CN111664750A

CN111664750A - 一种多用途立式五轴电动转台

Info

Publication number: CN111664750A
Application number: CN202010497544.9A
Authority: CN
Inventors: 刘喜平; 李科; 霍国亮; 徐玮珩
Original assignee: Jiujiang Precision Measuring Technology Research Institute
Current assignee: Jiujiang Precision Measuring Technology Research Institute
Priority date: 2020-06-04
Filing date: 2020-06-04
Publication date: 2020-09-15

Abstract

一种多用途立式五轴电动转台，包括地基，所述地基的上端面上设有凹槽，凹槽内设有平移组件，平移组件上端安装有内三轴转台，所述内三轴转台包括固定在平移组件上端的偏航组件，偏航组件上端安装有俯仰组件，俯仰组件内侧安装有滚转组件；所述地基上端面上位于凹槽的上方安装有外两轴转台，外两轴转台包括直接固定在地基上端面上的方位组件，方位组件的内侧顶部安装有高低组件。安装在平移组件上的内三轴转台相对外两轴转台的位置移动，在内三轴转台的三轴交点和外两轴转台的两轴交点重合时，内三轴转台和外两轴转台组成一个立式五轴转台测试***；在内三轴转台远离外两轴转台时，内三轴转台可作为一个独立的测试***来测试惯导或其它设备。

Description

一种多用途立式五轴电动转台

技术领域

本发明涉及一种多用途立式五轴电动转台。

背景技术

五轴电动转台作为试验测试设备，在飞行器的研制过程中起着及其重要的作用。制导***是飞行器的核心部件，评价制导***性能主要有两种测试方法：一种是在实际飞行中获得数据，并从中发现问题不断完善；另一种方法是依据半实物仿真试验设备在地面测试和评价制导***的各项性能指标。由于是在实验室条件下，真实地模拟飞行器导引头的动力学特性，因此这种设备得到了越来越广泛的应用，并且对高动态（或高频响）的要求越来越严格。

多用途立式五轴电动转台为3+2结构形式的转台，内三轴为串联机构，从内到外依次为滚转轴系、俯仰轴系和偏航轴系；外两轴同样也是串联机构，从内到外依次是高低轴系和方位轴系。

内三轴串联机构的特性是，滚转轴系本身的转动惯量由电机转子、轴承内圈、滚转负载和滚转负载支架组成，共同相加的转动惯量是滚转轴系的“负载”，滚转组件自身绕俯仰轴方向的转动惯量是俯仰轴系的“负载”，滚转组件与俯仰组件的绕偏航方向的转动惯量是偏航轴系的“负载”；外两轴串联机构的特性是，高低电机转子、高低轴、高低负载支架和高低负载等组成高低轴系的“负载”，高低组件整体是方位轴系的“负载”。

为了扩展测试***的应用范围，内三轴转台需要安装多种待测设备，对导引头进行测试时，对内三轴转台的动态性能要求高，并且需要外两轴转台安装目标模拟器后组合使用；对惯导产品（或其它负载）进行测试时，对内三轴转台的速率稳定精度和角位置控制精度要求高，并且要独立使用内三轴转台，因此要将内三轴转台移动到一个独立开放的工作区。

发明内容

本发明其目的就在于提供一种多用途立式五轴电动转台，以解决上述背景技术中的问题。

为实现上述目的而采取的技术方案是，一种多用途立式五轴电动转台，包括地基，所述地基的上端面上设有凹槽，凹槽内设有平移组件，平移组件上端安装有内三轴转台，所述内三轴转台包括固定在平移组件上端的偏航组件，偏航组件上端安装有俯仰组件，俯仰组件内侧安装有滚转组件；所述地基上端面上位于凹槽的上方安装有外两轴转台，外两轴转台包括直接固定在地基上端面上的方位组件，方位组件的内侧顶部安装有高低组件；所述平移组件包括有基座，基座上设有导轨，导轨上端设有工作台面，工作台面下端设有齿条、减速机和伺服电机，伺服电机连接减速机驱动齿条带动工作台面沿导轨滑动；所述偏航组件包括固定在工作台面上的偏航底座，偏航底座内部安装有偏航轴承和偏航主轴，偏航主轴的上端经偏航法兰与俯仰组件的俯仰框架下端固联；所述俯仰组件包括俯仰框架，俯仰框架内部安装有2组俯仰轴承和俯仰主轴，滚转组件的两端均经滚转法兰与俯仰框架内侧两端的俯仰主轴固联；所述滚转组件包括两端与俯仰框架内侧两端固联的滚转框架，滚转框架内部安装有滚转轴承和中空结构的滚转主轴；所述方位组件包括方位左支架、方位右支架和方位横梁，方位横梁上安装有方位主轴，方位主轴与高低组件中的高低横梁固联；所述高低组件包括与方位主轴下端固联的高低横梁，高低横梁的两端均连接有高低支架，高低支架上均安装有高低主轴，高低主轴经高低法兰与高低负载支架的左右两端固联。

