CN209655924U - 一种两自由度转台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种两自由度转台，包括：方位支架；方位驱动轴，方位驱动轴与方位支架连接；方位电机，方位电机用于驱动方位驱动轴转动，方位电机的轴线与方位驱动轴的轴线垂直；安装架，安装架设置在方位支架上，且跨越方位驱动轴所在的径向线；俯仰电机，俯仰电机的机座与方位支架连接；俯仰驱动轴，俯仰驱动轴与方位支架可转动连接，俯仰电机用于驱动俯仰驱动轴转动，且俯仰电机的轴线与俯仰驱动轴的轴线垂直，安装架的第一端部与俯仰驱动轴固定连接，第二端部与方位支架可转动连接。本实用新型中的两自由度转台的结构简单且紧凑，体积小，便于携带。

Description

一种两自由度转台

技术领域

本实用新型涉及导引头的模拟测试领域，更具体地说，涉及一种两自由度转台。

背景技术

在对导引头进行模拟测试时，激光目标模拟器需要从不同的角度向导引头发送激光信号。激光目标模拟器固定在转台上，该转台具有两个自由度。其中一个自由度是方位的变动，另一个自由度是高度的变动。在不同的方位上对激光目标模拟器进行高度的变动，从而使激光目标模拟器从不同的角度向导引头发送激光信号。

在现有技术中，通常是采用直线电机和连杆来驱动激光目标模拟器，使激光目标模拟器实现两个自由度的运动。但是，直线电机和连杆通常成直线型布置，该种布置方式使得整个转台的体积较大，不方便携带。

因此，如何设计一种两自由度转台，该两自由度转台的结构简单，体积较小，便于携带，是本领域技术人员亟待解决的关键性问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种两自由度转台，该两自由度转台的结构简单，体积较小，便于携带。

一种两自由度转台，包括：

方位支架，所述方位支架的内部空间能够容纳导引头；

方位驱动轴，所述方位驱动轴与所述方位支架连接，且所述方位驱动轴的轴向沿着所述方位支架的的第一径向；

方位电机，所述方位电机用于驱动所述方位驱动轴转动，所述方位电机的轴线与所述方位驱动轴的轴线垂直；

安装架，所述安装架设置在所述方位支架上，用于安装激光目标模拟器，且所述安装架跨越所述方位驱动轴所在的径向线；

俯仰电机，所述俯仰电机的机座与所述方位支架连接；

俯仰驱动轴，所述俯仰驱动轴与所述方位支架可转动连接，且所述俯仰驱动轴的轴向沿着所述方位支架的第二径向，所述俯仰电机用于驱动所述俯仰驱动轴转动，且所述俯仰电机的轴线与所述俯仰驱动轴的轴向垂直，所述安装架的第一端部与所述俯仰驱动轴固定连接，第二端部与所述方位支架可转动连接。

可选地，所述方位电机和所述俯仰电机均为回转电机；

所述方位电机通过方位锥齿轮组驱动所述方位驱动轴转动；

所述俯仰电机通过俯仰锥齿轮组驱动所述俯仰驱动轴转动。

可选地，还包括方位编码器，所述方位编码器位于所述方位驱动轴的延长线上，且所述方位编码器的转子与所述方位支架连接。

可选地，还包括俯仰编码器，所述俯仰编码器位于所述俯仰驱动轴的延长线上，且所述安装架的第二端部与所述俯仰编码器的转子连接。

可选地，还包括方位驱动轴支撑座，方位驱动轴支撑座辅助支撑所述方位驱动轴；

所述方位支架具有方位驱动轴安装座，该方位驱动轴安装座为环形，所述方位驱动轴具有连接盘，该连接盘紧固在所述方位驱动轴安装座的端面上。

可选地，所述方位支架还具有方位止位块，该方位止位块为两个，分设在所述方位驱动轴安装座的两侧；所述方位驱动轴支撑座具有两个方位止位凸起，该两个方位止位凸起分别与两个所述方位止位块配合。

