CN101793534B - 一种内环直立式四轴稳定平台 - Google Patents
一种内环直立式四轴稳定平台 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101793534B CN101793534B CN2010101004251A CN201010100425A CN101793534B CN 101793534 B CN101793534 B CN 101793534B CN 2010101004251 A CN2010101004251 A CN 2010101004251A CN 201010100425 A CN201010100425 A CN 201010100425A CN 101793534 B CN101793534 B CN 101793534B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pitching
- orientation
- bearing
- interior
- axle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Manipulator (AREA)
Abstract
本发明涉及内环直立式四轴稳定平台，由外方位回转机构、外俯仰回转机构、内方位回转机构及内俯仰回转机构组成：外方位轴上端安装一个具有小齿轮的外方位伺服电机，小齿轮与固定在外方位壳体上的大齿轮啮合；外俯仰回转机构包括一个外俯仰座，该外俯仰座的左侧固定有左俯仰支撑臂，右侧固定有右俯仰支撑臂；俯仰球壳体与左俯仰支撑臂和右俯仰支撑臂转动联接；内方位回转机构和内俯仰回转机构包括一个内俯仰支撑臂，该内俯仰支撑臂，下部有一个内方位电机，上部有一个内方位测角元件，其中部左右两侧分别有内俯仰测角元件和内俯仰力矩电机。本发明可实现高精度四轴稳定，具有结构紧凑，有效载荷大，安装及维护方便等突出优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种内环直立式四轴稳定平台，尤其是紧凑型内环直立式四轴稳定平台，以承载光电传感器等有效载荷并实现四轴稳定，属于光电设备技术领域。
背景技术
光电传感器等有效载荷在工作时需进行高精度的稳定，以便能跟踪或锁定高速运动目标，尤其在飞机或舰船等动平台上的光电传感器还需消除动平台自身摇摆、振动以及风阻干扰的影响，对体积和稳定精度要求更高。为满足高精度的稳定要求，一般应用四轴稳定平台。目前四轴稳定平台的外框架组多采用定轴齿轮系的齿轮传动方式，而内框架组一般采用环形的安装支架，这些结构存在紧凑性、刚性及稳定精度等不足问题。
发明内容
本发明的目的在于，克服现有技术存在的不足，提供一种结构更紧凑、刚性及精度更优的内环直立式四轴稳定平台。
本发明的技术方案是：一种内环直立式四轴稳定平台，它由一个外方位回转机构、外俯仰回转机构、内方位回转机构及内俯仰回转机构组成：所述外方位回转机构包括一个固定安装在载体上的外方位壳体，该外方位壳体通过第一轴承和第二轴承支撑一个外方位轴；外方位壳体与外方位轴齿轮传动联接：外方位轴上端靠近边缘安装一具有小齿轮的外方位伺服电机，小齿轮与固定在外方位壳体上的大齿轮啮合；所述外俯仰回转机构包括一个固定在外方位轴上的外俯仰座；该外俯仰座的左侧固定有左俯仰支撑臂，右侧固定有右俯仰支撑臂；俯仰球壳体通过其左俯仰支撑臂和右俯仰支撑臂上分别安装的第三轴承和第六轴承支撑俯仰球壳体两端的轴；左俯仰支撑臂下部安装一个输出轴上具有小同步带轮的外俯仰伺服电机；小同步带轮与俯仰球壳体一端的轴上安装的大同步带轮以同步带传动联接；所述内方位回转机构包括固定在俯仰球壳体内部的上端盖和下端盖；上端盖安装有第五轴承，该第五轴承外圈支撑上轴；下端盖上安装有第八轴承，该第八轴承外圈支撑下轴；上卡式联接板安装在上轴上；下卡式联接板安装在下轴上；内俯仰支撑臂上下两端分别与上卡式联接板和下卡式联接板定位并固定联接；上轴设置有内方位测角元件；下轴设置有内方位力矩电机；所述内俯仰回转机构包括安装在内俯仰支撑臂上的第四轴承和第七轴承；左俯仰挂壁通过第四轴承支撑，右俯仰挂壁通过第七轴承支撑；在内俯仰支撑臂(23)中部的左俯仰挂壁(16)上设置有内俯仰测角元件(15)，在右俯仰挂壁(25)上设置有内俯仰力矩电机(26)。
