[實用新型]用于光電傳感器的雙軸電動轉臺

有效

• 申請號: 201720726004.7
• 申請日: 2017-06-21
• 公開（公告）號: CN206817119U
• 公開（公告）日: 2017-12-29
• 發明（設計）人: 楊成;曹苑芊;王皖陽;董博
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍空軍第一航空學院
• 主分類號: F16M13/02
• 分類號: F16M13/02;F16M11/12;F16M11/18
• 代理公司: 鄭州金成知識產權事務所(普通合伙)41121
• 代理人: 徐園園

技術領域：

本實用新型涉及一種雙軸電動轉臺設計領域，特別是涉及一種用于光電傳感器的雙軸電動轉臺。

背景技術：

機載光電探測系統模擬器用于地面操作訓練，可節省機載光電探測系統實裝的使用壽命，大大降低訓練成本。由于機載光電探測系統是采用電視、紅外和激光等光電傳感器對目標進行探測，能進行大視場范圍的搜索和跟蹤。為控制光電傳感器實現大視場范圍內的搜索和精確跟蹤，在機載光電探測系統模擬器中就需要將光電傳感器安裝在雙軸轉臺上，通過控制轉臺旋轉使光電傳感器光軸指向目標，因此，在機載光電探測系統模擬器中轉臺具有十分重要的作用。如果在模擬器中采用機載實裝中的轉臺，價格昂貴、使用壽命有限，無法滿足大量操作訓練的需要，而現有市場上的成品轉臺其精度、轉動特性和外形尺寸都難以滿足搜索、精確跟蹤和仿真實裝外形的要求。因此，我們在某型機載光電探測系統模擬器開發中研制了用于光電傳感器的雙軸電動轉臺。

實用新型內容：

本實用新型所要解決的技術問題是：克服現有技術的不足，提供一種轉動控制靈活、精度高、可靠性高的用于光電傳感器的雙軸電動轉臺。

本實用新型的技術方案是：一種用于光電傳感器的雙軸電動轉臺，包括俯仰驅動裝置、橫滾驅動裝置和轉動控制系統，與所述轉動控制系統連接的所述橫滾驅動裝置安裝在底板上并通過橫滾軸帶動與之連接的橫滾旋轉板繞橫滾軸旋轉，所述橫滾旋轉板通過增加連接強度和穩定性的筋板與兩個互相平行的側板連接，且所述橫滾旋轉板、側板和筋板組成橫滾框架，并設置在圓柱形的蒙皮外殼內，設置在所述側板上的兩個俯仰旋轉板中的其中一個俯仰旋轉板上設置有軸承并與一個側板通過軸承轉動連接，與所述轉動控制系統連接的所述俯仰驅動裝置安裝在另一個側板上并通過俯仰軸帶動與之連接且設置在另一個側板上弧形凹槽內的另一個俯仰旋轉板繞俯仰軸進行旋轉，所述兩個俯仰旋轉板之間設置有用于安裝電視、紅外和激光三個光電傳感器的隔板，所述隔板的兩端分別與兩個俯仰旋轉板連接，所述兩個俯仰旋轉板之間設置有呈“鼠籠型”結構的三個俯仰軸桿，所述軸承為空心穿孔，其內設置連接三個光電傳感器和轉動控制系統的連接導線，蒙皮外殼上設置有用于保形三個光電傳感器的圓球形整流罩外殼。

所述橫滾驅動裝置和俯仰驅動裝置均采用步進電機為動力，蝸桿渦輪機構為傳動系統，帶動橫滾軸和俯仰軸的旋轉。

所述轉動控制系統包括從USB口采集操縱桿運動數據的控制計算機，所述控制計算機對采集的數據處理變換成轉動角度的控制指令，通過USB口送到運動控制器，并將控制指令轉換成驅動橫滾步進電機和俯仰步進電機進行轉動的控制信號。

所述底板、橫滾旋轉板、俯仰旋轉板和側板為鋁合金材質，且其上均設置有用于減輕重量的鏤空槽孔，所述俯仰軸桿為直徑10mm的圓棒。

所述底板和橫滾旋轉板均為圓形結構，其直徑和厚度分別為386mm和12mm；所述側板的長、寬、厚分別為502mm、264mm、10mm，所述俯仰旋轉板為直徑296mm的圓形，其厚度為10mm。

本實用新型的有益效果是：

1、本實用新型由于其框架由鋁合金采用精密機械加工技術制作，保證了安裝配合的精度要求。框架的結構有利于加裝圓柱形外殼蒙皮和圓球形整流罩，使得模擬器外形及尺寸與機載光電探測系統實裝完全一致，達到很好的模擬效果。

2、本實用新型由于驅動裝置采用步進電機為動力，蝸桿渦輪機構為傳動系統，不僅能夠帶動轉臺繞橫滾軸和俯仰軸精確轉動，使得轉臺轉動角速度可調整，控制轉動的角分辨率高，而且具有高的可靠性和使用壽命。

3、本實用新型由于采用控制計算機、運動控制器、操縱桿組成的轉動控制系統對轉臺進行控制，能夠靈活控制轉臺的轉動方式和位置，使光電傳感器光軸靈活指向任意方向，實現對大范圍內目標的快速搜索和精確跟蹤。

4、本實用新型通過操縱桿即可控制轉臺的轉動方向和角度，進行大角度范圍的探測搜索；計算機能采集和顯示出轉臺實際轉動的角度值，并能將轉臺實際轉動角度與光電傳感器探測的目標位置對比，從而控制轉臺轉動實現對目標的精確跟蹤。使轉臺的運動特性完全滿足光電探測的需要。

5、本實用新型具有轉動范圍大、控制轉動的角分辨率和精度高、可靠性高的優點。為機載光電探測系統模擬器的研制提供了技術支持，具有較強的實用價值。

6、本實用新型為減輕重量，框架的底板、各個旋轉板和側板都開有鏤空的槽孔，在保證強度符合要求的前提下減輕轉臺的重量。

7、兩塊俯仰旋轉板之間是用呈“鼠籠式”結構的三個軸桿進行連接，因此，俯仰驅動裝置轉動時，可帶動兩個俯仰旋轉板一起繞俯仰軸轉動。