CN107632209B - 一种位置姿态调整机构和天线测试的位置姿态调整方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种位置姿态调整机构和天线测试的位置姿态调整方法，解决了转台自旋盘中心轴与反射面天线中心轴重合精度的问题。所述机构包括转动部件、平动部件、第一连接结构、第二连接结构、X轴平动装置和Y轴平动装置。所述方法包含以下步骤，调整激光源X轴和Y轴的转动和平动，使激光轨迹范围最小，并以此为基准点；调整天线安装面使基准点落在天线中心位置；安装反射镜，使自旋盘旋转时，激光通过反射镜反射在自旋盘上形成反射轨迹点；调整天线沿X轴和Y轴方向的转动，使自旋盘旋转时，所述反射轨迹范围最小。本发明机构结构简单，体积小，简化安装，方便使用，具有较强的可扩展性，本发明的方法简单方便，通用性强，应用范围广泛。

Description

一种位置姿态调整机构和天线测试的位置姿态调整方法

技术领域

本发明属于机械设计领域，尤其涉及一种位置姿态调整机构和调整方法。

背景技术

在导弹天线罩测试过程中，通常会用到测试转台，测试时要求转台自旋盘中心轴与远处的反射面天线中心轴有较高的重合度。

传统装调方法，转台各轴自身的旋转精度由厂家保证，自旋盘上安装工装，用工装与自旋盘止口定位，然后工装上安装激光源利用激光点直接找正天线位置，这种方法的缺点在于，激光源和转台自旋轴的同轴度无法保证，所以无法保证依靠激光源找正后安装天线的位置精度，从而无法保证转台自旋盘中心轴与远处的反射面天线中心轴的重合度，此外，该方法成本较高，周期较长，通用化程度较差。

发明内容

有鉴于此，为解决转台自旋盘中心轴与反射面天线中心轴重合精度的问题，本申请实施例提供了一种位置姿态调整机构和天线测试的位置姿态调整方法，所述方法以转台自旋盘中心轴为基准，调整天线的安装位置和姿态，使得天线中心轴和转台自旋盘中心轴满足要求重合度。

本申请实施例提供了一种位置姿态调整机构，包括转动部件、平动部件、第一连接结构、第二连接结构、X轴平动装置和Y轴平动装置；所述第一连接结构在所述转动部件和所述平动部件的中部形成活动连接点，所述活动方式为以该点为中心旋转运动；所述第二连接结构连接所述转动部件的顶部和所述平动部件顶部，使所述转动部件的顶部可相对于所述平动部件顶部沿X轴和Y轴方向移动；所述X轴平动装置和Y轴平动装置相连，所述平动部件与所述X轴平动装置或Y轴平动装置相连，调整所述X轴平动装置，能够使所述平动部件沿X轴平动，调整所述Y轴平动装置，能够使所述平动部件沿Y轴平动。

进一步地，所述位置姿态调整机构还包括被调整位置姿态的构件，所述构件安装在所述转动部件顶部，所述构件为激光源或天线。

本申请实施例还提供了一种天线测试的位置姿态调整方法，将所述激光源位置姿态调整机构一安装在自旋盘上，所述激光源的中心轴与所述自旋盘中心轴方向一致、且与天线安装面垂直，将所述天线位置姿态调整机构二安装在所述天线安装面上，天线的中心轴与所述自旋盘中心轴方向相反，包含以下步骤：调整所述机构一，所述激光源沿X轴和Y轴转动，使所述自旋盘旋转时，所述天线安装面上的激光轨迹范围最小；在所述自旋盘和所述天线安装面之间放一块测量板，调整所述机构一，所述激光源沿X轴和Y轴平动，使所述自旋盘旋转时，所述测量板上的激光轨迹范围最小；去掉所述测量板，调整所述机构一，所述激光源沿X轴和Y轴转动，使所述自旋盘旋转时，所述天线安装面上的激光轨迹范围最小，并以此为基准点；调整所述机构二，所述天线安装面沿X轴和Y轴方向平动，使所述基准点落在天线中心位置；在所述天线中心位置，平行于所述天线安装面上安装反射镜，使所述自旋盘旋转时，所述激光通过反射镜反射在自旋盘上形成反射轨迹点；调整所述机构二，所述天线沿X轴和Y轴方向转动，使所述自旋盘旋转时，所述反射轨迹范围最小。

