[發明專利]一種高低溫環境下的五軸測試臺

無效

• 申請號: 200810018221.6
• 申請日: 2008-05-16
• 公開（公告）號: CN101281090A
• 公開（公告）日: 2008-10-08
• 發明（設計）人: 姜明;姜斯亮;楊光雄;呂延軍
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: G01M11/00
• 分類號: G01M11/00;G01M19/00
• 代理公司: 西安弘理專利事務所
• 代理人: 羅笛

技術領域

本發明屬于環境測試技術領域，涉及一種高低溫環境下的五軸測試臺。

背景技術

高速戰斗機在飛行時，其座艙內溫度會經歷很大的溫差變化，往往可達±50℃左右，這就會給飛行員的頭盔瞄準系統帶來很大的影響，因此飛行員的頭盔瞄準系統在研發時必須放在環境試驗箱內做高低溫試驗，以檢驗其在高、低溫和常溫環境下的穩定性和精確度，環境試驗箱的試驗溫度要求設置在±65℃。

對高低溫環境下五軸測試臺的要求是：裝卡頭盔后，被測頭盔在空間要實現五個自由度，即三個直線軸X、Y、Z和兩個轉動軸α、β，五個軸各有其直線位移行程或角度轉動范圍的要求。五個軸配合起來實現頭盔在空間數個確定位置。在測試臺的上方安裝有光電瞄準器的工裝，要求頭盔在每一個確定的位置時光電瞄準器要對準頭盔上的感應器，以此判斷和確定飛行員的目視目標。為了分離出頭盔瞄準光電系統由于溫度影響帶來的誤差，要求測試臺分別在高、低溫和常溫環境下的重復定位誤差都很小(每個測試點分別要在高、低溫和常溫環境下三次測量)，還要求測試臺重量較輕，因為要經常把測試臺搬入環境試驗箱內。

目前的傳感器的精度雖然可以滿足測試臺定位精度，但是所有位置和角度傳感器(包括電動機)幾乎都只能在常溫環境下工作，因此不能借助傳感器實現頭盔在空間的精確定位。另外由于金屬的線膨脹系數很大，如碳鋼線膨脹系數在20℃～100℃范圍內是0.000012左右，這會給測試臺的位置精度和重復性定位精度帶來極大的影響。因此研究在±65℃試驗環境的條件下的五軸的測試方法并制造出相關裝置就成為迫切的需求。

發明內容

本發明的目的是提供一種高低溫環境下的五軸測試臺，解決了現有技術在±65℃試驗環境條件下沒有合適傳感器，以及由于金屬的線膨脹導致的位置精度和重復性定位精度不夠的難題。

本發明所采用的技術方案是，一種高低溫環境下的五軸測試臺，包括機架，機架上設置有水平的X-Y軸的定位板，定位板上設置有方箱，在方箱中安裝有Z軸裝置，Z軸裝置與方箱之間設置有Z軸的調整和定位結構，在Z軸裝置的上端面上設置有α軸的調整和定位結構，在α軸調整和定位結構上設置有β軸調整和定位結構；在機架上設置有工裝。

本發明的五軸測試臺的特點還在于，

定位板上設置有定位孔，該定位孔每一組有兩個，一個為主定位孔，另一個為輔助定位孔。

Z軸的調整和定位結構是，包括在方箱的內壁安裝有一對垂直設置的滾動導軌，在滾動導軌中安裝有Z軸裝置的Z軸，Z軸可以上下移動，Z軸裝置的Z軸表面沿軸向設置有Z齒條，Z齒條與齒輪連接，齒輪與蝸輪減速器連接，蝸輪減速器與手輪連接；在Z軸的下端面中心設置有定位銷a，在方箱的底板上設置有定位銷b；在Z軸上還安裝有一根Z軸標尺，Z軸標尺上設置有若干定位錐孔，在方箱的側壁設置有定位銷c。

α軸的調整和定位結構，包括轉動盤，轉動盤上設置有α軸，轉動盤設置在固定盤的上面，轉動盤與固定盤同軸安裝，固定盤與Z軸裝置的上端連接；轉動盤上還設置有定位銷d，固定盤上設置有相應的按照α角度坐標做出的定位錐孔。

β軸的調整和定位結構是，在轉動盤上還設置有兩個立板，兩個立板之間安裝有可轉動的β軸；在一側的立板上安裝有兩個圓盤，一個是固定圓盤，與該側立板固連，固定圓盤上設置有按照β角度坐標做出的定位錐孔，另一個圓盤是轉動圓盤，轉動圓盤與固定圓盤同軸設置，轉動圓盤上面設置有定位銷e，轉動圓盤與β軸同軸連接；β軸上設置有一安裝平臺。

定位銷都采用提拉式的定位銷方式定位。

各零、部件的材質相同。

本發明的有益效果是結構簡單，調整及操作方便，定位誤差符合要求，測量精度高、制作成本低。

附圖說明

圖1是本發明的測試臺的總體結構示意圖；

圖2是本發明的測試臺的局部結構示意圖，其中，a是Z軸裝置調整和定位結構的連接示意圖，b是Z軸裝置與方箱3的定位連接示意圖，c是α軸和β軸部分的調整和定位結構的連接示意圖。

圖中，1.機架，2.定位板，3.Z軸裝置，4.α軸，5.β軸，6.工裝，7.Z軸，8.滾動導軌，9.齒條，10.手輪，11.蝸輪減速器，12.齒輪，13.定位銷a，14.定位銷b，15.Z軸標尺，16.定位銷c，17周定盤，18.轉動盤，19.定位銷d，20.固定圓盤，21.轉動圓盤，22.定位銷e，23.安裝平臺。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本發明進行詳細說明。