EP0289538A1 - Vorrichtung zur ausrichtung eines zielachskörpers auf einen zielpunkt - Google Patents

Vorrichtung zur ausrichtung eines zielachskörpers auf einen zielpunkt

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Publication number
EP0289538A1
EP0289538A1 EP87906988A EP87906988A EP0289538A1 EP 0289538 A1 EP0289538 A1 EP 0289538A1 EP 87906988 A EP87906988 A EP 87906988A EP 87906988 A EP87906988 A EP 87906988A EP 0289538 A1 EP0289538 A1 EP 0289538A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
axis
movement
target
directional
axes
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP87906988A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ghert Meier
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rheinmetall Air Defence AG
Original Assignee
Oerlikon Contraves AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Oerlikon Contraves AG filed Critical Oerlikon Contraves AG
Publication of EP0289538A1 publication Critical patent/EP0289538A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41A—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS COMMON TO BOTH SMALLARMS AND ORDNANCE, e.g. CANNONS; MOUNTINGS FOR SMALLARMS OR ORDNANCE
    • F41A27/00—Gun mountings permitting traversing or elevating movement, e.g. gun carriages
    • F41A27/06—Mechanical systems
    • F41A27/08—Bearings, e.g. trunnions; Brakes or blocking arrangements

Definitions

  • the invention relates to a device for aligning a target body, in particular a gun barrel, to a target point.
  • the type of device is derived from the preamble of patent claim 1.
  • the classic Feidflabgebut has directional means' with two directional coordinates and tracks a target point in the
  • the orientation of the plane in which the target axis is to be pivoted about the second axis is undetermined.
  • the orientation (Az i mut) can be any.
  • the direction of this axis thus represents a singularity of the gun's directional coordinates.
  • a small change in this target point results in a major change in the direction of the plane discussed above, ie the gun on the ground; in other words, a large rotation of the aiming means (on the ground) around the azimuth axis has to be carried out in order to follow a small movement in the region around the azimuth axis.
  • This "large” rotation is, depending on the speed of the movement of the target point, associated with a corresponding speed of rotation and acceleration of the weight of the gun on the ground.
  • the provision of the required service has consequences for the effort (costs) and the accuracy that can be achieved.
  • the singularity axis is slightly inclined to the zenith axis, i.e. no longer at right angles to the carriage level, is arranged on a rotatable base so that when the base rotates azimuth, the singularity axis moves around the zenith axis on the surface of a cone.
  • This type of wobble movement of the singularity axis to the flap plane improves the target behavior close to the zenith axis, but this inclination is not sufficient to optimally align the target axis to a target at every angle.
  • the configuration of the gun proposed there causes a difficult realization of the further requirements that are placed on a gun suitable for modern warfare must become.
  • the auxiliary operations must be installed under or next to the carriage shown, which either results in an undesirable (very high) overall height of the gun system or results in shadowing in the effective area, which is also undesirable in most cases (an exception) Naval guns, in which the gun can be "extended” as it were in the direction below deck).
  • a future gun In order to be able to successfully combat fast, agile, small targets such as guided missiles, a future gun must be able to meet the following conditions:
  • the invention is therefore based on the object of fundamentally improving a device of the type mentioned, so that with a comparatively simple, low structure, a diverse range of movement of its target body (measuring device, gun barrel, etc.) with optimal adaptation to structural conditions is guaranteed ⁇ tet.
  • the device should align one of the azimuth or. enable the axis corresponding to the singularity axis in a quick and simple manner in directions in which the target axis can follow a flying object with minimal load on the drives of the device.
  • the device has three axes of rotation, the first and the second, counting from the target body axis, forming a classic right axis system, and allowing a third axis of rotation between this directional axis system and the base to be pivoted such that the apparatus directivity movements can perform gulartician with enough 'angular distance of their Sin ⁇ , and that the first and third rotation axis are spaced from each other.
