CN204303991U - 自动跟踪天线系统及其旋转限位机构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种自动跟踪天线系统及其旋转限位机构，包括限位件；第一本体，其上设置有供所述限位件沿着预设圆周轨迹运动的轨道以及第一止挡件，所述第一止挡件伸入至所述轨道中；第二本体，与所述第一本体转动配合，所述轨道的轴线与所述第一本体和所述第二本体的转动轴同轴，所述第二本体上设置有从与所述第一止档件伸入所述轨道相反的方向伸入至所述轨道中的第二止挡件，所述第一止挡件和所述第二止挡件在所述轨道中的径向长度之和小于所述轨道的径向宽度。利用上述技术方案，使得自动跟踪天线系统的水平转动部件在转动至极限位置时，被精确、可靠地定位，不会因出现转动角度过大而导致绕线的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及无线电收发天线技术领域，尤其涉及一种自动跟踪天线系统及其旋转限位机构。
背景技术
在无人机技术应用领域内，通常需要配置自动跟踪天线系统以实现对无人机的实时控制和数据收发，自动跟踪天线系统具有分别驱动天线水平和俯仰转动水平转动机构和俯仰转动机构，以实现连续稳定的跟踪。现有的自动跟踪天线系统为了解决线束缠绕的问题，一是在水平转动机构中设置导电滑环，这样就能实现任意角度的转动，但是增加导向滑环不利于精简结构、体积大、成本高；二是采用具有自动反转功能的电机作为水平转动机构的驱动件，当水平转动机构转过一定角度后自动反向转动，但是这种限位控制方式精确度低、可靠性差，特别是初始位置发生改变时，水平转动机构在一方向上转过的角度会超出极限值，从而出现绕线的现象。
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于提供一种旋转限位机构，旨在解决现有的自动跟踪天线系统生产成本高，并且无法精确、可靠地限位的技术问题。
为实现上述目的，本实用新型提供一种旋转限位机构，包括限位件；第一本体，其上设置有供所述限位件沿着预设圆周轨迹运动的轨道以及第一止挡件，所述第一止挡件伸入至所述轨道中；第二本体，与所述第一本体转动配合，所述轨道的轴线与所述第一本体和所述第二本体的转动轴同轴，所述第二本体上设置有从与所述第一止档件伸入所述轨道相反的方向伸入至所述轨道中的第二止挡件，所述第一止挡件和所述第二止挡件在所述轨道中的径向长度之和小于所述轨道的径向宽度。
优选地，所述第一本体套装在所述第二本体上且相对所述第二本体旋转。
优选地，所述旋转限位机构还包括用于控制所述第一本体相对所述第二本体向与当前旋转方向相反的方向旋转的位置检测装置。
优选地，所述限位件为呈球状的滚珠，所述限位件可沿着所述轨道滚动；或者，所述限位件为与所述轨道仿形的滑块，所述限位件可沿着所述轨道滑动。
优选地，所述旋转限位机构还包括设置在所述轨道的上方用于对所述限位件进行限位的盖板。
优选地，所述盖板设置有与所述轨道的位置对应的辅助轨道，部分所述限位件嵌入所述辅助轨道内。
优选地，所述第一止挡件与所述第一本体一体成型。
优选地，所述第二止挡件与所述第二本体分体设置，所述第二止挡件包括通过螺纹连接固定至所述第二本体的底座和从所述底座上朝向所述轨道延伸出的舌部。
优选地，所述第一止挡件及/或所述第二止挡件伸入至所述轨道中的部分设置有缓冲结构。
此外，为实现上述目的，本实用新型还提供一种自动跟踪天线系统，其包括上述任一项技术方案中所述旋转限位机构。
本实用新型所提供的一种自动跟踪天线系统及其旋转限位机构，利用第一止挡件和第二止挡件同时抵靠于限位件的两侧时所形成的限位作用，从而限制第一本体相对第二本体转动，使得自动跟踪天线系统的水平转动部件在转动至极限位置时，被精确、可靠地定位，再控制自动跟踪天线系统的水平转动部件反向转动，有效地保证了不会因出现转动角度过大而导致绕线的问题。
附图说明
