一种动力调谐陀螺装配游隙测试仪

摘要

本发明提供一种动力调谐陀螺装配游隙测试仪，包括：底板、垂直运动机构、测力位移检测机构、限位机构、陀螺安装机构和行星减速机构；垂直运动机构固定在底板上，并连接行星减速机构，用于减速；测力位移检测机构包括有测力计和探头，固定在垂直运动机构上，能够检测待检测陀螺的游隙，排除游隙并测得相应的反作用力；限位机构设置在测力位移检测机构下方，顶部设有穿透孔便于探头伸出与待检测陀螺接触；陀螺安装机构设置在限位机构下方，待检测陀螺设置在陀螺安装机构顶部，并在陀螺安装机构的带动下实现三轴运动。本发明能够对动力调谐陀螺的装配游隙进行精确检测和排除，提高动力调谐陀螺的装配品质，确保陀螺的正常运行。

权利要求

1.一种动力调谐陀螺装配游隙测试仪，其特征在于，包括：底板、垂直运动机构、测力位移检测机构、限位机构、陀螺安装机构和行星减速机构；

所述垂直运动机构固定在所述底板上；

所述测力位移检测机构包括有测力计和探头，所述测力计固定在所述垂直运动机构上，能够在所述垂直运动机构的带动下运动，用于检测探头是否与待检测陀螺接触；所述探头的一端与所述测力计底部螺纹连接，另一端用于检测待检测陀螺各部件间的游隙，并排除所述游隙；

所述限位机构固定在所述底板上，且位于所述测力位移检测机构的下方，所述限位机构顶部设置有穿透孔，所述探头穿过所述穿透孔与待检测陀螺接触；

其中，所述探头中部设置有通槽，所述通槽内安装有电感测微仪、弹簧挡块、弹簧和限位块；所述弹簧挡块和所述限位块内部均开设有贯穿孔，所述电感测微仪从上到下依次穿入所述弹簧挡块、所述弹簧和所述限位块设置，所述电感测微仪下端设置有探针，所述探针能够伸出所述探头端部与待检测陀螺接触，用于检测待检测陀螺的游隙；所述弹簧通过所述弹簧挡块与所述电感测微仪连接；所述限位块两端伸出所述通槽，所述限位块在所述探头穿过所述穿透孔时，卡在所述限位机构上表面，对所述电感测微仪进行限位；

所述陀螺安装机构设置在所述限位机构的下方，待检测陀螺安装在所述陀螺安装机构顶部，并能够在所述陀螺安装机构的带动下进行三轴运动；

所述行星减速机构通过柔性联轴器与所述垂直运动机构连接，用于减缓所述垂直运动机构的速度。

2.根据权利要求1所述的一种动力调谐陀螺装配游隙测试仪，其特征在于，所述垂直运动机构包括有：安装板、驱动组件、导轨和滑动块；所述安装板与所述底板固定；所述导轨竖直设置在所述安装板上；所述滑动块设置在所述导轨上，所述测力计固定在所述滑动块上，在所述滑动块带动下进行运动；所述驱动组件设置在所述安装板下端，用于驱动所述滑动块在所述导轨上滑动。

3.根据权利要求1所述的一种动力调谐陀螺装配游隙测试仪，其特征在于，所述弹簧挡块两侧开设有螺孔，所述探头与所述螺孔对应的位置开设有通孔，并通过螺钉将所述弹簧挡块与所述电感测微仪进行固定。

4.根据权利要求1所述的一种动力调谐陀螺装配游隙测试仪，其特征在于，所述限位块的一端开设有贯穿槽，所述贯穿槽延伸到所述贯穿孔；所述限位块在开设有所述贯穿槽的一端设置有螺纹孔，通过螺钉进行紧固。

5.根据权利要求1所述的一种动力调谐陀螺装配游隙测试仪，其特征在于，所述限位机构为几字型，包括有限位平板和两个限位支撑柱，所述限位平板的两端分别与所述限位支撑柱连接，所述穿透孔开设在所述限位平板中部；所述限位支撑柱设置有凹槽。

