CN112217130A - 一种带锁紧微调功能的便携式二维转台 - Google Patents

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丁德甫
李丰
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Abstract

一种带锁紧微调功能的便携式二维转台，包括俯仰轴系、方位轴系和底座调平机构。该便携式二维转台俯仰轴系和方位轴系均采用永磁直流力矩电机驱动，并采用高精度光栅编码器作为角度传感器，能够实现转台的精确定位。转台的两个轴线和负载的轴线在空间上形成正交，方位轴系绕铅锤方向旋转，俯仰轴系绕水平方向旋转。转台在俯仰轴系和方位轴系上均设有锁紧微调机构，能够实现转台在机械限位范围内任意角度的锁紧与微调。本发明的便携式二维转台具有体积小、重量轻、造价低、可靠性高等系列优点。

Description

一种带锁紧微调功能的便携式二维转台
技术领域
本发明涉及一种带锁紧微调功能的便携式二维转台，属于光学设备技术领域。
背景技术
高压电网是国家神经命脉，保护电网畅通关乎经济民生。高压线在户外经历风吹日晒雨淋，线路上经常会存在风筝线、塑料袋、农用塑料薄膜等附着物，这些附着物的存在不仅影响高压线的美观，甚至可能会造成电网断电事故。
激光具有较高的能力密度，当激光照射在高压线附着物的表面时，附着物吸收激光能量迅速升温、燃烧，因而能够有效去除高压线附着物。在对高压线清障前，需要利用转台等设备对激光发射装置进行精确定位，确保激光对准高压线附着物。由于高压线所处环境的特殊性，在对高压线清障时需要在户外完成作业，因而发明一种便携式二维转台对激光器进行精确定位显得尤为重要。
发明内容
本发明其目的就在于提供一种便携式二维转台，完成对激光器的精确定位，有效去除高压线附着物。本发明涉及的一种带锁紧微调功能的便携式二维转台具有体积小、重量轻、便于携带、可靠性高等一系列优点。
本发明的目的是这样实现的：
一种带锁紧微调功能的便携式二维转台，由俯仰轴系、方位轴系和底座调平机构组成，其特征在于，所述底座调平机构包括调整螺母、调整柱和底座支撑板，底座支撑板中心设有螺纹孔，通过与摄像机三角支架螺纹连接，可将该便携式二维转台安装于摄像机三角支架上。俯仰轴系和方位轴系均由永磁直流力矩电机驱动，并采用高精度光栅编码器作为角度传感器，能够实现转台的精确定位。
本发明具有以下优点：
1.俯仰轴系和方位轴系均设有锁紧微调机构，依靠锁紧环组件中的三个锁紧块与光栅座(方位轴系)、电机端轴承座(俯仰轴系)之间的摩擦力，可实现转台在机械限位内任意位置的锁紧功能。在锁紧状态下，通过调节手轮微调螺母，可实现转台的微调功能。
2.俯仰轴系和方位轴系均设有结构紧凑、简单可靠、易于拆卸的机械限位装置，便于转台后期使用过程中的维修保养。
3.U型框架、底座等体积较大、对转台定位精度影响较小的零件均采用铝合金材料，尽可能减小转台重量，该二维转台具有体积小、重量轻、可靠性高等系列优点。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步详述。
图1是本发明三维结构图；
图2是本发明俯仰轴系结构剖视图；
图3是本发明方位轴系结构剖视图；
图4是本发明方位轴系锁紧微调机构剖视图；
图5是本发明方位轴系机械限位剖视图；
图中所示：1.俯仰轴系，2.方位轴系，3.底座调平机构，11.俯仰驱动轴系，12.俯仰锁紧微调机构，13.罩壳，14.把手，15.俯仰测角轴系，16.负载台面，17.水泡组件，18.U型框架，19.底座限位螺钉，21.方位主轴，22.轴承组件，23.方位驱动轴系，24.底座，25.方位光栅组件，26.方位锁紧微调机构，31.调整螺母，32.调整柱，33.底座支撑板，111.电机座，112.俯仰力矩电机，113.限位块，114.限位钢球，115.电机轴，116.角接触球轴承，117.俯仰轴承内隔圈，118.电机端轴承座，119.俯仰轴承外隔圈，121.俯仰锁紧环组件，122.俯仰弹簧组件，123.俯仰锁紧微调手轮组件，231.电机转子座，251.光栅座，252.光栅，261弹簧组件，262.锁紧微调手轮组件，263.锁紧环组件。
