一种惯导测试装置的制作方法

1.本实用新型涉及惯导测试领域，具体涉及一种惯导测试装置。


背景技术：

2.随着科技的发展，目前惯性测量单元越来越多的应用在民用及工业领域，惯导单元性能精度决定检测设备能否成功地完成测量任务，因此，相关轨道交通检测设备研发及生产单位需要提前在试验室对目标惯组的实际应用性能有所了解，这就需要配备惯导性能测试的专用实验装置。
3.现有惯导性能检测存在的问题是：1、专业且功能齐全的专用测试转台对于惯导应用方来说成本较高；2、在现场生产或应用时不能简单、有效地对惯导进行性能测试。
4.综上所述，急需一种惯导测试装置以解决现有技术中专用惯导测试装置成本高，不适用现场施工的问题。


技术实现要素：

5.本实用新型目的在于提供一种惯导测试装置，以解决现有技术中专用惯导测试装置成本高，不适用现场施工的问题，具体技术方案如下：
6.一种惯导测试装置，包括机架组件、执行机构以及偏心驱动机构；
7.所述机架组件包括底座和机架；所述机架设置在底座上；
8.所述执行机构包括稳定杆、下移动板、滚轮组件、第一弹性件、第一位移传感器、上移动板、第二弹性件以及调整件；所述稳定杆设置在底座上；沿稳定杆的轴向，下移动板、上移动板以及调整件依次设置在稳定杆上，且下移动板以及上移动板滑动设置在稳定杆上；上移动板用于安装待测试设备；所述第一位移传感器用于测量上移动板相对于下移动板的位移；所述滚轮组件可转动式设置在下移动板上；所述第一弹性件的两端分别与下移动板和上移动板接触，所述第二弹性件的两端分别与上移动板和调整件接触，第一弹性件和第二弹性件的伸缩方向与稳定杆轴向一致；
9.所述偏心驱动机构包括偏心轮以及动力组件；所述动力组件设置在底座上，且动力组件的输出端与偏心轮连接，所述偏心轮与滚轮组件滚动接触。
10.以上技术方案优选的，所述滚轮组件包括支撑轴、滚轮以及滚轮挡圈；所述支撑轴设置在下移动板上，滚轮以及滚轮挡圈均套设在支撑轴上；滚轮挡圈用于滚轮沿支撑轴轴向的限位；所述滚轮的外圆周与偏心轮滚动接触。
11.以上技术方案优选的，所述调整件为调整螺母，调整螺母螺纹连接在稳定杆上。
12.以上技术方案优选的，所述执行机构还包括用于测量下移动板位移的第二位移传感器。
13.以上技术方案优选的，所述执行机构还包括导向杆；所述导向杆设置在底座上，且导向杆贯穿下移动板和上移动板设置，导向杆轴向与稳定杆轴向一致。
14.以上技术方案优选的，所述动力组件包括动力件以及转轴；动力件设置在底座上；
所述转轴固定连接于动力件的输出端上，偏心轮固定安装在转轴上。
15.以上技术方案优选的，所述动力件为伺服电机；所述伺服电机通过安装台固定安装在底座上。
16.以上技术方案优选的，所述动力组件还包括套设在转轴上的两组轴承，两组轴承沿转轴轴向分别位于偏心轮的两侧；所述轴承通过轴承座固定安装在安装台上。
17.以上技术方案优选的，所述轴承和偏心轮之间设有轴承挡圈，轴承挡圈套设在转轴上。
18.应用本实用新型的技术方案，具有以下有益效果：
19.(1)本实用新型的惯导测试装置包括机架组件、执行机构以及偏心驱动机构；所述执行机构包括稳定杆、下移动板、上移动板、调整件、第一弹性件、第二弹性件、第一位移传感器以及滚轮组件；所述偏心驱动机构包括动力组件以及偏心轮；本实用新型通过偏心轮带动下移动板做周期性运动，能得到下移动板的运动曲线(曲线a)，待测试设备(惯导)安装在上移动板上，惯导能测量上移动板的运动曲线(曲线b)，第一位移传感器能测量上移动板相对于下移动板的运动曲线(曲线c)，曲线b和曲线c叠加后与曲线a对比，能得出惯导的精度；本实用新型通过设置偏心轮带动下移动板进行周期性的运动，简化了整体结构。
20.(2)本实用新型的滚轮组件包括支撑轴以及套设在支撑轴上的滚轮以及滚轮挡圈；滚轮挡圈能对滚轮进行轴向限位，保证结构稳定和测量精度。
21.(3)本实用新型的调整件为调整螺母，通过调整螺母旋进，能调整第一弹性件和第二弹性件的预压量，简单方便。
22.(4)本实用新型的执行机构还包括第二位移传感器，第二位移传感器便于直观获得下移动板的运动曲线。
23.(5)本实用新型的执行机构还包括导向杆，通过设置多组导向杆，能保证上移动板和下移动板上下移动时不会偏移，提高测量精度。
