CN213800209U - 一种光电吊舱结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光电吊舱结构，包括顶部固定板、隔振器、隔振转接板、箱体、方位旋转组件、直角转接件、俯仰旋转组件和旋转头组件，所述隔振器安装在所述顶部固定板底部通过所述隔振转接板与箱体相连，所述箱体下方安装所述方位旋转组件，所述方位旋转组件通过所述直角转接件带动所述俯仰旋转组件水平转动，所述俯仰旋转组件再带动所述旋转头组件俯仰旋转。本实用新型内部结构紧凑，将光学设备和其他电子系统设置在吊舱外部安装，安装不受吊舱内部空间的限制，便于安装维护，便于布置大型的光电系统；本实用新型采用无框力矩电机配合高精度的旋转编码器直接驱动各旋转轴进行转动，大大增加光电吊舱的定位精度及系统稳定精度。

Description

一种光电吊舱结构

技术领域

本实用新型涉及光电设备技术领域，尤其涉及一种光电吊舱结构。

背景技术

光电吊舱是光电设备安装中的重要组成部分，是无人机等智能设备配套的核心装备之一，光电吊舱的用途非常广阔。

从整体外观结构上看，现有技术中的光电吊舱多采用球头结构，球头结构的光电吊舱结构较为紧凑，但其具有一定的局限性。因为需要将光学及电子器件安装在光电吊舱球头内部，而其内部空间有限，无法布置较为复杂的光学及电子系统，导致普通球头结构的光电吊舱能实现的功能比较简单，不利于进一步升级改造；而且由于球头结构的光电吊舱内部空间紧凑，安装在球头光电吊舱内部的光学及电子器件一旦发生故障，也不利于进行维护。

另外，从传动方式及定位精度上看，现有技术中的光电吊舱多采用伺服电机或者力矩电机配合齿轮传动来进行水平及俯仰方向的旋转，而齿轮传动存在齿间间隙，影响传动精度，很难运用于对定位精度要求高的环境。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种光电吊舱结构，其为非球型结构，能够很好的解决球型光电吊舱内部空间受限的问题，突破现有光电吊舱内部空间局限性，光学设备和电子系统安装于吊舱外部便于安装维护；并改进内部传动结构，增加光电吊舱的定位精度及系统稳定精度。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种光电吊舱结构，包括顶部固定板、隔振器、隔振转接板、箱体、方位旋转组件、直角转接件、俯仰旋转组件和旋转头组件，所述隔振器安装在所述顶部固定板底部通过所述隔振转接板与箱体相连，所述箱体下方安装所述方位旋转组件，所述方位旋转组件通过所述直角转接件带动所述俯仰旋转组件水平转动，所述俯仰旋转组件再带动所述旋转头组件俯仰旋转。

进一步的，所述方位旋转组件中包括方位圆筒、方位旋转轴、第一无框力矩电机、安装滑环和方位转接板，所述方位圆筒固定于所述箱体的底面，所述方位旋转轴通过第一轴承安装于所述方位圆筒内部，所述第一无框力矩电机设于所述方位旋转轴上端的所述方位圆筒内用于驱动所述方位旋转轴转动，所述安装滑环设于所述方位旋转轴下端的所述方位圆筒内用于旋转支撑所述方位旋转轴，所述方位转接板设于所述方位旋转轴下侧轴端跟随其转动，所述直角转接件安装于所述方位转接板的底面。

进一步的，所述第一无框力矩电机上方的所述方位旋转轴与第一旋转编码器转轴相连，所述第一旋转编码器通过第一安装座固定于所述方位圆筒上。

进一步的，所述安装滑环的内环跟随所述方位旋转轴转动，所述安装滑环的外环固定于所述方位圆筒内。

进一步的，所述方位旋转轴为中空轴结构。

进一步的，所述俯仰旋转组件包括俯仰圆筒、俯仰旋转轴、第二无框力矩电机和俯仰转接板，所述俯仰圆筒与所述直角转接件相连，所述俯仰旋转轴通过第二轴承安装于所述俯仰圆筒内部，所述第二无框力矩电机与所述俯仰旋转轴一端相连内用于驱动所述俯仰旋转轴转动，所述俯仰转接板固定于所述俯仰旋转轴另一端跟随其转动，所述俯仰转接板再连接所述旋转头组件。

