一种具有间隙反馈功能的消回差自锁云台机构的制作方法

本技术涉及云台驱动，特指一种具有间隙反馈功能的消回差自锁云台机构。

背景技术：

1、众所周知，在蜗轮蜗杆传动机构中，蜗轮蜗杆的中心距和轴线正交误差是蜗轮蜗杆传动间隙的关键因素，传动间隙过小会增大阻力降低传动效率，传动间隙过大会增大空回间隙，若想合理减小蜗轮蜗杆传动间隙，就必须对蜗轮蜗杆的中心距和轴线正交误差进行调整，保证蜗轮蜗杆之间具有合理的传动间隙，满足空回间隙和传动效率要求。

2、对于云台的蜗轮蜗杆而言，在云台组装完成后，如果蜗轮蜗杆存在较大的间隙，就会产生回差，影响云台的运动精度；虽然市场上也出现了可以调节蜗轮蜗杆间隙的装置，如现有技术201520462391.9公开的一种云台的蜗轮蜗杆运动间隙调整装置，现有技术201820596087.7公开的一种可编程自动化节点云台，现有技术201820351917.x公开的一种手动式调节蜗轮蜗杆研磨装置，上述现有技术虽然能调节蜗轮蜗杆的间隙，但只能手工根据经验调整，不能自动消除蜗轮蜗杆的间隙，且均不具备间隙检测反馈功能。

技术实现思路

1、本实用新型目的是为了克服现有技术的不足而提供一种具有间隙反馈功能的消回差自锁云台机构，具有间隙检测反馈功能，可自动消除蜗轮蜗杆间隙，无需手动调整操作，提高云台的运动精度。

2、为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种具有间隙反馈功能的消回差自锁云台机构，包含安装板、与安装板平行放置用于连接负载的连接板、滑动设置在安装板上的活动座、分别设置在活动座内且相互啮合的蜗轮和蜗杆、设置在活动座上用于驱动蜗杆转动的驱动组件、与安装板垂直放置且分别与蜗轮和连接板连接的空心轴、设置在安装板上用于自动调节蜗轮蜗杆间隙的间隙调节组件、设置在空心轴与蜗轮连接端部的蜗轮旋转编码器组件、设置在蜗杆另一端的蜗杆旋转编码器组件；所述空心轴与蜗轮同轴放置，只能转动，不能轴向和径向移动。

3、优选的，所述蜗轮旋转编码器组件包括同轴设置在空心轴端部且伸出活动座外的连接盘、设置连接盘外端的蜗轮码盘、用于读取蜗轮码盘的蜗轮编码器读头；

4、所述蜗杆旋转编码器组件包括同轴设置在蜗杆上的蜗杆码盘、设置在活动座上且位于蜗杆码盘外侧的蜗杆编码器读头。

5、优选的，所述安装板和连接板上设置有一组空间角度传感器。

6、优选的，所述间隙调节组件包括设置在安装板上的导向座、穿过导向座与活动座连接的导向杆、设置在导向杆上的挡片、套设在导向杆上且位于导向座和挡片之间的弹簧；所述导向杆与蜗杆垂直放置。

7、优选的，所述蜗杆和导向座分别位于蜗轮的两侧；所述导向座位于活动座和挡片之间，在弹簧的弹力下通过导向杆拉动活动座，使蜗杆和导向杆靠近消除间隙。

8、优选的，所述蜗轮和导向座分别位于蜗杆的两侧；所述挡片位于活动座和导向座之间，在弹簧的弹力下通过导向杆推动活动座，使蜗杆和导向杆靠近消除间隙。

9、优选的，所述活动座与安装板的连接处设置有凸边；所述凸边上设置有多条与导向杆平行放置的长条孔；所述凸边上还设置有多个分别穿过长条孔与安装板连接的螺栓，使得活动座只能沿着导向杆方向平移，不能沿着蜗轮轴线方向移动。

10、优选的，所述安装板上设置有轴承座；所述活动座和轴承座分别设置在安装板两侧，且相对放置；所述空心轴部分设置在轴承座内；所述轴承座内分别设置有套设在空心轴上的弓形弹性件和轴承；所述弓形弹性件位于蜗轮和轴承之间，且分别抵在蜗轮侧面和轴承内圈上。

11、优选的，所述空心轴位于轴承座内的端部设置有外凸的内轴肩；所述轴承座内设置有与内轴肩对应的外轴肩；所述轴承的外圈和内圈分别通过外轴肩和内轴肩定位；所述轴承座内在内轴肩上还套设有骨架油封。

12、优选的，所述驱动组件包括设置在活动座上的支撑架、设置在支撑架上的电机、分别用于连接电机输出端和蜗杆的带传动。

13、由于上述技术方案的运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

14、1、本实用新型通过间隙调节组件能自动调整活动座位置，由于蜗轮是与空心轴连接只能转动，而蜗杆是安装在活动座上的，能与活动座同步移动，从而通过间隙调节组件能消除蜗轮蜗杆之间的间隙，且通过空心轴和蜗杆端部设置的旋转编码器组件，能实时进行回差检测反馈，大大提高了云台的运动精度；

