轉臺一體化尋北裝置製造方法
2023-09-22 08:04:40 4
轉臺一體化尋北裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種轉臺一體化尋北裝置，包括基座和設於基座上方的可旋轉轉臺，基座和轉臺通過中軸轉動連接，轉臺包括旋轉平臺和轉動筒，旋轉平臺下表面和轉動筒上端面固定連接，中軸通過軸承連接旋轉平臺，支撐起轉臺，使得轉臺與基座脫離，如此能夠使得轉臺全方位旋轉，好包括陀螺，利用轉臺上的陀螺進行夾角定位，再利用電機給轉臺提供動力，同時，利用角度傳感器實時測量轉臺的旋轉情況，為尋北提供一系列設施；通過以上結構，本裝置能夠大大減輕重量、縮小體積，有效的滿足設備可攜式、小型化及高集成度的應用場合。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及定位、定向【技術領域】，尤其涉及一種轉臺一體化尋北裝置。 轉臺一體化尋北裝置
【背景技術】
[0002] 陀螺尋北儀，又稱子午陀螺或陀螺羅盤，是一個自由懸掛的陀螺擺，通常由一根恆 彈性合金製作的金屬吊絲懸掛一個內部安裝有陀螺馬達的陀螺房體，構成一個受重力約束 而沒有其它懸掛摩擦的自由陀螺。在地球自轉水平分量的作用下，陀螺自轉馬達自轉軸具 有趨向當地子午線方向的能力。將陀螺尋北儀和經緯儀結合在一起，陀螺尋北儀上架於經 緯儀，可測量出某點的正北方向。因此，陀螺尋北儀常用於礦上測量，隧道貫通、定位定向測 量等用途。
[0003] 目前，現有的尋北儀採用獨立的機構，將陀螺、陀螺處理器及轉位機構封裝於同一 外殼，尋北儀自身的轉位機構體積比較大，並且比較重，佔據了尋北儀大部分重量。當需要 尋北時，需要將現有的尋北儀連接到相關的設備上，才能完成尋北功能，操作繁瑣。並且，現 有尋北儀的這種尋北裝置只能應用於對體積、重量不做嚴格要求的場合，但無法滿足一些 可攜式、小型化和高集成度設備的應用。 實用新型內容
[0004] 本實用新型的目的是提供一種轉臺一體化尋北裝置，對陀螺、陀螺處理器和轉臺 進行一體化設計，能夠大大減輕重量、縮小體積，有效的滿足設備可攜式、小型化及高集成 度的應用場合。
[0005] 本實用新型採用的技術方案為：
[0006] -種轉臺一體化尋北裝置，包括基座和設於基座上方的可旋轉轉臺，基座和轉臺 通過中軸轉動連接，轉臺包括旋轉平臺和轉動筒，旋轉平臺下表面和轉動筒上端面固定連 接，旋轉平臺上設有電機安裝孔、陀螺安裝孔，電機和陀螺對應安裝在電機安裝孔和陀螺安 裝孔內，並且中心位置設置有中心孔，中心孔孔壁與軸承的外圓固定連接，軸承的內圓穿設 有中軸並固定連接，中軸的底端固定連接基座，中軸上設有齒輪，並嚙合連接電機輸出軸上 的齒輪；陀螺的信號輸出端連接陀螺處理器的信號輸入端，陀螺處理器的信號傳輸埠連 接控制驅動器的信號傳輸端，控制驅動器的採集端連接角度傳感器的信號輸出端，控制驅 動器的控制端連接電機，控制驅動器的供電端連接電源，電源為整個裝置供電。
[0007] 所述的中軸上的齒輪位於旋轉平臺下方、基座上方，且位於轉動筒圍成的空腔內， 空腔內還設有陀螺處理器、控制驅動器、角度傳感器。
[0008] 所述的電源位於基座上。
[0009] 所述的旋轉平臺採用圓盤結構。
[0010] 本實用新型利用中軸連接基座和轉臺，中軸的一端連接基座，以基座為支撐，中軸 通過軸承連接旋轉平臺，支撐起轉臺，使得轉臺與基座脫離，如此能夠使得轉臺全方位旋 轉，同時，基座與轉臺一體化連接；利用轉臺上的陀螺進行夾角定位，再利用電機給轉臺提 供動力，同時，利用角度傳感器實時測量轉臺的旋轉情況，為尋北提供一系列設施；通過以 上結構，本裝置能夠大大減輕重量、縮小體積，有效的滿足設備可攜式、小型化及高集成度 的應用場合。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011] 圖1為本實用新型的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0012] 如圖1所示，本實用新型包括基座3和設於基座上方的可旋轉轉臺，基座3和轉 臺通過中軸6轉動連接，轉臺包括旋轉平臺1和轉動筒2,旋轉平臺1下表面和轉動筒2上 端面固定連接，旋轉平臺1採用圓盤結構，轉動筒2可隨旋轉平臺1進行360度旋轉，使得 尋北操作更加方便；旋轉平臺1上設有電機安裝孔15、陀螺安裝孔16,電機5和陀螺4對應 安裝在電機安裝孔15和陀螺安裝孔16內，並且中心位置設置有中心孔13,電機5用於驅動 整個轉臺，提供機械動力來源，陀螺4用於尋北使用，利用陀螺的高速運轉進行辨別，提供 