CN111805497A - 一种电动手动一体三轴转台 - Google Patents

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吕智
罗小兵
钟明华
刘喜平
刘学强
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    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25H—WORKSHOP EQUIPMENT, e.g. FOR MARKING-OUT WORK; STORAGE MEANS FOR WORKSHOPS
    • B25H1/00—Work benches; Portable stands or supports for positioning portable tools or work to be operated on thereby
    • B25H1/14—Work benches; Portable stands or supports for positioning portable tools or work to be operated on thereby with provision for adjusting the bench top
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Abstract

本发明提供一种电动手动一体三轴转台，其包括外环组件、中环组件和内环组件，外环组件固定在基座上绕Z轴转动；中环组件固定在外环上绕Y轴转动，内环组件固定在中环上绕X轴转动；本发明采取立式结构，该转台具有三个在空间上相互正交的独立回转轴系，而其轴系运动为滑动支撑，能够保证可测试较大被测件的同时台体的尺寸较小，三个轴系的回转运动均由力矩电机驱动蜗轮蜗杆副来实现，蜗杆的另一端连接编码器实现半闭环控制。它具有结构紧凑、体积小、重量轻、操作方便、稳定性高等优点。

Description

一种电动手动一体三轴转台
技术领域：
本发明涉及一种三轴转台，特别是关于一种电动手动一体三轴转台。
背景技术：
三轴转台是测试惯性元件的关键设备之一，它可以真实的模拟载体在实际运动过程中的各种姿态，复现其动力学特征，进而对其控制***进行反复试验，从而达到总体涉及的性能指标要求。
电动转台的驱动模式一般有两种，一是将力矩电机直接与轴系连接驱动的直驱方式；二是电机驱动蜗轮蜗杆副或齿轮传动副从而带动轴系转动的间驱方式；直驱方式由于中间没有传动链，其动态响应性能好，但力矩较小；而通过蜗轮蜗杆传动的间驱方式则具有较大的驱动力矩和具有自锁功能。通过这两种方式实现的三轴转台功能相同，但实现原理却存在较大区别，直驱三轴电动转台具有转动速度快、控制过程数字化程度高、转动范围大等优点，但是存在转台“飞车”的现象；间驱三轴转台具有驱动力矩大，自身具有自锁功能等优点；这两种方式实现的三轴转台各有优缺点，在不同的领域具有不同的应用要求。
发明内容：
本发明的目的是在普通手动三轴转台基础上增加电动控制功能，使得三轴转台同时具备手动和电动控制功能。该三轴转台具有结构紧凑、体积小、重量轻、操作方便、性能稳定、可靠性高等优点。
本发明的目的是这样实现的：
实现上述目的采取的技术方案是，一种电动手动一体三轴转台，包括外环组件，外环组件上端设有中环组件，中环组件上端设有内环组件；外环组件、中环组件和内环组件均含有蜗轮蜗杆、力矩电机、把手、编码器、限位块、游标和刻度盘等，每一个轴系均可通过力矩电机电动控制也可以通过把手手动控制。
本发明的一种电动手动一体三轴转台的有益效果如下：
本发明的一种电动手动一体三轴转台同时具备电动控制和手动控制两种功能，具有结构紧凑、体积小、重量轻、操作方便、性能稳定、可靠性高等优点。
附图说明：
图1一种电动手动一体三轴转台总体结构图
图2外环组件结构示意图
图3中环组件结构示意图
图4内环组件结构示意图
如下图中示：
1、基座 2、调平地脚 3、外框编码器
4、外环蜗杆 5、外环力矩电机 6、外环把手座
7、外环把手 8、外环游标 9、外环转接板
10、定芯轴 11、外环芯轴 12、外环蜗轮