本申请实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：

可以实现转台自旋盘中心轴与天线中心轴重合，调整方法简单方便，通用性强，应用范围广泛。

调整机构结构形式简单，体积小巧，对原运动机构工作无影响，可以做成独立模块，简化安装，方便使用。

结构形式可变性强，也具有较强的可扩展性，在工作原理不变的前提下，可以根据实际需求，改变调整机构中具体零件的结构形式，或添加具有其它辅助功能的零部件，以适应当前应用设备的需求。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

在附图中：

图1是位置姿态调整机构示意图；

图2是位置姿态调整机构实施例左视图；

图3是位置姿态调整机构实施例后视图；

图4是导弹天线罩测试转台示意图；

图5是转台天线测试示意图；

图6是一种天线测试的位置姿态调整方法实施例流程图；

图7是机构一和机构二安装位置示意图；

图8是自旋盘旋转时天线安装面上激光轨道示意图；

图9是调整机构一使激光源X轴和Y轴转动后激光轨道示意图；

图10是调整机构一使激光源X轴和Y轴平动后激光轨道示意图；

图11是激光通过反射镜反射在自旋盘上形成反射轨迹点示意图；

图12是自旋盘中心轴和天线中心轴完全重合示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

图1是位置姿态调整机构示意图。

所述位置姿态调整机构包括转动部件101、平动部件102、第一连接结构103、第二连接结构104、X轴平动装置105和Y轴平动装置106。

所述第一连接结构在所述转动部件和所述平动部件的中部形成活动连接点，所述活动方式为以该点为中心旋转运动。所述活动连接点如图示A点。

所述第二连接结构连接所述转动部件的顶部和所述平动部件顶部，使所述转动部件的顶部可相对于所述平动部件顶部沿X轴和Y轴方向移动。

所述X轴平动装置和Y轴平动装置相连，所述平动部件与所述X轴平动装置或Y轴平动装置相连，调整所述X轴平动装置，能够使所述平动部件沿X轴平动，调整所述Y轴平动装置，能够使所述平动部件沿Y轴平动。

因此，所述转动部件具有四个方向的自由度，分别是X轴平动、Y轴平动、X轴转动和Y轴转动。

图2是位置姿态调整机构实施例左视图，图3是位置姿态调整机构实施例后视图。

所述位置姿态调整机构包括转动部件201、平动部件202、第一连接结构、第二连接结构、X轴平动装置和Y轴平动装置。

所述第一连接结构在所述转动部件和所述平动部件的中部形成活动连接点，所述活动方式为以该点为中心旋转运动。

优选地，所述第一连接结构包括钢球203和拉伸弹簧204，所述钢球在所述活动连接点上。所述钢球可使所述平动部件和所述转动部件相对旋转运动。所述拉伸弹簧处于拉伸状态。

所述第二连接结构连接所述转动部件和所述平动部件顶部，使所述转动部件的顶部可相对于所述平动部件顶部沿X轴和Y轴方向移动。

优选地，所述第二连接结构包括X轴转动螺钉205和Y轴转动螺钉206。当旋转X轴转动螺钉时，所述转动部件的顶部沿X轴方向转动；当旋转Y轴转动螺钉时，所述转动部件的顶部沿Y轴方向转动。

优选地，所述转动部件顶部具有L型结构207，所述平动部件顶部呈L型，所述Y轴转动螺钉安装在所述转动部件的L型结构上，所述X轴转动螺钉安装在所述平动部件的L型位置。

优选地，所述Y轴转动螺钉以接触的方式与所述平动部件在L型位置连接，所述X轴转动螺钉以接触的方式与所述转动部件的L型结构连接，优选地，也可以采用其他连接方式，如螺纹连接等。

