专利名称：一种空间角度调整装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及空间角度的机械调整装置，具体涉及一种空间角度调整装置。该装置可靠，有一个公共转动中心，保证两个调向方向独立调向时，彼此互不干扰，易于高精度的制造，可实现二维调向角度的精密调整。
背景技术：
二维调向架是一种基本的空间角度的机械调整装置。目前，空间角度的机械调整装置多采用两个相互垂直转轴的方式实现二维调向，由于不是公共转动中心，二维调向必然引起相互干扰，加之转轴的配合有间隙，不能保证二维角度的精密调整。实用新型01280516. 5 “角度调整器”采用定心球头为旋转中心的方式实现二维调向，采用球头对凹球面的结构限定球头位置的结构，由于球头的限位结构和调整机构都存在间隙，制造的精度不容易很高，不能保证二维角度的精密调整。因此，为了保证没有机械间隙，实现二维角度精密调整，本实用新型提出了有一个公共转动中心的一种空间角度调整装置。
发明内容本发明的目的是提出了一种空间角度调整装置。为实现发明目的，采用一个公共转动中心加一个可转动的轮轴的结构。该机械结构可靠，两个调向方向独立调向时，彼此互不干扰。由于没有机械间隙，当结构制造精度高时，可实现二维精密调向或者二维精密角度调整。本发明的空间角度调整装置，它包括底板、转动本体、支座、球、轮轴、回转调向器)、俯仰调向器和拉簧组成，其特征在于底板支撑整个机械结构，转动本体在底板的上方，支座的下端插入底板并固定在底板上，支座的上端设置成朝上开口的内圆锥面，球固定在转动本体上，与支座的内圆锥面紧密接触，轮轴固定在转动本体上并带着转动本体相对底板绕Y轴作自转，回转调向器固定在底板上并与转动本体接触，回转调向器驱动转动本体在一定角度范围内绕Z轴作回转运动，俯仰调向器固定在转动本体上并与底板接触，俯仰调向器驱动转动本体在一定角度范围内作俯仰运动，在底板和转动本体间加拉簧。作为本发明的进一步改进，该空间角度调整装置的球的球心0为该装置的公共转动中心且在轮轴的轴线上，轮轴的轴线平行于底板的顶面，转动本体两个转轴Y轴和Z轴相互垂直。在上述方案中，转动本体位于底板的上方，可在一定角度范围内相对底板作自身回转和俯仰运动。支座的下端插入底板并固定底板上，支座的上端设置成内圆锥面；球固定在转动本体上，与支座的内圆锥面紧密接触。轮轴固定在转动本体上并带着转动本体相对底板作自转。回转调向器固定在底板上，回转调向器的运动件与转动本体接触并驱动转动本体在一定角度范围内作回转运动。俯仰调向器固定在转动本体上，俯仰调向器的运动件与底板接触并驱动转动本体在一定角度范围内作俯仰运动。[0009]作为本发明的改进，可在底板和转动本体间加拉簧，保证底板和转动本体的相对位置的稳定性。球的球心体现为公共转动中心，使球的球心在轮轴的理论轴线上，且轮轴的理论轴线平行底板的顶面，从而使转动本体在自身回转和俯仰方向上可分别通过回转调向器和俯仰调向器在一定角度范围内同时或分别对公共转动中心进行角度调整。由于采用了以上一个公共转动中心加一个可转动的轮轴的结构，转动本体在自身回转和俯仰方向的两个转轴是相互垂直的，因此在回转和俯仰方向独立调向时，彼此互不干扰。本发明的公共转动中心的位置定位的结构主要由外球面和内圆锥面紧密接触组成，可通过调整支座的高度调整球的球心高度，进而保证轮轴的理论轴线平行底板的顶面， 制造时容易保证高精度。公共转动中心位置的定位精度高，进而实现二维精密调向或者二维精密角度调整。本发明的二维调向架结构可靠、稳定性好，易于高精度的制造，轻载荷时可实现二维角度精密调整。而且便于增加电气系统实现电动调节。
图1为本发明的一种较佳实施方式的结构示意图的主视图。图2为本发明的一种较佳实施方式的结构示意图的俯视图。
具体实施方式