所述移动组件位于框架式结构的方位组件内侧，并且镶嵌式固定在凹槽内的移动组件与方位组件呈垂直结构固定。

所述方位主轴下端经方位法兰与高低横梁固联。

所述滚转主轴为中空结构，内部安装被测设备，根据不同的应用场合，被测设备有导引头、惯导和雷达等设备。

所述高低负载支架内安装目标模拟器，与内三轴转台配套使用，主要用来测试导引头的特性。

有益效果

与现有技术相比本发明具有以下优点。

1.本发明中，当内三轴的三轴交点和外两轴的两轴交点重合时，内三轴转台和外两轴转台能够组成一个立式五轴转台测试***；

2.本发明中，当内三轴转台远离外两轴转台时，内三轴转台作为一个独立的内三轴转台测试***使用；

3.本发明与传统的分体立式五轴电动转台相比，通过增加一套平移组件，扩展了转台***的测试范围，使内三轴转台能够“一机多用”，降低了企业购置测试设备的成本。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的结构示意图1；

图3为本发明中内三轴转台的结构示意图；

图4为本发明中滚转组件的结构示意图；

图5为本发明中俯仰组件的结构示意图；

图6为本发明中偏航组件的结构剖视图；

图7为本发明中外两轴转台的结构示意图；

图8为本发明中方位组件的结构示意图；

图9为本发明中高低组件的结构示意图；

图10为本发明中平移组件示意图的结构。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

一种多用途立式五轴电动转台，包括地基1，如图1-图10所示，所述地基1的上端面上设有凹槽8，凹槽8内设有平移组件2，平移组件2上端安装有内三轴转台，所述内三轴转台包括固定在平移组件2上端的偏航组件7，偏航组件7上端安装有俯仰组件6，俯仰组件6内侧安装有滚转组件5；所述地基1上端面上位于凹槽8的上方安装有外两轴转台，外两轴转台包括直接固定在地基1上端面上的方位组件4，方位组件4的内侧顶部安装有高低组件3；所述平移组件2包括有基座21，基座21上设有导轨22，导轨22上端设有工作台面23，工作台面23下端设有齿条24、减速机25和伺服电机26，伺服电机26连接减速机25驱动齿条24带动工作台面23沿导轨22滑动；所述偏航组件7包括固定在工作台面23上的偏航底座71，偏航底座71内部安装有偏航轴承72和偏航主轴73，偏航主轴73的上端经偏航法兰74与俯仰组件6的俯仰框架61下端固联；所述俯仰组件6包括俯仰框架61，俯仰框架61内部安装有2组俯仰轴承62和俯仰主轴63，滚转组件5的两端均经滚转法兰51与俯仰框架61内侧两端的俯仰主轴63固联；所述滚转组件5包括两端与俯仰框架61内侧两端固联的滚转框架52，滚转框架52内部安装有滚转轴承53和中空结构的滚转主轴54；所述方位组件3包括方位左支架31、方位右支架32和方位横梁33，方位横梁33上安装有方位主轴34，方位主轴34与高低组件4中的高低横梁41固联；所述高低组件4包括与方位主轴34下端固联的高低横梁41，高低横梁41的两端均连接有高低支架42，高低支架42上均安装有高低主轴43，高低主轴43经高低法兰44与高低负载支架45的左右两端固联。

所述移动组件2位于框架式结构的方位组件3内侧，并且镶嵌式固定在凹槽8内的移动组件2与方位组件3呈垂直结构固定。

所述方位主轴34下端经方位法兰46与高低横梁41固联。

所述滚转主轴54为中空结构，内部安装被测设备，根据不同的应用场合，被测设备有导引头、惯导和雷达等设备。

所述高低负载支架45内安装目标模拟器，与内三轴转台配套使用，主要用来测试导引头的特性。

本发明是一种3+2组合的串联机构，其中内三轴转台分别为为滚转、俯仰和偏航轴系，外两轴转台为高低和方位轴系；移动平移组件2上的工作台面23，使内三轴的三轴交点和外两轴的两轴交点重合，滚转主轴54安装导引头，高低负载支架45安装目标模拟器，即可进行导引头测试；移动平移组件2上的工作台面23，使得移动内三轴转台至一个独立的工作区，即可测试其它光电或雷达设备。

本发明为六个自由度，从使用功能上分为两大部分，第一部分为平移组件2加内三轴转台，第二部分为外两轴转台；这两大部分都为串联机构，第一部分从内到外依次由滚转组件5、俯仰组件6和偏航组件7和平移组件2组成；第二部分从内到外依次由高低组件4和方位组件3组成。

本发明中内三轴转台和外两轴转台为串联结构，以地基1为支撑，在地基1的上端面的凹槽8内安装平移组件2，平移组件2的工作台面23上固定内三轴转台的偏航组件7，以偏航组件7为支撑并在偏航主轴73上端面固定俯仰组件6，俯仰组件6左右两侧的俯仰主轴63与滚转组件5两端的滚转法兰51联接，将滚转组件5固定在俯仰组件6的内侧；所述的方位组件3固定在地基1的上端面上，高低组件4的高低负载支架45与方位组件3经高低法兰44固联。