可选地，所述方位支架具有俯仰驱动轴安装座，该俯仰驱动轴安装座为环形，所述俯仰驱动轴可转动地设置在所述俯仰驱动轴安装座的内腔中。

可选地，所述俯仰驱动轴安装座的端面上设置有俯仰止位部，该俯仰止位部为两个，两个所述俯仰止位部用于限定所述安装架的摆动范围。

可选地，还包括基座，所述方位电机设置在所述基座上。

可选地，还包括导引头保护罩，所述方位支架环绕所述导引头保护罩设置。

从上述技术方案可以看出，方位电机驱动方位驱动轴转动时，方位驱动轴会带动方位支架摆动，方位支架会带动安装架摆动，那么安装在安装架上的激光目标模拟器会随之发生方位的变化。俯仰电机驱动俯仰驱动轴转动时，俯仰驱动轴会带动安装架摆动，那么安装在安装架上的激光目标模拟器会随之发生高度的变化。在操作的过程中，对不同方位上的激光目标模拟器进行高度的变动，从而使激光目标模拟器从不同的角度向导引头发送激光信号。本实用新型中的方位电机的轴线与方位驱动轴的轴线垂直，俯仰电机的轴线与俯仰驱动轴的轴线垂直，因此，方位电机、方位驱动轴、俯仰电机以及俯仰驱动轴的布局较紧凑，从而使整个两自由度转台的结构简单且紧凑，体积小，便于携带。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的方案，下面将对实施例中描述所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一具体实施例提供的两自由度转台的结构示意图；

图2为本实用新型一具体实施例提供的俯仰电机、安装架以及方位支架的爆炸图；

图3为本实用新型一具体实施例提供的方位驱动轴、方位支架以及方位驱动轴支撑座的爆炸图；

图4为本实用新型一具体实施例提供的方位编码器、方位从动轴以及方位从动轴支撑座的爆炸图。

其中，1为方位支架、2为方位驱动轴、3为方位电机、4为安装架、5为激光目标模拟器、6为俯仰电机、7为俯仰驱动轴、8为方位编码器、9为俯仰编码器、10为基座、11为导引头保护罩、12为方位驱动轴支撑座、13为方位驱动轴安装座、14为方位止位块、15为方位止位凸起、16为俯仰驱动轴安装座、17为俯仰止位部、18为俯仰从动齿轮、19为轴承、20为方位从动齿轮、21为轴承、22为方位从动轴、23为轴承、24为方位从动轴支撑座、25为方位从动轴安装座。

具体实施方式

本实用新型公开了一种两自由度转台，该两自由度转台的结构简单，体积较小，便于携带。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

两自由度转台包括：方位支架1、方位驱动轴2、方位电机3、安装架4、俯仰电机6以及俯仰驱动轴7。

其中，方位支架1为环形，环形的方位支架1的内部空间能够容纳导引头。方位驱动轴2的轴向沿着方位支架1的的第一径向，或者说方位驱动轴2位于方位支架1的第一径向线的延长线上。方位驱动轴2与方位支架1连接。优选地，将方位驱动轴2设置在方位支架1的一侧，避免方位驱动轴2覆盖在导引头的上方。方位电机3用于驱动方位驱动轴2的转动，且方位电机3的轴线与方位驱动轴2的轴线垂直，如此设置能够使方位电机3和方位驱动轴2的布局更加紧凑。

请参考附图1，沿着过方位驱动轴2的径向线将方位支架1分为左侧部和右侧部。当方位驱动轴2朝一个方向转动时，方位支架1的左侧部升高，右侧部降低。当方位驱动轴2朝另一个方向转动时，方位支架1的左侧部降低，右侧部升高。即方位电机3的正转或反转能够实现方位支架1不同方向的摆动。当方位支架1摆动时，与方位支架1活动连接的安装架4也会随之摆动，那么安装在安装架4上的激光目标模拟器5的方位就会发生变化。通过控制方位电机3的正转、反转，以及正转或反转的角度从而来获得激光目标模拟器5不同的方位。

请继续参考附图1，安装架4用于安装激光目标模拟器5。安装架4设置在方位支架1上，且跨越方位驱动轴2所在的径向线。理想的状态是：安装架4两个端部的连线位于方位支架1的一条径向线上，且该条径向线与过方位驱动轴2的径向线相互垂直。俯仰电机6的轴线与俯仰驱动轴7的轴线垂直。俯仰电机6的机座连接在方位支架1上，即俯仰电机6与俯仰驱动轴7的垂直关系保持不变。俯仰电机6与俯仰驱动轴7的垂直布置显著地提高了结构的紧凑度。俯仰驱动轴7与方位支架1可转动连接，且俯仰驱动轴7的轴向沿着方位支架1的第二径向。安装架4的第一端部与俯仰驱动轴7固定连接，第二端部与方位支架1可转动连接。当俯仰电机6驱动俯仰驱动轴7转动时，安装架4能够相对于方位支架1左右摆动。那么安装在安装架4上的激光目标模拟器5就能够实现高度的变化。通过控制俯仰电机6的正转、反转，以及正转和反转的角度，从而使激光目标模拟器5获得不同的高度。