  • a preferred embodiment is characterized in that the device has two axes of rotation, a first and a third which can be placed in parallel, and are connected to an axis system by a second axis of rotation which is substantially perpendicular thereto, the two axes of rotation, the first and the third are arranged at a distance from one another, wherein an axis corresponding to the axis of singularity (that is the second axis of movement) can be pivoted over a large angular range and the distance is selected such that the orientation of the target axis body is impeded can be avoided by the structures on the gun.
  • the auxiliary systems can be arranged as required without shadowing between the target and the gun barrel (or measuring sensor). With the help of the mentioned distance between the third axis and the 'system, this can be moved so that it can aim over the casing of the gun, in which the necessary auxiliary systems are housed, without hindrance and the auxiliary systems also do not have to move become.
  • the conditions listed above for a future-oriented, modern gun are thus fulfilled.
  • Figures 1 to 4 each show a device schematically and perspectively shown in four movement positions. It is striking that in the proposed axis arrangement, the axis of rotation 9 (base axis), which is horizontally arranged on the base body, only requires a small range of rotation of less than 90 'in order to enable an adjustment for each target point (including the zenith range). This enables the overall device to be constructed in a very simple manner, since the indispensable additional units can be arranged in a housing 10 right next to the basic axis 9.
  • the base body 5 has, for example, a fixed bearing body which is arranged next to a housing which encloses the operating device (for example energy supply, straightening means such as radar and electronic devices, etc.). Due to the corresponding arrangement of the third movement axis 9 and the distance thereof to the crossing point (not necessarily intersection) of the first and second movement axes 7.8, the target axis body 2 can be turned over this housing in order to be aligned with a target point located behind the housing to become. For elimination of invalidity zones in the opposite ⁇ - _ direction j verur ⁇ second movement axis 8, the second movement axis about the third movement axis 9 can be lowered to a sufficient extent, that is to say, as shown in FIG. 3, below the horizontal. For sufficient removal of ineffectiveness zones in the entire straightening range, a mobility of the second support body through an angle of 90 "or less may be sufficient.
  • the operating device for example energy supply, straightening means such as radar and electronic devices, etc.
  • the heavier device parts such as the support body 4, which, for example, has to hold a supply of ammunition
  • the device parts 3 and 2 which represent the directional axis system for tracking
  • all movement stops - fen have a smaller movement component.
  • a lot of dynamism is required from axes 7 and 8, much less from axis 9, which only has to be brought into a fixed, selected position for certain combat positions. If it is moved to a new position, this usually does not happen during a tracking process, but when a new area sector is to be monitored.
  • the device according to the invention essentially consists of a target axis body 2, a first support body 3, a second support body 4 and a base body 5, which are connected to one another via three axes of rotation, such that the axis of rotation (basic axis) between the base body 5 and the second support body 4 and the axis of rotation (directional axis) between the target axis body 2 and the first support body 3 can be set parallel to one another and are at a distance from one another within which the common center of gravity of the device (or only the moving one) Parts?)
  • the target axis body corresponds to a weapon (gun barrel, laser, etc.), the first movable support body 3 to an upper mount and the second movable support body 4 to a lower mount.
  • the target body 2 or. the gun barrel around a first movement axis 7 in which is perpendicular to the target axis 6 in Direction of arrow X 'and moreover pivotable about a second axis of movement 8 running perpendicular to this axis of movement 7 in the direction of arrow Y in order to be aligned with a moving target body.
  • the second axis of movement 8 is directed at a constant angle, for example vertically or vertically.
  • the gun has a correspondingly upward-widening and ineffective zone in which the target axis is at too small an angle relative to the second movement axis in order to follow a missile by means of a sufficiently rapid rotary movement about this second movement axis 8 to be able to.
  • the respective ineffectiveness zone which is directed upward at an angle of, for example, 30 "with respect to the vertical in the direction of the second movement axis 8 can be pivoted away about a vertical axis on a circular path (not shown) at a constant angle of inclination.
  • the vertically upward area remains unchanged close to the ineffectiveness zone, which is prevented according to the present invention by mounting the second movable support body 4 around a fixed, horizontal, third movement axis 9, a basic axis, around the the support body 4 can be pivoted in the direction of the arrow X.