在上述方案基础上进一步的技术方案是：
所述的内环直立式四轴稳定平台，其外方位伺服电机是通过螺钉和电机套筒固定在外方位轴上。
所述的内环直立式四轴稳定平台，其外俯仰伺服电机通过电机安装板安装在左俯仰支撑臂下部；外俯仰伺服电机的尾部插入外俯仰座内部。
所述的内环直立式四轴稳定平台，其内俯仰支撑臂的上端与上卡式联接板之间是通过卡槽定位并夹紧；下卡式联接板与下轴之间通过螺钉固定，内俯仰支撑臂的下端与下卡式联接板之间通过卡槽定位并夹紧；上卡式联接板上通过螺钉固定一个上轴；下卡式联接板上通过螺钉固定一个下轴。
所述的内环直立式四轴稳定平台，其内俯仰支撑臂的上端与上卡式联接板之间、下端与下卡式联接板之间的卡槽定位并夹紧是通过单燕尾形的卡槽定位并通过膨胀锁紧条夹紧。
所述的内环直立式四轴稳定平台，其左俯仰挂壁和右俯仰挂壁通过螺钉固连，由左俯仰挂壁和右俯仰挂壁组成可围绕第四轴承和第七轴承的公共轴线相对内俯仰支撑臂回转的组件。
所述的内环直立式四轴稳定平台，其右俯仰挂壁上的圆柱面与内俯仰力矩电机的转子进行配合，并通过螺钉固定。
所述的内环直立式四轴稳定平台，其俯仰球壳体下部通过螺钉固定一个下端盖，第八轴承的内圈与下端盖上的圆柱面配合，第八轴承的外圈与下轴的圆孔配合；内方位力矩电机的转子与下轴的圆柱面配合并通过螺钉固定；内方位力矩电机的定子与俯仰球壳体之间通过螺钉固定。
所述的内环直立式四轴稳定平台，其内方位测角元件的内圈与上轴的外圆柱面配合，内方位测角元件的外圈与俯仰球壳体的圆孔配合。
本发明的积极效果在于：
1、结构更紧凑、刚性强、抗振性能好；体积小、抗风阻能力强、稳定精度高，有效载荷空间大、安装及维护方便。
2、外方位采用行星式驱动方式，能够充分利用外俯仰座的内部空间，减少了总体轴向尺寸。
3、外俯仰采用同步带传动方式，能够实现大跨距平行轴传动，使得外俯仰伺服电机长度方向部分能够伸入外俯仰座的内部，有效利用外俯仰座的内部空间，减少了总体尺寸。同时同步带为非金属弹性材料，有吸振的效果，可有效隔离载体的振动传递，有利于稳定平台的稳定精度提高。
4、内俯仰支撑臂的上、下端均采用单燕尾形的卡槽精确定位，并通过膨胀锁紧条夹紧的安装方式，可实现内俯仰支撑臂、左俯仰挂壁、右俯仰挂壁、载荷等相关元件从俯仰球壳体内部的快速拔插和复装，并可以保证复装精度，便于内部载荷等元件的维修及更换。
附图说明
图1直立式四轴稳定平台剖面图；
图2右俯仰挂壁；
图3左俯仰挂壁；
图4俯仰支撑臂。
图中各附图标记的名称为：1-外方位壳体；2-第一轴承；3-大齿轮；4-外方位轴；5-第二轴承；6-小同步带轮；7-电机安装板；8-外俯仰伺服电机；9-同步带；10-左侧罩；11-左俯仰支撑臂；12-第三轴承；13-大同步带轮；14-第四轴承；15-内俯仰测角元件；16-左俯仰挂壁；17-俯仰球壳体；18-膨胀锁紧条；19-内方位测角元件；20-上端盖；21-第五轴承；22-上卡式联接板；23-内俯仰支撑臂；24-上轴；25-右俯仰挂壁；26-内俯仰力矩电机；27-右俯仰支撑臂；28-右侧罩；29-载荷；30-第六轴承；31-第七轴承；32-膨胀锁紧条；33-下卡式联接板；34-下轴；35-内方位力矩电机；36-第八轴承；37-外俯仰座；38-下端盖；39-外方位伺服电机；40-电机套筒；41-小齿轮。
具体实施方式
结合附图和实施例对本发明作进一步说明如下：