6.根据权利要求1所述的一种动力调谐陀螺装配游隙测试仪，其特征在于，所述陀螺安装机构包括三轴运动组件和安装基座，所述安装基座设置在所述三轴运动组件上，并在所述三轴运动组件的带动下实现三轴运动，所述安装基座用于安装待检测陀螺。

7.根据权利要求6所述的一种动力调谐陀螺装配游隙测试仪，其特征在于，所述三轴运动组件包括：升降单元、第一旋钮、水平移动单元、第二旋钮、前后移动单元和第三旋钮；所述升降单元与所述底板固定，所述第一旋钮设置在所述升降单元上，用于控制所述升降单元升降高度；所述水平移动单元设置在所述升降单元上，所述第二旋钮设置在所述水平移动单元上，用于控制所述水平移动单元的移动；所述前后移动单元设置在所述水平移动单元上，所述第三旋钮设置在所述前后移动单元上，用于控制所述前后移动单元的移动。

8.根据权利要求7所述的一种动力调谐陀螺装配游隙测试仪，其特征在于，还包括：载板，所述载板设置在所述安装基座上，所述安装基座设置在所述前后移动单元上；所述载板中部设置有安装孔，所述安装孔用于放置所述待检测陀螺。

9.根据权利要求1所述的一种动力调谐陀螺装配游隙测试仪，其特征在于，所述行星减速机构包括：支撑架、安装架、行星减速机、输出轴和手柄，所述支撑架固定在所述底板上；

所述安装架固定在所述支撑架上，所述行星减速机固定于所述安装架上，所述行星减速机一端设置有输出轴，所述输出轴通过柔性联轴器与所述垂直运动机构连接，另一端安装有手柄，所述手柄用于控制行星减速机的运动，从而控制所述垂直运动机构在竖直方向上的运动。

说明书

一种动力调谐陀螺装配游隙测试仪

技术领域

[0001] 本发明涉及机械装配测试技术领域，尤其涉及一种动力调谐陀螺装配游隙测试仪。

背景技术

[0002] 动力调谐陀螺(以下简称陀螺)是惯性系统中的关键元件，主要用于捷联惯导系统中，也可用于高动态运载体的姿态系统。在陀螺的装配过程中，由于各零部件的加工误差以
及陀螺转子轴承内部存在游隙，会使得陀螺转子在运行过程中受到一定扰动，进而影响陀
螺性能，甚至造成陀螺损伤。因此就需要对陀螺装配游隙进行精准排除，确保陀螺的正常运
行。

[0003] 但是，现有技术中，通常是依靠人工的方式对陀螺装配游隙进行排除，难以确保游隙排除的精确程度，不能够满足实际需要。

发明内容

[0004] 基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种动力调谐陀螺装配游隙测试仪。

[0005] 一种动力调谐陀螺装配游隙测试仪，包括：底板、垂直运动机构、测力位移检测机构、限位机构、陀螺安装机构和行星减速机构；所述垂直运动机构固定在所述底板上；所述
测力位移检测机构包括有测力计和探头，所述测力计固定在所述垂直运动机构上，能够在
所述垂直运动机构的带动下运动，用于检测探头是否与待检测陀螺接触；所述探头的一端
与所述测力计底部螺纹连接，另一端用于检测待检测陀螺各部件间的游隙，并排除所述游
隙；所述限位机构固定在所述底板上，且位于所述测力位移检测机构的下方，所述限位机构
顶部设置有穿透孔，所述探头穿过所述穿透孔与待检测陀螺接触；所述陀螺安装机构设置
在所述限位机构的下方，待检测陀螺安装在所述陀螺安装机构顶部，并能够在所述陀螺安
装机构的带动下进行三轴运动；所述行星减速机构通过柔性联轴器与所述垂直运动机构连
接，用于减缓所述垂直运动机构的速度。