  • This third movement axis 9 is arranged at a distance A from an intersection point (preferably the intersection of the two axes) of the two axes 7, 8, which can be borrowed continuously change the second movement axis known as the singularity axis, for example iel also sloping downwards, as shown in Figure 3, and the crossing point (or Intersection) of the two axes 7, 8 including the target axis 2 moves on a not-shown th circular path at distance A up and down.
  • An upper position, shown in FIG. 2, of the first movement axis 7 and thus also of the target axis body 2 from the position which is particularly favorable for the target object detection and tracking, also enables the detection of target objects which are located behind or move past the raised housing 10 of the device .
  • the second movement axis 8 can also be inclined downward in order to detect target objects present in the vicinity and below the horizontal plane.
  • first movable support body and the fixed bearing body 12 are fork-shaped or in two parts in order to enclose the body to be supported, that is to say the target axle body 2 or the second movable support body 4, between two axle bearings.
  • the bearing about the third axis 9, that is, the bearing body 12, can also be integrated in the housing.
  • the defined alignment of the three axes of motion 7, 8, 9 relative to one another leads to a correspondingly simple design of operating devices to be provided in the housing 10 for the control of drives (not shown), and for the movement of the target axis body 2, the first support body 3 and the second support body 4 relative to one another or relative to the base body 5.
  • the base body 5 stands on three spindle columns 13, 14, 15, which enable the platform 11 of the base body 5 to be supported in a stable manner.
  • the device according to the invention can be used for the easy and quick alignment of a wide variety of devices which are to be aligned with an object and can therefore be referred to as a target axis body. These include, for example, laser devices, other optical devices, radar devices, or all devices whose optical or other axes are to be aligned with a target object.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)

Description

VORRICHTUNG ZUR AUSRICHTUNG EINES ZIELACH SKOERPERS
AUF EINEN ZIELPUNKT
Die Erfi ndung betrifft eine Vorrichtung zur Ausrichtung eines Ziel¬ achskörpers, i nsbesondere eines Geschützrohres auf einen Zielpunkt. Die Art der Vorrichtung leitet sich vom Oberbegriff des Patentan¬ spruchs 1 ab.
Das klassische Feidflabgeschütz verfügt über Richtmittel ' mit zwei Richtkoordinaten und verfolgt einen Zielpunkt in dem
a- mit einer Drehung um eine erste Achse (Azimutachse) die ge- richtete Z ielachse (das Geschützrohr) in die Ebene geschwenkt wi rd, die durch den Z ielpunkt und die erste Achse bestimmt wird; b- mit der zweiten Achse (Elevationsachse) die Zielachse innerhalb dieser Ebene auf den Zielpunkt gerichtet wird.
Wenn sich der der Zielpunkt nun aber auf der ersten Achse befin¬ det, ist die Ausrichtung der Ebene, in der die Zielachse um die zweite Achse geschwenkt werden soll, unbestimmt. Die Ausrichtung (Az i mut) kann beliebig sein. Die Richtung dieser Achse stellt somit eine Singularität der Richtkoordinaten des Geschützes dar. Wenn sich der Zielpunkt jedoch nahe an dieser ersten Achse vor¬ beibewegt (Region rund um die Azimutachse), so resultiert für einen kleinen Weg dieses Zielpunktes eine grosse Aenderung der Richtung der oben besprochenen Ebene, also dem Geschütz am Boden; mit anderen Worten, es uss eine grosse Drehung des Richtmittels (am Boden) um die Azimutachse vollführt werden, um einer kleinen Be¬ wegung oben in der Region rund um die Azimutachse zu folgen. Diese "grosse" Drehung ist, je nach Geschwindigkeit der Bewegung des Zielpunktes, mit einer entsprechenden Drehgeschwindigkeit und Drehbeschleunigung der Gewichtsmassen des Geschützes am Boden verbunden. Je schneller und je näher sich ein Zielpunkt an der Sin¬ gularitätsachse vorbeibewegt, desto höher sind die dynamischen An¬ forderungen an die Richtmittel . Das Erbringen der erforderliche Leistung hat Konsequenzen auf den zu erbringenden Aufwand (Kos- ten) und auf die erzielbare Genauigkeit.