13、调平水泡 14、中环把手 15、中环把手座
16、中环力矩电机 17、中环蜗杆箱 18、中环侧面导向块
19、中环游标 20、中环刻度盘 21、中环蜗杆
22、中环编码器 23、中环蜗轮 24、中环限位块
25、内环把手 26、内环把手座 27、内环力矩电机
28、内环蜗杆 29、内环侧面导向块 30、内环游标
31、内环编码器 32、内环刻度盘 33、内环蜗轮
34、内环限位块 35、台面
具体实施方式：
一种电动手动一体三轴转台，其特征在于，该转台由外环组件(I)、中环组件(II)和内环组件(III)组成。
所述外环组件(I)包括基座(1)、外环蜗轮(12)、外环蜗杆组件(4)，所述基座(1)由三个调平地脚(2)支撑于地面上，所述外环蜗轮(12)通过外环芯轴(11)和定芯轴(10)安装在基座(1)的中心凸台面上，而外环蜗轮(12)上面设有外环转接板(9)，外环蜗轮(12)可绕外环芯轴(11)在凸台面上做滑动旋转；所述外环蜗杆组件(4)固定在基座(1)，外环编码器(3)安装在蜗杆的一端用来检测外环蜗杆(4)的转动角度，外环力矩电机(5)安装在外环蜗杆(4)的另一端，通过外环力矩电机(5)的转动可带动外环蜗杆(4)转动进而带动外环蜗轮(12)绕外环芯轴(11)转动，实现外环轴系的电动驱动功能；外环把手座(6)安装在外环力矩电机(5)转子上，外环把手(7)通过与外环把手座(6)连接，旋转外环把手(7)可驱动外环轴系的旋转运动，从而实现了手动控制；外环游标(8)和调平水泡(13)安装在基座(1)上，外环游标(8)用来显示外环蜗轮转动角度，调平水泡(13)用来调平基座(1)的水平。
所述中环组件(II)包括包括中环蜗杆箱(17)、中环力矩电机(16)，所述中环蜗杆箱(17)通过螺钉固定在外环转接板(9)上，中环蜗杆(21)通过精密轴承安装在中环蜗杆箱内(17)，中环编码器(22)装在中环蜗杆(21)的一端以检测中环蜗杆(21)的转动角度；所述中环力矩电机(16)安装在中环蜗杆(21)的另一端，中环蜗轮(23)的外圆弧面可在中环蜗杆箱(17)上的内圆弧面内滑动，使中环蜗轮(23)绕圆弧面轴线旋转形成中环轴系运动，两块中环侧面导向块(18)下端分别固定在中环蜗杆箱(17)两侧，上端嵌入中环蜗轮(23)的滑槽内，可限制中环蜗轮(23)在轴向的窜动和防止中环蜗轮(23)倾覆；中环力矩电机(16)旋转带动中环蜗杆(21)转动进而推动中环蜗轮(23)旋转运动，实现中环轴系的电动驱动功能；中环把手座(15)安装在中环力矩电机(16)转子上，中环把手(14)通过与中环把手座(15)连接，旋转中环把手(14)可间接驱动中环轴系的旋转运动，从而实现了手动控制；中环游标(19)和中环刻度盘(20)安装在中环蜗轮(23)上，用来显示中环蜗轮(23)转动角度；所述中环蜗轮(23)侧面安装了四个中环限位块(24)确保中环蜗轮(23)在限定的范围内转动。
所述内环组件(III)包括包括内环蜗杆(28)、内环编码器(31)、内环力矩电机(27)，所述内环蜗杆(28)通过精密轴承安装在中环蜗轮(23)内；所述内环编码器(31)安装在内环蜗杆(28)的一端以检测内环蜗杆(28)的转动角度，所述内环力矩电机(27)安装在内环蜗杆(28)的另一端，内环蜗轮(33)的外圆弧面可在中环蜗轮(23)上的内圆弧面内滑动，使内环蜗轮(33)绕圆弧面轴线旋转形成内环轴系运动，两块内环侧面导向块(29)下端分别固定在中环蜗轮(23)上，上端嵌入内环蜗轮(33)的滑槽内，可限制内环蜗轮(33)在轴向的窜动和防止内环蜗轮(33)倾覆；内环力矩电机(27)旋转带动内环蜗杆(28)转动进而带动内环蜗轮(33)转动，实现内环轴系的电动驱动功能；内环把手座(26)安装在内环力矩电机(27)转子上，内环把手(25)通过与内环把手座(26)连接，旋转内环把手(25)可间接驱动内环轴系的旋转运动，从而实现了手动控制；内环游标(30)和内环刻度尺(32)安装在内环蜗轮(33)上，用来显示内环蜗轮(33)转动角度；所述内环蜗轮(33)侧面安装了四块内环限位块(34)确保内环蜗轮(33)在限定的范围内转动，转台台面(35)装在内环蜗轮(33)的上端面。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种电动手动一体三轴转台，其特征在于，该转台由外环组件(I)、中环组件(II)和内环组件(III)组成。