所述X轴平动装置和Y轴平动装置相连，所述平动部件与所述X轴平动装置或Y轴平动装置相连，调整所述X轴平动装置，能够使所述平动部件沿X轴平动，调整所述Y轴平动装置，能够使所述平动部件沿Y轴平动。

优选地，所述X轴平动装置在所述平动部件或所述Y轴平动装置的底部，包括X轴底座208、X轴平动螺钉209和X轴压缩弹簧210。

所述X轴底座与所述平动部件或所述Y轴平动装置通过所述X轴平动螺钉和X轴压缩弹簧连接，所述X轴平动螺钉和X轴压缩弹簧分别在所述X轴底座的相对两侧，当旋转所述X轴平动螺钉时，所述平动部件可沿X轴平动。

优选地，所述X轴平动螺钉和X轴压缩弹簧分别安装在所述X轴底座的内侧两端，分别与所述平动部件底部的相对两侧，侧面211，侧面212连接。

优选地，所述X轴平动螺钉和X轴压缩弹簧分别以接触的方式与所述侧面211，侧面212连接。优选地，所述X轴平动螺钉也可以选用其他方式与所述平动部件底部连接，如螺纹连接等。所述X轴压缩弹簧处于压缩状态。

优选地，所述Y轴平动装置在所述平动部件或所述X轴平动装置的底部，包括Y轴底座213、Y轴平动螺钉214和Y轴压缩弹簧215。

所述Y轴底座与所述平动部件或所述X轴平动装置通过所述Y轴平动螺钉和Y轴压缩弹簧连接，所述Y轴平动螺钉和Y轴压缩弹簧分别在所述Y轴底座的相对两侧，当旋转所述Y轴平动螺钉时，所述平动部件可沿Y轴平动。

优选地，所述Y轴平动螺钉和Y轴压缩弹簧分别安装在所述Y轴底座的两端，分别与所述平动部件的相对两侧，侧面216，侧面217连接。

优选地，所述Y轴平动螺钉和Y轴压缩弹簧分别以接触的方式与所述侧面216，侧面217连接。优选地，所述Y轴平动螺钉也可以选用其他方式与所述平动部件底部连接，如螺纹连接等。所述Y轴压缩弹簧处于压缩状态。

优选地，所述激光源位置姿态调整机构的X轴平动和Y轴平动的行程大于3厘米。

进一步地，还包括被调整位置姿态的构件218，所述构件安装在所述转动部件顶部，所述构件为激光源或天线。

图4是导弹天线罩测试转台示意图，转台上设有自旋盘401，所述自旋盘可绕其中心轴402旋转。

图5是转台天线测试示意图，由于测试需要，要求自旋盘中心轴402与远处的天线安装面502天线中心轴501有较高的重合度，所述自旋盘中心轴和所述天线安装面垂直。所述转台包含水平面旋转托架、竖直面旋转托架；所述竖直面旋转托架安装于所述水平面旋转托架上；转动所述水平面旋转托架和所述竖直面旋转托架，能够使所述竖直面旋转托架的底面与所述天线安装面处于平行位置。在所述竖直面旋转托架的底面，装有一自旋盘，可以围绕中心转动。所述自旋盘中心轴垂直于所述自旋盘并与自旋盘交于中心。

图6是一种天线测试的位置姿态调整方法实施例流程图，将所述的激光源位置姿态调整机构一安装在自旋盘上，所述激光源的中心轴与所述自旋盘中心轴方向一致、且与天线安装面垂直，将所述天线位置姿态调整机构二安装在所述天线安装面上，所述天线的中心轴与所述自旋盘中心轴方向相反，包含以下步骤：

