圆孔形成圆形凸环，转接盘2.1上表面具有沿过中心圆孔中心的直线分布的两个上连接板定位销孔2.1c，它们的位置与所述转接盘定位销孔2.2b对应；沿转接盘2.1上表面边缘具有沿圆周均匀分布的转接盘安装孔2.1a，它们的位置与所述转接盘连接孔2.2a对应；

所述转接盘2.1底面圆形凸环侧壁具有沿圆周均匀分布的斜槽2.1d，其用作导引头安装槽；圆形凸环下端面具有半圆形定位槽2.1e，其与导引头舱段尾部半圆形定位销相对应，用于导引头与转接盘安装定位；

所述转接盘2.1表面围绕所述中心圆孔具有三个均匀分布的盲孔2.1b，它们的位置与点源目标模拟组件1上自准直激光装置1.3发出的三条激光束相对应。

测试时，先将连接盘2.3安装在仿真平台8上，连接盘2.3与仿真平台的安装面之间采用仿真平台定位销孔2.3c与插销定位，再采用螺栓通过连接盘安装孔2.3a将连接盘2.3安装在仿真平台8的安装面上，安装完成后将插销拔出；然后将支撑座2.2的下连接板表面两个连接盘定位销孔2.2c与连接盘2.3表面的两个支撑座定位销孔2.3b对准，采用插销定位，再采用螺栓通过支撑座安装孔2.2d和支撑座连接孔2.3d，将支撑座2.2安装在连接盘2.3上，安装完成后将插销拔出；再后，将导引头安装在转接盘2.1上，再将转接盘2.1的两个上连接板定位销孔2.1c与上连接板表面的两个转接盘定位销孔2.2b对准，采用插销定位，然后采用螺栓通过转接盘安装孔2.1a和转接盘连接孔2.2，将转接盘2.1和导引头一起安装到支撑座2.2上，安装完成后将插销拔出；至此，完成了导引头与连接组件及仿真平台的安装。

打开仿真控制系统6，通过控制电缆7驱动仿真平台8运动到初始对准位置，此时产品尾部朝向自准直点源目标模拟组件1，调整自准直点源目标模拟组件1上的四维调整支架1.2，使自准直激光装置1.3发出的三条平行的自准直激光束分别打到转接盘2.1上对应的3个盲孔2.1b处并反射回激光笔，至此完成了点源目标模拟器1.1的光轴与导引头机械轴的对准；仿真控制系统6通过控制电缆7驱动仿真平台8运动到初始测试位置后，再按照预定的轨迹开始运动，同时仿真控制系统6记录仿真平台的运动轨迹，导引头测试系统4通过测试电缆3记录导引头对点源目标模拟器1.1提供的点源的跟踪轨迹，导引头测试系统4通过光纤5同时发出同步指令给控制系统6，运动完成后，导引头测试系统4通过光纤5将控制系统6记录的仿真平台的运动轨迹文件直接保存在导引头测试系统4中，并计算测试结果。