一种手轮及应用该手轮的测绘仪器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种手轮及应用该手轮的测绘仪器，该柔性浮动手轮包括：旋钮衬板、手轮弹片、微调手轮、螺钉、旋钮夹紧爪、手轮螺母；旋钮衬板通过旋钮夹紧爪与手轮螺母固定于光电编码器的转轴上，手轮弹片弹性配合在所述旋钮衬板与微调手轮之间。外力施加于微调手轮使其旋转，通过手轮弹片柔性加载于旋钮衬板上，再由旋钮衬板和夹紧抓手刚性传导到编码器的转轴上，从而实现对于编码器转轴力的柔性加载。从而实现对于编码器转轴力的柔性加载。从而实现对于编码器转轴力的柔性加载。

【技术实现步骤摘要】
一种手轮及应用该手轮的测绘仪器


[0001]本技术涉及一种柔性浮动手轮及应用该手轮的测绘仪器。

技术介绍

[0002]在全站仪等精密测绘仪器中，光电编码器通过转轴与手轮相连接，测绘人员通过转动手轮进行微调，然后靠编码器输出数据供测绘人员读取，因此，光电编码器对仪器的测量精度及测量误差起着至关重要的作用。除了光电编码器自身的误差，转动手轮时测绘人员对手轮进行力的加载会使仪器产生晃动误差，虽然仪器的伺服系统对晃动误差有一定的补偿功能，用以减小晃动误差，但伺服系统对于产生晃动到做出补偿反应需要一定的反应时间，产生晃动的幅度越大造成晃动越突然，留给伺服系统反应的时间就越短，相应的误差补偿效果就越差，尤其是力的刚性加载晃动误差会更加明显，相反，力的柔性加载会使这种误差大幅减小，故在精密仪器中我们希望力以柔性加载的方式施加在光电编码器的转轴上，用以提高测量精度。目前消除由于力的刚性加载造成的光电编码器晃动误差的方式有以下两种：1）天宝公司：利用磁编码器代替光电编码器结合轴承游隙实现手轮浮动，使力柔性加载。该磁编码器具有偏心磁铁块，无论编码器如何偏转，磁铁片始终处于平行正对的位置，以此降低晃动误差。该种方法更换了编码器种类，本身磁编码器精度不如光电编码器高，且利用轴承游隙实现手轮的浮动，对于轴承的安装有着很高的要求，并且手轮的阻尼很低导致很小的扭矩施加在手轮上时即可转动手轮（手轮灵敏度高），这对于需要人为微调的手轮来讲并不是一项有利的性能。2）莱卡公司：莱卡公司利用自带浮动光电编码器，能够实现力的柔性加载提高测量精度；手轮利用磁阻尼降低了手轮的灵敏度，并且能够做到各个手轮阻力手感一致，提升用户使用感受。虽然莱卡公司采用的浮动光电编码器和磁阻尼手轮效果显著，但是研发该种自带浮动光电编码器以及实现磁阻尼手轮需要投入大量人力物力，成本极其昂贵，性价比不高。