图1为本实用新型的自动跟踪天线系统一实施例的立体示意图；
图2为本实用新型的旋转限位机构处于初始状态时的结构示意图；
图3为本实用新型的旋转限位机构处于中间状态时的结构示意图；
图4为本实用新型的旋转限位机构处于限位状态时的结构示意图；
图5为本实用新型的旋转限位机构的局部内部结构示意图。
本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
本实用新型提供一种旋转限位机构。
如图2至图5中所示的旋转限位机构，其具体包括：限位件；第一本体，其上设置有供限位件沿着预设圆周轨迹运动的轨道以及第一止挡件，第一止挡件伸入至轨道中；第二本体，与第一本体转动配合，轨道的轴线与第一本体和第二本体的转动轴同轴，第二本体上设置有从与第一止档件伸入轨道的相反方向伸入至轨道中的第二止挡件；第一止挡件和第二止挡件在轨道中的径向长度之和小于轨道的径向宽度，在第一止挡件和第二止挡件分别抵靠于限位件的两侧时限制第一本体相对第二本体向限位件的方向转动，且第一止档件和第二止挡件伸入至轨道中的长度同样满足限制限位件直接经由第一止档件或第二止挡件的一侧运动到另一侧的要求，也就是说，第一止挡件和第二止挡件分别起到了将轨道隔断的作用。
在自动跟踪天线系统执行动态跟踪无人机的过程中，通过增加旋转限位机构，当第一止挡件和第二止挡件分别抵靠于限位件的两侧时限制第一本体相对第二本体向限位件的方向转动，自动跟踪天线系统的水平转动部件被限制，无法继续运动，此时控制水平转动部件的电机反向转动；而当电机反向转动时，当第一止挡件和第二止挡件分别抵靠于限位件的两侧时再一次限制第一本体相对第二本体向限位件的方向转动，限位件的存在，使得自动跟踪天线系统的水平转动部件在转动至极限位置时，被精确、可靠地定位，第一本体相对第二本体在两个极限位置之间往复运动，有效地保证了不会因出现转动角度过大而导致绕线的问题。值得一提的是，本实用新型的旋转限位机构结构简单、所用零部件少，通过巧妙的设计使得第一本体相对第二本体的单向转动角度接近720°，在实现了天线连续稳定跟踪的前提下，达到了防止绕线的问题。此外，由于不需要设置导电滑环，因此还降低了自动跟踪天线系统的生产成本并减少了体积。
根据本实用新型的第一实施例，限位件500为呈球状的滚珠，优选该轨道311的截面形状为圆弧形，当然也可以是其他形状的，限位件500装入轨道311中并可沿着轨道滚动。
第一本体310为转动件，第二本体210为固定件，当然也可以将两者的运动关系对调，第一本体310呈圆环状，并套设在第二本体210上，两者可以接触，也可以分离，并且在实际应用时，第一本体310和第二本体210可以通过转轴相连，转轴可以设置在第一本体310或第二本体210上，也可以设置在除第一本体310和第二本体210外的外部部件上。轨道311靠近第一本体310的内侧边沿设置，而为了防止轨道311中的限位件500脱离轨道311，该旋转限位机构还包括设置在轨道311的上方用于对限位件500进行限位的盖板320，比如盖板320呈圆环状，尺寸与第一本体310的相仿，通过螺钉固定在第一本体310上。此外，盖板320还可以由独立于第一本体310和第二本体210的其他部件构成，通过调整配合关系，只要使得盖板320位于轨道311的上方，达到防止限位件500脱离轨道311的目的即可。
由于第一止挡件312和第二止挡件211分别从轨道311的两侧伸入轨道311中，且第一止挡件312和第二止挡件211在轨道311中的径向长度之和小于轨道311的径向宽度，因此在第一本体310相对第二本体210转动过程中，第一止挡件312和第二止挡件211不会发生干涉，满足第一本体310相对第二本体210转动的要求。