Eine Vorrichtung, mit der versucht wird, auf diese Problematik ein¬ zugehen, ist beispielsweise in der EP-A-72'699 beschrieben. Diese Vorrichtung erfüllt zum Teil die oben aufgeführten Bedingungen, in dem vom Aufbau klassischer Geschützvorrichtungen abweichend, . die Singularϊtätsachse leicht geneigt zur Zenith-Achse, also nicht mehr im rechten Winkel zur Lafettenebene, auf einem drehbaren Sockel so angeordnet ist, dass sich bei einer Azimutdrehung dieses Sockels die Singularitätsachse auf dem Mantel eines Kegels um die Zenith-Achse bewegt. Diese Art Taumelbewegung der Singularitätsachse zur La¬ fettenebene verbessert wohl das Zielverhalten nahe an der Zenith- Achse, doch reicht diese Neigung nicht aus, um in jedem Winkel¬ bere ich eine optimale Ausrichtung der Z ielachse auf ein Z iel durchzuführen.
Ferner bedingt die dort vorgeschlagene Ausgestaltung des Geschüt¬ zes eine schwierige Realisierung der weiteren Anforderungen, die an ein für die moderne Kriegsführung taugliches Geschütz gestellt werden muss. So müssen bspw. die Hilfsbetriebe unter oder neben der dargestel lten Lafette angebracht werden, was entweder eine unerwünschte (sehr hohe) Bauhöhe der Geschützanlage bedingt oder eine Abschattung im Wirkbereich ergibt, was ebenfalls in den meis- ten Fäl len unerwünscht ist (eine Ausnahme bilden Marinegeschütze, bei welchen das Geschütz in Richtung unter Deck gleichsam "verlän¬ gert" werden kann).
Um eine erfolgversprechende Bekämpfung von schnellen, wendigen, kleinen Z ielen w ie bspw. Lenkwaffen durchführen zu können, muss ein zukünftiges Geschütz folgende Bedingungen erfüllen können:
a- es darf keine Behinderung durch eine feste Singularitätsachse aufweisen, es muss also Angriffe aus allen Richtungen abwehren können (auch aus dem Zenith),
b- es sol l nur mögl ichst kleine Drehgeschwindigkeiten, und Dreh¬ beschleunigungen bei einer gegebenen Geschwindigkeit des an- greifenden Zieles ausführen müssen,
c- es soll möglichst kleine Trägheiten aufweisen (Lasten), die beim Richten mitgedreht werden müssen.
Neben diesen wichtigsten Forderungen sollen noch andere Bedingun¬ gen für den taugl ichen Einsatz, sowie bezüglich Mobilität und/oder Transportfähigkeit erfül lt werden, die einen direkten Einfluss auf die äussere Gestalt haben: dies sind bspw. Transportprofile, einfache Aufstel lung am Einsatzort, gute Zugänglichkeit für die Bewirtschaf¬ tung und Unterhalt der Anlage und andere Bedingungen dieser Art mehr. Der Erfindung l iegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der genannten Art grundlegend zu verbessern, so dass bei verhält- nismässig einfachem, niedrigem Aufbau eine vielartige Bewegungs¬ mögl ichkeit ihres Zielachskörpers (Messeinrichtung, Geschützrohr etc.) in optimaler Anpassung an bauliche Gegebenheiten gewährleis¬ tet. Ausserdem soll die Vorrichtung die Ausrichtung einer der Azi¬ mut- bzw . der Singularitätsachse entsprechenden Achse auf schnelle und einfache Weise in Richtungen ermöglichen, bei welchen die Ziel¬ achse bei geringster Belastung der Antriebe der Vorrichtung einem Flugobjekt folgen kann.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Vorrich¬ tung drei Drehachsen aufweist, wobei die erste und die zweite, von der Z ielkörperachse her gezählt, ein klassisches Rϊchtachsensystem bilden, und eine dritte Drehachse zwischen diesem Richtachsensystem und der Unterlage derart verschwenken lässt, dass die Vorrichtung ihre Richtbewegungen mit genügendem ' Winkelabstand von ihrer Sin¬ gularität durchführen kann, und dass die erste und die dritte Dreh- achse voneinander beabstandet sind.
Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die Vorrichtung zwei Drehachsen, eine erste und eine dritte die sich parallel stellen lassen, und durch eine zweite im wesentlichen senk¬ recht dazu stehende Drehachse zu einem Achssystem verbunden sind, aufweist, wobei die zwei Drehachsen, die erste und die dritte in einem Abstand zueinander angeordnet sind, wobei sich eine der Sin¬ gularitätsachse entsprechenden Achse (das ist die zweite Bewegungs- achse) über einen grossen Winkelbereich verschwenken lässt und der Abstand so gewählt ist, dass die Behinderung der Ausrichtung des Zielachskörpers durch die Aufbauten am Geschütz vermieden werden kann. Aus den oben gesch ilderten Begründungen ist das sicher unkonven¬ tionel le und kaum naheliegende "Aufsetzen" der klassischen Azimut¬ achse (gemäss Stand der Technik vertikal (als Singularitätsachse) oder leicht geneigt stehend) auf eine im rechten Winkel zu ihr ste¬ henden "Grundachse" (die zur Basis horizontal verläuft) zu sehen, wodurch bspw. ein Geschütz die wohlbekannte Drehung auf der La¬ fette unter Mitbewegung der Aufbauten, nicht mehr ausführen muss, und wodurch dann auch ein ganz anderer Bewegungstypus für die Ausrichtung des Z ielachskörpers zuständig ist. Dagegen kann nun, durch die Anwendung des Prinzips der Erfindung, die Singularitäts¬ achse über einen sehr grossen, früher nicht zugänglichen Bereich geschwenkt werden. Und durch die entsprechende Wahl des Abstan- des der ersten Achse zur Grundachse (die dritte) können die Hilfsan- lagen wie benötigt angeordnet werden, ohne dass eine Abschattung zw ischen Z iel und Geschützrohr (oder Messsensor) auftreten kann. Mit Hilfe der erwähnten Distanz zwischen der dritten Achse und dem ' System, lässt sich dieses .so bewegen, dass es über das Gehäuse des Geschützes, in dem die nötigen Hilfsanlagen untergebracht sind, ohne Behinderung zielen kann und die H i lfsanlagen müssen ausserdem nicht mitbewegt werden. Damit sind die oben aufgeführten Bedingun¬ gen an ein zukunftgerichtetes, modernes Geschütz erfüllt.
Eine speziel le Ausführungsform mit optimalem dynamischen Verhal¬ ten, bei der Kreuzungspunkt der ersten und zweiten Bewegungsachse gleichzeitig Schnittpunkt ist, wird nun anschliessend mit Hilfe der nachfolgenden Figuren eingehend diskutiert.
Dabei zeigen die Figuren 1 bis 4 jeweils eine schematisch und per¬ spektivisch dargestellte Vorrichtung in vier Bewegungspositionen. Auffal lend ist, dass bei der vorgeschlagenen Achsanordnung die auf dem Basiskörper horizontal angeordnete Drehachse 9 (Grundachse) nur einen geringen Drehbereich von weniger als 90' benötigt, um eine Einstel lung für jeden Zielpunkt (eingeschlossen den Zenithbe- reich) zu ermöglichen. Dies ermöglicht einen recht einfachen Aufbau der Gesamtvorrichtung, da die unverzichtbaren Zusatzaggregate in einem Gehäuse 10 gleich neben der Grundachse 9 angeordnet werden können.
