一種無遮擋的三軸直驅轉臺的製作方法
2023-05-01 05:04:11
一種無遮擋的三軸直驅轉臺的製作方法
【專利摘要】本發明的目的在於提供一種無遮擋的三軸直驅轉臺，包括底座、方位框、橫滾框、中框、方位電動機、橫滾電機、俯仰電動機，方位電動機定子與底座相連，方位電動機轉子與方位框相連，組成方位軸系，俯仰電動機定子固定在方位框上，俯仰電動機轉子與中框、俯仰軸相連組成俯仰轉動軸，俯仰軸通過俯仰軸承支承在方位框上，橫滾電動機定子與中框相連，橫滾電動機轉子與橫滾框、橫滾軸相連組成橫滾轉動軸，橫滾軸通過橫滾軸承支承在中框上，橫滾框和方位框均位於中框的外部，橫滾電機位於中框裡，橫滾框為U形結構，上面固定有載物支座。本發明載物目標在三個旋轉軸進行方位、俯仰、橫滾時完全處於轉臺結構之外，適用於對載物目標進行光學測試和仿真。
【專利說明】一種無遮擋的三軸直驅轉臺
【技術領域】
[0001]本發明涉及的是一種仿真裝置，具體地說是三軸轉臺。
【背景技術】
[0002]三軸轉臺是用於飛行器及地面半實物仿真的關鍵設備，它可以模擬飛行器在空間進行中滾轉、俯仰、橫滾等姿態的運動，廣泛應用於航空航天建設領域中。另外，三軸轉臺在系統靜動態測試方面也發揮著重要作用。
[0003]隨著科技的發展，三軸測試轉臺的應用範圍不斷擴大，搭載物種類也相應增多，對轉臺也提出了更高的要求。三軸轉臺的結構形式直接影響轉動精度等性能指標。特別是採用光學儀器對三軸轉臺上的目標進行測量的測試系統中，這要求在測試儀器與目標間無遮擋，以便光線能夠通過。而一般的三軸轉臺由於結構限制，在進行方位、俯仰、橫滾三軸轉動時，其自身的結構將遮擋搭載物上測量目標，無法全方位地完成測量和仿真的任務。因此，研究設計具有無遮擋結構的三軸轉臺具有重要意義，可滿足對三軸轉臺在此方面的要求，擴大三軸轉臺的應用範圍，為相應的研究工作提供必要保障。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在於提供轉臺結構對載物上的目標無遮擋，使光學測量儀器對目標進行全方位測試的一種無遮擋的三軸直驅轉臺。
[0005]本發明的目的是這樣實現的:
[0006]本發明一種無遮擋的三軸直驅轉臺，其特徵是:包括底座、方位框、橫滾框、中框、方位電動機、橫滾電機、俯仰電動機，方位電動機定子與底座相連，方位電動機轉子與方位框相連，組成方位軸系並實現方位框的旋轉，俯仰電動機定子固定在方位框上，俯仰電動機轉子與中框、俯仰軸相連組成俯仰轉動軸，俯仰軸通過俯仰軸承支承在方位框上，橫滾電動機定子與中框相連，橫滾電動機轉子與橫滾框、橫滾軸相連組成橫滾轉動軸，橫滾軸通過橫滾軸承支承在中框上,橫滾框和方位框均位於中框的外部,橫滾電機位於中框裡,橫滾框為U形結構，上面固定有載物支座。
[0007]本發明還可以包括:
[0008]1、所述的方位框、橫滾框、中框對於安裝於載物支座上的載物目標，在其運動軌跡上無遮擋，俯仰轉動軸、橫滾轉動軸、方位軸系相互垂直並交於一點。
[0009]本發明的優勢在於:
[0010](I)無遮擋。載物目標在三個旋轉軸進行方位、俯仰、橫滾時完全處於轉臺結構之外，適用於對載物目標進行光學測試和仿真。
[0011](2)結構緊湊。採用交流直驅電動機和內置中框，僅在俯仰、橫滾軸系增加了輔助支承軸，簡化了軸系，減小了支承跨度，結構更緊湊。
[0012](3)易於製造、質量易保證。每個軸系採用商品化電動機，以及剛度轉好的中框，易於保證旋轉精度和軸系振動等質量性能指標。關鍵零件數量較少，易於製造。【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1a為本發明的正視圖，圖1b為本發明的側視圖；
