CN103587732B - 一种无遮挡的三轴直驱转台 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于提供一种无遮挡的三轴直驱转台，包括底座、方位框、横滚框、中框、方位电动机、横滚电机、俯仰电动机，方位电动机定子与底座相连，方位电动机转子与方位框相连，组成方位轴系，俯仰电动机定子固定在方位框上，俯仰电动机转子与中框、俯仰轴相连组成俯仰转动轴，俯仰轴通过俯仰轴承支承在方位框上，横滚电动机定子与中框相连，横滚电动机转子与横滚框、横滚轴相连组成横滚转动轴，横滚轴通过横滚轴承支承在中框上，横滚框和方位框均位于中框的外部，横滚电机位于中框里，横滚框为U形结构，上面固定有载物支座。本发明载物目标在三个旋转轴进行方位、俯仰、横滚时完全处于转台结构之外，适用于对载物目标进行光学测试和仿真。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种仿真装置，具体地说是三轴转台。
背景技术
三轴转台是用于飞行器及地面半实物仿真的关键设备，它可以模拟飞行器在空间进行中滚转、俯仰、横滚等姿态的运动，广泛应用于航空航天建设领域中。另外，三轴转台在***静动态测试方面也发挥着重要作用。
随着科技的发展，三轴测试转台的应用范围不断扩大，搭载物种类也相应增多，对转台也提出了更高的要求。三轴转台的结构形式直接影响转动精度等性能指标。特别是采用光学仪器对三轴转台上的目标进行测量的测试***中，这要求在测试仪器与目标间无遮挡，以便光线能够通过。而一般的三轴转台由于结构限制，在进行方位、俯仰、横滚三轴转动时，其自身的结构将遮挡搭载物上测量目标，无法全方位地完成测量和仿真的任务。因此，研究设计具有无遮挡结构的三轴转台具有重要意义，可满足对三轴转台在此方面的要求，扩大三轴转台的应用范围，为相应的研究工作提供必要保障。
发明内容
本发明的目的在于提供转台结构对载物上的目标无遮挡，使光学测量仪器对目标进行全方位测试的一种无遮挡的三轴直驱转台。
本发明的目的是这样实现的：
本发明一种无遮挡的三轴直驱转台，其特征是：包括底座、方位框、横滚框、中框、方位电动机、横滚电机、俯仰电动机，方位电动机定子与底座相连，方位电动机转子与方位框相连，组成方位轴系并实现方位框的旋转，俯仰电动机定子固定在方位框上，俯仰电动机转子与中框、俯仰轴相连组成俯仰转动轴，俯仰轴通过俯仰轴承支承在方位框上，横滚电动机定子与中框相连，横滚电动机转子与横滚框、横滚轴相连组成横滚转动轴，横滚轴通过横滚轴承支承在中框上，横滚框和方位框均位于中框的外部，横滚电机位于中框里，横滚框为U形结构，上面固定有载物支座。
本发明还可以包括：
1、所述的方位框、横滚框、中框对于安装于载物支座上的载物目标，在其运动轨迹上无遮挡，俯仰转动轴、横滚转动轴、方位轴系相互垂直并交于一点。
本发明的优势在于：
（1）无遮挡。载物目标在三个旋转轴进行方位、俯仰、横滚时完全处于转台结构之外，适用于对载物目标进行光学测试和仿真。
（2）结构紧凑。采用交流直驱电动机和内置中框，仅在俯仰、横滚轴系增加了辅助支承轴，简化了轴系，减小了支承跨度，结构更紧凑。
（3）易于制造、质量易保证。每个轴系采用商品化电动机，以及刚度转好的中框，易于保证旋转精度和轴系振动等质量性能指标。关键零件数量较少，易于制造。
附图说明
图1a为本发明的正视图，图1b为本发明的侧视图；
图2为A-A剖视图；
图3为本发明的中框结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：
结合图1～3，无遮挡三轴直驱转台方位轴系由底座、电动机、方位框构成，俯仰轴系由电动机1-8、中框1-5和俯仰轴12构成，横滚轴系由电动机1-6、横滚框1-3和横滚轴7构成。搭载目标1-4处于横滚框1-3上，可以搭载目标绕垂直轴进行正反方位回转、绕俯仰轴进行前后俯仰、绕横滚轴进行左右横滚运动。
转台结构对载物上的目标无遮挡，转台运动过程搭载物处于转台结构之处。三个旋转轴垂直并交于一点，每个轴的传动由交流直驱电动机直接驱动，电动机内置编码器实现位置的检测，转子与定子间轴承可承受轴向和径向力，具有很高的旋转精度，端面安装形式，为商品化产品。中框1-5内部安装横滚轴系电动机1-6，同时又是横滚轴7的支承座，外部安装俯仰轴系电动机1-8和俯仰轴12；横滚框1-3处于中框5外侧，为U形结构，上面有载物支座。俯仰轴12和横滚轴7内有标准锥孔，用于精度测量和电线过孔。
方位电动机1-2定子与底座1-1相连，转子与方位框1-7相连，组成方位轴系，实现方位旋转。电动机均为交流直驱电动机，为自制或商业购买，内置编码器，定子与转子间支承轴承可承受轴向和径向两方向力，端面止口安装，导线处于定子上。
俯仰轴系和横滚轴系剖面如图2所示，图2中1是接盘，2、3、4、5、10是螺栓，6、14是轴承，7是横滚轴，8、13是档圈，9、11是端盖，12是俯仰轴。俯仰电动机定子与接盘1相连，并固定在方位框1-7上，转子与中框1-5、俯仰轴12相连组成俯仰转动轴，俯仰轴12通过高精度轴承14支承在方位框上。横滚电动机定子与中框1-5相连，转子与横滚框1-3、横滚轴7相连组成横滚转动轴，横滚轴7通过高精度轴承14支承在中框1-5上。俯仰轴12和横滚轴7在轴系中为辅助支承，内有锥孔，用于转台转轴精度检测用和过电线用。
转台的方位、俯仰、横滚三个轴系均可安装机械和电子限位装置，每个轴均可装有指示旋转角度的刻度盘，根据需要对相应的轴系进行配重。
三轴转台轴系结构紧凑，跨度小，具有很好的刚度，可有效保证工作时静、动态性能指标要求，满足实际工程应用。
Claims (2)
1.一种无遮挡的三轴直驱转台，其特征是：包括底座、方位框、横滚框、中框、方位电动机、横滚电机、俯仰电动机，方位电动机定子与底座相连，方位电动机转子与方位框相连，组成方位轴系并实现方位框的旋转，俯仰电动机定子固定在方位框上，俯仰电动机转子与中框、俯仰轴相连组成俯仰转动轴，俯仰轴通过俯仰轴承支承在方位框上，横滚电动机定子与中框相连，横滚电动机转子与横滚框、横滚轴相连组成横滚转动轴，横滚轴通过横滚轴承支承在中框上，横滚框和方位框均位于中框的外部，横滚电机位于中框里，横滚框为U形结构，上面固定有载物支座。
2.根据权利要求1所述的一种无遮挡的三轴直驱转台，其特征是：所述的方位框、横滚框、中框对于安装于载物支座上的载物目标，在其运动轨迹上无遮挡，俯仰转动轴、横滚转动轴、方位轴系相互垂直并交于一点。
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