Der Basiskörper 5 hat beispielsweise hierzu einen feststehenden Lagerkörper, der neben einem die Betriebseinrichtungeπ (bspw. Ener¬ gieversorgung, Richtmittel wie Radar und Elektronikgeräte etc.) einschliessenden Gehäuse angeordnet ist. Durch die entsprechende Anordnung der dritten Bewegungsachse 9 und dem Abstand derselben zum Kreuzungspunkt (nicht zwangsläufig Schnittpunkt) der ersten und zweiten Bewegungsac.hse 7,8, lässt sich der Zielachskörper 2 über dieses Gehäuse hinwegdrehen, um auf einen hinter dem Gehäuse befindl ichen Zielpunkt ausgerichtet zu werden. Für eine Beseitigung von Unwi rksamkeitszonen in der entgegengesetzten^— _Richtungj verur¬ zweiten Bewegungsachse 8, lässt sich die zweite Bewegungsachse um die dritte Bewegungsachse 9 in ausreichendem Masse absenken, das heϊsst, wie in Figur 3 dargestellt, unter die Horizontale richten. Für eine ausreichende Beseitigung von Unwirksamkeitszonen im gesamten Richtbereich kann dabei eine Beweglichkeit des zweiten Tragkörpers um einen Winkel von 90" oder weniger ausreichend sein.
Ferner erkennt man anhand des in den Figuren 1-4 dargestellten Bewegungsablaufs, dass die schwereren Vorrichtungsteile wie der Tragkörper 4, der beispielsweise einen Munitionsvorrat aufnehmen muss, gegenüber den Vorrichtungsteϊlen 3 und 2, die das Richtach¬ sensystem für die Verfolgung darstellen, bei allen Bewegungsabläu- fen einen kleineren Bewegungsanteil aufweisen. Dies entspricht genau der geforderten Bedingung an die Dynamik des Systems. Diejenigen Systemtei le, bei denen fl inkes Verhalten vorausgesetzt ist, weisen verhältnismässig wenig Masse auf. Die Masse nimmt zu bei den Sys- temteilen, die sich immer weniger und langsamer zu bewegen haben. Viel Dynamik wi rd von den Achsen 7 und 8 verlangt, wesentlich weniger von der Achse 9, die für gewisse Kampfstellungen nur in eine feste, ausgewählte Stellung gebracht werden muss. Wird sie in eine neue Position gebracht, so geschieht dies in der Regel nicht während eines Verfolgungsvorgangs, sondern dann, wenn ein neuer Gebietssektor überwacht werden soll.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung besteht im wesentl ichen aus ei- nem Z ielachskörper 2, ei nem ersten Tragkörper 3, einem zweiten Tragkörper 4 und einem Basiskörper 5, die über drei Drehachsen m i te i nander i n Verbindung stehen, derart, dass die Drehachse (Grundachse) zwischen dem Basiskörper 5 und dem zweiten Tragkör¬ per 4 und die Drehachse (Richtachse) zwischen dem Zielachskörper 2 und dem ersten Tragkörper 3 zueinander parallel einstellbar sind und in einem Abstand zueinander stehen, innerhalb welchem sich der gemeinsame Schwerpunkt der Vorrichtung (oder nur der bewegten Teile?) aufhält.
Bei waffentechnischer Anwendung der Vorrichtung gemäss Erfindung, entspricht der Zielachskörper einer Waffe (Geschützrohr, Laser, etc.), der erste bewegbare Tragkörper 3 einer Oberlafette und der zweite bewegbare Tragkörper 4 einer Unterlafette.
Wie bei Geschützwaffen zur Abwehr von Flugkörpern allgemein be¬ kannt, ist der Z ielachskörper 2 bzw . das Geschützrohr um eine rechtwinklig zur Z ielachse 6 verlaufende erste Bewegungsachse 7 in Pfeilrichtung X' und ausserdem um eine senkrecht zu dieser Bewe¬ gungsachse 7 verlaufende zweite Bewegungsachse 8 in Pfeilrichtung Y schwenkbar, um auf einen bewegten Zielkörper ausgerichtet zu werden.
Bei bekannten Geschützwaffen ist die zweite Bewegungsachse 8 unter einem konstanten Winkel, bspw. vertikal oder senkrecht gerichtet. Dies hat zur Folge, dass das Geschütz eine entsprechend aufwärts- gerichtete und sich ausweitende Unwirksamkeitszone aufweist, in der sich die Zielachse in zu kleinem Winkel relativ zu der zweiten Bewegungsachse befindet, um durch ausreichend schnelle Drehbewe¬ gung um diese zweite Bewegungsachse 8 einem Flugkörper folgen zu können.