如图1-6所示，一种内环直立式四轴稳定平台，它由一个外方位回转机构、外俯仰回转机构、内方位回转机构及内俯仰回转机构组成：所述外方位回转机构包括一个固定安装在载体上的外方位壳体1，该外方位壳体1通过第一轴承2和第二轴承5支撑一个外方位轴4；外方位壳体1与外方位轴4齿轮传动联接：外方位轴4上端靠近边缘安装一具有小齿轮41的外方位伺服电机39，小齿轮41与固定在外方位壳体1上的大齿轮3啮合；所述外俯仰回转机构包括一个固定在外方位轴4上的外俯仰座37；该外俯仰座37的左侧固定有左俯仰支撑臂11，右侧固定有右俯仰支撑臂27；俯仰球壳体17通过其左俯仰支撑臂11和右俯仰支撑臂27上分别安装的第三轴承12和第六轴承30支撑俯仰球壳体两端的轴；左俯仰支撑臂11下部安装一个输出轴上具有小同步带轮6的外俯仰伺服电机8；小同步带轮6与俯仰球壳体17一端的轴上安装的大同步带轮13以同步带9传动联接；所述内方位回转机构包括固定在俯仰球壳体17内部的上端盖20和下端盖38；上端盖20安装有第五轴承21，该第五轴承21外圈支撑上轴24；下端盖38上安装有第八轴承36，该第八轴承36外圈支撑下轴34；上卡式联接板22安装在上轴24上；下卡式联接板33安装在下轴34上；内俯仰支撑臂23上下两端分别与上卡式联接板22和下卡式联接板33定位并固定联接；上轴24设置有内方位测角元件19；下轴34设置有内方位力矩电机35；所述内俯仰回转机构包括安装在内俯仰支撑臂23上的第四轴承14和第七轴承31；左俯仰挂壁16通过第四轴承14支撑，右俯仰挂壁25通过第七轴承31支撑；在内俯仰支撑臂23中部的左俯仰挂壁16上设置有内俯仰测角元件15，在相对应的右俯仰挂壁(25)上设置有内俯仰力矩电机26。所述的外方位伺服电机39是通过螺钉和电机套筒40固定在外方位轴4上。外俯仰伺服电机8通过电机安装板7安装在左俯仰支撑臂11下部；外俯仰伺服电机8的尾部插入外俯仰座内部。实现大跨距平行轴传动。内俯仰支撑臂23的上端与上卡式联接板22之间是通过卡槽定位并夹紧；下卡式联接板33与下轴34之间通过螺钉固定，内俯仰支撑臂23的下端与下卡式联接板33之间通过卡槽定位并夹紧；上卡式联接板22上通过螺钉固定一个上轴24；下卡式联接板33上通过螺钉固定一个下轴34。内俯仰支撑臂23的上端与上卡式联接板22之间、下端与下卡式联接板33之间的卡槽定位并夹紧是通过单燕尾形的卡槽定位并通过膨胀锁紧条18夹紧。左俯仰挂壁16和右俯仰挂壁25在图1所示的前方和后方通过螺钉固连，由左俯仰挂壁16和右俯仰挂壁25组成可围绕第四轴承14和第七轴承31的公共轴线相对内俯仰支撑臂23回转的组件。右俯仰挂壁25上的圆柱面与内俯仰力矩电机26的转子进行配合，并通过螺钉固定。俯仰球壳体17下部通过螺钉固定一个下端盖38，第八轴承36的内圈与下端盖38上的圆柱面配合，第八轴承36的外圈与下轴34的圆孔配合；内方位力矩电机35的转子与下轴的圆柱面配合并通过螺钉固定；内方位力矩电机35的定子与俯仰球壳体17之间通过螺钉固定。内方位测角元件19的内圈与上轴24的外圆柱面配合，内方位测角元件19的外圈与俯仰球壳体17的圆孔配合。
对本发明的原理、技术方案和效果作进一步说明如下：
外方位壳体1相对安装载体静止，当外方位伺服电机39转动时，带动小齿轮41转动，由于小齿轮41与安装在外方位壳体1上的大齿轮3啮合，因此小齿轮41即自传又围绕大齿轮3公转，同时带动外伺服方位电机39、电机套筒40和外方位轴4相对于外方位壳体1转动，从而实现外方位轴4的旋转。由于外方位轴4与外俯仰座37固定，故外俯仰座37及与之相固定左俯仰支撑臂11、右俯仰支撑臂27、俯仰球壳体17等元件将绕外方位轴4的轴线旋转；最终驱动光电传感器等有效载荷29绕第一轴承2和第二轴承5形成的公共轴线进行旋转。
当外俯仰伺服电机8转动时，带动小同步带轮6转动，由于小同步带轮6与大同步带轮13是通过同步带9连接的，因此驱动大同步带轮13产生转动，同时大同步带轮13是固定在俯仰球壳体17的轴上，故俯仰球壳体17及与之相固定的上端盖20、上轴24、上卡式联接板22、膨胀锁紧条18、内俯仰支撑臂23、下卡式联接板33、膨胀锁紧条32、下轴34、左俯仰挂壁16、右俯仰挂壁25、载荷29等元件绕第三轴承12和第六轴承30形成的公共轴线进行旋转。