[0006] 进一步地，所述垂直机构包括有：安装板、驱动组件、导轨和滑动块；所述安装板与所述底板固定；所述导轨竖直设置在所述安装板上；所述滑动块设置在所述导轨上，所述测
力计固定在所述滑动块上，在所述滑动块带动下进行运动；所述驱动组件设置在所述安装
板下端，用于驱动所述滑动块在所述导轨上滑动。

[0007] 进一步地，所述探头中部设置有通槽，所述通槽内安装有电感测微仪、弹簧挡块、弹簧和限位块；所述弹簧挡块和所述限位块内部均开设有贯穿孔，所述电感测微仪从上到
下依次穿入所述弹簧挡块、所述弹簧和所述限位块设置，所述电感测微仪下端设置有探针，
所述探针能够伸出所述探头端部与待检测陀螺接触，用于检测待检测陀螺的游隙；所述弹
簧通过所述弹簧挡块与所述电感测微仪连接；所述限位块两端伸出所述通槽，在所述探头
穿过所述穿透孔时，卡在所述限位机构上表面，对所述电感测微仪进行限位。

[0008] 进一步地，所述弹簧挡块两侧开设有螺孔，所述探头与所述螺孔对应的位置开设有通孔，并通过螺钉将所述弹簧挡块与所述电感测微仪进行固定。

[0009] 进一步地，所述限位块的一端开设有贯穿槽，所述贯穿槽延伸到所述贯穿孔；所述限位块在开设有所述贯穿槽的一端设置有螺纹孔，通过螺钉进行紧固。

[0010] 进一步地，所述限位机构为几字型，包括有限位平板和两个限位支撑柱，所述限位平板的两端分别与所述限位支撑柱连接，所述穿透孔开设在所述限位平板中部；所述限位
支撑柱设置有凹槽。

[0011] 进一步地，所述陀螺安装机构包括三轴运动组件和安装基座，所述安装基座设置在所述三轴运动组件上，并在所述三轴运动组件的带动下实现三轴运动，所述安装基座用
于安装待检测陀螺。

[0012] 进一步地，所述三轴运动组件包括：升降单元、第一旋钮、水平移动单元、第二旋钮、前后移动单元和第三旋钮；所述升降单元与所述底板固定，所述第一旋钮设置在所述升
降单元上，用于控制所述升降单元升降高度；所述水平移动单元设置在所述升降单元上，所
述第二旋钮设置在所述水平移动单元上，用于控制所述水平移动单元的移动；所述前后移
动单元设置在所述水平移动单元上，所述第三旋钮设置在所述前后移动单元上，用于控制
所述前后移动单元的移动。

[0013] 进一步地，还包括：载板，所述载板设置在所述安装基座上，所述安装基座设置在所述前后移动单元上；所述载板中部设置有安装孔，所述安装孔用于放置所述待检测陀螺。

[0014] 进一步地，所述行星减速机构包括：支撑架、安装架、行星减速机、输出轴和手柄，所述支撑架固定在所述底板上；所述安装架固定在所述支撑架上，所述行星减速机固定于
所述安装架上，所述行星减速机一端设置有输出轴，所述输出轴通过柔性联轴器与所述垂
直运动机构连接，另一端安装有手柄，所述手柄用于控制行星减速机的运动，从而控制所述
垂直运动机构在竖直方向上的运动。

