本實用新型涉及一種氣動光學領域和自動化控制領域中的調節(jié)裝置，特別是涉及一種基于PLC控制的大口徑紋影系統(tǒng)的支撐調節(jié)裝置。

背景技術：

紋影儀是一種應用于流場顯示和測量的光學儀器，其用于顯示透明物質中種種原因引起的折射率變化，目前被廣泛地應用于觀測氣流的邊界層、燃燒、激波、氣體內的冷熱對流及風洞和水洞流場等。傳統(tǒng)紋影儀支撐機構采取手輪轉動的方式進行高度及平移調節(jié)，該調節(jié)方式精度低，調試效率差，不具有俯仰、偏轉調節(jié)，無法滿足目前紋影儀調試要求。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種提高紋影系統(tǒng)調節(jié)精度的支撐調節(jié)裝置。

本實用新型解決技術問題所采用的技術方案是：紋影系統(tǒng)的支撐調節(jié)裝置，包括支撐底座、升降機構、平板、支撐橫梁、位移補償滑塊、偏轉機構和控制系統(tǒng)，所述平板設置在支撐橫梁上，所述偏轉機構和位移補償滑塊設置在支撐橫梁上，所述支撐橫梁設置在升降機構上，所述升降機構垂直設置于支撐底座的上表面上，所述控制系統(tǒng)控制升降機構和偏轉機構的運動。

進一步的，還包括行走機構，所述行走機構設置在支撐底座的下表面上，所述控制系統(tǒng)控制行走機構的運動。

進一步的，所述行走機構由行走電機、傳動機構、驅動軸、驅動輪和軸承座構成，所述行走電機安裝在支撐底座上，所述驅動軸與驅動輪通過軸承座與支撐底座固定在一起。

進一步的，所述升降機構采用2個以上的偶數(shù)個，且都垂直設置于支撐底座的上表面上。

進一步的，所述升降機構是4個，且垂直設置于支撐底座上表面的四個角上，且每個支撐橫梁都設置在前后(或左右)兩個升降機構上。

進一步的，所述升降機構由電機、聯(lián)軸器、立柱、導軌、絲桿和滑塊構成，所述電機設置在立柱上并與聯(lián)軸器連接，所述聯(lián)軸器與絲桿連接，所述滑塊設置在絲桿上并可沿著導軌上下移動，所述支撐橫梁與滑塊滾動連接。

進一步的，所述電機的電機軸端安裝有位置編碼器。

進一步的，所述偏轉機構由偏轉電機、偏轉聯(lián)軸器、偏轉導軌、偏轉絲桿、偏轉滑塊、偏轉軸、刻度尺和限位機構構成，所述偏轉電機設置在支撐橫梁上并與偏轉聯(lián)軸器連接，所述偏轉聯(lián)軸器與偏轉絲桿連接，所述偏轉滑塊設置在偏轉絲桿上并可沿著偏轉導軌移動，所述限位機構和刻度尺安裝在支撐橫梁上，所述偏轉軸安裝在支撐橫梁上并位于相對于偏轉電機的另外一側，所述偏轉滑塊與支撐橫梁滾動連接。

進一步的，所述偏轉軸的軸端安裝有角度位置編碼器。

進一步的，所述滾動連接采用軸承連接。

本實用新型的有益效果是：由于本實用新型的支撐調節(jié)機構可實現(xiàn)平移、升降、偏轉、俯仰和水平調節(jié)，可以滿足紋影系統(tǒng)的高精度調試要求；本實用新型采用電機控制絲桿的調節(jié)方式，調節(jié)精度高，全程調節(jié)控制都通過控制系統(tǒng)操作完成，提高調試效率，減少調試人員，方便且提高工作效率。

附圖說明

圖1是本實用新型的立體圖。

圖2是本實用新型另一方向的立體圖。

圖3是本實用新型的主視圖。

圖4是圖3的俯視圖。

圖5是圖3的側視圖。

圖6是本實用新型的控制框圖。

圖7是本實用新型的偏轉機構的結構示意圖。

圖8是本實用新型的行走機構的結構示意圖。

具體實施方式

本實用新型的基于PLC控制的紋影系統(tǒng)的支撐調節(jié)裝置包括行走機構1、支撐底座2、升降機構3、平板4、支撐橫梁5、位移補償滑塊7、偏轉機構8和控制系統(tǒng)10，其中，平板4設置在支撐橫梁5上，多個行走機構1設置在支撐底座2的下表面上，偏轉機構8和位移補償滑塊7設置在支撐橫梁5上，升降機構3采用2個以上的偶數(shù)個，且都垂直設置于支撐底座2上表面上，升降機構3最好是4個，且垂直設置于支撐底座2上表面的四個角上，支撐橫梁5設置在升降機構3上，且每個支撐橫梁5最好都設置在前后(或左右)兩個升降機構3上，如果是采用4個升降機構3，那么支撐橫梁5就是兩個，并都分別設置在前后(或左右)兩個升降機構3上，如圖1-5所示。

本實用新型由控制系統(tǒng)10控制行走機構1實現(xiàn)平移調節(jié)；控制系統(tǒng)10控制升降機構3并同時與位移補償滑塊7配合實現(xiàn)升降調節(jié)、俯仰調節(jié)和水平調節(jié)；控制系統(tǒng)10控制偏轉機構8并同時與位移補償滑塊7配合實現(xiàn)偏轉調節(jié)，如圖6所示。