Gemäss der genannten EP-A-72'669 lässt sich die unter einem Winkel von z.B. 30" gegenüber der Vertikalen in Richtung der zweiten Be¬ wegungsachse 8 aufwärts gerichtete jeweilig Unwϊrksamkeitszone bei konstantem Neigungswinkel um eine vertikale Achse auf einer nicht dargestel lten Kreisbahn wegschwenken. Dabei verbleibt jedoch der vertikal nach oben gerichtete Bereich unverändert nah an der Un¬ wirksamkeitszone. Dies wir gemäss der vorliegenden Erfindung durch die Lagerung des zweiten beweglichen Tragkörpers 4 um eine fest- stehende , horizontale, dritte Bewegungsachse 9, eine Grundachse, verhindert, um die der Tragkörper 4 in Pfeilrichtung X schwenkbar ist. Diese dritte Bewegungsachse 9 ist im Abstand A zu einem nicht näher bezeichneten Kreuzungspunkt (bevorzugterweise der Schnit¬ tpunkt der beiden Achsen) der beiden Achsen 7,8 angeordnet. Folg- lieh lässt sich die Neigung der auch als Singularitätsachse bekannten zweiten Bewegungsachse kontinuierlich verändern, zum Beispiel auch nach schräg abwärts, gemäss der Darstellung in Figur 3, und der Kreuzungspunkt (bzw. Schnittpunkt) der beiden Achsen 7,8 bewegt sich einschliesslich des Zielachskörpers 2 auf einer nicht dargestell- ten Kreisbahn im Abstand A auf- und abwärts. Eine obere, in Figur 2 dargestellte Position der ersten Bewegungsachse 7 und damit auch des Zielachskörpers 2 ermöglicht aus der für die Zielobjekterfassung und Verfolgung besonders günstigen Position auch die Erfassung von Z ielobjekten, die sich hinter dem erhöhten gehäuse 10 der Vorrich¬ tung befinden oder vorbeibewegen.
Durch die erhöhte Anordnung der Achse 9 im oberen Bereich eines auf einer Basisplattform 1 1 feststehend angeordneten Lagerkörpers 12, kann die zweite Bewegungsachse 8 auch abwärts geneigt sein, um in der Nähe und unter der Horizontalebene vorhandene Zielobjekte zu erfassen.
Das erfi ndungsgemässe Konstruktionsprinzip lässt sich durch einfach gestaltete Bauelemente verwirkl ichen, so dass sich eine hohe Funk¬ tionssicherheit ergibt. Beispielsweise sind der erste bewegliche Trag¬ körper und der feststehende Lagerkörper 12 gabelförmig, bzw. zwei- teilig ausgeführt, um die zu lagernden Körper, das heisst, den Ziel¬ achskörper 2, bzw. den zweiten beweglichen Tragkörper 4, zwischen zwei Achslagern einzuschliessen. Die Lagerung um die dritte Achse 9, das heisst, der Lagerkörper 12, kann auch in dem Gehäuse integriert sein.
Die definierte Ausrichtung der drei Bewegungsachsen 7,8,9 relativ zueinander führt zu einer entsprechend einfachen Gestaltung vOn im Gehäuse 10 vorzusehenden Betriebseinrichtungen für die Steuerung nicht dargestellter Antriebe, sowie für die Bewegung des Zielachs¬ körpers 2, des ersten Tragkörpers 3 und des zweiten Tragkörpers 4 relativ zueinander bzw. relativ zum Basiskörper 5. Der Basiskörper 5 steht auf drei Spindelsäulen 13,14,15, die eine stabile AbStützung der Plattform 11 des Basiskörpers 5 ermöglichen. Es versteht sich von selbst, dass die erfindungsgemässen Vorrich¬ tung für die leichte und schnel le Ausrichtung unterschiedlichster Geräte, die auf ein Objekt auszurichten sind, und somit als Zielachs¬ körper bezeichnet werden können, dienen kann. Hierzu zählen zum Beispiel Lasergeräte, andere optische Geräte, Radargeräte, bzw. alle Geräte, deren optische oder sonstweiche Achsen auf ein Zielobjekt ausgerichtet werden sollen.