[0015] 与现有技术相比，本发明的优点及有益效果在于：

[0016] 1、本发明能够对动力调谐陀螺的装配游隙进行精确检测和排除，提高动力调谐陀螺的装配品质，确保动力调谐陀螺的正常运行。

[0017] 2、在对游隙进行排除的过程中，还能够测得相应的反作用力，使得操作者更直观的判断装配质量。

[0018] 3、本发明通过设置行星减速机构提高垂直运动机构调节的灵敏度。

附图说明

[0019] 图1为一个实施例中一种动力调谐陀螺装配游隙测试仪的结构示意图；

[0020] 图2为图1的主视图；

[0021] 图3为图1的侧视图；

[0022] 图4为图1的俯视图；

[0023] 图5为图1中底板的结构示意图；

[0024] 图6为图1中垂直运动机构的主视图；

[0025] 图7为图1中测力位移检测机构的主视图；

[0026] 图8为图1中测力位移检测机构的侧视图；

[0027] 图9为图7中限位块的俯视图；

[0028] 图10为图7中限位块的主视图；

[0029] 图11为图1中限位机构的主视图；

[0030] 图12为图1中限位机构的俯视图；

[0031] 图13为图1中陀螺安装机构的主视图；

[0032] 图14为图1中陀螺安装机构的侧视图；

[0033] 图15为图1中陀螺安装机构的俯视图；

[0034] 图16为图1中行星减速机构的主视图；

[0035] 图17为图1中行星减速机构的侧视图；

[0036] 图18为图1中行星减速机构的俯视图；

[0037] 附图中，底板10、垂直运动机构20、安装板21、驱动组件22、导轨23、滑动块24、测力位移检测机构30、测力计31、探头32、通槽321、电感测微仪33、探针331、弹簧挡块34、弹簧
35、限位块36、贯穿孔361、贯穿槽362、限位机构40、限位平板41、限位支撑柱42、凹槽421、穿
透孔43、陀螺安装机构50、升降单元51、第一旋钮52、水平移动单元53、第二旋钮54、前后移
动单元55、第三旋钮56、安装基座57、载板58、安装孔581、行星减速机60、支撑架61、安装架
62、行星减速机63、输出轴64、手柄65。

具体实施方式

[0038] 为了使本发明更加清楚明白，下面通过具体实施方式结合附图对本发明做进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发
明。

[0039] 结合图1至图5所示，提供了一种动力调谐陀螺装配游隙测试仪，包括：底板10、垂直运动机构20、测力位移检测机构30、限位机构40、陀螺安装机构50和行星减速机构60；垂
直运动机构20固定在底板10上；测力位移检测机构30包括有测力计和探头，测力计固定在
垂直运动机构20上，能够在垂直运动机构20的带动下运动，用于检测探头是否与待检测陀
螺接触；探头的一端与测力计底部螺纹连接，另一端用于检测待检测陀螺各部件间的游隙，
并排除游隙；限位机构40固定在底板10上，且位于测力位移检测机构30的下方，限位机构40
顶部设置有穿透孔，探头穿过穿透孔与待检测陀螺接触；陀螺安装机构50设置在限位机构
40下方，待检测陀螺安装在待陀螺安装机构50顶部，并能够在陀螺安装机构50的带动下进
行三轴运动；行星减速机构60通过柔性联轴器70与垂直运动机构20连接，用于减缓垂直运
动机构20的速度。

[0040] 在本实施例中，垂直运动机构20固定在底板10上，并与行星减速机构60通过柔性联轴器连接，通过行星减速机构减缓运动速度，便于对测力位移检测机构的下降速度进行
控制；测力位移检测机构30的测力计设置在垂直运动机构20上，用于检测探头是否与待检
测陀螺接触；探头的一端与测力计底部螺纹连接，另一端用于检测待检测陀螺各部件间的
游隙，并在垂直运动机构20的带动下排除游隙；限位机构40固定在底板10上且位于测力位
移检测机构的下方，限位机构40顶部设置有穿透孔，探头穿过穿透孔与待检测陀螺接触；陀
螺安装机构50设置在限位机构40下方，待检测陀螺安装在陀螺安装机构50顶部，并能够在
陀螺安装机构50的带动下进行三轴运动，从而对待检测陀螺的高度和位置进行调整，使得
待检测陀螺对准探头，通过探头实现待检测陀螺装配游隙的精准检测，且能够将待检测陀
螺各部件间的游隙进行排除，提高陀螺性能。

[0041] 在一个实施例中，如图6所示，垂直运动机构20包括：安装板21、驱动组件22、导轨23和滑动块24；安装板21与底板10固定，导轨23竖直设置在安装板21上，滑动块24设置在导
轨23上，测力计固定在滑动块24上，在滑动块24的带动下进行运动，驱动组件22设置在安装
板21下端，用于驱动滑动滑动块24在导轨23上滑动。