当内方位力矩电机35工作时，电机驱动下轴34并带动与下轴34相固定的下卡式联接板33、内俯仰支撑臂23绕第五轴承21和第八轴承36形成的公共轴线旋转；最终驱动载荷29绕第五轴承21和第八轴承36形成的公共轴线进行旋转。
当内俯仰力矩电机26工作时，电机驱动右俯仰挂壁25并带动与右俯仰挂壁25相固定的左俯仰挂壁16绕第四轴承14和第七轴承31形成的公共轴线旋转，最终驱动载荷29绕第四轴承14和第七轴承31形成的公共轴线旋转。
Claims (9)
1.一种内环直立式四轴稳定平台，其特征在于，它由一个外方位回转机构、外俯仰回转机构、内方位回转机构及内俯仰回转机构组成：
所述外方位回转机构包括一个固定安装在载体上的外方位壳体(1)，该外方位壳体(1)通过第一轴承(2)和第二轴承(5)支撑一个外方位轴(4)；外方位壳体(1)与外方位轴(4)齿轮传动联接：外方位轴(4)上端靠近边缘安装一具有小齿轮(41)的外方位伺服电机(39)，小齿轮(41)与固定在外方位壳体(1)上的大齿轮(3)啮合；
所述外俯仰回转机构包括一个固定在外方位轴(4)上的外俯仰座(37)；该外俯仰座(37)的左侧固定有左俯仰支撑臂(11)，右侧固定有右俯仰支撑臂(27)；俯仰球壳体(17)通过其左俯仰支撑臂(11)和右俯仰支撑臂(27)上分别安装的第三轴承(12)和第六轴承(30)支撑俯仰球壳体两端的轴；左俯仰支撑臂(11)下部安装一个输出轴上具有小同步带轮(6)的外俯仰伺服电机(8)；小同步带轮(6)与俯仰球壳体(17)一端的轴上安装的大同步带轮(13)以同步带(9)传动联接；
所述内方位回转机构包括固定在俯仰球壳体(17)内部的上端盖(20)和下端盖(38)；上端盖(20)安装有第五轴承(21)，该第五轴承(21)外圈支撑上轴(24)；下端盖(38)上安装有第八轴承(36)，该第八轴承(36)外圈支撑下轴(34)；上卡式联接板(22)安装在上轴(24)上；下卡式联接板(33)安装在下轴(34)上；内俯仰支撑臂(23)上下两端分别与上卡式联接板(22)和下卡式联接板(33)定位并固定联接；上轴(24)设置有内方位测角元件(19)；下轴(34)设置有内方位力矩电机(35)；
所述内俯仰回转机构包括安装在内俯仰支撑臂(23)上的第四轴承(14)和第七轴承(31)；左俯仰挂壁(16)通过第四轴承(14)支撑，右俯仰挂壁(25)通过第七轴承(31)支撑；在内俯仰支撑臂(23)中部的左俯仰挂壁(16)上设置有内俯仰测角元件(15)，在右俯仰挂壁(25)上设置有内俯仰力矩电机(26)。
2.根据权利要求1所述的内环直立式四轴稳定平台，其特征在于，所述的外方位伺服电机(39)是通过螺钉和电机套筒(40)固定在外方位轴(4)上。
3.根据权利要求1所述的内环直立式四轴稳定平台，其特征在于，所述的外俯仰伺服电机(8)通过电机安装板(7)安装在左俯仰支撑臂(11)下部；外俯仰伺服电机(8)的尾部插入外俯仰座内部。
4.根据权利要求1所述的内环直立式四轴稳定平台，其特征在于，所述的内俯仰支撑臂(23)的上端与上卡式联接板(22)之间是通过卡槽定位并夹紧；内俯仰支撑臂(23)的下端与下卡式联接板(33)之间通过卡槽定位并夹紧；上卡式联接板(22)上通过螺钉固定一个上轴(24)；下卡式联接板(33)上通过螺钉固定一个下轴(34)。
5.根据权利要求4所述的内环直立式四轴稳定平台，其特征在于，所述的内俯仰支撑臂(23)的上端与上卡式联接板(22)之间、下端与下卡式联接板(33)之间的卡槽定位并夹紧是通过单燕尾形的卡槽定位并通过膨胀锁紧条(18)夹紧。
6.根据权利要求1所述的内环直立式四轴稳定平台，其特征在于，所述的左俯仰挂壁(16)和右俯仰挂壁(25)通过螺钉固连，由左俯仰挂壁(16)和右俯仰挂壁(25)组成可围绕第四轴承(14)和第七轴承(31)的公共轴线相对内俯仰支撑臂(23)回转的组件。