以下结合附图1、图2为本发明作进一步详细的说明。如图1所示，本发明包括底板1、转动本体2、支座3、球4、轮轴5、回转调向器6、 俯仰调向器7和拉簧8。如图1所示，定义球4的球心0为公共转动中心，过球4的球心0且垂直底板1顶面的铅垂方向为Z轴。如图2所示，过球4的球心0的轮轴的理论轴线为Y轴，轮轴的理论轴线平行底板1的顶面。绕Z轴的转动为相对底板1作自身回转运动i。绕Y轴的转动为相对底板1作俯仰运动？。底板1支撑整个机械结构，其具体结构应该适应应用场合。转动本体2位于底板1 的上方，可在一定角度范围内相对底板1作自身回转和俯仰运动。支座3的下端插入底板 1并固定底板1上，支座3的上端设置成内圆锥面，内圆锥面向上开口。球4固定在转动本体2上，与支座3的内圆锥面紧密接触。轮轴5固定在转动本体2上并带着转动本体2相对底板1绕Y轴作自转。回转调向器6固定在底板1上，回转调向器6的运动件与转动本体2接触，回转调向器6的运动件的运动产生回转调向器6的运动件与转动本体2接触点相对底板1距离变化，驱动转动本体2在一定角度范围内绕Z轴作回转运动。俯仰调向器7 固定在转动本体2上，俯仰调向器7的运动件与底板接触，俯仰调向器7的运动件的运动产生俯仰调向器7的运动件与底板1接触点相对转动本体2距离变化，并驱动转动本体2在一定角度范围内作俯仰运动。在底板1和转动本体2间加拉簧8，保证底板1和转动本体2 的相对位置的稳定性。球4的球心0体现为公共转动中心，使球4的球心在轮轴5的理论轴线Y轴上，且轮轴5的理论轴线Y轴平行底板1的顶面，从而使转动本体2在自身回转和俯仰方向上可分别通过回转调向器6和俯仰调向器7在一定角度范围内同时或分别对公共转动中心进行角度调整。由于采用了以上一个公共转动中心加一个可转动的轮轴5的结构，转动本体 2在自身回转和俯仰方向的两个转轴，Z轴和Y轴，是相互垂直的，因此在回转和俯仰方向独立调向时，彼此互不干扰。空间角度调整装置的角度调整范围受制于空间角度调整装置的具体结构形式和附加条件，例如当附加条件为保证两个调向器6和7的运动量与空间角度调整装置的调整的角度之间的关系是基本上线性的，则空间角度调整装置的角度调整范围约为士3°。为了制造中容易保证回转和俯仰方向独立调向时互不干扰的高精度，必须使球4 的球心0到轮轴5的距离尺寸较大，以保证两个转轴Z轴和Y轴的垂直度。本实用新型的公共转动中心的中心位置的结构主要由球4的外球面和支座3的内圆锥面紧密接触组成， 可通过调整支座3的高度调整球4的球心高度，进而保证轮轴5的理论轴线Y轴平行底板1 的顶面，制造时容易保证公共转动中心的位置定位的高精度。进而实现二维精密调向或者二维精密角度调整。
权利要求1.一种空间角度调整装置，它包括底板(1)、转动本体O)、支座(3)、球、轮轴 (5)、回转调向器(6)、俯仰调向器(7)和拉簧(8)组成，其特征在于底板(1)支撑整个机械结构，转动本体⑵在底板⑴的上方，支座⑶的下端插入底板⑴并固定在底板⑴ 上，支座C3)的上端设置成朝上开口的内圆锥面，球(4)固定在转动本体( 上，与支座(3) 的内圆锥面紧密接触，轮轴(5)固定在转动本体( 上并带着转动本体( 相对底板(1) 绕Y轴作自转，回转调向器(6)固定在底板⑴上并与转动本体⑵接触，回转调向器(6) 驱动转动本体( 在一定角度范围内绕Z轴作回转运动，俯仰调向器(7)固定在转动本体 (2)上并与底板(1)接触，俯仰调向器(7)驱动转动本体(2)在一定角度范围内作俯仰运动，在底板(1)和转动本体(2)间加拉簧(S)0
2.根据权利要求1所述的一种空间角度调整装置，其特征在于球的球心0为该装置的公共转动中心且在轮轴(5)的轴线上，轮轴(5)的轴线平行于底板(1)的顶面，转动本体( 两个转轴Y轴和Z轴相互垂直。
专利摘要本实用新型涉及一种空间角度调整装置，它包括底板(1)、转动本体(2)、支座(3)、球(4)、轮轴(5)、回转调向器(6)、俯仰调向器(7)和拉簧(8)。球(4)的球心O体现为公共转动中心，球(4)的球心在轮轴(5)的轴线上，且轮轴(5)的轴线平行底板(1)的顶面，从而使转动本体(2)在自身回转和俯仰方向上可分别通过回转调向器(6)和俯仰调向器(7)在一定角度范围内同时或分别绕公共转动中心进行角度调整。以上结构使转动本体(2)在自身回转和俯仰方向的两个转轴是相互垂直的，因此在回转和俯仰方向独立调向时，彼此互不干扰。
文档编号G12B5/00GK201984835SQ20112005266
公开日2011年9月21日 申请日期2011年3月2日 优先权日2011年3月2日
发明者张昊卢 申请人:张昊卢