本发明专利技术公开了一种惯性测量单元中加速度计组件的安装装置及方法，该装置利用基准凸台获取IMU组件外支架的安装基准，再通过加速度计组件安装凸台上的支架卡槽为加速度计组件的安装提供基准面，进而实现基准的传递。通过调节螺旋杆和测量尺可以调整两个加速度计组件安装凸台的位置，经过迭代的方式直至安装误差标定结果满足指标要求，同时使装置能够适配不同型号的IMU产品，具有较强的可操作性和通用性。本发明专利技术所提出的加速度计组件的安装装置及方法有益于提高IMU组件用加速度计组件的安装精度，利于满足对IMU产品的相关安装误差要求，同时改善拆装前后安装误差标定一致性，便于产品返工返修。于产品返工返修。于产品返工返修。
【技术实现步骤摘要】
一种惯性测量单元中加速度计组件的安装装置及方法
[0001]本专利技术涉及一种惯性测量单元中加速度计组件的安装装置及方法，属于机械装配
技术介绍
[0002]惯性测量单元*(IMU)是着陆巡视器进入舱GNC分系统重要测量部件之一。IMU测量进入舱沿IMU安装方向的加速度和角加速度信息，通过坐标转换，以获取进入舱本体坐标系中的加速度和角加速度信息，进而获得进入舱的姿态和轨道信息。在火星进入气动减速阶段，IMU需能准确提供测量信息，以保证减速阶段的姿态和轨道控制精度，从进入火星大气到测距测速敏感器开始工作这一段时间内，IMU更是获取进入舱姿轨信息的唯一手段，因此，根据上述需求分析可以看出对惯性测量单元的测量精度有着较高的要求。
[0003]惯性测量单元中的加速度计在测量加速度时，除了加速度计组件本身输入轴与标称值存在安装偏差，加速度计组件与IMU外支架之间也会存在一定的安装误差，由于安装误差的存在，会导致加速度计在零位有相应大小的输出值，即加速度计的零偏。加速度计的零偏、零偏稳定性是衡量加速度计测量精度非常重要的性能指标，根据对加速度计测量精度的需求，要求IMU外支架安装基准和加速度计组件之间的安装误差角6个月变化量＜30
″
。目前，一般都是采用标定的方法来测量安装误差，原理上通过坐标系矩阵变换的方式计算出其大小，但仅依靠标定的方式存在以下两点问题：
[0004]一方面，依据惯性测量单元的结构，加速度计组件安装于IMU外支架上时不具备安装基准，这会导致安装误差角较大，若安装误差标定结果不符合要求则需要重新对加速度计组件进行安装，时间周期长，装配效率低；
[0005]另一方面，标定测试并不会对加速度计组件本身的安装起到修正作用，仅作为安装误差符合要求与否的判定，且标定结果会受标定精度的影响，对标定方法的要求也会较高，而这样通常会使标定方法比较繁复，导致标定时间长，标定效率低。
技术实现思路
[0006]本专利技术的技术解决问题：克服现有技术的不足，针对加速度计组件安装基准缺失的问题，提供一种基准传递的安装方法，设计了相应的安装装置，为加速度计组件建立了安装基准，能够提高加速度计组件的安装精度，避免重复装卡，保证高效装配，装置具有可观的通用性和较高的可靠性，使加速度计组件便于装配、易于维修。
[0007]本专利技术的技术解决方案是：一种惯性测量单元中加速度计组件的安装装置，该装置包括第一安装支撑、第二安装支撑、底座、基准凸台、第一螺旋杆、第二螺旋杆、第一测量尺、第二测量尺；
[0008]底座为长方体盒形件，长和宽构成的平面记为上表面和下表面，宽和高构成的平面记为左侧面和右侧面，长和高构成的平面记为内侧面和外侧面；第一测量尺与第一螺旋杆同轴固定连接，构成第一调节杆；第二测量尺与第二螺旋杆同轴固定连接，构成第二调节