步骤601：调整所述机构一，所述激光源沿X轴和Y轴转动，使所述自旋盘旋转时，所述天线安装面上的激光轨迹范围最小。

步骤602：在所述自旋盘和所述天线安装面之间放一块测量板，调整所述机构一，所述激光源沿X轴和Y轴平动，使所述自旋盘旋转时，所述测量板上的激光轨迹范围最小；

步骤603：去掉所述测量板，调整所述机构一，所述激光源沿X轴和Y轴转动，使所述自旋盘旋转时，所述天线安装面上的激光轨迹范围最小，并以此为基准点。

调整所述机构一，所述激光源沿X轴和Y轴转动，使所述自旋盘旋转时，所述天线安装面上的激光轨迹范围最小，包含以下步骤：

调整所述机构一，所述激光源沿X轴方向转动，通过所述X轴转动螺钉正反试转，确定所述自旋盘旋转时，激光轨迹直径变小的方向，朝此方向调整，调到轨迹直径开始变大的拐点；

旋转Y轴转动螺钉，通过所述Y轴转动螺钉正反试转，确定所述自旋盘旋转时，激光轨迹直径变小的方向，朝此方向调整，直到激光轨迹范围最小。

步骤601中，调整所述机构一，所述激光源沿X轴和Y轴转动为粗调，步骤603中，调整所述机构一，所述激光源沿X轴和Y轴转动为细调。

步骤604：调整所述机构二，所述天线沿X轴和Y轴方向平动，使所述基准点落在天线中心位置。

调整所述X轴转动螺钉和Y轴转动螺钉来调整，使所述天线沿X轴和Y轴方向平动。

步骤605：在所述天线中心位置，平行于所述天线安装面上安装反射镜，使所述自旋盘旋转时，所述激光通过反射镜反射在自旋盘上形成反射轨迹点。

步骤606：调整所述机构二，所述天线沿X轴和Y轴方向的转动，使所述自旋盘旋转时，所述反射轨迹范围最小。

调整所述机构二，所述天线沿X轴和Y轴方向的转动，使所述自旋盘旋转时，所述反射轨迹范围最小，包含以下步骤：

调整所述机构二，所述天线沿X轴方向转动，通过X轴转动螺钉正反试转，确定所述反射轨迹点位置靠近所述激光源的方向，朝此方向调整，调到所述反射轨迹点远离所述激光源的拐点；

调整所述机构二，所述天线沿Y轴方向转动，旋转Y轴转动螺钉正反试转，确定所述反射轨迹点位置靠近所述激光源的方向，朝此方向调整，直到所述反射轨迹范围最小。此时，所述天线中心轴与所述自旋盘中心轴完全重合。

所述激光轨迹范围最小，即激光轨迹为光斑，所述光斑直径约为1毫米。

图7是机构一和机构二安装位置示意图，所述机构一701安装在自旋盘401上，位于所述自旋盘中心轴402附近，所述激光源的中心轴702与所述自旋盘中心轴方向一致、且与天线安装面502垂直，将所述机构二703安装在所述天线安装面上，所述天线的中心轴501与所述自旋盘中心轴方向相反。

图8和图9是对上述实施例步骤601的说明。

图8是自旋盘旋转时天线安装面上激光轨道示意图，安装所述激光源位置姿态调整机构后，调整所述机构一，所述激光源沿X轴和Y轴转动，使所述激光源目测垂直于所述自旋盘，这时所述激光源的中心轴702既不处在自旋盘中心轴402上，所述激光源的中心轴也不与转台自旋盘中心轴完全平行，所述自旋盘旋转后，激光源在所述反射面上形成一个圆或椭圆轨迹801。

图9是调整机构一使激光源X轴和Y轴转动后激光轨道示意图。

调整所述机构一，所述激光源沿X轴和Y轴的转动，使所述自旋盘旋转时，所述天线安装面上的激光轨迹范围最小，包含以下步骤：

调整所述机构一，所述激光源沿X轴方向的转动，通过所述X轴转动螺钉正反试转，确定所述自旋盘旋转时，激光轨迹直径变小的方向，朝此方向调整，调到轨迹直径开始变大的拐点；