进一步的，所述第二无框力矩电机端头的所述俯仰旋转轴与第二旋转编码器转轴相连，所述第二旋转编码器通过第二安装座固定于所述俯仰圆筒上。

进一步的，所述俯仰旋转轴为中空轴结构。

进一步的，所述直角转接件和所述旋转头组件中分别设有光学镜片。

本实用新型具有如下有益效果：

1、本实用新型其为非球型结构，光电吊舱内部只设关键的驱动电机，内部结构紧凑，仅有光路通行的路线，最大限度的压缩整体尺寸大小，将光学设备和其他电子系统设置在吊舱外部安装，安装不受吊舱内部空间的限制，便于布置大型的光电系统，能够很好的解决球型光电吊舱内部空间受限的问题，突破现有光电吊舱内部空间局限性，光学设备和电子系统安装于吊舱外部便于安装维护。

2、本实用新型采用无框力矩电机配合高精度的旋转编码器直接驱动各旋转轴进行转动，避免了中间传动机构带来的误差，该结构的旋转定位精度可达到弧秒级，大大增加光电吊舱的定位精度及系统稳定精度。

附图说明

图1为本实用新型光电吊舱结构的立体示意图；

图2为本实用新型方位旋转组件的爆炸示意图；

图3为本实用新型俯仰旋转组件的爆炸示意图；

图4为本实用新型系统光路路径的示意图。

附图标记说明：

1、顶部固定板；2、隔振器；3、隔振转接板；4、箱体；5、方位旋转组件；51、方位圆筒；52、方位旋转轴；53、第一无框力矩电机；54、安装滑环；55、方位转接板；56、第一轴承；57、第一旋转编码器；58、第一安装座；6、直角转接件；7、俯仰旋转组件；71、俯仰圆筒；72、俯仰旋转轴；73、第二无框力矩电机；74、俯仰转接板；75、第二轴承；76、第二旋转编码器；77、第二安装座；8、旋转头组件。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明：

参见图1-4所示，一种光电吊舱结构，包括顶部固定板1、隔振器2、隔振转接板3、箱体4、方位旋转组件5、直角转接件6、俯仰旋转组件7和旋转头组件8，所述隔振器2安装在所述顶部固定板1底部通过所述隔振转接板3与箱体4相连，所述箱体4下方安装所述方位旋转组件5，所述方位旋转组件5通过所述直角转接件6带动所述俯仰旋转组件7水平转动，所述俯仰旋转组件7再带动所述旋转头组件8俯仰旋转。

本实用新型使用时，整机通过顶部固定板1固定在吊舱所安装的设备或机器上，通过隔振器2隔绝高频振动，可以使得振动频率降低至25Hz以下。方位旋转组件5通过螺栓固定在箱体4下方带动直角转接件6进行360°旋转，俯仰旋转组件7通过螺栓固定在直角转接件6上，带动旋转头组件8进行±90°俯仰旋转，通过360°方位旋转及180°的俯仰旋转，使箱体4中安装的光学设备和其他电子系统能够对旋转头组件8下方自由空间进行无死角全方位扫描。

所述方位旋转组件5中包括方位圆筒51、方位旋转轴52、第一无框力矩电机53、安装滑环54和方位转接板55，所述方位圆筒51固定于所述箱体4的底面，所述方位旋转轴52通过第一轴承56安装于所述方位圆筒51内部，所述第一无框力矩电机53设于所述方位旋转轴52上端的所述方位圆筒51内用于驱动所述方位旋转轴52转动，所述安装滑环54设于所述方位旋转轴52下端的所述方位圆筒51内用于旋转支撑所述方位旋转轴52，所述方位转接板55设于所述方位旋转轴52下侧轴端跟随其转动，所述直角转接件6安装于所述方位转接板55的底面。方位旋转轴52上设有固定所述方位转接板55及整个轴系的并紧螺母。

第一轴承56包括两个背对背安装的角接触球轴承，方位旋转轴52上设有固定轴承的轴肩，另一侧用卡环固定轴承内圈，方位圆筒51上还设有固定轴承外圈的盖板和垫圈。第一无框力矩电机53与方位旋转轴52可以通过联轴器或胶接方式等连接直接驱动轴进行旋转。

所述第一无框力矩电机53上方的所述方位旋转轴52与第一旋转编码器57转轴相连，所述第一旋转编码器57通过第一安装座58固定于所述方位圆筒51上。所述安装滑环54的内环跟随所述方位旋转轴52转动，所述安装滑环54的外环固定于所述方位圆筒51内。所述方位旋转轴52为中空轴结构。第一旋转编码器57为绝对值圆光栅编码器，中空的方位旋转轴52便于光路通行。

