一种五轴转台的制作方法

本实用新型涉及一种转台，具体的说，是涉及一种能实现多轴联动的复合型五轴转台。

背景技术：

转台是一种重要的地面测试设备，用于惯性导航系统和惯性原件鉴定、标定，以及模拟飞行器姿态运动。根据用途可分为仿真转台和惯性测试转台。目前两个类别间渗透愈发显著，界限日趋上移。

在国际上，由于惯性制导技术受到世界上技术先进国家和发展中国家的普遍重视，所以世界各国国都投入了大量的资金和人力从事转台的研制。

我国的转台研制这些年来取得了一定的成就，特别是近几年来，转台的研制得到了很大的发展。目前，国内也有很多研究机构和高校在从事转台的研究与开发。我国在20世纪60年代自主研发和制造了第一台液压飞行仿真转台，为我国早期飞行器控制和制导系统的发展做出了巨大的贡献。进入80年代后，我国将数字控制引入到了转台控制中，用软件实现了复杂控制规律，参数调整也比模拟控制器方便，将我国的转台研究开发带入了一个新的时代。1990年，中航303所研制成功了SGT 1型三轴捷联惯导测试转台，这是我国第一台计算机控制的高精度三轴惯导测试台。进入90年代以来，转台的研制进入了数字和模拟的要求也越来越高，这就对转台的设计和整定提出了更高的要求。国内也研制了许多不同种类转台，而在转台的实际应用中三轴转台已经不能满足我们的需求，我们需要一种实现多轴控制的转台。

技术实现要素：

为了克服现有的技术的不足，本实用新型提供一种五轴转台。

本实用新型技术方案如下所述：

一种五轴转台，其特征在于，包括底部的下方位底座，

所述下方位底座上方设有水平方向的带弧度滚动导轨，所述带弧度滚动导轨带动所述五轴转台沿测角轴转动，所述带弧度滚动导轨的上方设有可水平旋转的方位轴转盘，所述方位轴转盘带动所述五轴转台沿方位轴转动，所述方位轴转盘沿着所述带弧度滚动导轨滑动，所述方位轴转盘上方设有俯仰轴，所述俯仰轴沿其中心轴在竖直平面内进行旋转，所述俯仰轴随着所述方位轴转盘进行水平旋转，所述俯仰轴上方设有水平的Y轴滚动导轨，所述Y轴滚动导轨随着所述俯仰轴在竖直平面内旋转，所述Y轴滚动导轨引导所述五轴转台在水平的Y轴上移动，所述Y轴滚动导轨上方设有竖直方向的潜望轴体，所述潜望轴体沿着所述Y轴滚动导轨滑动。

进一步的，所述下方位底座为可扩展的底座。

进一步的，所述带弧度滚动导轨为中间向下凹陷的弧面结构。

进一步的，所述带弧度滚动导轨的两端、所述Y轴滚动导轨的两端以及所述潜望轴体的底板均设有异常触发开关。

进一步的，所述俯仰轴包括回旋支撑结构本体和设于所述回旋支撑结构本体侧面的回旋支撑结构转盘，所述回旋支撑结构本体的上方设有平台。

更进一步的，所述Y轴滚动导轨固定在所述平台上方。

更进一步的，所述下方位底座中设有测角电机、方位电机以及潜望电机，所述测角电机、所述方位电机以及所述潜望电机分别与所述带弧度滚动导轨、所述方位轴转盘以及所述潜望轴体连接，所述回旋支撑结构本体的内部设有水平Y电机和俯仰电机，所述水平Y电机和所述俯仰电机分别与所述Y轴滚动导轨和所述回旋支撑结构转盘连接。

进一步的，所述测角电机、所述方位电机、所述潜望电机、所述水平Y电机及所述俯仰电机的输出轴分别连接与各个电机对应的减速机，且所述测角电机、所述方位电机、所述潜望电机、所述水平Y电机以及所述俯仰电机的内部分别设有与各个所述电机配套的编码器。所述编码器集成于对应的所述电机内部，其包括编码器反馈系统和测量、控制设备。

根据上述方案的本实用新型，其有益效果在于，本实用新型可带动所载物体在测角轴、方位轴、俯仰轴、水平Y轴以及潜望轴上的移动或转动，并且各轴可按设定速度恒速移动或转动，带有异常触发开关用以实现异常转动时自动中断转动，避免系统损坏。

附图说明

图1为本实用新型五轴转动的示意图；

图2为本实用新型的结构示意图；

图3为本实用新型单轴控制系统的原理图；

图4为本实用新型整体控制系统的原理图。

在图中，11、测角轴；12、方位轴；13、俯仰轴；14、水平Y轴；15、潜望轴；21、下方位底座；22、带弧度滚动导轨；23、方位轴转盘；24、回旋支撑结构转盘；25、Y轴滚动导轨；26、潜望轴体。

