[發明專利]一種二維旋轉伺服機構

有效

• 申請號: 201410339062.5
• 申請日: 2014-07-16
• 公開（公告）號: CN104134868A
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發明（設計）人: 劉銘
• 申請（專利權）人: 北京無線電測量研究所
• 主分類號: H01Q3/08
• 分類號: H01Q3/08
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 楊立

技術領域

本發明涉及一種二維旋轉伺服機構。

背景技術

目前二維旋轉的伺服機構包括：底部支架、天線支架、方位機構和俯仰機構，方位機構固定在底部支架的上方，俯仰機構固定在方位機構的上方，方位機構轉動帶動俯仰機構實現方位轉動，俯仰機構轉動帶動天線實現俯仰轉動。其中方位機構和俯仰機構之間的夾角為90°。這種伺服機構軸向尺寸、重量均較大，不利于實現伺服機構的高速、高加速度要求。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種解決二維旋轉形式的伺服機構軸向尺寸和重量較大的問題的二維旋轉伺服機構。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：一種二維旋轉伺服機構，包括底部安裝板、下殼體、上殼體、呈中空圓環狀的方位機構和呈中空圓環狀的俯仰機構；

所述底部安裝板呈圓環狀，用于將二維旋轉伺服機構安裝和固定在任意位置；；

所述下殼體是上表面為斜面且內部中空的圓柱體，所述下殼體底面與底部安裝板相連接；

所述上殼體是下表面為斜面且內部中空的圓柱體，所述上殼體的下表面與上殼體的上表面相匹配，，所述上殼體設置在下殼體的上表面上；

所述方位機構固定設置在下殼體內部，用于帶動下殼體相對于底部安裝板做旋轉運動；

所述俯仰機構設置在下殼體內部，并且與上殼體固定連接，用于帶動上殼體相對下殼體做旋轉運動，實現俯仰轉動。

本發明的有益效果是：本發明的伺服機構的方位和俯仰軸系具有一定角度的夾角，從而在實現雙倍角度的全方位掃描的同時，大大減小整個機構的軸向尺寸和重量。最大限度的實現了伺服機構的結構緊湊，提高了伺服系統的集成性和快速性。

在上述技術方案的基礎上，本發明還可以做如下改進。

進一步，所述方位機構和俯仰機構之間呈十五度角。

采用上述進一步方案的有益效果是，伺服機構的方位和俯仰軸系具有15°的夾角，從而在實現30°全方位掃描的同時，大大減小整個機構的軸向尺寸和重量。

進一步，所述方位機構包括方位軸、方位軸承、方位驅動電機和方位測角機構；

所述方位軸橫截面呈無上下底面的“凸”形，包括圓柱直徑較大的第一豎直面、圓柱直徑較小的第二豎直面和連接第一豎直面和第二豎直面的的臺階面，所述方位軸第一豎直面的底邊設置在底部安裝板的止口之中，用于支撐方位軸承、方位驅動電機和方位測角機構，并實現方位機構與底部安裝板的連接；

所述方位軸承設置在方位軸第一豎直面與下殼體之間，并與方位軸固定連接，用于實現方位軸與底部安裝板的相對旋轉；

所述方位驅動電機固定設置在方位軸的臺階面與下殼體之間，用于驅動方位軸相對于底部安裝板做旋轉運動；

所述方位測角機構固定設置在方位軸的第二豎直面上，并位于方位驅動電機上方；用于測量方位軸相對于底部安裝板的相對位置。

進一步，所述俯仰機構包括俯仰軸、俯仰軸承、俯仰驅動電機和俯仰測角機構；

所述俯仰軸橫截面呈無上下底面的倒置傾斜放置的“凸”形，包括圓柱直徑較大的第一豎直面、圓柱直徑較小的第二豎直面和連接第一豎直面和第二豎直面的的臺階面，所述俯仰軸第一豎直面的底邊與上殼體固定連接，用于支撐俯仰軸承、俯仰驅動電機和俯仰測角機構，并實現俯仰機構與上殼體的連接；

所述俯仰軸承設置在俯仰軸的第一豎直面與下殼體之間，并與俯仰軸固定連接，用于實現俯仰軸與下殼體的相對旋轉；

所述俯仰驅動電機固定設置在俯仰軸的臺階面與下殼體之間，用于驅動俯仰軸相對于下殼體做旋轉運動；

所述俯仰測角機構固定設置在俯仰軸的第二豎直面上，并位于俯仰驅動電機下方；用于測量上殼體與下殼體的相對位置。

進一步，還包括方位限位裝置和俯仰限位裝置，所述方位限位裝置用于實現下殼體相對于底部安裝板的旋轉制動；

所述俯仰限位裝置用于實現上殼體相對于下殼體的旋轉制動。

進一步，所述俯仰限位裝置包括俯仰限位擋塊、俯仰限位開關和兩個俯仰限位塊；

所述俯仰限位擋塊設置于下殼體與上殼體相連接的最高點處的下殼體上；

所述兩個俯仰限位塊與俯仰限位擋塊設置在同一水平方向，所述兩個俯仰限位塊分別設置在俯仰限位擋塊兩側的上殼體上；

所說俯仰限位開關設置于下殼體與上殼體相連接的最低點處的下殼體上。

進一步，所述方位限位裝置包括方位限位擋塊、方位限位開關和兩個方位限位塊；

所述方位限位擋塊與俯仰限位開關設置于同一垂直線上，并且固定設置在底部安裝板上；