如圖2所示，本實用新型的多個升降機構3分別由電機11、聯(lián)軸器12、立柱13、導軌14、絲桿15、滑塊16構成，其中，電機11設置在立柱13上并與聯(lián)軸器12連接，聯(lián)軸器12與絲桿15連接，滑塊16設置在絲桿15上并可沿著導軌14上下移動，支撐橫梁5與滑塊16滾動連接，該滾動連接可以采用軸承連接，當滑塊16沿著導軌14上下移動時，帶動支撐橫梁5上下移動，使設置在支撐橫梁5上的平板4隨支撐橫梁5一起上下移動。每個電機11的電機軸端安裝有位置編碼器。

如圖7所示，本實用新型的偏轉機構8由角度位置編碼器、偏轉電機17、偏轉聯(lián)軸器、偏轉導軌19、刻度尺20、偏轉絲桿21、偏轉滑塊22、偏轉軸6、限位機構23構成。其中，偏轉電機17設置在支撐橫梁5上并與偏轉聯(lián)軸器連接，偏轉聯(lián)軸器與偏轉絲桿21連接，偏轉滑塊22設置在偏轉絲桿21上并可沿著偏轉導軌19移動，刻度尺20、限位機構23安裝在支撐橫梁5上，刻度尺20用于觀察限位機構23的調節(jié)量，限位機構23對系統(tǒng)的超程限位，避免損壞系統(tǒng)，偏轉軸6安裝在支撐橫梁5上并位于相對于偏轉電機17的另外一側，使其以另一側為偏轉中心偏轉，角度位置編碼器安裝在偏轉軸6的軸端，同時，偏轉滑塊22與支撐橫梁5滾動連接，該滾動連接可以采用軸承連接，當偏轉滑塊22移動不同距離時，使設置在支撐橫梁5上的平板4隨支撐橫梁5一起偏轉。

如圖8所示，本實用新型的行走機構1由行走電機24、傳動機構25、驅動軸26、驅動輪27、軸承座28構成。行走電機24安裝在支撐底座2上，驅動軸26與驅動輪27通過軸承座28與支撐底座2固定在一起。行走電機24的電機軸端安裝有位置編碼器。

工作時，平板4上部放置紋影系統(tǒng)的紋影鏡等光學元器件。當控制系統(tǒng)10切換至升降調節(jié)狀態(tài)時，控制系統(tǒng)10驅動固定于4個立柱13上的4個電機11，經聯(lián)軸器12帶動絲桿15拖動滑塊16上下移動相同距離，從而實現(xiàn)平板4的升降調節(jié)。具體的移動距離由安裝在每個電機11的電機軸端的位置編碼器將信號反饋給控制系統(tǒng)10，控制系統(tǒng)10再控制電機11的運行，從而實現(xiàn)對平板4的閉環(huán)自動升降調節(jié)。

當控制系統(tǒng)10切換至水平調節(jié)狀態(tài)時，通過安裝在平板4上的電子水平儀提供當前的水平狀態(tài)數(shù)據，控制系統(tǒng)10自動驅動4臺電機11，經聯(lián)軸器12帶動絲桿15拖動滑塊16上下分別移動不同的距離，分別的移動距離由安裝在每個電機11的電機軸端的位置編碼器將信號反饋給控制系統(tǒng)10，控制系統(tǒng)10再控制電機11的運行，從而實現(xiàn)對平板4的閉環(huán)自動水平調節(jié)。

當控制系統(tǒng)10切換至俯仰調節(jié)狀態(tài)時，根據使用要求可對控制系統(tǒng)10進行俯仰參數(shù)設置，控制系統(tǒng)10根據設置的參數(shù)，同時控制前端或后端的2個電機11經聯(lián)軸器12帶動絲桿15拖動滑塊16移動不同距離，俯仰以支撐橫梁5為轉動軸，相對位移量由位移補償滑塊7進行補償，轉動角度由角度位置編碼器反饋給控制系統(tǒng)10處理，實現(xiàn)對平板4的閉環(huán)自動俯仰調節(jié)。

當控制系統(tǒng)10切換至偏轉調節(jié)狀態(tài)時，根據使用要求可對控制系統(tǒng)10進行偏轉參數(shù)設置，控制系統(tǒng)10根據設置的參數(shù)，控制偏轉電機17經聯(lián)軸器帶動偏轉絲桿21拖動偏轉滑塊22移動不同距離，以偏轉軸6為偏轉轉動軸，相對位移量由位移補償滑塊7進行補償。移動角度由角度位置編碼器反饋給控制系統(tǒng)10處理，實現(xiàn)對平板4的閉環(huán)自動偏轉調節(jié)。

當控制系統(tǒng)10切換至平移調節(jié)狀態(tài)時，根據使用要求可對控制系統(tǒng)10進行平移參數(shù)設置，控制系統(tǒng)10根據設置的參數(shù)，控制行走電機24運行，通過傳動機構25帶動驅動軸26驅動驅動輪27移動不同距離，移動距離由安裝在行走電機24上的位置編碼器反饋給控制系統(tǒng)10處理，從而帶動整個裝置在導軌上移動，實現(xiàn)閉環(huán)自動平移調節(jié)。

本實用新型控制系統(tǒng)10最好采用PLC控制系統(tǒng)，本實用新型在支撐底座2上放置2-6個吊環(huán)9，方便整體吊裝。