2.根据权利要求1所述的一种电动手动一体三轴转台，其特征在于，所述外环组件(I)包括基座(1)、外环蜗轮(12)、外环蜗杆组件(4)，所述基座(1)由三个调平地脚(2)支撑于地面上，所述外环蜗轮(12)通过外环芯轴(11)和定芯轴(10)安装在基座(1)的中心凸台面上，而外环蜗轮(12)上面设有外环转接板(9)，外环蜗轮(12)可绕外环芯轴(11)在凸台面上做滑动旋转；所述外环蜗杆组件(4)固定在基座(1)，外环编码器(3)安装在蜗杆的一端用来检测外环蜗杆(4)的转动角度，外环力矩电机(5)安装在外环蜗杆(4)的另一端，通过外环力矩电机(5)的转动可带动外环蜗杆(4)转动进而带动外环蜗轮(12)绕外环芯轴(11)转动，实现外环轴系的电动驱动功能；外环把手座(6)安装在外环力矩电机(5)转子上，外环把手(7)通过与外环把手座(6)连接，旋转外环把手(7)可驱动外环轴系的旋转运动，从而实现了手动控制；外环游标(8)和调平水泡(13)安装在基座(1)上，外环游标(8)用来显示外环蜗轮转动角度，调平水泡(13)用来调平基座(1)的水平。
3.根据权利要求1所述的一种电动手动一体三轴转台，其特征在于，所述中环组件(II)包括包括中环蜗杆箱(17)、中环力矩电机(16)，所述中环蜗杆箱(17)通过螺钉固定在外环转接板(9)上，中环蜗杆(21)通过精密轴承安装在中环蜗杆箱内(17)，中环编码器(22)装在中环蜗杆(21)的一端以检测中环蜗杆(21)的转动角度；所述中环力矩电机(16)安装在中环蜗杆(21)的另一端，中环蜗轮(23)的外圆弧面可在中环蜗杆箱(17)上的内圆弧面内滑动，使中环蜗轮(23)绕圆弧面轴线旋转形成中环轴系运动，两块中环侧面导向块(18)下端分别固定在中环蜗杆箱(17)两侧，上端嵌入中环蜗轮(23)的滑槽内，可限制中环蜗轮(23)在轴向的窜动和防止中环蜗轮(23)倾覆；中环力矩电机(16)旋转带动中环蜗杆(21)转动进而推动中环蜗轮(23)旋转运动，实现中环轴系的电动驱动功能；中环把手座(15)安装在中环力矩电机(16)转子上，中环把手(14)通过与中环把手座(15)连接，旋转中环把手(14)可间接驱动中环轴系的旋转运动，从而实现了手动控制；中环游标(19)和中环刻度盘(20)安装在中环蜗轮(23)上，用来显示中环蜗轮(23)转动角度；所述中环蜗轮(23)侧面安装了四个中环限位块(24)确保中环蜗轮(23)在限定的范围内转动。
4.根据权利要求1所述的一种电动手动一体三轴转台，其特征在于，所述内环组件(III)包括包括内环蜗杆(28)、内环编码器(31)、内环力矩电机(27)，所述内环蜗杆(28)通过精密轴承安装在中环蜗轮(23)内；所述内环编码器(31)安装在内环蜗杆(28)的一端以检测内环蜗杆(28)的转动角度，所述内环力矩电机(27)安装在内环蜗杆(28)的另一端，内环蜗轮(33)的外圆弧面可在中环蜗轮(23)上的内圆弧面内滑动，使内环蜗轮(33)绕圆弧面轴线旋转形成内环轴系运动，两块内环侧面导向块(29)下端分别固定在中环蜗轮(23)上，上端嵌入内环蜗轮(33)的滑槽内，可限制内环蜗轮(33)在轴向的窜动和防止内环蜗轮(33)倾覆；内环力矩电机(27)旋转带动内环蜗杆(28)转动进而带动内环蜗轮(33)转动，实现内环轴系的电动驱动功能；内环把手座(26)安装在内环力矩电机(27)转子上，内环把手(25)通过与内环把手座(26)连接，旋转内环把手(25)可间接驱动内环轴系的旋转运动，从而实现了手动控制；内环游标(30)和内环刻度尺(32)安装在内环蜗轮(33)上，用来显示内环蜗轮(33)转动角度；所述内环蜗轮(33)侧面安装了四块内环限位块(34)确保内环蜗轮(33)在限定的范围内转动，转台台面(35)装在内环蜗轮(33)的上端面。
5.根据权利要求1所述的一种电动手动一体三轴转台，其特征在于，该三轴转台同时具备手动和电动控制功能。
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