7.根据权利要求6所述的内环直立式四轴稳定平台，其特征在于，所述的右俯仰挂壁(25)上的圆柱面与内俯仰力矩电机(26)的转子进行配合，并通过螺钉固定。
8.根据权利要求1所述的内环直立式四轴稳定平台，其特征在于，所述的俯仰球壳体(17)下部通过螺钉固定一个下端盖(38)，第八轴承(36)的内圈与下端盖(38)上的圆柱面配合，第八轴承(36)的外圈与下轴(34)的圆孔配合；内方位力矩电机(35)的转子与下轴的圆柱面配合并通过螺钉固定；内方位力矩电机(35)的定子与俯仰球壳体(17)之间通过螺钉固定。
9.根据权利要求1所述的内环直立式四轴稳定平台，其特征在于，所述的内方位测角元件(19)的内圈与上轴(24)的外圆柱面配合，内方位测角元件(19)的外圈与俯仰球壳体(17)的圆孔配合。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010101004251A CN101793534B (zh) | 2010-01-22 | 2010-01-22 | 一种内环直立式四轴稳定平台 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010101004251A CN101793534B (zh) | 2010-01-22 | 2010-01-22 | 一种内环直立式四轴稳定平台 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101793534A CN101793534A (zh) | 2010-08-04 |
| CN101793534B true CN101793534B (zh) | 2012-01-25 |
Family
ID=42586352
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2010101004251A Expired - Fee Related CN101793534B (zh) | 2010-01-22 | 2010-01-22 | 一种内环直立式四轴稳定平台 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101793534B (zh) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102564232A (zh) * | 2010-12-08 | 2012-07-11 | 胡风学 | 三轴旋转瞄准结构 |
| CN103123035B (zh) * | 2013-02-06 | 2015-03-11 | 中国人民解放军海军工程大学 | 船用两自由度自适应减摇平台 |
| CN106847005A (zh) * | 2016-07-13 | 2017-06-13 | 中北大学 | 一种微小型惯性稳定平台实验教学仪器 |
| DE102017108863A1 (de) * | 2017-04-26 | 2018-10-31 | Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh | Ermitteln eines Drehwinkels einer Lenkwelle mittels dreier Zahnräder |
| EP3945291A1 (de) * | 2020-07-27 | 2022-02-02 | Siemens Aktiengesellschaft | Befestigungselement, insbesondere drehmomentstütze, und maschine |
-
2010