旋转Y轴转动螺钉，通过所述Y轴转动螺钉正反试转，确定所述自旋盘旋转时，激光轨迹直径变小的方向，朝此方向调整，直到激光轨迹范围最小。

所述激光轨迹范围最小，即激光轨迹为光斑901，所述光斑直径约为1毫米。

图10是调整机构一使激光源X轴和Y轴平动后激光轨道示意图，图10是对上述实施例步骤602的说明。

所述测量板111距所述激光源的距离约为10厘米。在所述10厘米距离上，由于自旋盘中心轴与激光源中心轴夹角带来的激光轨迹直径变化最大为0.3毫米，小于激光光斑直径1毫米，可以忽略不计，所以在10厘米个距离上，可以认为激光源轴线与自旋轴完全平行。

调整所述机构一，所述激光源沿X轴和Y轴方向平动，使所述自旋盘旋转时，所述测量板上的激光轨迹范围最小，包含以下步骤：

调整所述机构一，所述激光源沿X轴方向平动，通过所述X轴平动螺钉正反试转，确定所述自旋盘旋转时，所述测量板上激光轨迹直径变小的方向，朝此方向调整，调到轨迹直径开始变大的拐点；

旋转Y轴平动螺钉，通过所述Y轴平动螺钉正反试转，确定所述自旋盘旋转时，所述测量板上激光轨迹直径变小的方向，朝此方向调整，直到激光轨迹范围最小。

所述激光轨迹范围最小，即激光轨迹为光斑112，所述光斑直径约为1毫米。

图11是激光通过反射镜反射在自旋盘上形成反射轨迹点示意图，图11是对上述实施例步骤605的说明。

在所述天线中心位置113，平行与天线安装面上安装反射镜，使所述自旋盘旋转时，所述激光通过反射镜反射在自旋盘上形成反射轨迹点。因为角度偏差是随机的，所述反射轨迹点处于激光源轨迹圆114之内，但不会随着自旋轴转动而转动。

图12是自旋盘中心轴和天线中心轴完全重合示意图，经过所述方法调整后，所述天线中心轴120与所述自旋盘中心轴402完全重合。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (8)

1.一种位置姿态调整机构，其特征在于，

包括转动部件、平动部件、第一连接结构、第二连接结构、X轴平动装置和Y轴平动装置；

所述第一连接结构在所述转动部件和所述平动部件的中部形成活动连接点，所述活动方式为以该点为中心旋转运动；

所述第二连接结构连接所述转动部件的顶部和所述平动部件顶部，使所述转动部件的顶部可相对于所述平动部件顶部沿X轴和Y轴方向移动；

所述X轴平动装置和Y轴平动装置相连，所述平动部件与所述X轴平动装置或Y轴平动装置相连，调整所述X轴平动装置，能够使所述平动部件沿X轴平动，调整所述Y轴平动装置，能够使所述平动部件沿Y轴平动；