15、2、本实用新型通过在安装板和连接板上设置一组空间角度传感器，通过计算两个空间位置传感器的差值，可以得到负载相对安装板旋转的角度，并且可以得到安装板在空位中的位置及角度变化，进一步提高云台的运动精度；

16、3、本实用新型通过在蜗轮和轴承之间设置弓形弹性件，利用弓形弹性件的弹性弥补配合公差，能大大降低蜗轮侧面、空心轴以及轴承轴向的加工精度，降低生产成本，且便于组装；

17、4、本实用新型采用蜗轮蜗杆减速，不仅负载能力强，负载刚性好，且掉电可以自锁，具有结构简单紧凑、重量轻等优点。

技术特征：

1.一种具有间隙反馈功能的消回差自锁云台机构，其特征在于：包含安装板、与安装板平行放置用于连接负载的连接板、滑动设置在安装板上的活动座、分别设置在活动座内且相互啮合的蜗轮和蜗杆、设置在活动座上用于驱动蜗杆转动的驱动组件、与安装板垂直放置且分别与蜗轮和连接板连接的空心轴、设置在安装板上用于自动调节蜗轮蜗杆间隙的间隙调节组件、设置在空心轴与蜗轮连接端部的蜗轮旋转编码器组件、设置在蜗杆另一端的蜗杆旋转编码器组件；所述空心轴与蜗轮同轴放置，只能转动，不能轴向和径向移动。

2.根据权利要求1所述的具有间隙反馈功能的消回差自锁云台机构，其特征在于：所述蜗轮旋转编码器组件包括同轴设置在空心轴端部且伸出活动座外的连接盘、设置连接盘外端的蜗轮码盘、用于读取蜗轮码盘的蜗轮编码器读头；

3.根据权利要求2所述的具有间隙反馈功能的消回差自锁云台机构，其特征在于：所述安装板和连接板上设置有一组空间角度传感器。

4.根据权利要求3所述的具有间隙反馈功能的消回差自锁云台机构，其特征在于：所述间隙调节组件包括设置在安装板上的导向座、穿过导向座与活动座连接的导向杆、设置在导向杆上的挡片、套设在导向杆上且位于导向座和挡片之间的弹簧；所述导向杆与蜗杆垂直放置。

5.根据权利要求4所述的具有间隙反馈功能的消回差自锁云台机构，其特征在于：所述蜗杆和导向座分别位于蜗轮的两侧；所述导向座位于活动座和挡片之间，在弹簧的弹力下通过导向杆拉动活动座，使蜗杆和导向杆靠近消除间隙。

6.根据权利要求4所述的具有间隙反馈功能的消回差自锁云台机构，其特征在于：所述蜗轮和导向座分别位于蜗杆的两侧；所述挡片位于活动座和导向座之间，在弹簧的弹力下通过导向杆推动活动座，使蜗杆和导向杆靠近消除间隙。

7.根据权利要求5或6所述的具有间隙反馈功能的消回差自锁云台机构，其特征在于：所述活动座与安装板的连接处设置有凸边；所述凸边上设置有多条与导向杆平行放置的长条孔；所述凸边上还设置有多个分别穿过长条孔与安装板连接的螺栓，使得活动座只能沿着导向杆方向平移，不能沿着蜗轮轴线方向移动。

8.根据权利要求1-6任意一项所述的具有间隙反馈功能的消回差自锁云台机构，其特征在于：所述安装板上设置有轴承座；所述活动座和轴承座分别设置在安装板两侧，且相对放置；所述空心轴部分设置在轴承座内；所述轴承座内分别设置有套设在空心轴上的弓形弹性件和轴承；所述弓形弹性件位于蜗轮和轴承之间，且分别抵在蜗轮侧面和轴承内圈上。

9.根据权利要求8所述的具有间隙反馈功能的消回差自锁云台机构，其特征在于：所述空心轴位于轴承座内的端部设置有外凸的内轴肩；所述轴承座内设置有与内轴肩对应的外轴肩；所述轴承的外圈和内圈分别通过外轴肩和内轴肩定位；所述轴承座内在内轴肩上还套设有骨架油封。

10.根据权利要求9所述的具有间隙反馈功能的消回差自锁云台机构，其特征在于：所述驱动组件包括设置在活动座上的支撑架、设置在支撑架上的电机、分别用于连接电机输出端和蜗杆的带传动。

技术总结
本技术涉及一种具有间隙反馈功能的消回差自锁云台机构，包含安装板、与安装板平行放置用于连接负载的连接板、滑动设置在安装板上的活动座、分别设置在活动座内且相互啮合的蜗轮和蜗杆、设置在活动座上用于驱动蜗杆转动的驱动组件、与安装板垂直放置且分别与蜗轮和连接板连接的空心轴、设置在安装板上用于自动调节蜗轮蜗杆间隙的间隙调节组件、分别设置在空心轴和蜗杆端部的旋转编码器组件；所述空心轴与蜗轮同轴放置，只能转动，不能轴向和径向移动；本技术通过间隙调节组件能自动调整活动座位置，消除蜗轮蜗杆间隙，且通过空心轴和蜗杆端部设置的旋转编码器组件，能实时进行回差检测反馈，大大提高了云台的运动精度。

技术研发人员：周诗丹
受保护的技术使用者：苏州集联科物联科技有限公司
技术研发日：20230913
技术公布日：2024/4/7