- 2010-01-22 CN CN2010101004251A patent/CN101793534B/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101793534A (zh) | 2010-08-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101793534B (zh) | 一种内环直立式四轴稳定平台 | |
| CN101619971B (zh) | 一种三自由度大负载航空摄影陀螺稳定平台 | |
| CN108006410B (zh) | 一种用于捷联惯导系统位置标定的双轴转位机构 | |
| CN102628692B (zh) | 飞行器惯组双轴自标定装置 | |
| CN202547900U (zh) | 一种应用于高速风洞的自动滚转尾支撑机构 | |
| CN107246870B (zh) | 一种基于柔索传动的差动结构稳定平台 | |
| CN109506096B (zh) | 一种车载雷达方位转台 | |
| CN201155325Y (zh) | 一种用于光纤陀螺连续测斜仪的旋转惯性体 | |
| CN106286761B (zh) | 差动机构式三轴转台 | |
| CN104218728A (zh) | 高度集成的机电作动器及其应用方法 | |
| CN104124914A (zh) | 一种转动解耦的二轴太阳能聚光器并联跟踪机构 | |
| CN110788633A (zh) | 一种摇篮式复合转台 | |
| CN105281034B (zh) | 一种小型化天线伺服装置 | |
| CN112894783A (zh) | 一种二自由度差分式机械臂关节模块 | |
| CN207487688U (zh) | 一种飞行器三自惯组双轴转位机构 | |
| CN115255971A (zh) | 适用于难加工材料的加工中心摆头装置 | |
| CN114941786A (zh) | 一种基于柔性支撑和音圈电机组成的两轴四框架转动机构 | |
| CN111307175A (zh) | 一种高动态三轴仿真转台 | |
| CN207773509U (zh) | 一种平稳的光电平台 | |
| CN106785328B (zh) | 一种碳纤维复合材料三轴转台 | |
| CN214122457U (zh) | 一种同轴馈电机载气象雷达伺服传动平台 | |
| CN208793951U (zh) | 一种两轴转台机构 | |
| CN209191603U (zh) | 一种驱动机构及重型搬运车 | |
| CN112460417A (zh) | 一种高精度高分辨率的单轴转台 | |
| CN109931824A (zh) | 一种高精度、模块化导引头位标器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20160524 Address after: 430223 Hubei city of Wuhan province Wuhan University Science Park East Lake new technology development zone of Wuhan Road No. 16 Patentee after: WUHAN HUAZHONG TIANQIN DEFENSE TECHNOLOGY CO.,LTD. Address before: 430074, No. 981 hung Chu street, Hubei, Wuhan Patentee before: NO. 717 RESEARCH INSTITUTE OF CHINA SHIPBUILDING INDUSTRY Corp. |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20120125 Termination date: 20220122 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |