CN105406199B - 一种天线阵面自动对接调节平台 - Google Patents

Abstract

一种天线阵面自动对接调整平台，它涉及雷达天线面板对接系统，它解决了减少人工操作，增加系统测量精确度与自动化程度，实现快速精确地自动对接和拆解的问题。本发明由三自由度并联平台和XY平台组成，XY平台设在三自由度并联平台的上方,XY平台的下台板与三自由度并联平台的上台板共同采用X方向平台面板。本发明的一种天线阵面自动对接调节平台,对接测量精度高，自动化程度高，可靠性好，同时只需要一个人在5分钟内即可完成全部操作，机动性能好，快速反应能力强的优点。

Description

一种天线阵面自动对接调节平台

技术领域

本发明涉及雷达天线对接装置，具体涉及一种天线阵面自动对接平台。

技术背景

随着技术的发展和需求的日益提高，雷达天线的自动精确对接要求也越来越高，这要求能够快速实现固定天线阵面与移动天线阵面空间相对位姿的精确测量、移动天线空间位姿精确调整、天线阵面自动对接锁紧与脱离。机动大型雷达，其天线阵面由于运输的限制，只能通过多车多天线阵面分散运输，到达阵地后再进行组合拼装。机动模式机动雷达大型天线阵面常采用多块天线子阵面吊装拼接的架设方式，架设时受架设效率低、吊装操作存在不确定因素等的制约，使得大型雷达机动性较差。且天线需要借助人工或机械进行对接安装，对接过程中的调整精度低、调整速度慢，锁紧与脱离过程自动化程度低，这种天线的对接时间通常需要几个小时。为了提高天线阵面对接的速度与精度，天线对接系统需要尽可能要减少人工操作，增加系统测量精确度与自动化程度，实现快速精确地自动对接和拆解。

发明内容

本发明为了解决天线阵面对接的速度与精度，天线对接时需要尽可能要减少人工操作，增加系统测量精确度与自动化程度，实现快速精确地自动对接和拆解的问题，提出一种天线阵面自动对接调节平台，解决该问题的具体技术方案如下：

本发明的一种天线阵面自动对接调节平台，包括三自由度并联平台和XY平台，XY平台设在三自由度并联平台的上方,XY平台的下台板与三自由度并联平台的上台板共同采用X方向平台面板；

所述的三自由度并联平台，由三个伺服电动缸、六个球铰、X方向平台面板、大型球铰、支撑柱和升降平台上面板组成，所述的第一伺服电动缸、第二伺服电动缸和第三伺服电动缸的电动缸顶头分别与第一上球铰、第二上球铰和第三上球铰相连，第一上球铰、第二上球铰和第三上球铰分别铰接在X方向平台面板下平面的三个角的球铰座上，第一伺服电动缸、第二伺服电动缸和第三伺服电动缸的电动缸下端分别与第一下球铰、第二下球铰和第三下球铰连接，第一下球铰、第二下球铰和第三下球铰分别铰接在升降平台上面板上平面的球铰座上，一伺服电动缸、第二伺服电动缸和第三伺服电动缸的倾斜角度相同，呈顺时针圆周阵列，第一上球铰与第一下球铰相对应，第二上球铰与第二下球铰相对应，第 三上球铰与第三下球铰相对应，支撑柱和大型球铰分别设在升降平台上面板的上平面与X方向平台面板的下平面之间的轴线上；

所述的XY平台由X方向平台面板、X方向导轨、X方向滑块、X方向驱动机构、Y方向平台面板、Y方向导轨、Y方向滑块；Y方向驱动机构、天线支撑平台组成，一对X方向导轨设在X方向平台面板的上平面上，一对X方向滑块设在Y方向平台面板的下平面上，X方向驱动机构设在X方向平台面板与Y方向平台面板之间，X方向导轨与X方向滑块相配装，Y方向导轨设在Y方向平台面板的上平面上，Y方向滑块设在天线支撑平台的下平面上，Y方向导轨与Y方向滑块相配装，Y方向驱动机构设在Y方向平台面板与天线支撑平台之间。

本发明的一种天线阵面自动对接调节平台,对接测量精度高，自动化程度高，可靠性好，同时只需要一个人在5分钟内即可完成全部操作，机动性能好，快速反应能力强的优点。适用于雷达天线对接装置。

附图说明

图1是本发明的结构示意图，图2是三自由度平台并联的结构示意图，图3是大型球铰和支撑柱的结构示意图，图4是图2中A部的局部剖视图，图5是XY平台的结构示意图，图6是图5的右视图。图中1是固定天线阵面，2是固定天线支架，3是固定天线移动脚座，4是移动天线阵面，5是XY平台，6是三自由度平台，21是升降装置。

具体实施方式

具体实施方式一：根据图1、图2和图3描述本实施方式，本实施方式所述的由三自由度并联平台和XY平台组成，XY平台设在三自由度并联平台的上方,XY平台的下台板与三自由度平台的上台板共同采用X方向平台面板；

所述的三自由度并联平台，由三个伺服电动缸、六个球铰、X方向平台面板17、大型球铰9、支撑柱15和升降平台上面板20组成，所述的第一伺服电动缸6-1、第二伺服电动缸6-2和第三伺服电动缸6-3为等边三角形设置，第一伺服电动缸6-1、第二伺服电动缸6-2和第三伺服电动缸6-3的电动缸顶头分别与第一上球铰7-1、第二上球铰7-2和第三上球铰7-3相连，第一上球铰7-1、第二上球铰7-2和第三上球铰7-3分别铰接在X方向平台面板17下平面的三个角的球铰套上，第一伺服电动缸6-1、第二伺服电动缸6-2和第三伺服电动缸6-3的电动缸下端分别与第一下球铰8-1、第二下球铰8-2和第三下球铰8-3连接，第一下球铰8-1、第二下球铰8-2和第三下球铰8-3分别铰接在升降平台上面板20上平面的球铰座上，一伺服电动缸6-1、第二伺服电动缸6-2和第三伺服电动缸6-3的倾斜角度相同， 呈顺时针圆周阵列，第一上球铰7-1与第一下球铰8-1相对应，第二上球铰7-2与第二下球铰8-2相对应，第三上球铰7-3与第三下球铰8-3相对应，支撑柱15上部为空心圆筒形，设置在升降平台上面板的上平面的形心上，大型球铰9设在支撑柱15上，大型球铰9和支撑柱15设在升降平台上面板上平面与X方向平台面板17下平面之间的轴线上；工作时，通过三个电动缸伸缩长度的不同实现上支撑平台绕支撑柱上顶点的任意角度旋转。支撑柱15嵌套在三自由度并联平台的中心，三个电动缸和支撑柱15共同支撑X方向平台面板17，使平台结构简单的同时增加了平台的刚度；

所述的XY平台由X方向平台面板17、X方向导轨23、X方向滑块24、X方向驱动机构25、Y方向平台面板26、Y方向导轨27、Y方向滑块28；Y方向驱动机构29、天线支撑平台30组成，一对X方向导轨23设在X方向平台面板17的上平面上，一对X方向滑块24设在Y方向平台面板26的下平面上，X方向驱动机构25设在X方向平台面板17与Y方向平台面板26之间，X方向导轨23与X方向滑块24相配装，Y方向导轨27设在Y方向平台面板26的上平面上，Y方向滑块28设在天线支撑平台30的下平面上，Y方向导轨27与Y方向滑块28相配装，Y方向驱动机构29设在Y方向平台面板26与天线支撑平台30之间。

具体实施方式二：根据图1、图2和图3描述本实施方式，本实施方式所述的升降平台上面板20与X方向平台面板17平行设置。

具体实施方式三：根据图1、图2和图3描述本实施方式，本实施方式所述的大型球铰9由Z压紧球铰9-1、Z轴承内圈9-2、Z轴承座9-3、Z轴承安装座9-4、螺母14和支撑柱15组成，在Z轴承安装座9-4上设有Z轴承座9-3，Z轴承内圈9-2设在Z轴承座9-3上，Z轴承内圈9-2与Z轴承座9-3之间为圆弧配合，其中，Z轴承内圈9-2和X方向平台面板17螺栓连接，Z压紧球铰9-1位于支撑柱15的中心，其上端通过Z轴承内圈9-2的内孔，Z轴承安装座9-4下端由垫片、碟簧和螺母14与支撑柱15上部连接。

具体实施方式四：根据图2和图4描述本实施方式，本实施方式所述的六个球铰与升降平台上面板20、X方向平台面板17和三个伺服电动缸的连接方式，以第一上球铰7-1为例，X方向平台面板17的下平面与球铰安装座7-1-1连接,球铰安装座7-1-1经螺栓7-1-2与球铰套7-1-3连接,球铰头7-1-4与球铰套7-1-3铰接，第一伺服电动缸6-1上端与球铰头7-1-4连接。

具体实施方式五：根据图1、图2和图3描述本实施方式，本实施方式所述的三自由度并联平台5设在升降平台3上。

具体实施方式六：根据图1、图2和图3描述本实施方式，本实施方式所述的激光测距仪、CCD相机设置在三自由度调姿平台上，靶标和PSD传感器设在固定天线上，固定天线阵面和移动天线阵面绕X和Y两个方向的转动，采用二轴倾角传感器进行测量。

本发明的调姿平台对接的工作过程：

(1)手动调固定天线至水平，自动调节移动天线至水平；(2)在水平面(X-Y面)内自动旋转移动天线，至两个天线对接面相对，且Z向夹角为零；(3)移动天线位姿自动粗调整，使得PSD传感器发生作用；(4)在X-Z面内自动平移移动天线，至两个天线的对应定位销孔位置相对；(5)推拉锁紧机构自动拉紧两个天线阵面，完成对接；

拆解工作过程如下：

(1)将移动天线调姿机构推至移动天线下面；(2)启动自动测量和位姿调整；(3)关闭X和Y向平台的推动液压缸，使之浮动，然后启动升降平台完成对接，托起移动天线；(4)当判断调姿机构和移动天线的位姿误差达到设定范围后，启动推拉锁紧机构，解除锁紧，缓慢推开移动天线，直至完全脱离；(5)启动调姿机构上的锁紧机构，锁紧移动天线，拆解过程完成。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案、构思加以替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种天线阵面自动对接调整平台，它包括三自由度并联平台和XY平台，其特征在于：XY平台设在三自由度并联平台的上方,XY平台的下台板与三自由度并联平台的上台板共同采用X方向平台面板；

所述的三自由度并联平台，由三个伺服电动缸、六个球铰、X方向平台面板(17)、大型球铰(9)、支撑柱(15)和升降平台上面板(20)组成，第一伺服电动缸(6-1)、第二伺服电动缸(6-2)和第三伺服电动缸(6-3)的电动缸顶头分别与第一上球铰(7-1)、第二上球铰(7-2)和第三上球铰(7-3)相连，第一上球铰(7-1)、第二上球铰(7-2)和第三上球铰(7-3)分别铰接在X方向平台面板(17)下平面的三个角的球铰壳套上，第一伺服电动缸(6-1)、第二伺服电动缸(6-2)和第三伺服电动缸(6-3)的电动缸下端分别与第一下球铰(8-1)、第二下球铰(8-2)和第三下球铰(8-3)连接，第一下球铰(8-1)、第二下球铰(8-2)和第三下球铰(8-3)分别铰接在升降平台上面板(20)上平面的球铰座上，第一伺服电动缸(6-1)、第二伺服电动缸(6-2)和第三伺服电动缸(6-3)的倾斜角度相同，呈顺时针圆周阵列，第一上球铰(7-1)与第一下球铰(8-1)相对应，第二上球铰(7-2)与第二下球铰(8-2)相对应，第三上球铰(7-3)与第三下球铰(8-3)相对应，支撑柱(15)的上部为空心圆筒形、设置在升降平台上面板的上平面的形心上，大型球铰(9)设在支撑柱(15)上，大型球铰和支撑柱(15)设在升降平台上面板与X方向平台面板(17)下平面之间的轴线上；

所述的XY平台由X方向平台面板(17)、X方向导轨(23)、X方向滑块(24)、X方向驱动机构(25)、Y方向平台面板(26)、Y方向导轨(27)、Y方向滑块(28)、Y方向驱动机构(29)、天线支撑平台(30)组成，一对X方向导轨(23)设在X方向平台面板(17)的上平面上，一对X方向滑块(24)设在Y方向平台面板(26)的下平面上，X方向驱动机构(25)设在X方向平台面板(17)与Y方向平台面板(26)之间，X方向导轨(23)与X方向滑块(24)相配装，Y方向导轨(27)设在Y方向平台面板(26)的上平面上，Y方向滑块(28)设在天线支撑平台(30)的下平面上，Y方向导轨(27)与Y方向滑块(28)相配装，Y方向驱动机构(29)设在Y方向平台面板(26)与天线支撑平台(30)之间。

2.根据权利要求1所述的一种天线阵面自动对接调整平台，其特征在于：所述的大型球铰(9)由Z压紧球铰(9-1)、Z轴承内圈(9-2)、Z轴承座(9-3)、Z轴承安装座(9-4)、螺母(14)和支撑柱(15)组成，在Z轴承安装座(9-4)上设有Z轴承座(9-3)，Z轴承内圈(9-2)设在Z轴承座(9-3)上，Z轴承内圈(9-2)与Z轴承座(9-3)之间为圆弧配合，其中，Z轴承内圈(9-2)和X方向平台面板(17)螺栓连接，Z压紧球铰(9-1)位于支撑柱(15)的中心，其上端通过Z轴承内圈(9-2)的内孔，Z轴承安装座(9-4)下端由垫片、碟簧和螺母(14)与支撑柱(15)上部连接。

3.根据权利要求1所述的一种天线阵面自动对接调整平台，其特征在于：

所述的六个球铰、升降平台上面板(20)、X方向平台面板(17)和三个伺服电动缸的连接方式，以第一上球铰(7-1)为例，X方向平台面板(17)的下平面与球铰安装座(7-1-1)连接,球铰安装座(7-1-1)经螺栓(7-1-2)与球铰套(7-1-3)连接,球铰头(7-1-4)与球铰套(7-1-3)铰接，第一伺服电动缸(6-1)的上端与球铰头(7-1-4)连接。

4.根据权利要求1所述的一种天线阵面自动对接调整平台，其特征在于：所述的升降平台上面板(20)、X方向平台面板(17)平行设置。

5.根据权利要求1所述的一种天线阵面自动对接调整平台，其特征在于：所述的三自由度并联平台(5)设在升降平台(3)上。

6.根据权利要求1所述的一种天线阵面自动对接调整平台，其特征在于：所述的升降平台上面板(20)与X方向平台面板(17)是方形或矩形。

7.根据权利要求1所述的一种天线阵面自动对接调整平台，其特征在于：所述的Y方向平台面板(26)为矩形板。