陀螺與水平面夾角信息，為後續工作提供數據，陀螺4的X軸向與轉臺的0位方向平行，轉 臺的0位方向為角度傳感器9的0位；中心孔13孔壁與軸承14的外圓固定連接，軸承14 的內圓穿設有中軸6並固定連接，中軸6的底端固定連接基座3,中軸6上設有齒輪7,並齧 合連接電機輸出軸上的齒輪8,其中，基座3、中軸6、中軸上的齒輪7和軸承14的內圓都是 固定不動的，中軸6起到支撐的作用，通過中軸6與軸承14支撐起轉臺部分，轉動筒的下端 面與基座3是不接觸的，這樣能夠進行無摩擦轉動，轉臺和轉臺上設置的其他器件都隨著 轉臺的轉動而轉動；轉臺是通過電機帶動的，電機5輸出軸上的齒輪8嚙合連接中軸6上的 齒輪7,中軸6上的齒輪7位於旋轉平臺1下方、基座3上方，且位於轉動筒2圍成的空腔 內，齒輪與齒輪的傳動連接，為轉臺提供動力；電機5的機體嵌於旋轉平臺1的電機安裝孔 內，同樣的，電機輸出軸和輸出軸上的齒輪8位於轉動筒2圍成的空腔內；陀螺4的信號輸 出端連接陀螺處理器11的信號輸入端，陀螺處理器11的信號傳輸埠連接控制驅動器10 的信號傳輸端，控制驅動器10的採集端連接角度傳感器9的信號輸出端，控制驅動器10的 控制端連接電機5,控制驅動器10的供電端連接電源12,電源12為整個裝置供電，電源12 位於基座3上。陀螺處理器11、控制驅動器10、角度傳感器9設設置於空腔內。
[0013] 本實用新型在使用時，啟動電源12,進行供電，即電源12對控制驅動器10進行供 電，控制驅動器10 -方面用於給陀螺處理器11進行供電，並接收陀螺處理器11發送的陀 螺4狀態信號，一方面驅動電機5的運轉；首先，控制驅動器10向陀螺處理器11發送尋北 啟動命令，陀螺處理器11控制陀螺4進行尋北動作，陀螺4進行高速旋轉，待陀螺4穩定後， 陀螺處理器11將陀螺4尋北信息發送給控制驅動器10,控制驅動器10接收到首次閉環角 度信息，此時，控制驅動器10啟動電機5,電機5得電工作，通過電機5輸出軸上的齒輪8與 中軸上的齒輪7的嚙合結構，電機5圍繞著中軸6進行轉動，同時通過軸承14帶動旋轉平 臺1及旋轉平臺1上設置的其他機械器件一起的轉動，由於角度傳感器9設置於旋轉平臺 1的底面上，角度傳感器9實時將旋轉平臺1的轉動角度信息發送給控制驅動器10,所以， 控制驅動器10可以實時感知旋轉平臺1的旋轉角度信息，而首次閉環角度信息就是將旋轉 平臺1旋轉至角度傳感器9所示的0位，所以，通過角度傳感器9將旋轉平臺1旋轉至角度 傳感器9所示的0位，之後，控制驅動器10控制電機5停止運轉；然後，陀螺處理器對當前 尋北狀態進行處理，再將尋北信息發送給控制驅動器10,控制驅動器10接收到第二次閉環 角度信息，第二次閉環角度信息就是將旋轉平臺1旋轉至180度，之後，控制驅動器10再次 啟動電機5,通過傳動機構將旋轉平臺1旋轉至180度，轉動到位都停止電機5運轉，然後， 陀螺處理器11再次對當前尋北狀態進行處理，得到最終的尋北信息，尋北完成。
[0014] 本實用新型的控制驅動器、陀螺和陀螺處理器為現有器件，陀螺處理器本身就具 有處理功能，屬於本領域的公知技術，再次不再贅述。
【權利要求】
1. 一種轉臺一體化尋北裝置，其特徵在於：包括基座和設於基座上方的可旋轉轉臺， 基座和轉臺通過中軸轉動連接，轉臺包括旋轉平臺和轉動筒，旋轉平臺下表面和轉動筒上 端面固定連接，旋轉平臺上設有電機安裝孔、陀螺安裝孔，電機和陀螺對應安裝在電機安裝 孔和陀螺安裝孔內，並且中心位置設置有中心孔，中心孔孔壁與軸承的外圓固定連接，軸承 的內圓穿設有中軸並固定連接，中軸的底端固定連接基座，中軸上設有齒輪，並嚙合連接電 機輸出軸上的齒輪；陀螺的信號輸出端連接陀螺處理器的信號輸入端，陀螺處理器的信號 傳輸埠連接控制驅動器的信號傳輸端，控制驅動器的採集端連接角度傳感器的信號輸出 端，控制驅動器的控制端連接電機，控制驅動器的供電端連接電源，電源為整個裝置供電。
2. 根據權利要求1所述的轉臺一體化尋北裝置，其特徵在於：所述的中軸上的齒輪位 於旋轉平臺下方、基座上方，且位於轉動筒圍成的空腔內，空腔內還設有陀螺處理器、控制 驅動器、角度傳感器。
3. 根據權利要求2所述的轉臺一體化尋北裝置，其特徵在於：所述的電源位於基座上。
4. 根據權利要求3所述的轉臺一體化尋北裝置，其特徵在於：所述的旋轉平臺採用圓 盤結構。
【文檔編號】G01C19/02GK203848838SQ201420274482
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年5月27日 優先權日:2014年5月27日
【發明者】汪進, 姚紅萍 申請人:中國電子科技集團公司第二十七研究所