一种用于激光武器的刚柔耦合振镜装置的制作方法

本发明涉及激光武器技术领域，更具体地，涉及一种用于激光武器的刚柔耦合振镜装置。

背景技术：

激光武器是用高能的激光对远距离的目标进行精确射击或用于防御导弹等的武器，分为战术激光武器与战略激光武器。具有快速、灵活、精确和抗电磁干扰等优异性能，在光电对抗、防空和战略防御中可发挥独特作用。作为一种新型的攻击型武器，机载激光武器可应用于战斗机、无人机等多种机载平台。振镜系统是一种由反射镜片与电机组成的一个高速精密伺服控制系统，通过改变反射镜片的角度来反射激光，激光武器要求对反射镜片的控制要十分的精确。激光武器要求振镜位置精度为1微弧度，转角需要几十度。由于轴承存在摩擦死区，不能实现这么高的精度。柔性铰链没有摩擦，可以实现高精度，但是行程又很小。因此，本项目结合转动轴和柔性铰链的有点，发明了刚柔耦合振镜系统。

技术实现要素：

本发明提出了一种刚柔耦合振镜装置的结构方案。通过柔性铰链弹性变形克服运动副摩擦死区，实现激光反射镜片的快速启动和精确定位，以改善现有激光振镜系统启动速度慢，定位精度低的问题。本发明采用的技术方案如下。

一种用于激光武器的刚柔耦合振镜装置，所述刚柔耦合振镜装置包括：安装座、轴承、刚柔耦合传动轴、电机、基座、反射镜片；所述安装座上设有安装孔；所述刚柔耦合传动轴包括：内轴、柔性部与外轴，所述内轴与所述外轴通过所述柔性部连接；所述安装孔内放置所述轴承；所述刚柔耦合传动轴的所述内轴连接所述轴承；所述基座设置在所述刚柔耦合传动轴的所述外轴上；所述反射镜片设置在所述基座上；所述电机用于带动所述刚柔耦合传动轴的所述内轴。

进一步，所述电机是无刷直流伺服电机。

进一步，所述的所述无刷直流伺服电机内置行星减速器。

进一步，所述安装座有两个所述安装孔；两个所述安装孔之间放置所述刚柔耦合传动轴的所述外轴和所述电机。

进一步，至少一个所述安装孔的端部与所述安装座的端部平齐。

进一步，所述刚柔耦合振镜装置还包括透盖，所述透盖设置在两个所述安装孔的相对侧。

进一步，所述刚柔耦合振镜装置还包括端盖，所述端盖设置在两个所述安装孔的相背侧。

进一步，所述刚柔耦合振镜装置还包括端盖。

与现有技术相比，有益效果是：在无刷直流伺服电机的作用下，通过行星减速器驱动刚柔耦合传动轴旋转，启动时通过刚柔耦合传动内外轴之间的柔性铰链弹性变形补偿运动副摩擦死区的位移，实现振镜系统的快速启动、高速运动和精确定位。

附图说明

图1为本发明的整体示意图。

图2是本发明的俯视图。

图3是本发明的装配图。

图4是本发明的刚柔耦合传动轴左视图。

图5是本发明刚柔耦合传动轴剖视图。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

如图1-3所示，一种用于激光武器的刚柔耦合振镜装置，所述刚柔耦合振镜装置包括：安装座11、轴承、刚柔耦合传动轴、电机5、基座12、反射镜片6。安装座11上设有安装孔，所述安装孔内放置所述轴承。优选的，轴承有两个，分别是第一轴承2和第二轴承9，安装孔有2个，第一安装孔15内放置第一轴承2，第二安装孔7内放置第二轴承9。当然，本领域看技术可以根据实际需要设置轴承的数量。安装孔也可以根据轴承数量的需要和刚柔耦合传动轴的放置的位置设置具体的数量和形式。本实施例中，第一安装孔15和第二安装孔7的端部与安装座的端部平齐，但可以理解的是，本领域技术人员可以根据实际的需要布置安装孔的具体位置，例如安装孔可以不对称布置或不与端部平齐。如图4、5所示，刚柔耦合传动轴包括：内轴4、柔性部14与外轴13，内轴4与外轴13通过柔性部14连接。优选的，柔性部14为柔性铰链，但可以理解的是，本领域技术人员可以根据实际的需要使用不同形式的柔性材料或柔性结构。刚柔耦合传动轴的内轴4连接第一轴承2和第二轴承9；基座12设置在刚柔耦合传动轴的外轴13上；反射镜片6设置在基座12上；电机5用于带动刚柔耦合传动轴的内轴4。

在一个实施例中，电机5是无刷直流伺服电机，并且无刷直流伺服电机内置行星减速器。无刷直流电机为振镜系统的动力来源，其运动输出性能决定了最终的振镜系统表现出的运动能力，行星减速器增加其输出力矩并且改变输出速度。

在一个实施例中，刚柔耦合传动轴的外轴13和电机5放置在第一安装孔15和第二安装孔7之间。当然，本领域技术人员可以根据实际的需求布置外轴13和电机5的位置，也可以根据不同安装孔的数量和位置布置外轴13和电机5。

在一个实施例中，两个安装孔的相对侧设置有第一透盖3和第二透盖8，两个安装孔的相对侧设置有第一端盖1和第二端盖10。可以理解的是，本领域技术人员可以根据安装孔的布置方式，合理地设置端盖和透盖的数量和位置。

工作状态：安装座11与外部连接定位固定后，电机5带动刚柔耦合传动内轴4旋转，柔性部14产生弹性变形，带动刚柔耦合传动轴外轴13转动，反射镜片随刚柔耦合传动轴外轴13运动。

工作原理：在电机的作用下，并优选通过行星减速器驱动刚柔耦合传动轴旋转，启动时通过刚柔耦合传动内外轴之间的柔性铰链弹性变形补偿运动副摩擦死区的位移，实现振镜系统的快速启动、高速运动和精确定位。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种用于激光武器的刚柔耦合振镜装置，所述刚柔耦合振镜装置包括：安装座、轴承、刚柔耦合传动轴、电机、基座、反射镜片；所述安装座上设有安装孔；所述刚柔耦合传动轴包括：内轴、柔性部与外轴，所述内轴与所述外轴通过所述柔性部连接；所述安装孔内放置所述轴承；所述刚柔耦合传动轴的所述内轴的连接所述轴承；所述基座设置在所述刚柔耦合传动轴的所述外轴上；所述反射镜片设置在所述基座上；所述电机用于带动所述刚柔耦合传动轴的所述内轴。本发明启动时通过刚柔耦合传动内外轴之间的柔性铰链弹性变形补偿运动副摩擦死区的位移，实现振镜系统的快速启动、高速运动和精确定位。

技术研发人员：杨志军;王炫予;苏丽云
受保护的技术使用者：广东工业大学
技术研发日：2019.05.09
技术公布日：2019.08.20