Claims

PATENTANSPRUECHE
Vorrichtung zur Ausrichtung eines Z ielachskörpers (2) auf einen Z ielpunkt, mit einem Basiskörper (5) zur Aufnahme bewegbarer und fester Vorrichtungstei le, sowie Antriebsmitteln zum Ausrichten des Z ielachskörpers (2), dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung drei Drehachsen (7,8,9) aufweist, wobei die erste (7) und die zweite (8), von der Z ielkörperachse her gezählt, ein klassisches Richtach¬ sensystem bi lden, und eine dritte Drehachse (9) zwischen diesem Richtachsensystem und der Unterlage (5) der Vorrichtung dieses Richtsystem derart verschwenken lässt, dass die Vorrichtung ihre Richtbeweguπgen mit genügendem Winkelabstand von ihrer Singulari¬ tät durchführen kann, und dass die erste (7) und die dritte (9) Drehachse voneinander um einen Abstand (A) beabstandet sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zwei Bewegungsachsen (7,9) in der Vorrichtung, eine erste (7, Grundachse) und eine dritte (9, Richtachse), parallel zueinander einstellbar sind, und die durch eine zweite (Verbindungsachse oder Singularitätsachse) i m wesentl ichen senkrecht dazu stehende Bewegungsachse (8) zu ei nem Achssystem (7,8,9) verbunden sind, mit einem Abstand (A) zw ischen der Grundachse und der Richtachse derart, dass sich die Richtachse in einer Bewegungsebene beliebig verschwenken lässt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Z ielachskörper (2) in einem ersten beweglichen Tragkörper (3) u m eine im wesentlichen rechtwinklig zur Zielachse (6) verlaufende erste Bewegungsachse (7) schwenkbar gelagert und der erste Trag¬ körper (3) u m eine senkrecht zur ersten Bewegungsachse (7) ver- laufende zweite Bewegungsachse (8) in einem zweiten beweglichen Tragkörper (4) drehbar gelagert ist, wobei die erste und zweite Bewegungsachsen sowie die Zielachse (6) des Zielachskörpers (2) sich in einem Punkte (K) treffen und der zweite Tragkörper (4) um eine dritte Bewegungsachse (9) relativ zu einem Basiskörper (5) beweglich ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 , 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (A) zwischen der dritten (9, der Grundachse) und der ersten (7, der Richtachse) Bewegungsachse grösser ist als die Höhe des neben dem zweiten beweglichen Tragkörper (4) feststehend angeordneten Gehäuses (10) der Vorrichtung, sodass der Zielachs¬ körper (2) bei entsprechender Ausrichtung über das Gehäuse (10) hinwegschwenkbar ist (Fig.2).
5. Vorrichtung nach den Ansprüchen" 1 bis 4,- dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Bewegungsachse (9) im oberen Bereich eines einen Teil des Basiskörpers (5) bi ldenden Lagerkörpers (12) vorgesehen ist, der im Bereich des Gehäuses (10) der Vorrichtung angeordnet ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass die zweite Bewegungsachse (8) über die eine dritte Bewegungsachse (9) einsch l iessende Horizontalebene hinaus um die dritte Bewegungsachse (9) abwärts schwenkbar ist (Fig. 3).
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeich¬ net, dass der zweite bewegliche Tragkörper (4) um die dritte Bewe¬ gungsachse (9) in Pfeilrichtung (X) um einen Winkel von mindestens 90* oder mehr schwenkbar ist (Fig.2). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeich¬ net, dass an dem Basiskörper (5) entsprechende Mittel (13-15) für eine stabile AbStützung der gesamten Vorrichtung vorgesehen sind.
EP87906988A 1986-11-03 1987-11-02 Vorrichtung zur ausrichtung eines zielachskörpers auf einen zielpunkt Withdrawn EP0289538A1 (de)

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