如图2所示，箭头所示方向为第一本体310相对第二本体210转动的方向，假设此时旋转限位机构处于初始状态，第一本体310相对第二本体210转过的角度大致为720°，第一止挡件312和第二止挡件211分别抵靠于限位件500的两侧，在限位件500的限位作用下，第一本体310只能沿着箭头所示方向转动，此时的限位件500可以随轨道311运动，也可不随轨道311运动，即限位件500在非限位状态时是自由运动件，可以在第一止挡件312对应的两侧轨道311的任意位置停留，不影响本申请旋转限位机构功能的实现；如图3所示，第一本体310转动至第一止挡件312和第二止挡件211相对齐的位置，此时旋转限位机构处于中间状态，第一本体310相对第二本体210转过的角度大致为360°；如图4所示，第一止挡件312和第二止挡件211分别抵靠于限位件500的两侧，此时旋转限位机构处于限位状态，第一本体310不能继续沿着图2和图3中的箭头所示方向转动，第一本体310相对第二本体210转过的角度大致为720°。在图4所示的位置，第一本体310相对第二本体210将沿着与图2和图3中的箭头所示方向相反的方向转动，重复上述过程。由此，通过正反两次将限位件500夹持，从而达到了限制第一本体310相对第二本体210转动的角度的目的。
参见图5，该旋转限位机构还包括用于控制第一本体310相对第二本体210向与当前旋转方向相反的方向旋转的位置检测装置600，在一实施例中，该位置检测装置600包括光信号收发器610和光信号反射件620，可以将光信号收发器610作为固定件安装在安装座200上，而将光信号反射件620作为运动件安装在第一本体310上，光信号收发器610和光信号反射件620的具体位置满足在如图4所示的位置时，光信号收发器610和光信号反射件620呈相对设置。如在图4所示位置，光信号收发器610可持续获取其发射的光信号，此时第一本体310到达被限位件500限位的位置，经预设时间后控制电机停止或反向转动，由此实现精确定位。当然在其他实施例中，也可以采用另外的控制思路，如对光信号收发器610和光信号反射件620的具体位置不作上述限定，当第一本体310转动至使光信号收发器610和光信号反射件620相对的位置时，由光信号收发器610发出的光信号经光信号反射件620反射回给光信号收发器610，以输出第一本体310转动至该位置的位置信号给控制器，控制器给驱动第一本体310转动的电机发送指令，控制第一本体310反向转动或停止转动。假设第一本体310从初始位置起相对第二本体210转动，当光信号收发器610第一次接收到经光信号反射件620反射回来的光信号时，可以得知第一本体310转过360°；当光信号收发器610第二次接收到经光信号反射件620反射回来的光信号时，可以得知第一本体310转过720°，此时第一本体310到达或接近被限位件500限位的位置，从而控制电机停止或反向转动，由此实现精确定位。此外，该位置检测装置600还可以由其他任意适用的传感器替代，比如电容式接近开关等。
进一步地，盖板320设置有与轨道311的位置对应的辅助轨道，该辅助轨道的截面形状与轨道311的截面形状相似，通过将部分限位件500嵌入辅助轨道内，可以提高限位件500的运动稳定性。
本实施例中，第一止挡件312与第一本体310一体成型，比如轨道311的侧壁向内凸伸形成一块状凸起，该块状凸起构成了第一止挡件312，采用这种结构，可以简化结构设计，同时可以保证第一止挡件312的强度和刚度。而在其他实施例中，还可以将第一止挡件312与第一本体310分体设置，第一止挡件312通过螺钉固定在第一本体310上，并朝向轨道311延伸有将限位件500挡在轨道311两侧的舌部。
第二止挡件211与第二本体210分体设置，第二止挡件211包括通过螺纹连接固定至第二本体210的底座和从底座上朝向轨道延伸出的舌部，利用该舌部将限位件500挡在轨道311的两侧。而在其他实施例中，还可以将第二止挡件211与第二本体210一体成型。
当第一止挡件312与第一本体310分体设置时，可参考第二止挡件211的实施结构，采用相似甚至相同的结构即可。当第二止挡件211与第二本体210一体成型时，可参考第一止挡件312的实施结构，采用相似甚至相同的结构即可。