具体实施方式
下面结合实施例并对照附图对本发明作进一步说明。
一种带锁紧微调功能的便携式二维转台，如图1所示，包括俯仰轴系1、方位轴系2和底座调平机构3。
所述底座调平机构3包括调整螺母31、调整柱32和底座支撑板33，底座支撑板33中心设有螺纹孔，通过与摄像机三角支架螺纹连接，可将该便携式二维转台安装于摄像机三角支架上，调整柱32一端为球形，置于底座支撑板33的圆形卡槽内，另一端为螺纹结构，通过螺纹与底座24连接，对底座24起支撑和调节底座水平作用。
方位轴系2内设有方位主轴21、轴承组件22、方位驱动轴系23、底座24、方位光栅组件25、方位锁紧微调机构26等，方位主轴21与轴承组件22配合，并通过螺钉连接安装在底座24上，方位主轴21下端设有电机转子座231，用于安装电机转子，光栅座251通过螺纹连接在电机转子座231下端，电机转子座231上设有方位锁紧微调机构26，用于方位轴系进行手动锁紧微调，如图3所示。
方位锁紧微调机构26由弹簧组件261、锁紧微调手轮组件262、锁紧环组件263组成，如图4所示。弹簧组件261通过螺纹连接安装在底座24一端，在外力及弹簧弹力作用下，可限制锁紧环组件263随光栅座251旋转，锁紧微调手轮组件262通过间隙配合置于底座24另一端的光孔内，并利用平端紧定螺钉实现其轴向自由度，锁紧环组件263安装在光栅座251上。当转动手轮锁紧螺母时，锁紧环组件263内三个锁紧块会压紧光栅座251，并利用与光栅座之间的摩擦力，实现转台在机械限位范围内的任意位置的锁紧功能。当光栅座251处于锁紧状态时，转动手轮微调螺母，可推动锁紧环组件263、光栅座251作小范围往复运动，实现转台的微调功能。
方位轴系2机械限位剖视图如图5所示，U型框架18侧面设有螺纹孔，底座限位螺钉19通过螺纹连接安装在该螺纹孔内，底座限位螺钉19螺钉头伸出部分置于底座24预先设计的限位滑槽内，通过设计底座24限位滑槽的角度大小可实现方位轴系不同的机械限位角度。该机械限位装置结构紧凑、简易可靠、成本低廉、易于维护。
俯仰轴系1内设有俯仰驱动轴系11、俯仰锁紧微调机构12、罩壳13、把手14、俯仰测角轴系15、负载台面16、水泡组件17、U型框架18等，如图2所示。U型框架18一端设有俯仰驱动轴系11，俯仰锁紧微调机构12安装于电机端轴承座118外侧，其结构形式与方位锁紧微调机构26一致，用于实现俯仰轴系的锁紧微调功能；U型框架18另一侧设有俯仰测角轴系15，完成对俯仰轴系1角度的精确测量与控制；负载台面16安装在俯仰测角轴系15和俯仰驱动轴系11之间，用于安装激光器发射装置。U型框架18上端设有把手，方便在户外使用时移动该二维转台。俯仰轴系1通过内六角螺钉连接，安装在方位主轴21上。
电机座111安装于U型框架18一端，其内设有俯仰力矩电机112、电机轴115、角接触球轴承116、俯仰轴承内隔圈117、电机端轴承座118、俯仰轴承外隔圈119等组成精密驱动轴系，电机端轴承座118顶端设有放置限位钢球114的腰型槽，限位块113通过螺纹连接安装在电机座111上，限位块113内设有扇形限位滑槽，当俯仰轴系1旋转时，限位钢球114会在限位块113的限位滑槽内运动，限位滑槽的角度即为俯仰轴系1的限位角度。由于限位块113设计在电机座111外侧，仅需松开安装限位块113的两个螺钉即可完成限位块113的更换，便于后期维护保养。
底座24、U型框架18等体积较大且对定位精度影响不大的零部件均采用密度较小的铝合金材料，以尽量减小该便携式二维转台的重量，本发明的便携式二维转台仅18Kg，具有体积小、重量轻、造价低、可靠性高等系列优点。