本实用新型中的方位电机3的轴线与方位驱动轴2的轴线垂直，俯仰电机6的轴线与俯仰驱动轴7的轴线垂直，因此，整个两自由度转台的结构简单且紧凑，体积小，便于携带。

进一步地，将方位电机3和俯仰电机6均优选为回转电机。方位电机3通过方位锥齿轮组驱动方位驱动轴2转动。俯仰电机6通过俯仰锥齿轮组驱动俯仰驱动轴7转动。具体地，方位锥齿轮组包括方位主动齿轮和方位从动齿轮20。方位主动齿轮与方位电机3的转轴连接。方位驱动轴2安装在方位从动齿轮20内部。俯仰锥齿轮组包括俯仰主动齿轮和俯仰从动齿轮18。俯仰主动齿轮与俯仰电机6的转轴连接。俯仰驱动轴7安装在俯仰从动齿轮18内部。方位锥齿轮组和俯仰锥齿轮组均为锥齿轮组。方位锥齿轮组能够满足方位电机3与方位驱动轴2的垂直关系。俯仰锥齿轮能够满足俯仰电机6与俯仰驱动轴7的垂直关系。另外，锥齿轮组的结构简单且紧凑。

在现有技术中，用于传递直线电机的运动的部件为连杆机构，相较于连杆机构，方位锥齿轮组和俯仰锥齿轮组不会发生卡顿，从而能够确保检测作业的顺利进行。本实用新型用回转运动替代直线电机的直线运动，方位电机3的轴和俯仰电机6的轴替代了直线电机的连杆，因此，整个两自由度转台的结构简单且紧凑，体积小，便于携带。

进一步地，增设了方位编码器8。方位编码器8位于方位驱动轴2的延长线上。且方位编码器8的转子与方位支架1连接。换言之，方位编码器8与方位驱动轴2相对设置。方位编码器8用于测量方位支架1摆动的方向和角度，并将测量的结果传输给控制器，控制器根据测量结果来控制方位电机3的转动。

同样道理，增设了俯仰编码器9。俯仰编码器9位于俯仰驱动轴7的延长线上，俯仰编码器9的转子与安装架4的第二端部连接，且俯仰编码器9的转子与方位支架1可转动连接，俯仰编码器9的定子固定在方位支架1上。安装架4的第一端部与俯仰驱动轴7固定连接，第二端部与俯仰编码器9的转子固定连接。俯仰编码器9用于测量安装架4的摆动方向和摆动角度，并将测量的结果传输给控制器，控制器根据测量的结果来控制俯仰电机6的转动。

请参考附图3，还设置了方位驱动轴支撑座12。方位支架1具有方位驱动轴安装座13，该方位驱动轴安装座13为环形。方位驱动轴2具有连接盘，该连接盘通过紧固螺钉固定在方位驱动轴安装座13的端面上。方位驱动轴支撑座12内设置有轴承21。方位驱动轴2装设在轴承21的内圈中。方位驱动轴支撑座12辅助支撑方位驱动轴2。

为了限制方位支架1的摆动角度，防止方位支架1过度摆动，可以设置方位止位块14和方位止位凸起15。方位止位块14为两个，两个方位止位块14分设在方位驱动轴安装座13的两侧。方位止位凸起15也为两个，设置在方位驱动轴支撑座12的座身的两侧。方位支架1朝一侧转动，当该侧的方位止位块14碰触到该侧的方位止位凸起15后，方位支架1便不能继续转动。

请参考附图4，方位支架1具有方位从动轴安装座25，该方位从动轴安装座25为环形。方位从动轴22具有连接盘，该连接盘通过紧固螺钉锁紧在方位从动轴安装座25的端面上。方位从动轴支撑座24内设置有轴承23。方位从动轴22装设在轴承23的内圈中。方位从动轴22与方位编码器8的转子连接。方位编码器8的定子固定在方位从动轴支撑座24上。

可选地，方位支架1还具有俯仰驱动轴安装座16。该俯仰驱动轴安装座16为环形，俯仰驱动轴7可转动地设置在俯仰驱动轴安装座16的内腔中。请参考附图2，在本实用新型的一个具体实施例中，俯仰驱动轴安装座16内设置有轴承19。俯仰驱动轴7装设在轴承19的内圈中。俯仰驱动轴7与俯仰从动齿轮18之间键连接。安装架4的第一端部与俯仰驱动轴7连接。进一步地，还可以增设俯仰支架，该俯仰支架与俯仰驱动轴7连接，该俯仰支架还与安装架4可拆卸连接。如此设置，便于安装。

请继续参考附图2，为了限制安装架4的过度摆动，在俯仰驱动轴安装座16的端面上设置了两个俯仰止位部17，安装架4上靠近安装架4第一端部的部分位于两个俯仰止位部17之间，并在两个俯仰止位部17之间摆动。当俯仰驱动轴7朝一侧转动时，若安装架4碰触到该侧的俯仰止位部17，那么安装架4不能再继续朝该侧摆动。在附图2中，两个俯仰止位部17具体为弧形块的两个端部。该弧形块设置在俯仰驱动轴安装座16的端面上。