24.(6)本实用新型的机架组件包括底座和机架；通过设置底座和机架保证整体结构的稳定。
25.(7)本实用新型的动力组件包括动力件以及转轴；通过动力件带动转轴转动，转轴带动偏心轮转动，中间的传动结构少，测量精度高。
26.(8)本实用新型的动力件为伺服电机，安装台上的安装部便于固定安装伺服电机，保证伺服电机工作时的稳定，通过精密伺服电机驱动，可根据需要驱动偏心轮按设定的位置运动，不需要人工辅助，省力且定位准确，便于对比分析惯导的运动性能。
27.(9)本实用新型的动力组件还包括套设在转轴上的两组轴承，两组轴承便于保证转轴的转动稳定，从而提高测量精度。
28.(10)本实用新型的轴承和偏心轮之间设有轴承挡圈，防止偏心轮的轴向窜动。
29.除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。
附图说明
30.构成本技术的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
31.在附图中：
32.图1是本实施例的惯导测试装置的结构示意图；
33.图2是图1中滚轮组件的示意图；
34.图3是图1中偏心驱动机构的示意图；
35.其中，1、机架组件；1.1、底座；1.2、机架；2、执行机构；2.1、稳定杆；2.2、第二位移传感器；2.3、下移动板；2.4、导向杆；2.5、滚轮组件；2.51、支撑轴；2.52、滚轮；2.53、滚轮挡圈；2.54、锁紧垫圈；2.55、锁紧螺母；2.6、第一弹性件；2.7、第一位移传感器；2.8、上移动板；2.9、第二弹性件；2.10、调整件；3、偏心驱动机构；3.1、偏心轮；3.2、动力组件；3.21、动力件；3.22、转轴；3.23、轴承；3.24、轴承挡圈；3.25、法兰；3.26、轴承座；4、待测试设备；5、安装台；6、滑套。
具体实施方式
36.以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
37.实施例：
38.一种惯导测试装置，包括机架组件1、执行机构2以及偏心驱动机构3，如图1-3所示，具体如下；
39.如图1所示，所述机架组件1包括底座1.1和机架1.2；所述底座1.1设置在工作面上，所述机架1.2为一中空的框体结构，机架1.2固定在底座1.1上。
40.如图1所示，所述执行机构2包括稳定杆2.1、第二位移传感器2.2、下移动板2.3、导向杆2.4、滚轮组件2.5、第一弹性件2.6、第一位移传感器2.7、上移动板2.8、第二弹性件2.9以及调整件2.10，具体连接关系如下：
41.所述稳定杆2.1竖直设置在底座1.1上，优选稳定杆2.1的数量设有两组。
42.所述下移动板2.3、上移动板2.8以及调整件2.10沿稳定杆2.1的轴向依次设置在稳定杆2.1上，且下移动板2.3为靠近底座1.1的一端；所述下移动板2.3和上移动板2.8能沿稳定杆2.1的轴向上下滑动；
43.所述第一弹性件2.6和第二弹性件2.9均套设在稳定杆2.1上，第一弹性件2.6设置在下移动板2.3和上移动板2.8之间，其两端分别能与下移动板2.3和上移动板2.8接触；第二弹性件2.9设置在上移动板2.8和调整件2.10之间，且其两端能分别与上移动板2.8和调整件2.10接触。优选的，第一弹性件2.6和第二弹性件2.9均为弹簧，且稳定杆2.1上套设有用于第一弹性件2.6限位的限位套，限位套外径小于第一弹性件2.6的内径，避免发生干涉；
44.所述调整件2.10为调整螺母，稳定杆2.1的上端设有螺纹段，调整螺母与稳定杆2.1螺纹配合，调整螺母能调整第一弹性件2.6和第二弹性件2.9的预压量。
45.所述第一位移传感器2.7固定设置在上移动板2.8的下端，用于测量上移动板2.8相对于下移动板2.3的位移，便于得出上移动板2.8相对于下移动板2.3的运动曲线(曲线c)；
46.所述上移动板2.8上设有用于安装待测试设备4(惯导)的安装口，惯导安装在上移动板2.8上，测试时，惯导能测量上移动板2.8的运动曲线(曲线b)；
