[0001] 本发明涉及一种角度调节装置，尤其涉及一种高精度螺旋微调角度控制铰链。

[0002] 卫星或者雷达的抛物面天线等大型有角度展开装置在展开成形过程中，需要具有极高的精度。比如卫星抛物面天线在10米长的展开尺寸要求展开成形误差不超过几毫米。这就需要严格控制卫星或雷达天线的展开角度，每两块天线阵面之间的角度误差甚至要求不超过0.01°，这需要一种拥有极高精度的角度控制技术。

[0003] 目前高精度测量角度的设备有光学测量仪、万能角度尺等，根据不同的原理来测量角度的大小。现有的测量方法能精确测出阵面夹角，然而这仅仅是静态测试，不能直接控制和调节夹角，利用手工方式调节依然会产生极大地误差。现在需要一种高精度的能直接对角度进行调节的装置。

[0016] 下面结合附图对本发明作进一步说明。

[0017] 如图1所示，本发明包括铰链左支撑板3，铰链左支撑板3通过转轴7与铰链右支撑板9连接，铰链左支撑板3的内部设有丝杆传动机构，该丝杆传动机构的一端连接刻度旋钮1，另一端伸入锁死机构6中，伸出锁死机构6的部分与铰链右支撑板9接触。丝杆传动机构包括丝杆轴2，丝杆轴2通过其一端的螺纹结构与螺杆5连接，丝杆轴2的另一端连接刻度旋钮
1，螺杆5伸入锁死机构6中，其端部与铰链右支撑板9接触。

[0018] 丝杆轴2的一部分为光杆，一部分为螺纹结构，丝杆轴2通过螺纹结构与螺杆5一端的内螺纹连接，螺杆5的另一端为光杆，可以伸入锁死机构6中，螺杆5与锁死机构6为间隙配合，锁死机构6固定在铰链左支撑板3内，锁死机构6使螺杆5仅做轴向方向的直线运动，不会随丝杆轴2转动，并在得到所需控制角度后锁死铰链，使铰链保持最终角度不变，除非人为松开锁死机构6。螺杆5的端部与铰链右支撑板9接触。丝杆轴2的光杆部分通过两端的滚动轴承4与铰链左支撑板3连接，丝杆轴2伸出铰链左支撑板3的部分通过螺纹连接刻度旋钮1，刻度旋钮1分为50分度线，每旋转一分度线，便可带动丝杆轴2转动，从而带动螺杆5前进或后退一定距离，刻度旋钮1包括50个分度线，使每次控制螺杆5前进或后退的距离精度值更小，为一圈的1/50。

[0019] 丝杆轴2的螺距能够控制每转一周铰链变化的角度，螺距越小，铰链精度越高。铰链左支撑板3和铰链右支撑板9通过转轴7连接，转轴7上套有扭簧8，扭簧8两侧的簧脚分别固定于铰链左支撑板3与铰链右支撑板9的下方。扭簧8能够提供铰链张角的恢复力，使铰链右支撑板9始终与螺杆5紧紧接触，从而使铰链旋转角度可调。同时，依靠每次螺杆5前进或后退的距离δ和螺杆5下端面到转轴7中心线的距离L，也可以控制每次调节铰链的转动角度。

[0020] 如图2所示为角度调节原理图，角度与调节长度的关系式为：

[0021]

[0022] 由于角度可调，本发明装置转轴的同轴度误差可以由角度调节消除，装置的主要精度由角度与长度转换影响，由公式(1)可知：

[0023]

[0024] 当L＝100mm时，每调节1°张角需要改变的长度量为：

[0025]

[0026] 每调节1mm长度改变的角度为：

[0027]

[0028] 丝杆螺距为0.5mm，刻度旋钮共有50分度，则每旋转一分度刻度旋钮，螺杆前进或后退距离为

[0029]

[0030] 则每次旋转一分度刻度旋钮，角度变化值为0.00573°，若在刻度值之间估读一位，即转过0.1分度时，则可能达到的最小角度调节值为0.0005°，具有极高的角度调节精度。

[0031] 使用前，铰链左支撑板与铰链右支撑板位于同一轴线方向，使用时，通过旋转刻度旋钮带动丝杆轴旋转，进而带动螺杆沿轴向方向前进，从而使与螺杆端部接触的铰链右支撑板在扭簧的作用下，沿着转轴旋转一定的角度。采用高精度的角度测量仪测量所调节的角度值，并与目标值进行比对，计算误差，之后通过微微调节刻度旋钮，使铰链张角尽可能逼近目标角度，缩小铰链张角与目标角度之间的误差至容许范围之内，并通过锁死机构锁死铰链张角，完成铰链角度的调节与控制。