[0014]圖2為A-A剖視圖；
[0015]圖3為本發明的中框結構示意圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖舉例對本發明做更詳細地描述:
[0017]結合圖1?3，無遮擋三軸直驅轉臺方位軸系由底座、電動機、方位框構成，俯仰軸系由電動機1-8、中框1-5和俯仰軸12構成,橫滾軸系由電動機1-6、橫滾框1-3和橫滾軸7構成。搭載目標1-4處於橫滾框1-3上，可以搭載目標繞垂直軸進行正反方位迴轉、繞俯仰軸進行前後俯仰、繞橫滾軸進行左右橫滾運動。
[0018]轉臺結構對載物上的目標無遮擋，轉臺運動過程搭載物處於轉臺結構之處。三個旋轉軸垂直並交於一點，每個軸的傳動由交流直驅電動機直接驅動，電動機內置編碼器實現位置的檢測，轉子與定子間軸承可承受軸向和徑向力，具有很高的旋轉精度，端面安裝形式，為商品化產品。中框1-5內部安裝橫滾軸系電動機1-6,同時又是橫滾軸7的支承座,夕卜部安裝俯仰軸系電動機1-8和俯仰軸12 ;橫滾框1-3處於中框5外側，為U形結構，上面有載物支座。俯仰軸12和橫滾軸7內有標準錐孔，用於精度測量和電線過孔。
[0019]方位電動機1-2定子與底座1-1相連，轉子與方位框1-7相連,組成方位軸系,實現方位旋轉。電動機均為交流直驅電動機，為自製或商業購買，內置編碼器，定子與轉子間支承軸承可承受軸向和徑向兩方向力，端面止口安裝，導線處於定子上。
[0020]俯仰軸系和橫滾軸系剖面如圖2所示，圖2中I是接盤，2、3、4、5、10是螺栓，6、14是軸承，7是橫滾軸，8、13是檔圈，9、11是端蓋，12是俯仰軸。俯仰電動機定子與接盤I相連，並固定在方位框1-7上，轉子與中框1-5、俯仰軸12相連組成俯仰轉動軸，俯仰軸12通過高精度軸承14支承在方位框上。橫滾電動機定子與中框1-5相連，轉子與橫滾框1-3、橫滾軸7相連組成橫滾轉動軸，橫滾軸7通過高精度軸承14支承在中框1-5上。俯仰軸12和橫滾軸7在軸系中為輔助支承，內有錐孔，用於轉臺轉軸精度檢測用和過電線用。
[0021]轉臺的方位、俯仰、橫滾三個軸系均可安裝機械和電子限位裝置，每個軸均可裝有指示旋轉角度的刻度盤，根據需要對相應的軸系進行配重。
[0022]三軸轉臺軸繫結構緊湊，跨度小，具有很好的剛度，可有效保證工作時靜、動態性能指標要求，滿足實際工程應用。
【權利要求】
1.一種無遮擋的三軸直驅轉臺，其特徵是:包括底座、方位框、橫滾框、中框、方位電動機、橫滾電機、俯仰電動機，方位電動機定子與底座相連，方位電動機轉子與方位框相連，組成方位軸系並實現方位框的旋轉，俯仰電動機定子固定在方位框上，俯仰電動機轉子與中框、俯仰軸相連組成俯仰轉動軸，俯仰軸通過俯仰軸承支承在方位框上，橫滾電動機定子與中框相連，橫滾電動機轉子與橫滾框、橫滾軸相連組成橫滾轉動軸，橫滾軸通過橫滾軸承支承在中框上,橫滾框和方位框均位於中框的外部,橫滾電機位於中框裡,橫滾框為U形結構，上面固定有載物支座。
2.根據權利要求1所述的一種無遮擋的三軸直驅轉臺，其特徵是:所述的方位框、橫滾框、中框對於安裝於載物支座上的載物目標，在其運動軌跡上無遮擋，俯仰轉動軸、橫滾轉動軸、方位軸系相互垂直並交於一點。
【文檔編號】B64G7/00GK103587732SQ201310558448
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年11月12日 優先權日:2013年11月12日
【發明者】韓永傑, 佟永祥, 任正義, 徐巖, 趙曉麗 申請人:哈爾濱工程大學