Claims (5)

1.一种带锁紧微调功能的便携式二维转台，包括俯仰轴系(1)、方位轴系(2)和底座调平机构(3)，其特征在于，所述底座调平机构(3)包括调整螺母(31)、调整柱(32)和底座支撑板(33)，底座支撑板(33)中心设有螺纹孔，通过与摄像机三角支架螺纹连接，可将该便携式二维转台安装于摄像机三角支架上。所述方位轴系(2)内设有方位主轴(21)、轴承组件(22)、方位驱动轴系(23)、底座(24)、方位光栅组件(25)、方位锁紧微调机构(26)等，俯仰轴系(1)内设有俯仰驱动轴系(11)、俯仰锁紧微调机构(12)、罩壳(13)、把手(14)、俯仰测角轴系(15)、负载台面(16)、水泡组件(17)、U型框架(18)等，俯仰轴系(1)通过内六角螺钉连接，安装在方位主轴(21)上。
2.根据权利要求1所述的一种带锁紧微调功能的便携式二维转台，其特征在于，所述俯仰轴系(1)和方位轴系(2)内均设有锁紧微调机构，通过手动旋转手轮制动螺母和微调螺母能够分别实现转台在机械限位角度内任意位置的锁紧和微调功能。
3.根据权利要求1所述的一种带锁紧微调功能的便携式二维转台，其特征在于，所述的俯仰轴系(1)和方位轴系(2)内均设有占用空间小、可靠性高的机械限位装置，俯仰轴系(1)是利用放置于电机座(111)腰型槽内的限位钢球(114)在具有扇形限位滑槽的限位块(113)内运动来实现俯仰轴系的机械限位，限位块(113)内扇形滑槽的角度即为限位角度，由于限位块(113)设计在电机座(111)外侧，仅需松开安装限位块(113)的两个螺钉即可完成限位块(113)的更换，便于后期维护。方位轴系(2)则是利用安装于U型框架(18)螺纹孔内的螺钉伸出部分在底座(24)预先设置的滑槽内滑动来实现方位轴系的机械限位，该限位简单可靠、易于维护。
4.根据权利要求1所述的一种带锁紧微调功能的便携式二维转台，其特征在于，该便携式二维转台俯仰轴系(1)和方位轴系(2)均采用永磁直流力矩电机驱动，并采用高精度光栅编码器作为角度传感器，能够实现转台的电气控制与精确定位。
5.根据权利要求1所述的一种带锁紧微调功能的便携式二维转台，其特征在于，底座(24)、U型框架(18)、电机座(111)等体积较大且对定位精度影响不大的零部件均采用密度较小的铝合金材料，以尽量减小该便携式二维转台的重量，本发明的便携式二维转台具有体积小、重量轻、造价低、可靠性高等系列优点。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN114576507A (zh) * 2022-03-07 2022-06-03 南京航空航天大学 一种超声电机驱动的二维精密转台
CN114833742A (zh) * 2022-04-26 2022-08-02 九江精密测试技术研究所 一种双轴转台的机电双重限位锁紧装置

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