进一步地，第一止挡件312及/或第二止挡件211伸入至轨道311中的部分设置有缓冲结构(图未示)，比如该缓冲结构为橡胶阻尼块，设置在第一止挡件312和第二止挡件211上与限位件500接触的位置，因此当第一止挡件312和第二止挡件211分别抵靠于限位件500时，可以减缓冲击，防止损坏两止挡件和限位件500，同时降低旋转限位机构运动至极限位置时所产生的噪音。当第一止挡件312与第一本体310一体成型时，由于第一止挡件312的尺寸较小，因此不方便设置缓冲结构，此时也仅可在第二止挡件211上设置缓冲结构。
根据本实用新型的第二实施例，限位件为与轨道仿形的滑块，限位件的长度应当控制在合适范围内，并在限位件的两端倒圆角处理，从而能够起到运动导向的作用，以保证限位件沿着轨道平稳地滑动。在本实施例中，其余未述部分可参考上述说明，在此不再赘述。
本实用新型还提供一种自动跟踪天线系统，参见图1，在一实施例中，该自动跟踪天线系统由下至上依次包括三脚架100、安装座200、自动跟踪装置300和天线400，其中安装座200配置有连接至自动跟踪装置300和天线400的信号线、电源线等，自动跟踪装置300配置有驱动天线400水平转动的水平转动部件和驱动天线400俯仰摆动的俯仰转动部件，通过在安装座200和自动跟踪装置300之间设置旋转限位机构，因而可精确、可靠地控制天线400水平转动的角度，不会因出现转动角度过大而导致绕线的问题。本实施例中，第一本体310为转动件，其可设置在自动跟踪装置300上；第二本体210为固定件，其可设置在安装座200上。
本自动跟踪天线系统实施例包括上述旋转限位机构全部实施例的所有技术方案，所达到的技术效果也完全相同，在此不再赘述。
以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种旋转限位机构，其特征在于，包括：
限位件；
第一本体，其上设置有供所述限位件沿着预设圆周轨迹运动的轨道以及第一止挡件，所述第一止挡件伸入至所述轨道中；
第二本体，与所述第一本体转动配合，所述轨道的轴线与所述第一本体和所述第二本体的转动轴同轴，所述第二本体上设置有从与所述第一止档件伸入所述轨道相反的方向伸入至所述轨道中的第二止挡件，所述第一止挡件和所述第二止挡件在所述轨道中的径向长度之和小于所述轨道的径向宽度。
2.如权利要求1所述的旋转限位机构，其特征在于，所述第一本体套装在所述第二本体上且相对所述第二本体旋转。
3.如权利要求2所述的旋转限位机构，其特征在于，所述旋转限位机构还包括用于控制所述第一本体相对所述第二本体向与当前旋转方向相反的方向旋转的位置检测装置。
4.如权利要求1所述的旋转限位机构，其特征在于，所述限位件为呈球状的滚珠，所述限位件可沿着所述轨道滚动；或者，
所述限位件为与所述轨道仿形的滑块，所述限位件可沿着所述轨道滑动。
5.如权利要求1至4中任一项所述的旋转限位机构，其特征在于，所述旋转限位机构还包括设置在所述轨道的上方用于对所述限位件进行限位的盖板。
6.如权利要求5所述的旋转限位机构，其特征在于，所述盖板设置有与所述轨道的位置对应的辅助轨道，部分所述限位件嵌入所述辅助轨道内。
7.如权利要求1所述的旋转限位机构，其特征在于，所述第一止挡件与所述第一本体一体成型。
8.如权利要求1所述的旋转限位机构，其特征在于，所述第二止挡件与所述第二本体分体设置，所述第二止挡件包括通过螺纹连接固定至所述第二本体的底座和从所述底座上朝向所述轨道延伸出的舌部。
9.如权利要求1所述的旋转限位机构，其特征在于，所述第一止挡件及/或所述第二止挡件伸入至所述轨道中的部分设置有缓冲结构。
10.一种自动跟踪天线系统，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的旋转限位机构。
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