所述第一连接结构包括钢球和拉伸弹簧，所述钢球在所述活动连接点上；

所述第二连接结构包括X轴转动螺钉和Y轴转动螺钉；

当旋转X轴转动螺钉时，所述转动部件的顶部沿X轴方向转动；

当旋转Y轴转动螺钉时，所述转动部件的顶部沿Y轴方向转动。

2.根据权利要求1所述的位置姿态调整机构，其特征在于，

所述X轴平动装置包括X轴底座、X轴平动螺钉和X轴压缩弹簧；

所述X轴底座与所述平动部件或所述Y轴平动装置通过所述X轴平动螺钉和X轴压缩弹簧连接，所述X轴平动螺钉和X轴压缩弹簧分别在所述X轴底座的相对两侧；

当旋转所述X轴平动螺钉时，所述平动部件可沿X轴平动。

3.根据权利要求1所述的位置姿态调整机构，其特征在于，

所述Y轴平动装置包括Y轴底座、Y轴平动螺钉和Y轴压缩弹簧；

所述Y轴底座与所述平动部件或所述X轴平动装置通过所述Y轴平动螺钉和Y轴压缩弹簧连接，所述Y轴平动螺钉和Y轴压缩弹簧分别在所述Y轴底座的相对两侧；

当旋转所述Y轴平动螺钉时，所述平动部件可沿Y轴平动。

4.根据权利要求1～3任意一项所述的位置姿态调整机构，其特征在于，还包括被调整位置姿态的构件，所述构件安装在所述转动部件顶部，所述构件为激光源或天线。

5.一种天线测试的位置姿态调整方法，其特征在于，将权利要求4所述的激光源位置姿态调整机构一安装在自旋盘上，所述激光源的中心轴与所述自旋盘中心轴方向一致、且与天线安装面垂直，将权利要求4所述天线位置姿态调整机构二安装在所述天线安装面上，所述天线的中心轴与所述自旋盘中心轴方向相反，包含以下步骤：

调整所述机构一，所述激光源沿X轴和Y轴转动，使所述自旋盘旋转时，所述天线安装面上的激光轨迹范围最小；

在所述自旋盘和所述天线安装面之间放一块测量板，调整所述机构一，所述激光源沿X轴和Y轴平动，使所述自旋盘旋转时，所述测量板上的激光轨迹范围最小；

去掉所述测量板，调整所述机构一，所述激光源沿X轴和Y轴的转动，使所述自旋盘旋转时，所述天线安装面上的激光轨迹范围最小，并以此为基准点；

调整所述机构二，所述天线沿X轴和Y轴方向平动，使所述基准点落在天线中心位置；

在所述天线中心位置，平行于所述天线安装面上安装反射镜，使所述自旋盘旋转时，所述激光通过反射镜反射在自旋盘上形成反射轨迹点；

调整所述机构二，所述天线沿X轴和Y轴方向转动，使所述自旋盘旋转时，所述反射轨迹范围最小。

6.根据权利要求5所述的天线测试的位置姿态调整方法，其特征在于，调整所述机构一，所述激光源沿X轴和Y轴转动，使所述自旋盘旋转时，所述天线安装面上的激光轨迹范围最小，包含以下步骤：

调整所述机构一，使所述激光源沿X轴方向转动，通过所述X轴转动螺钉正反试转，确定所述自旋盘旋转时，激光轨迹直径变小的方向，朝此方向调整，调到轨迹直径开始变大的拐点；

旋转Y轴转动螺钉，通过所述Y轴转动螺钉正反试转，确定所述自旋盘旋转时，激光轨迹直径变小的方向，朝此方向调整，直到激光轨迹范围最小。

7.根据权利要求5所述的天线测试的位置姿态调整方法，其特征在于，调整所述机构一，所述激光源沿X轴和Y轴平动，使所述自旋盘旋转时，所述测量板上的激光轨迹范围最小，包含以下步骤：

调整所述机构一，使所述激光源沿X轴方向平动，通过所述X轴平动螺钉正反试转，确定所述自旋盘旋转时，所述测量板上激光轨迹直径变小的方向，朝此方向调整，调到轨迹直径开始变大的拐点；

旋转Y轴平动螺钉，通过所述Y轴平动螺钉正反试转，确定所述自旋盘旋转时，所述测量板上激光轨迹直径变小的方向，朝此方向调整，直到激光轨迹范围最小。

8.根据权利要求5所述的天线测试的位置姿态调整方法，其特征在于，调整所述机构二，所述天线沿X轴和Y轴方向转动，使所述自旋盘旋转时，所述反射轨迹范围最小，包含以下步骤：

调整所述机构二，使所述天线沿X轴方向转动，通过X轴转动螺钉正反试转，确定所述反射轨迹点位置靠近所述激光源的方向，朝此方向调整，调到所述反射轨迹点远离所述激光源的拐点；

调整所述机构二，使所述天线沿Y轴方向转动，旋转Y轴转动螺钉正反试转，确定所述反射轨迹点位置靠近所述激光源的方向，朝此方向调整，直到所述反射轨迹范围最小。

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