请继续参考附图1，在本实用新型的一个具体实施例中，两自由度转台还设置了导引头保护罩11，用于保护导引头。方位支架1环绕导引头保护罩11设置。

请继续参考附图1，在本实用新型的一个具体实施例中，两自由度转台还设置了基座10，方位电机3设置在基座10上。当然，如附图1所示，为方便安装，方位驱动轴支撑座12以及方位从动轴支撑座24均可位于基座10上。方位电机3的机座和方位驱动轴支撑座12均固定在基座10上。方位支架1和安装架4由方位驱动轴支撑座12和方位从动轴支撑座24支撑。整个两自由度转台为一体结构，从而方便了携带。

最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种两自由度转台，其特征在于，包括：

方位支架(1)，所述方位支架(1)的内部空间能够容纳导引头；

方位驱动轴(2)，所述方位驱动轴(2)与所述方位支架(1)连接，且所述方位驱动轴(2)的轴向沿着所述方位支架(1)的第一径向；

方位电机(3)，所述方位电机(3)用于驱动所述方位驱动轴(2)转动，所述方位电机(3)的轴线与所述方位驱动轴(2)的轴线垂直；

安装架(4)，所述安装架(4)设置在所述方位支架(1)上，用于安装激光目标模拟器(5)，且所述安装架(4)跨越所述方位驱动轴(2)所在的径向线；

俯仰电机(6)，所述俯仰电机(6)的机座与所述方位支架(1)连接；

俯仰驱动轴(7)，所述俯仰驱动轴(7)与所述方位支架(1)可转动连接，且所述俯仰驱动轴(7)的轴向沿着所述方位支架(1)的第二径向，所述俯仰电机(6)用于驱动所述俯仰驱动轴(7)转动，且所述俯仰电机(6)的轴线与所述俯仰驱动轴(7)的轴线垂直，所述安装架(4)的第一端部与所述俯仰驱动轴(7)固定连接，第二端部与所述方位支架(1)可转动连接。

2.根据权利要求1所述的两自由度转台，其特征在于，所述方位电机(3)和所述俯仰电机(6)均为回转电机；

所述方位电机(3)通过方位锥齿轮组驱动所述方位驱动轴(2)转动；

所述俯仰电机(6)通过俯仰锥齿轮组驱动所述俯仰驱动轴(7)转动。

3.根据权利要求1所述的两自由度转台，其特征在于，还包括方位编码器(8)，所述方位编码器(8)位于所述方位驱动轴(2)的延长线上，且所述方位编码器(8)的转子与所述方位支架(1)连接。

4.根据权利要求1所述的两自由度转台，其特征在于，还包括俯仰编码器(9)，所述俯仰编码器(9)位于所述俯仰驱动轴(7)的延长线上，所述安装架(4)的第二端部与所述俯仰编码器(9)的转子连接。

5.根据权利要求1所述的两自由度转台，其特征在于，还包括基座(10)，所述方位电机(3)设置在所述基座(10)上。

6.根据权利要求1所述的两自由度转台，其特征在于，还包括导引头保护罩(11)，所述方位支架(1)环绕所述导引头保护罩(11)设置。

7.根据权利要求1所述的两自由度转台，其特征在于，还包括方位驱动轴支撑座(12)，所述方位驱动轴支撑座(12)辅助支撑所述方位驱动轴(2)；

所述方位支架(1)具有方位驱动轴安装座(13)，该方位驱动轴安装座(13)为环形，所述方位驱动轴(2)具有连接盘，该连接盘紧固在所述方位驱动轴安装座(13)的端面上。

8.根据权利要求7所述的两自由度转台，其特征在于，所述方位支架(1)还具有方位止位块(14)，该方位止位块(14)为两个，分设在所述方位驱动轴安装座(13)的两侧；所述方位驱动轴支撑座(12)具有两个方位止位凸起(15)，该两个方位止位凸起(15)分别与两个所述方位止位块(14)配合。

9.根据权利要求1所述的两自由度转台，其特征在于，所述方位支架(1)具有俯仰驱动轴安装座(16)，该俯仰驱动轴安装座(16)为环形，所述俯仰驱动轴(7)可转动地设置在所述俯仰驱动轴安装座(16)的内腔中。

10.根据权利要求9所述的两自由度转台，其特征在于，所述俯仰驱动轴安装座(16)的端面上设置有俯仰止位部(17)，该俯仰止位部(17)为两个，两个俯仰止位部(17)用于限定所述安装架(4)的摆动范围。