一种并联轴系的双轴高精度仿真转台的制作方法

本发明涉及双轴高精度仿真转台，尤其是涉及一种并联轴系的双轴高精度仿真转台，传统的仿真转台为单个轴独立运动，或做三个不同轴系的运动，而该双轴仿真转台可以实现负载和目标的同时且独立的仿真运动。

背景技术：

随着新技术的发展和工业活动的需要，如今转台使用的环境要求和功能要求也越来越高。传统的转台测试设备只需要测试负载的运动特性即可，之后发展成为测试负载与某个静止目标的相对运动特性。如今这种测试方式已经无法满足使用要求了，需要能够模拟负载与目标之间的真实运动。

技术实现要素：

本发明的目的在现有的单轴仿真转台的基础上增加一套方位轴系，使得仿真转台变为双方位轴系的仿真转台。该双轴仿真转台可实现两个轴系的独立的仿真运动，并且均有独立的测角系统，实现高精度的角度定位。本发明涉及的双轴仿真转台具有体积小、重量轻、性能稳定、制造成本低等优点。

本发明的目的是这样实现的：

一种并联轴系的双轴高精度仿真转台主要由底座、方位轴系ⅰ、方位轴系ⅱ、台面ⅰ、台面ⅱ、力矩电机、测角传感器等部分组成，特点是两个方位轴系采用并联安装的方式实现了两个方位轴的运动，两个轴系分别通过两台电机进行驱动，使其能够独立运动，并完成闭环控制和仿真功能。

本发明的双轴高精度仿真转台主要依靠的是一种并联轴系结构实现的双轴转台。两个轴系的并联方式为轴套轴的方式，即一个轴嵌套在另一个轴孔内的结构方式。该方式下，两个轴系主要依靠三对轴承实现了轴系与底座和轴系与轴系之间的连接。两个轴系分别采用一台永磁直流力矩电机驱动，电机按照上下分布的方式分别与方位轴系ⅰ和方位轴系ⅱ相连接。相对应的两个轴系同样有独立的测角传感器，方位轴系ⅰ采用钢栅带最为测角，该测角传感器可以不安装在轴端，而套在轴系的径向，因此不占用方位轴系ⅱ的空间。方位轴系ⅱ的轴端是露出来的，因此可以采用常规的元光栅做为测角传感器。两个轴系的台面采用上下分布的结构，可实现两个轴系的同时运动。

附图说明：

图1转台总体示意图ⅰ

图2转台总体示意图ⅱ

图3转台结构剖视图

图4转台结构俯视图

如下图中示：

1、底座2、精密轴承组件ⅰ3、方位轴系ⅰ

4、直流力矩电机ⅰ5、精密轴承组件ⅱ6、方位轴系ⅱ

7、直流力矩电机ⅱ8、精密轴承组件ⅲ9、台面ⅰ

10、台面ⅱ11、目标负载12、负载

13、负载过渡支架14、圆光栅15、机械限位ⅱ

16、电气限位ⅱ17、钢栅带18、机械限位ⅰ

19、电气限位ⅰ

具体实施方式：

下面结合实施例并对照附图对本发明作进一步说明。

一种并联轴系的双轴高精度仿真转台，包括由底座、方位轴系ⅰ、方位轴系ⅱ、电机、测角传感器及机械限位装置等部件组成。特征是底座(1)由三个调平地脚置于水平地面上，在底座(1)上端安装一套精密轴承组件ⅰ(2)，在该组件内安装方位轴系ⅰ(3)，轴系的轴肩与轴承内圈上端面压紧，下端面通过螺母并紧，使其可靠连接。在方位轴系ⅰ(3)的轴孔内部装有一套精密轴承组件ⅱ(5)，该组件的主要目的是稳定的过渡轴系ⅰ和轴系ⅱ，使其能够以较小的摩擦力进行相对运动。在精密轴承组件ⅱ(5)中安装方位轴系ⅱ(6)，安装方式与方位轴系ⅰ(3)的安装方式一致。在方位轴系ⅱ(6)的下端再安装一套精密轴承组件ⅲ(8)，该组件外圈与底座(1)相固定。这样整个的轴系ⅰ和轴系ⅱ能够稳定可靠的运转，并且可以保证很高的同轴度。

方位轴系ⅰ(3)的上端安装台面ⅰ(9)，台面(9)上安装负载过渡支架(13)和负载(12)，方位轴系ⅱ(6)的上端安装台面ⅱ(10)和目标负载(11)。

在方位轴系ⅰ(3)和方位轴系ⅱ(6)的外部均安装有直流力矩电机ⅰ(4)和直流力矩电机ⅱ(7)做为其驱动元件。

在方位轴系ⅰ的上端安装有钢栅带(17)、机械限位ⅰ(18)、电气限位ⅰ(19)，在方位轴系ⅱ的下端安装有圆光栅(14)、机械限位ⅱ(15)、电气限位ⅱ(16)。

工作方式：转台通电之后通过测控软件可控制转台的运转。方位轴系ⅰ的运动范围为±150゜，方位轴系ⅱ的运动方位为±120゜。

通电之后两个轴系的电机均进行使能，当方位轴系ⅰ运动，方位轴系ⅱ不运动的时候，轴系ⅰ按照给定的运动方式进行控制运动，而轴系ⅱ通过电机的时候，对轴系进行电气锁紧，反之当方位轴系ⅱ运动，方位轴系ⅰ不运动的时候，同样通过该方式实现。

若当两个轴系均要运动的时候，则两个电机均根据给定的运动方式进行运动。由于电机的余量较大，因此轴系之间的摩擦力可以被克服，因而实现两个轴系同时进行摇摆运动，并且均能满足“双十”指标。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种并联轴系的双轴高精度仿真转台，该双轴台由底座，方位轴系Ⅰ，方位轴Ⅱ，台面Ⅰ和台面Ⅱ等部件组成。双轴高精度仿真转台的两个轴系均为方位轴系，因此轴系结构采用轴套轴的结构方式，即并联轴系。由于是仿真转台，因此该转台的两个轴系均采用独立的直流力矩电机直接驱动，测角均为高精度光栅。每个轴系都有独立的光电限位和机械限位装置。并联轴系高精度仿真转台主要作用用于模拟负载和目标之间的运动，因而两个方位轴系的同轴度也比较高。本发明的并联轴系的双轴高精度仿真转台具有造价成本低、体积小、性能稳定、可靠性高等系列优点。

技术研发人员：黄琛;吕智;钟明华;张长清;周宇友
受保护的技术使用者：九江精密测试技术研究所
技术研发日：2018.10.18
技术公布日：2019.02.22