所述俯仰旋转组件7包括俯仰圆筒71、俯仰旋转轴72、第二无框力矩电机73和俯仰转接板74，所述俯仰圆筒71与所述直角转接件6相连，所述俯仰旋转轴72通过第二轴承75安装于所述俯仰圆筒71内部，所述第二无框力矩电机73与所述俯仰旋转轴72一端相连内用于驱动所述俯仰旋转轴72转动，所述俯仰转接板74固定于所述俯仰旋转轴72另一端跟随其转动，所述俯仰转接板74再连接所述旋转头组件8。所述第二无框力矩电机73端头的所述俯仰旋转轴72与第二旋转编码器76转轴相连，所述第二旋转编码器76通过第二安装座77固定于所述俯仰圆筒71上。所述俯仰旋转轴72为中空轴结构。所述俯仰旋转组件7的轴系结构与所述方位旋转组件5基本相同。

所述直角转接件6和所述旋转头组件8中分别设有光学镜片。

以上所述仅为本实用新型的具体实施方式，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 (9)

1.一种光电吊舱结构，其特征在于：包括顶部固定板(1)、隔振器(2)、隔振转接板(3)、箱体(4)、方位旋转组件(5)、直角转接件(6)、俯仰旋转组件(7)和旋转头组件(8)，所述隔振器(2)安装在所述顶部固定板(1)底部通过所述隔振转接板(3)与箱体(4)相连，所述箱体(4)下方安装所述方位旋转组件(5)，所述方位旋转组件(5)通过所述直角转接件(6)带动所述俯仰旋转组件(7)水平转动，所述俯仰旋转组件(7)再带动所述旋转头组件(8)俯仰旋转。

2.根据权利要求1所述的一种光电吊舱结构，其特征在于：所述方位旋转组件(5)中包括方位圆筒(51)、方位旋转轴(52)、第一无框力矩电机(53)、安装滑环(54)和方位转接板(55)，所述方位圆筒(51)固定于所述箱体(4)的底面，所述方位旋转轴(52)通过第一轴承(56)安装于所述方位圆筒(51)内部，所述第一无框力矩电机(53)设于所述方位旋转轴(52)上端的所述方位圆筒(51)内用于驱动所述方位旋转轴(52)转动，所述安装滑环(54)设于所述方位旋转轴(52)下端的所述方位圆筒(51)内用于旋转支撑所述方位旋转轴(52)，所述方位转接板(55)设于所述方位旋转轴(52)下侧轴端跟随其转动，所述直角转接件(6)安装于所述方位转接板(55)的底面。

3.根据权利要求2所述的一种光电吊舱结构，其特征在于：所述第一无框力矩电机(53)上方的所述方位旋转轴(52)与第一旋转编码器(57)转轴相连，所述第一旋转编码器(57)通过第一安装座(58)固定于所述方位圆筒(51)上。

4.根据权利要求2所述的一种光电吊舱结构，其特征在于：所述安装滑环(54)的内环跟随所述方位旋转轴(52)转动，所述安装滑环(54)的外环固定于所述方位圆筒(51)内。

5.根据权利要求2所述的一种光电吊舱结构，其特征在于：所述方位旋转轴(52)为中空轴结构。

6.根据权利要求1所述的一种光电吊舱结构，其特征在于：所述俯仰旋转组件(7)包括俯仰圆筒(71)、俯仰旋转轴(72)、第二无框力矩电机(73)和俯仰转接板(74)，所述俯仰圆筒(71)与所述直角转接件(6)相连，所述俯仰旋转轴(72)通过第二轴承(75)安装于所述俯仰圆筒(71)内部，所述第二无框力矩电机(73)与所述俯仰旋转轴(72)一端相连用于驱动所述俯仰旋转轴(72)转动，所述俯仰转接板(74)固定于所述俯仰旋转轴(72)另一端跟随其转动，所述俯仰转接板(74)再连接所述旋转头组件(8)。

7.根据权利要求6所述的一种光电吊舱结构，其特征在于：所述第二无框力矩电机(73)端头的所述俯仰旋转轴(72)与第二旋转编码器(76)转轴相连，所述第二旋转编码器(76)通过第二安装座(77)固定于所述俯仰圆筒(71)上。

8.根据权利要求6所述的一种光电吊舱结构，其特征在于：所述俯仰旋转轴(72)为中空轴结构。

9.根据权利要求1所述的一种光电吊舱结构，其特征在于：所述直角转接件(6)和所述旋转头组件(8)中分别设有光学镜片。

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