47.所述第二位移传感器2.2固定设置在下移动板2.3的下端，用于测量下移动板2.3
相对于底座1.1的位移，便于得出下移动板2.3的运动曲线(曲线a)；
48.通过曲线b和曲线c进行叠加，叠加后与曲线a对比分析两者的吻合度，可以精确校验待测试惯导的性能，从而得出惯导的精度。
49.如图1所示，所述滚轮组件2.5可转动设置在下移动板2.3上，通过偏心驱动机构3带动滚轮组件2.5运动，从而带动下移动板2.3进行周期性运动，在第一弹性件2.6和第二弹性件2.9的作用下，下移动板2.3和上移动板2.8以不同的加速度在位移传感器(即第一位移传感器2.7和第二位移传感器2.2)的量程范围内上下移动。
50.如图2所示，所述滚轮组件2.5具体包括支撑轴2.51、滚轮2.52、滚轮挡圈2.53、锁紧垫圈2.54以及锁紧螺母2.55；所述支撑轴2.51水平固定设置在下移动板2.3上，支撑轴2.51上设有轴肩，所述滚轮2.52、滚轮挡圈2.53、锁紧垫圈2.54以及锁紧螺母2.55均沿轴向依次套设在支撑轴2.51上，且滚轮2.52为靠近轴肩的一端，滚轮2.52可转动设置，滚轮挡圈2.53、锁紧垫圈2.54以及锁紧螺母2.55配合实现滚轮2.52的轴向限位。
51.如图1所示，所述导向杆2.4竖直固定在机架1.2上，且导向杆2.4贯穿上移动板2.8和下移动板2.3设置；所述导向杆2.4的数量设有四组。上移动板2.8和下移动板2.3上均固定设有滑套6，滑套6套设在导向杆2.4上，能沿导向杆2.4上下滑动。
52.如图3所示，所述偏心驱动机构3包括偏心轮3.1和动力组件3.2；偏心轮3.1与动力组件3.2的输出端连接，动力组件3.2安装在底座1.1上，通过动力组件3.2带动偏心轮3.1转动，偏心轮3.1与滚轮2.52的外圆周滚动接触，从而使得下移动板2.3在竖向移动。上述下移动板2.3的运动曲线(曲线a)也可以通过偏心轮3.1的尺寸规格以及转速预先进行计算获得。优选偏心轮3.1的偏心距小于位移传感器最大量程的一半。
53.如图1和图3所示，所述动力组件3.2包括动力件3.21(优选为伺服电机)以及转轴3.22；动力件3.21通过安装台5固定安装在底座1.1上，安装台5上设有安装部，动力件3.21固定在安装部上；所述转轴3.22固定连接在动力件3.21的输出端上，偏心轮3.1通过左右两组法兰3.25固定在转轴3.22上。
54.优选的，如图3所示，所述动力组件3.2还包括两组轴承3.23以及两组轴承挡圈3.24；两组轴承3.23分别通过轴承座3.26固定设置在安装台5上，转轴3.22设置于两组轴承3.23内，两组轴承挡圈3.24均套设在转轴3.22上，且分别沿轴向位于轴承3.23和法兰3.25之间。
55.考虑到负载的因素，动力件3.21(伺服电机)可以通过减速器与转轴3.22连接。
56.本实施例的惯导测试装置工作流程是：
57.一、、将待测惯导安装于上移动板2.8上，保证固定可靠，防止工作中松动而造成测量误差，并将底座1.1安放于牢靠的基台上；
58.二、检测第一位移传感器2.7和第二位移传感器2.2的出光面、入光面是否清洁；
59.三、根据被测惯导的自重，通过调节件2.10(调整螺母)调整第一弹性件2.6和第二弹性件2.9的预压量，保证滚轮2.52的外圆周能与偏心轮3.1外圆周接触；
60.四、驱动动力件3.21转动，偏心轮3.1旋转一周带动滚轮2.52上下移动，通过第一弹性件2.6和第二弹性件2.9的缓冲，上移动板2.8和下移动板2.3上下移动；
61.五、位移传感器的位移数据、惯导加速度数据经信号采集及控制器处理后传输至人机界面显示；控制器参考现有技术；
62.六、通过第一位移传感器2.7得出上移动板2.8相对于下移动板2.3的运动位移曲线(曲线c)；通过惯导能得出上移动板2.8的运动位移曲线(曲线b)；通过第二位移传感器2.2得出下移动板2.3相对于底座1.1的运动位移曲线(曲线a)；
63.七、曲线b和曲线c进行叠加，叠加后的曲线与曲线a进行吻合度对比，得出待测惯导的精度。
64.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。