技术实现思路

[0003]本技术要解决的技术问题是提供一种结构简单、成本低廉、能够实现对于编码器的转轴的力实施柔性、浮动加载的手轮及应用该手轮的测绘仪器。
[0004]为解决上述技术问题，本技术提供的一种手轮，包括：旋钮衬板、手轮弹片、微调手轮、密封贴片、螺钉、旋钮夹紧爪、手轮螺母、编码器旋钮盖和O型密封圈。所述旋钮衬板通过旋钮夹紧爪与手轮螺母固定于编码器的转轴上，所述手轮弹片弹性配合在所述旋钮衬板与微调手轮之间。外力施加于微调手轮使其旋转，通过手轮弹片柔性加载于旋钮衬板上，再由旋钮衬板和旋钮夹紧爪刚性传导到编码器的转轴上，从而实现对于编码器转轴扭力的柔性加载。
[0005]进一步，所述旋钮衬板（1）的中央通孔中设有旋钮夹紧爪（6），旋钮夹紧爪（6）的内侧端用于与编码器的转轴连接，旋钮夹紧爪（6）的外侧端与手轮螺母（7）螺纹配合，以将旋钮夹紧爪（6）固定在旋钮衬板（1）的中央通孔中。上述手轮的手轮弹片通过胶水、焊接或螺
钉设于旋钮衬板与微调手轮之间，旋钮衬板与手轮弹片的连接点和微调手轮与手轮弹片的连接点在手轮弹片上呈圆周交替排布且不重合；确保手轮弹片与旋钮衬板和微调手轮的连接不产生干涉。
[0006]进一步，所述旋钮衬板与手轮弹片实施非贴合连接，即旋钮衬板平面与手轮弹片平面（除连接点外）保持一定的距离进行连接；使得旋钮衬板与手轮弹片之间有浮动空间。
[0007]进一步，所述微调手轮与手轮弹片实施非贴合连接，即微调手轮平面与手轮弹片平面（除连接点外）保持一定的距离进行连接；使得微调手轮与手轮弹片之间有浮动空间。
[0008]进一步，所述手轮弹片为薄片状各向异性材料，其在圆周方向上刚度较好且不易变形，在轴线方向上有外力作用时能够产生弹性形变；在保证扭矩传递效果的同时实现外力的柔性加载。
[0009]进一步，一种柔性浮动手轮的旋钮夹紧爪包含至少一个圆锥面与一个圆柱面且圆锥面在圆柱面的基础上向外扩展。
[0010]进一步，所述旋钮夹紧爪在圆锥面大圆面中心设置有与编码器的转轴配合的轴孔，用以与编码器的转轴配合，在圆锥面大圆面以中心对称分布有若干轴向槽口。在圆柱面远端设置有与手轮螺母配合的螺纹，在圆锥面与螺纹中间开有O型密封圈的密封槽，实现旋钮夹紧爪与旋钮衬板之间的防水功能。
[0011]进一步，所述旋钮衬板与旋钮夹紧爪利用圆锥面进行配合，结合圆柱面即轴向槽口，通过手轮螺母调节旋钮夹紧爪与编码器的转轴的配合松紧。
[0012]进一步，所述密封贴片粘贴于旋钮衬板靠近编码器的一面；编码器旋钮盖安置在微调手轮远离编码器的端面；O型密封圈置于旋钮夹紧爪密封槽内；密封贴在保证旋钮衬板的防水功能基础上优化浮动手轮的阻尼手感。
[0013]进一步，在所述一种柔性浮动手轮靠近微调手轮的旋钮衬板表面进行包胶；用以消除柔性浮动手轮的金属撞击声。
[0014]进一步，在所述一种柔性浮动手轮靠近旋钮衬板的微调手轮表面进行包胶；用以消除柔性浮动手轮的金属撞击声。
[0015]一种测绘仪器，其采用上述手轮。
[0016]技术的有益技术效果：（1）本技术的一种柔性浮动手轮，相对于现有技术，提供了一种新的编码器转轴力的柔性加载实施方式，采用旋钮衬板与手轮弹片、微调手轮与手轮弹片互不干涉的连接方式，利用手轮弹片各向异性形变性质，使得该柔性浮动手轮具备外力柔性加载的功能；拓展了浮动手轮的浮动原理及机械结构的多样性。（2）以柔性的方式实施力的加载代替刚性方式加载，延长了仪器伺服系统反应时间，减少了仪器的晃动误差，提高了编码器的测量精确度；零件结构简单，加工难度低，组装方便，制作成本大幅度降低。（3）旋钮夹紧爪设置有与编码器转轴配合的轴孔以及轴向槽口，通过与旋钮衬板圆锥面配合，利用手轮螺母调节旋钮夹紧爪与编码器转轴的配合松紧，对编码器转轴结构没有复杂结构要求，提高了柔性浮动手轮的适配性，便于拆装与调整。（4）旋钮衬板靠近编码器的一面贴有密封贴片，实现旋钮衬板部分防水的同时避免了旋转过程中密封圈与螺丝孔摩擦的顿挫感，提升了用户使用手感。（5）旋钮衬板部分的密封贴片与旋钮夹紧爪部分的O型密封圈实现了柔性浮动手轮整体的防水性，提高了柔性浮动手轮的环境适应性。
附图说明
[0017]下面结合说明书附图对本技术作进一步详细说明：
[0018]图1：柔性浮动手轮整体剖面结构示意图；
[0019]图2：手轮弹片、旋钮衬板与微调手轮连接方式的端面结构图；
[0020]图2
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1：图2的A
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A剖面结构示意图；
[0021]图2
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2：图2的后视图；
[0022]图3：手轮弹片、旋钮衬板与微调手轮优选连接点排布方式示意图；
[0023]图4：手轮弹片优选形状示意图；
[0024]图4
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1：图4的手轮弹片的变形；
[0025]图4
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2：图4的手轮弹片的变形；
[0026]图5：手轮弹片周向受力示意图；
[0027]图5
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1：手轮弹本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种手轮，其特征在于，包括：旋钮衬板（1）、手轮弹片（2）、微调手轮（3）；手轮弹片（2）弹性配合在所述旋钮衬板（1）与微调手轮（3）之间；外力施加于微调手轮使其旋转，通过手轮弹片（2）加载于旋钮衬板（1）上。2.根据权利要求1所述的手轮，其特征在于，所述旋钮衬板（1）的中央通孔中设有旋钮夹紧爪（6），旋钮夹紧爪（6）的内侧端用于与编码器的转轴连接，旋钮夹紧爪（6）的外侧端与手轮螺母（7）螺纹配合，以将旋钮夹紧爪（6）固定在旋钮衬板（1）的中央通孔中。3.根据权利要求1或2所述的手轮，其特征在于，手轮弹片通过胶水、焊接或螺钉设于旋钮衬板与微调手轮之间，旋钮衬板与手轮弹片的连接点和微调手轮与手轮弹片的连接点在手轮弹片上呈圆周交替排布且不重合。4.根据权利要求3所述的手轮，其特征在于，所述手轮弹片为薄片状，在轴线方向上有外力作用时能够产生弹性形变。5.根据权利要求2所述的一种手轮，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：单雪舟，刘思远，谢立峰，
申请(专利权)人：常州市新瑞得仪器有限公司，
类型：新型
国别省市：