杆；第一调节杆与第二调节杆平行，从底座中间穿过，第一测量尺和第二测量尺的端头露出底座的内侧面；第一螺旋杆和第二螺旋杆露出底座的外侧面；
[0009]底座的下底面与基准凸台固定连接，为一体式结构，基准凸台的内侧面与底座的下底面垂直，用于与惯性测量单元外支架安装基准面贴合，底座上表面和下表面设有与惯性测量单元外支架边框上安装孔相适配的安装孔，用于将底座固紧在惯性测量单元外支架上，通过调节第一螺旋杆和第二螺旋杆相对于底座外侧面的距离，能够调节第一测量尺和第二测量尺相对于底座内侧面的距离；
[0010]第一安装支撑一端通过螺钉与第一测量尺固连，另一端刻有L型的豁口，记为第一支架卡槽；第二安装支撑一端通过螺钉与第二测量尺固连，另一端刻有L型豁口，记为第二支架卡槽；第一支架卡槽和第二支架卡槽用于为加速度计组件的安装提供基准。
[0011]优选地，所述第一螺旋杆和第二螺旋杆通过螺母在底座外侧面与底座固紧。
[0012]优选地，所述第一支架卡槽和第二支架卡槽的L型豁口顶面与底座的上表面和下表面平行，侧面与基准凸台的内侧面平行，顶面沿底座长度方向的深度不小于加速度计组件支架边框宽度，能够使卡槽面与加速度计组件支架外边框上表面紧密贴合，第一支架卡槽和第二支架卡槽的侧面与基准凸台的内侧面的平行度误差小于0.01mm。
[0013]优选地，所述的基准凸台高度不小于惯性测量单元外支架安装基准面宽度，能够使安装基准面全部贴合于基准凸台内侧面。
[0014]优选地，所述的底座宽度不小于惯性测量单元外支架两侧边框上的安装孔距离，厚度不小于第一螺旋杆和第二螺旋杆的直径。
[0015]本专利技术提供的另一个技术方案是：一种惯性测量单元中加速度计组件的安装方法，该方法包括如下步骤：
[0016]S1、将基准凸台内侧面与惯性测量单元外支架边框上的基准面相贴合，同时将装置底座下表面与惯性测量单元外支架边框上表面贴合，并使二者对应位置的安装孔对齐，使用螺钉将装置底座固定于外支架边框上；
[0017]S2、将底座的内侧面定义为零刻度基准面，初始状态下，调节第一测量尺和第二测量尺零刻度线均与零刻度基准面对齐，使用螺钉将加速度计组件第一安装支撑和第二安装支撑分别安装在第一测量尺和第二测量尺上但不固紧；
[0018]S3、同时调节第一螺旋杆和第二螺旋杆使第一支架卡槽和第二支架卡槽与距离惯性测量单元外支架边框上的基准面最近的加速度计组件支架边框接触，转动螺旋杆时令第一测量尺、第二测量尺相对于零刻度基准面的刻度相同，保证第一安装支撑和第二安装支撑具有相同的进动量，确保所提供的加速度计安装基准面与外支架的安装基准面平行，确定第一安装支撑和第二安装支撑的位置后将其固紧，再用螺母从底座外侧面将第一螺旋杆和第二螺旋杆固紧；
[0019]S4、调整加速度组件支架使其边框上表面与第一支架卡槽和第二支架卡槽的顶面贴合，外侧面与第一支架卡槽和第二支架卡槽的侧面贴合，基于此完成加速度计组件位置的确定，然后将加速度计组件固紧；
[0020]S5、安装完加速度计组件之后，将安装装置从外支架上卸下。
[0021]本专利技术与现有技术相比具有以下优点：
[0022](1)、现有加速度计组件的安装方式都是直接进行安装，然后采取标定的方法来测
量安装误差，对标定方法、零部件的加工精度要求高，依赖性强，本专利技术为加速度计组件在装配时提供了安装基准，对加速度计组件的安装起到修正的作用，而不只依靠后续标定的手段，能够在安装初始状态就对安装误差的影响进行削弱，相比现有技术提高了标定效率。