具体实施方式

下面结合附图以及实施方式对本实用新型进行进一步的描述：

如图1-2所示，一种五轴转台，包括底部的可扩展的下方位底座21。

下方位底座21上方设有水平方向的带弧度滚动导轨22，带弧度滚动导轨22为中间向下凹陷的弧面结构。带弧度滚动导轨22带动五轴转台沿测角轴11转动，带弧度滚动导轨21与测角电机连接。

带弧度滚动导轨22的上方设有可水平旋转的方位轴转盘23，方位轴转盘23带动五轴转台沿方位轴12转动，方位轴转盘23沿着带弧度滚动导轨22滑动，方位轴转盘23连接方位电机。

方位轴转盘23上方设有俯仰轴13，俯仰轴13沿其中心轴在竖直平面内进行旋转，俯仰轴13随着方位轴12转盘进行水平旋转，俯仰轴13包括回旋支撑结构本体和设于回旋支撑结构本体侧面的回旋支撑结构转盘24，回旋支撑结构本体的上方设有平台。回旋支撑结构转盘24与俯仰电机连接。

平台上方设有水平的Y轴滚动导轨25，Y轴滚动导轨25引导五轴转台在水平Y轴14上移动，Y轴滚动导轨25随俯仰轴13在竖直平面内旋转，Y轴滚动导轨25连接Y轴电机。

Y轴滚动导轨25上方设有竖直方向的潜望轴体26，潜望轴体26使得五轴转台沿着潜望轴15进行竖直方向的移动，潜望轴体26沿着Y轴滚动导轨25滑动。潜望轴体26与潜望电机连接。

在本实施例中，测角电机、方位电机以及潜望电机设于下方位底座21中，水平Y电机和俯仰电机设于回旋支撑结构本体的内部。测角电机、方位电机、潜望电机、水平Y电机以及俯仰电机的输出轴分别连接与各个电机对应的减速机，并且测角电机、方位电机、潜望电机、水平Y电机以及俯仰电机的内部分别设有与各个电机配套的编码器。编码器集成于对应的电机内部，其包括编码器反馈系统和测量、控制设备。

带弧度滚动导轨22的两端、Y轴滚动导轨25的两端以及潜望轴体26的底板均设有异常触发开关。

如图3所示，转台控制系统的多个轴均为高精度伺服系统，转台控制系统对多个轴的控制是相互独立的，控制原理基本相同。本实用新型的原理为：

计算机向定位控制模块发送I/O控制信号，交流力矩电机在定位模块控制下驱动，经由减速机调节速度后带动台体位移，编码器（位置反馈元件）把台体的角位移或直线位移转换成电信号，发送给定位控制模块，定位控制模块接受信号监控台体转动位置，当转台转动超出上下限位置时，定位控制模块发出信号，接通转台的保护与告警电路，转台转入保护动作，系统中断转动。

具体的，如图4所示，计算机控制系统控制电机驱动，驱动电机采用交流伺服电机，并配合一台高精度蜗杆减速机，位置反馈元件采用光电编码器。光电编码器可反馈对应轴位置信息，用以实现转动位置超过上下限时触发限位开关，位置反馈元件选用光电编码器通过适当的设计对轴的位置控制。

在测角轴11（X轴）、水平Y轴14、潜望轴15（Z轴）向有异常触发开关，用以实现异常转动时自动中断转动，避免系统损坏。

在本实施例中，设置方位轴12上限位置为180°，下限位置为-180°，即在水平方位上可进行0-360°旋转，方位轴12对应减速机减速比设置为789.33，方位电机运行速度调节为15000。当方位轴12转角超过上下限位置时方位编码器发送信号给定位模块，限位开关闭合，接通转台的保护与告警电路，转台转入保护动作，系统中断转动，避免系统损坏。

同样的，在本实施例中，俯仰轴13的旋转角度为0-90°范围。

多轴转台的电机经过减速机减速后以一定的速度带动各轴在水平面做Y、Z向移动、水平面旋转和俯仰旋转，测角轴11在水平方位带弧度滚动导轨21的导轨范围内移动，转台方位轴12在转台下方位底座所在水平面360°旋转，转台带动俯仰轴13在0-90°方向俯仰移动，水平Y轴14延水平Y方向滚动导轨前后移动，潜望轴15在Z轴方向上下移动。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

上面结合附图对本实用新型专利进行了示例性的描述，显然本实用新型专利的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型专利的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本实用新型专利的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围内。