圆弧轨道式虚拟轴三轴转台.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106767897A(43)申请公布日2017.05.31(21)申请号201611011547.7(22)申请日2016.11.17(71)申请人燕山大学地址066004河北省秦皇岛市海港区河北大街西段438号(72)发明人姚建涛周玉林李海利曾达幸杨彦东侯雨雷战磊齐赛招赵永生(74)专利代理机构秦皇岛一诚知识产权事务所(普通合伙)13116代理人续京沙(51)Int.Cl.G01C25/00(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图3页(54)发明名称圆弧轨道式虚拟轴三轴转台(57)摘要一种圆弧轨道式虚拟轴三轴转台是由方位实轴Ⅰ部件组，滚动虚拟轴Ⅱ部件组，俯仰虚拟轴Ⅲ部件组和机座四大部分组成。其中方位实轴Ⅰ的轴线与滚动虚拟轴Ⅱ的轴线垂直，滚动虚拟轴Ⅱ的轴线与俯仰虚拟轴Ⅲ的轴线垂直。两虚拟轴用圆弧轨道和滚轮替代传统的实轴转动支承系统，实现串联运动连接，并通过滚轮来约束圆弧轨道，使圆弧轨道连同机架支撑结构一起绕虚拟轴转动，实现机架运动。转台的三轴转动：即固定的竖直实轴实现方位转动；第一虚拟轴实现滚转运动；第二虚拟轴实现俯仰运动。本发明利用圆弧轨道实现圆周转动，不用增加额外的配重即可把负载配平，实现了转台的轻量化，提高了转台的动态机动性能，扩展了转台的负载能力和应用场合。CN106767897ACN106767897A权利要求书1/2页1.一种圆弧轨道式虚拟轴三轴转台，其特征在于：它是由方位实轴Ⅰ部件组，滚动虚拟轴Ⅱ部件组，俯仰虚拟轴Ⅲ部件组和机座四大部分组成，其中方位实轴Ⅰ的轴线与滚动虚拟轴Ⅱ的轴线垂直，滚动虚拟轴Ⅱ的轴线与俯仰虚拟轴Ⅲ的轴线垂直。2.根据权利要求1所述的圆弧轨道式虚拟轴三轴转台，其特征在于：机座的机座架为回转结构机体，其上部内设与其连为一体的径向阶梯环，阶梯环上通过螺钉固定转盘轴承的外圈，转盘轴承的内圈为内齿圈，其通过螺钉与方位机架下部的法兰固连，该内齿圈与一个机座小齿轮相啮合，该机座小齿轮联接在竖直的机座输出轴端部，机座减速器为蜗轮蜗杆减速器，其输入端与伺服电机相连，输出端连接在机座偏心套一端的法兰盘上，机座偏心套另一端的法兰盘连接在机座架上的耳座上，并且机座偏心套内孔两端装有轴承用于支撑机座输出轴。3.根据权利要求1所述的圆弧轨道式虚拟轴三轴转台，其特征在于：机座上设有方位实轴Ⅰ部件组，其方位机架是由上部的上开口矩形槽壳体和下部的法兰相连组成的，该法兰下端通过螺钉与转盘轴承内齿圈上的螺孔连接，方位机架的壳体内装有方位减速器，该减速器为蜗轮蜗杆减速器，它的输入端连接方位伺服电机，输出端连接方位输出轴一端，方位输出轴另一端穿过方位支座通孔并和方位小齿轮连接，另方位减速器的安装接口连接在方位偏心套一端的法兰盘上，方位偏心套另一端的法兰盘连接在固定在方位机架上的方位支座上，并且方位偏心套内孔两端分别装有轴承，方位机架相对的两个侧壁上各设一组通孔，每组各四个，矩形阵列布置，其中一个侧壁上的四个通孔与相对的另一侧壁上的四个通孔相对且同轴线，在每个滚轮轴孔上各设一个V型滚轮，其下面的四个V型滚轮为同心V型滚轮，上面的四个V型滚轮为偏心V型滚轮，上述方位机架上每个侧壁上面的同心V型滚轮和下面的偏心V型滚轮的V型滚子之间置有滚动虚拟轴Ⅱ部件组的滚动圆弧轨道。4.根据权利要求1所述的圆弧轨道式虚拟轴三轴转台，其特征在于：滚动虚拟轴Ⅱ部件组的滚动机架有母线等长的圆弧板，其内圆弧面为顶面，外圆弧面为底面；在底面中间部位装有与其母线垂直的圆弧形齿条即滚动大齿轮，在圆弧板两个圆弧端边上分别设有由螺钉固定的滚动圆弧轨道，两个滚动圆弧轨道与滚动大齿轮所在的圆的中轴线重合，即两个滚动圆弧轨道与滚动大齿轮位于同轴圆柱面上，该圆弧轨道上下分别设有与方位滚轮组的V型滚轮对应的V型凸条，在圆弧板顶面设有两个端边与母线平行且垂直连接的立板，在两立板之间设有滚动减速器，该减速器为蜗轮蜗杆减速器，它的输入端连接直角换向器的输出端，直角换向器的输入端连接滚动伺服电机，滚动减速器输出端连接滚动输出轴一端，滚动输出轴另一端穿过滚动支座通孔并和滚动小齿轮连接，另外滚动减速器的安装接口连接在滚动偏心套一端的法兰盘上，滚动偏心套另一端的法兰盘连接在固定在滚动机架上的滚动支座上，并且滚动偏心套内孔两端分别装有轴承，在每个立板上各设一组滚动滚轮组，其结构与方位机架上的方位滚轮组结构相同。5.根据权利要求1所述的圆弧轨道式虚拟轴三轴转台，其特征在于：在滚动虚拟轴Ⅱ部件组滚动机架立板上的滚动滚轮组之间置有俯仰虚拟轴Ⅲ部件组的俯仰圆弧轨道，该俯仰圆弧轨道上下分别设有与滚动滚轮组的V型滚轮对应的V型凸条，该两俯仰圆弧轨道通过螺钉固定在俯仰机架圆弧板两侧，在俯仰机架圆弧板底面中间部位设有与其母线垂直