[0023](2)、产品返修过程中可能会产生加速度计组件反复拆装的情况，每次拆装后都需重新标定，由于人工、环境、设备等因素会导致拆装前后加速度计组件安装误差标定结果存在出入较大的问题，本专利技术能有效减小安装误差，改善标定一致性，保证加速度计组件安装的精准性和可靠性，便于产品的维修。
[0024](3)、加速度计组件安装合格与否取决于安装误差的标定结果，本专利技术能够避免加速度计组件多次重复装卡，大幅减少安装次数，有效解决了因安装误差标定测试结果不符合要求而需重本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种惯性测量单元中加速度计组件的安装装置，其特征在于包括第一安装支撑(1
‑
1)、第二安装支撑(1
‑
2)、底座(2)、基准凸台(3)、第一螺旋杆(4
‑
1)、第二螺旋杆(4
‑
2)、第一测量尺(5
‑
1)、第二测量尺(5
‑
2)；底座(2)为长方体盒形件，长和宽构成的平面记为上表面和下表面，宽和高构成的平面记为左侧面和右侧面，长和高构成的平面记为内侧面和外侧面；第一测量尺(5
‑
1)与第一螺旋杆(4
‑
1)同轴固定连接，构成第一调节杆；第二测量尺(5
‑
2)与第二螺旋杆(4
‑
2)同轴固定连接，构成第二调节杆；第一调节杆与第二调节杆平行，从底座(2)中间穿过，第一测量尺(5
‑
1)和第二测量尺(5
‑
2)的端头露出底座(2)的内侧面；第一螺旋杆(4
‑
1)和第二螺旋杆(4
‑
2)露出底座(2)的外侧面；底座(2)的下底面与基准凸台(3)固定连接，为一体式结构，基准凸台(3)的内侧面与底座的下底面垂直，用于与惯性测量单元外支架安装基准面贴合，底座(2)上表面和下表面设有与惯性测量单元外支架边框上安装孔相适配的安装孔，用于将底座(2)固紧在惯性测量单元外支架上，通过调节第一螺旋杆(4
‑
1)和第二螺旋杆(4
‑
2)相对于底座(2)外侧面的距离，能够调节第一测量尺(5
‑
1)和第二测量尺(5
‑
2)相对于底座(2)内侧面的距离；第一安装支撑(1
‑
1)一端通过螺钉与第一测量尺(5
‑
1)固连，另一端刻有L型的豁口，记为第一支架卡槽(6
‑
1)；第二安装支撑(1
‑
2)一端通过螺钉与第二测量尺(5
‑
2)固连，另一端刻有L型豁口，记为第二支架卡槽(6
‑
2)；第一支架卡槽(6
‑
1)和第二支架卡槽(6
‑
2)用于为加速度计组件的安装提供基准。2.根据权利要求1所述的一种惯性测量单元中加速度计组件的安装装置，其特征在于所述第一螺旋杆(4
‑
1)和第二螺旋杆(4
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2)通过螺母在底座(2)外侧面与底座(2)固紧。3.根据权利要求1所述的一种惯性测量单元中加速度计组件的安装装置，其特征在于：所述的第一支架卡槽(6
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1)和第二支架卡槽(6
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2)的L型豁口顶面与底座(2)的上表面和下表面平行，侧面与基准凸台(3)的内侧面平行，顶面沿底座(2)长度方向的深度不小于加速度...
【专利技术属性】
技术研发人员：张心悦，冯士伟，王月，张沛勇，李杰彦，邵建波，徐万扬，田亚男，夏悦，周晶淼，张琳，
申请(专利权)人：北京控制工程研究所，
类型：发明
国别省市：
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