專利名稱：力式單桿操縱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于二維跟蹤測(cè)量系統(tǒng)的操縱裝置結(jié)構(gòu)的改進(jìn)。
在電影經(jīng)緯儀等二維跟蹤測(cè)量中，為實(shí)現(xiàn)手動(dòng)跟蹤所采用的單桿操縱器，一直采用位移式單桿，也稱為電位計(jì)式單桿，其是通過一套球形聯(lián)軸節(jié)，二軸相互垂直的支撐機(jī)構(gòu)和回零彈簧等分別帶動(dòng)裝在軸上的兩個(gè)精密電位計(jì)，用手操縱單桿作任意方向運(yùn)動(dòng)，可得到相應(yīng)的控制信號(hào)來實(shí)現(xiàn)手動(dòng)跟蹤。這種操縱器在使用時(shí)常因回零彈簧失靈造成操縱困難，而且這種控制是要借助一套機(jī)械傳動(dòng)才能實(shí)現(xiàn)，因此其響應(yīng)速度和靈敏度相對(duì)較差，操縱桿常常在30°角度位移時(shí)，機(jī)構(gòu)沒有反應(yīng)，電位計(jì)不變動(dòng)，沒有控制信號(hào)輸出。
本實(shí)用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能穩(wěn)定，可靠性高，操作方便的力式單桿操縱器。
本實(shí)用新型的解決技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的它是在箱體上面設(shè)置有托座，托座開有錐形圓孔，操縱桿通過圓孔被固定于箱體內(nèi)底，操縱桿下端的底座是由上壓板和下壓板固定于箱體內(nèi)底，在操縱桿的上端裝有手柄球，兩組電阻應(yīng)變計(jì)分別貼于操縱桿下方的外表面，而且沿操縱桿軸向互成90°對(duì)稱分布，每組高度一致，一組用于控制方位，另一組用于控制俯仰。另外在箱體內(nèi)側(cè)壁上安裝有控制電路板，在箱體上面設(shè)有一支架與托座固定連接，其上安裝開關(guān)按鈕。
當(dāng)操作手任意方向作用于操縱桿頂端以推力或拉力時(shí)，在水平的兩個(gè)方向上就產(chǎn)生兩個(gè)分力，從而引起操縱桿表面產(chǎn)生拉伸或壓縮變形，此時(shí)兩組應(yīng)變計(jì)的電阻值同時(shí)發(fā)生相應(yīng)變化，此電阻變化量經(jīng)過四個(gè)應(yīng)變計(jì)組成的電橋轉(zhuǎn)換成對(duì)俯仰和方位控制模擬電量，經(jīng)電路板預(yù)處理，A/D轉(zhuǎn)換，送單板機(jī)處理后，對(duì)力矩機(jī)速度環(huán)進(jìn)行控制，就能實(shí)現(xiàn)對(duì)經(jīng)緯儀的手動(dòng)跟蹤。
由于本實(shí)用新型采用了兩組應(yīng)變計(jì)作為傳感元件，直接輸出兩個(gè)控制信號(hào)以實(shí)現(xiàn)對(duì)經(jīng)緯儀俯仰和方位的控制，省去了以往的機(jī)械傳動(dòng)，如球形聯(lián)軸節(jié)，聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)及彈簧，使操縱器的響應(yīng)速度加快，靈敏性能提高，穩(wěn)定性可靠，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易操作，成本大幅度降低。
附

圖1為本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的力式單桿操作器的一個(gè)具體實(shí)施的結(jié)構(gòu)示意圖。在圖中，1為手柄球，2為操縱桿，3為兩組電阻應(yīng)變計(jì)，4為上壓板，5為下壓板，6為操縱桿底座，7為托座，8為按鈕支板，9為箱體，10為控制電路板。
以下結(jié)合附圖再作進(jìn)一步詳細(xì)說明圖中箱體9的上面設(shè)置有托座7，托座7開有錐形的圓孔，操縱桿2通過圓孔被固定于箱體9內(nèi)底，操縱桿下端的底座6是由上壓板4和下壓板5固定于箱體9內(nèi)底，操縱桿2上端安裝有手柄球1，兩組同一電阻值的電阻應(yīng)變計(jì)3分別貼在操縱桿2下方的外表面，沿軸向互成90°對(duì)稱分布，而且每組高度一致，一組用于控制方位，另一組用于控制俯仰。在箱體9內(nèi)側(cè)壁還設(shè)有控制電路板10，箱體9上面還設(shè)有一支板8與托座7連接，用于安裝開關(guān)按鈕。
在操作時(shí)，托座7的頂部的錐形圓孔限制操縱桿2的變形量，以確保操縱桿2不致于變形過量而損壞。操縱桿2頂部的最大變形如果在6毫米時(shí)，那么操縱手用的最大力為8公斤。所以一般操縱桿2只需在很小范圍內(nèi)工作，而且，也只需很小的力就能自如工作。
安裝時(shí)，其中一組應(yīng)變計(jì)3與操作手的前后平行，以便操作手反應(yīng)直觀。操縱桿2貼應(yīng)變計(jì)區(qū)最好長(zhǎng)度為30-100m，寬為3-8mm，電阻值為120Ω-350Ω，誤差為±1Ω，高度誤差一般為±0.25，角度誤差為30°。
應(yīng)變計(jì)3一般可選用BA型或BH型箔式應(yīng)變計(jì)。操縱桿2最好采用中碳合金鋼制成，經(jīng)調(diào)質(zhì)、淬火、回火、冰冷、油煮等處理，這樣可使其具有良好的強(qiáng)度，能耐疲勞，回零性能好，尺寸穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求1.一種能夠用于電影經(jīng)緯儀的二維跟蹤測(cè)量系統(tǒng)的力式單桿操縱器，其構(gòu)成有箱體、控制電路板、開關(guān)按扭、操縱桿及其上端的手柄球和下方的電阻應(yīng)變計(jì)，其特征在于，在箱體上面設(shè)置有托座，托座開有錐形圓孔，操縱桿通過圓孔被固定于箱體內(nèi)底，在操縱桿的下方表面貼有兩組電阻應(yīng)變計(jì)，沿操縱桿軸向互成90°對(duì)稱分布，每組高度一致，控制電路板裝置于箱體內(nèi)側(cè)壁上，在箱體上面設(shè)有一支架與托座固定連接，其上安裝開關(guān)按鈕。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的操縱器，其特征在于，操縱桿下端的底座是由上壓板和下壓板固定于箱體內(nèi)底。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的操縱器，其特征在于，操縱桿上貼應(yīng)變計(jì)區(qū)限長(zhǎng)度為30-100mm，寬3-8mm。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種力式單桿操縱器，它是由兩組應(yīng)變計(jì)沿操縱桿軸向互成90°對(duì)稱貼于操縱桿表面，作為傳感元件，直接輸出控制信號(hào)，對(duì)經(jīng)緯儀的俯仰和方位進(jìn)行控制，省去了機(jī)械傳動(dòng)。適用于二維跟蹤測(cè)量系統(tǒng)的操縱裝置，它具有響應(yīng)快、靈敏性高、穩(wěn)定性強(qiáng)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易操作等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01C1/00GK2241321SQ95245510
公開日1996年11月27日 申請(qǐng)日期1995年10月6日 優(yōu)先權(quán)日1995年10月6日
發(fā)明者柳景圖, 阮萍, 熊仁生 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所