[0042] 具体地，垂直运动机构20能够在驱动组件22、导轨23和滑动块24的配合下，将圆周运动转化为直线运动，从而带动测力位移检测机构30在竖直方向上运动。

[0043] 在一个实施例中，如图7至图10所示，测力位移检测机构30包括有测力计31和探头32，测力计31固定在垂直运动机构20上，能够在垂直运动机构20的带动下运动，用于检测探
头32是否与待检测陀螺接触；探头32的一端与测力计31底部螺纹连接，另一端用于检测待
检测陀螺各部件间的游隙，并排除游隙。

[0044] 其中，探头32中部设置有通槽321，通槽321内安装有电感测微仪33、弹簧挡块34、弹簧35和限位块36；弹簧挡块34和限位块36内部均开设有贯穿孔361，电感测微仪33从上到
下依次穿入弹簧挡块34、弹簧35和限位块36设置，电感测微仪33下端设置有探针331，探针
331能够伸出探头32端部与待检测陀螺接触，用于检测待检测陀螺的游隙；弹簧35通过弹簧
挡块34与电感测微仪33连接；限位块36两端伸出通槽321，限位块36在探头32穿过穿透孔43
时，卡在限位机构40上表面，对电感测微仪33进行限位。

[0045] 具体地，电感测微仪33能够测量微小尺寸变化，探头32底部设置有便于探针331穿透的孔，使得探针331能够在探头32排除游隙时伸出，从而实现对待检测陀螺的游隙的精准
测量。

[0046] 具体地，在安装电感测微仪33时，将电感测微仪33穿过限位块36上的贯穿孔361，并通过螺钉将限位块36固定在电感测微仪33上；在这个过程中，需要保证电感测微仪33的
探针331与探头32底端接触，便于后续探针331伸出探头32底部，对待检测陀螺的游隙进行
检测。

[0047] 其中，弹簧挡块34两侧开设有螺孔，探头32与螺孔对应的位置开设有通孔，并通过螺钉将弹簧挡块34与电感测微仪33进行固定。

[0048] 具体地，弹簧挡块34与探头32在相同位置处开设有通孔，采用螺钉将弹簧挡块34固定在电感测微仪33上。

[0049] 具体地，弹簧35使得电感测微仪33具有一定的压缩量，探头32与待检测陀螺发生接触时，限位块36与限位机构40也发生接触，从而限制电感测微仪33的移动；而探头32继续
下移，排除游隙，在探头32下移的过程中电感测微仪33中的探针331伸长，测量探头32下移
的位移量，从而得出待检测陀螺中的游隙长度。同时通过探头32与测力计31连接，测量得出
在排除游隙时产生的反作用力，并根据反作用力的大小判断待检测陀螺的装配质量。

[0050] 其中，限位块36的一端开设有贯穿槽362，贯穿槽362延伸到贯穿孔361，限位块36在开设有贯穿槽362的一端设置有螺纹孔，并通过螺钉进行紧固。

[0051] 具体地，贯穿孔361的直径可以与电感测微仪33的直径一致，为了便于将电感测微仪33穿入限位块36，可以在限位块36的一端开设贯穿槽362，贯穿槽362延伸到贯穿孔361；
限位块36在开设有贯穿槽362的一端设置螺纹孔，并通过螺钉进行紧固，从而通过限位块36
对电感测微仪33实现限位。

[0052] 在安装或测试过程中，需要调节限位块36的位置时，能够通过松开螺钉，令限位块36在电感测微仪33上移动到特定的位置，再拧紧螺钉固定限位块36的位置。

[0053] 在一个实施例中，如图11至图12所示，限位机构40呈几字型，包括有限位平板41和两个限位支撑柱42，限位平板41的两端分别与限位支撑柱42连接，穿透孔411开设在限位平
板41中部；限位支撑柱42设置有凹槽421。