本发明的技术特征是以地基1为支撑，在地基1上制作下沉的凹槽8结构，将平移组件2嵌入下沉的凹槽8内，平移组件2主要有基座21、导轨22、工作台面23、齿条24、减速机25和伺服电机26等组成，伺服电机26带动减速机25驱动工作台面23沿导轨22滑动；所述滚转组件5、俯仰组件6和方位组件3均由框架支撑，框架内部均安装有主轴、轴承、力矩电机、角度传感器、光电限位器和机械限位块等零部件；所述滚转组件5以滚转框架52为支撑，内部的滚转主轴54为中空结构，通过转接工装在滚转主轴54内部安装被测设备，由滚转主轴54带动绕滚转轴系旋转；所述俯仰组件6以俯仰框架61为支撑，内部安装2组俯仰轴承62和俯仰主轴63，滚转框架51左右两端的滚转法兰51与左右两端的俯仰主轴63固联，俯仰主轴63带动滚转框架51运动，进而带动被测负载绕俯仰轴系运动；所述偏航组件7以偏航底座71为支撑，内部安装偏航轴承72和偏航主轴73，偏航主轴73的上端经偏航法兰74与俯仰框架61的下端固联，偏航主轴73带动俯仰框架61运动，进而带动被测负载绕偏航轴系运动；所述高低组件4以高低横梁41、2个高低支架42为支撑，2个高低主轴43上的高低法兰44与高低负载支架45左右两端固联，高低主轴43带动高低负载支架45运动，进而带动目标模拟器绕高低轴旋转；所述方位组件3以方位左支架31、方位右支架32和方位横梁33为支撑，高低横梁41固定在方位主轴34的下端面，方位主轴34带动高低横梁41运动，进而带动目标模拟器绕方位轴旋转；移动平移组件2上的工作台面23进而带动内三轴转台移动，当内三轴转台的三轴交点与外两轴转台的两轴交点重合时，作为五轴仿真转台使用；当内三轴转台远离外两轴转台的工作范围时，内三轴转台作为一个独立的三轴测试转台使用。

Claims

1.一种多用途立式五轴电动转台，包括地基（1），其特征在于，所述地基（1）的上端面上设有凹槽（8），凹槽（8）内设有平移组件（2），平移组件（2）上端安装有内三轴转台，所述内三轴转台包括固定在平移组件（2）上端的偏航组件（7），偏航组件（7）上端安装有俯仰组件（6），俯仰组件（6）内侧安装有滚转组件（5）；所述地基（1）上端面上位于凹槽（8）的上方安装有外两轴转台，外两轴转台包括直接固定在地基（1）上端面上的方位组件（4），方位组件（4）的内侧顶部安装有高低组件（3）；所述平移组件（2）包括有基座（21），基座（21）上设有导轨（22），导轨（22）上端设有工作台面（23），工作台面（23）下端设有齿条（24）、减速机（25）和伺服电机（26），伺服电机（26）连接减速机（25）驱动齿条（24）带动工作台面（23）沿导轨（22）滑动；所述偏航组件（7）包括固定在工作台面（23）上的偏航底座（71），偏航底座（71）内部安装有偏航轴承（72）和偏航主轴（73），偏航主轴（73）的上端经偏航法兰（74）与俯仰组件（6）的俯仰框架（61）下端固联；所述俯仰组件（6）包括俯仰框架（61），俯仰框架（61）内部安装有2组俯仰轴承（62）和俯仰主轴（63），滚转组件（5）的两端均经滚转法兰（51）与俯仰框架（61）内侧两端的俯仰主轴（63）固联；所述滚转组件（5）包括两端与俯仰框架（61）内侧两端固联的滚转框架（52），滚转框架（52）内部安装有滚转轴承（53）和中空结构的滚转主轴（54）；所述方位组件（3）包括方位左支架（31）、方位右支架（32）和方位横梁（33），方位横梁（33）上安装有方位主轴（34），方位主轴（34）与高低组件（4）中的高低横梁（41）固联；所述高低组件（4）包括与方位主轴（34）下端固联的高低横梁（41），高低横梁（41）的两端均连接有高低支架（42），高低支架（42）上均安装有高低主轴（43），高低主轴（43）经高低法兰（44）与高低负载支架（45）的左右两端固联。

2.根据权利要求1所述的一种多用途立式五轴电动转台，其特征在于，所述移动组件（2）位于框架式结构的方位组件（3）内侧，并且镶嵌式固定在凹槽（8）内的移动组件（2）与方位组件（3）呈垂直结构固定。

3.根据权利要求1所述的一种多用途立式五轴电动转台，其特征在于，所述方位主轴（34）下端经方位法兰（46）与高低横梁（41）固联。

4.根据权利要求1所述的一种多用途立式五轴电动转台，其特征在于，所述滚转主轴（54）为中空结构，内部安装被测设备，根据不同的应用场合，被测设备有导引头、惯导和雷达等设备。

5.根据权利要求1所述的一种多用途立式五轴电动转台，其特征在于，所述高低负载支架（45）内安装目标模拟器，与内三轴转台配套使用，主要用来测试导引头的特性。