[0054] 具体地，在进行测试时，在垂直运动机构20的作用下，带动探头32向下运动，并持续通过测力计31判断探头32是否与待检测陀螺接触，至探头32底端穿入穿透孔411与待检
测陀螺接触，调整限位块36，使限位块36与限位平板41接触，此时，弹簧35处于压缩状态；垂
直运动机构20继续带动探头32向下运动，在探头32向下运动过程中待检测陀螺各部件间的
游隙被排除，测力计31能够检测出相应的反向作用力；在探头32向下移动的同时，电感测微
仪33的探针331伸出，测出相应的探头32在接触待检测陀螺后的位移，即待检测陀螺各部件
间的游隙。

[0055] 在一个实施例中，如图13至15所示，陀螺安装机构50包括三轴运动组件和安装基座57，安装基座57设置在三轴运动组件上，并在三轴运动组件的带动下实现三轴运动，安装
基座57用于安装待检测陀螺。

[0056] 其中，三轴运动组件包括：升降单元51、第一旋钮52、水平移动单元53、第二旋钮54、前后移动单元55和第三旋钮56；升降单元51与底板10固定，第一旋钮52设置在升降单元
51上，用于控制升降单元51的升降高度；水平移动单元53设置在升降单元51上，第二旋钮54
设置在水平移动单元53上，用于控制水平移动单元53的移动；前后移动单元55设置在水平
移动单元53上，第三旋钮56设置在前后移动单元55上，用于控制前后移动单元55的移动。

[0057] 具体地，安装基座57设置在三轴运动组件上，通过升降单元51、水平移动单元53和前后移动单元55实现待检测陀螺的三轴运动，便于将待检测陀螺移动至探头32的正下方。
第一旋钮52、第二旋钮54和第三旋钮56能够分别对待检测陀螺移动的高度、左右和前后的
移动进行微调，使得待检测陀螺能够精确对准探头32。

[0058] 具体地，第二旋钮54设置在靠近限位支撑柱42的一侧，设置凹槽421便于第二旋钮54的安装。

[0059] 其中，陀螺安装机构50还包括载板58，载板58设置在安装基座57上，安装基座57设置在前后移动单元55上；载板58中部设置有通孔581，通孔581用于放置待检测陀螺。

[0060] 在实际测试中，载板58可以根据不同型号陀螺的安装要求进行更换，提高可测试范围。

[0061] 具体地，在测试前，可以将待检测陀螺固定在安装孔581处，然后调节升降单元51、水平移动单元53和前后移动单元55至待检测陀螺位于探头32正下方处，然后开始测试。

[0062] 在一个实施例中，如图16至18所示，行星减速机构60包括：支撑架61、安装架62、行星减速机63、输出轴64和手柄65；支撑架61固定在底板10上；安装架62固定在支撑架61上，
行星减速机63固定在安装架62上，行星减速机63的一端设置有输出轴64，输出轴64通过柔
性联轴器70连接垂直运动机构20，另一端设置有手柄65，手柄65用于控制行星减速机63的
运动，从而控制垂直运动机构20在竖直方向上的运动。

[0063] 具体地，在测试时，通过转动手柄65使得探头32升高，将待检测陀螺固定在载板58上；通过调节三轴运动组件和手柄65使得探头32的底端接触到待检测陀螺，在此过程中，可
以通过测力计31上测得的数值判断探头32是否与待检测陀螺接触；当探头32与待检测陀螺
接触后，调整限位块36，使限位块36与限位平板41接触，此时电感测微仪33仍然处于压缩状
态；继续转动手柄65，使得探头32向下移动，随着探头32的移动待检测陀螺各部件间的游隙
被排除，测力计31可以测得相应的反作用力；探头32向下移动的同时，电感测微仪33的探针
331伸出，进而测得相应的位移即待检测陀螺各部件间的游隙。

[0064] 在一个实施例中，还可以通过计算机将测力计31测得的反作用力和电感测微仪31测得的游隙进行处理，绘制相应的数据曲线，便于对动力调谐陀螺的品质进行分析。

[0065] 其中，以上内容是结合具体的实施方式对本发明所做的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，
在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明
的保护范围。