一种立式五轴模拟运动仿真转台的制作方法

本实用新型属于仿真转台领域，特别涉及一种立式五轴模拟运动仿真转台。

背景技术：

五轴仿真转台是红外成像半实物仿真系统的关键设备，用于模拟飞行器自身状态的内部偏航、俯仰和滚动姿态运动以及红外、紫外、射频目标俯仰、偏航姿态运动。五轴仿真转台由目标两轴转台和三轴转台组成，具有结构紧凑、相对位置精度高、调整稳定性好且所需工作空间小，通过更换成像设备可以用于红外或射频制导武器的半实物仿真，具有良好的通用性。随着对模拟实验的指标需求提升，从而要求其仿真用五轴转台必需具备大视场角、大转角范围、高频动态等技术指标，但对于被驱动末端的载物云台，其转动惯量大，在其达到转动极限位置时，用于角度限位的组件容易损坏，而造成限位失效。

技术实现要素：

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种立式五轴模拟运动仿真转台，能稳定的保证限位结构的正常限位作用。

技术方案：为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种立式五轴模拟运动仿真转台，包括仿真转台本体，所述仿真转台本体的载物云台包括固定座、转动座和转轴，所述固定座相对固定设置，所述转轴穿设并转动在固定座上，所述转轴的一端与转动座连接，所述转动座转动设置在固定座上，所述转轴上设置有限位件，所述限位件上沿转轴的转动方向绕设有牵拉绳，所述牵拉绳的一端连接于限位件上，且所述牵拉绳的另一端连接于缓冲组件上；当所述牵拉绳完全绕设在限位件上的状态下，所述牵拉绳牵拉阻止转轴的转动。

进一步的，所述固定座为杯状体结构，所述限位件为设置在固定座内腔中的规则圆盘状结构，且所述限位件、固定座与转轴同轴设置，所述限位件的圆周壁与固定座的圆周壁体间隙设置，所述限位件的圆周壁上凹设有容纳牵拉绳的环状的导向凹槽，所述固定座上对应导向凹槽开设有穿孔，所述牵拉绳的一端固定连接在限位件的圆周壁上，且另一端通过穿孔伸出至固定座的外部。

进一步的，所述缓冲组件包括缓冲壳体、缓冲支撑体和弹性体，所述缓冲壳体为包含有内腔的且两端封闭的筒体结构，所述缓冲支撑体沿轴向滑动设置在所述缓冲壳体的内腔中，所述牵拉绳伸出固定座外的一端从缓冲壳体的一端穿进缓冲壳体的内腔中与缓冲支撑体连接，所述缓冲支撑体与缓冲壳体上牵拉绳伸入一端的端部之间设置有弹性体。

有益效果：本实用新型的通过牵拉绳和限位件对转动座的转动角度进行限位，通过调整牵拉绳长度或者限位件直径大小和调整不同的限位角度；而且通过缓冲组件对限位后的限位件进行缓冲，能够保证在限位时有一定的缓冲角度，保护驱动组件，且该装置整体结构简单，能保证限位结构的限位同时还能适当的调整其限位角度幅度。

附图说明

附图1为本实用新型的整体结构的立体示意图；

附图2为本实用新型的载物云台的整体结构示意图；

附图3为本实用新型的载物云台的俯视图；

附图4为图3中A-A向的半剖示意图；

附图5为本实用新型的限位件及缓冲组件的结构示意图；

附图6为本实用新型的图1中局部B的放大示意图；

附图7为本实用新型的图3中局部C的放大示意图；

附图8为本实用新型的推力导轮的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明。

如附图1至附图4所示，一种立式五轴模拟运动仿真转台，包括仿真转台本体1，所述仿真转台本体1包括周向转动在底座上的转台1a，设置在转台1a上的外框架1b，所述外框架1b的两端转动设置有目标框架1c，所述外框架上还转动设置有中框架1f，所述中框架1f的两端转动设置有内框架1d，内框架1d上转动设置有载物云台2，该部分结构与现有的普通仿真转台相同，实现多个自由度的转动、偏转等。所述仿真转台本体1的载物云台2包括固定座3、转动座4和转轴6，所述固定座3与内框架1d相对固定设置，所述固定座3为杯状体结构，所述转轴6穿设并转动在固定座3上，所述转轴的一端与转动座4连接，且一端设置有驱动电机5，用于转动座的驱动，所述转动座4转动设置在固定座3上，所述转轴6上同轴固定设置有限位件7，所述限位件7为设置在固定座3内腔中的规则圆盘状结构，所述限位件7上沿转轴6的转动方向绕设有牵拉绳8，所述牵拉绳8的一端连接于限位件7上，且所述牵拉绳8的另一端连接于缓冲组件上；当所述牵拉绳8完全绕设在限位件7上的状态下，也即转动座转动到了极限位置，所述牵拉绳8牵拉阻止转轴6的转动。通过牵拉绳和限位件对转动座的转动角度进行限位，通过调整牵拉绳长度或者限位件直径大小和调整不同的限位角度；牵拉绳8越长，在限位件7上能够绕设的圈数越多、距离越大，则转动座可转动的圈数和角度越大；牵拉绳越短，其在限位件上绕设的弧度越小，则转动座可转动的角度越小。相较于挡销式的限位结构，通过牵拉绳和限位件7可防止限位结构损坏，保证限位的正常，而且通过缓冲组件对限位后的限位件进行缓冲，能够保证在限位时有一定的缓冲角度，保护驱动组件，且该装置整体结构简单，能保证限位结构的限位同时还能适当的调整其限位角度幅度。

如附图4所示，所述限位件7、固定座3与转轴6同轴设置，所述限位件7的圆周壁与固定座3的圆周壁体间隙设置，所述限位件7的圆周壁上凹设有容纳牵拉绳8的环状的导向凹槽10，导向凹槽10与牵拉绳的直径匹配设置，通过将缠绕的牵拉绳容置与导向凹槽内，一方面利于牵拉绳的缠绕导向，另一方面，也避免牵拉绳与固定座3的内壁产生干涉，为增加缠绕圈数，该导向凹槽可以是螺旋槽，本实施例以一圈环状的导向凹槽为例说明，牵拉绳的一端固定在导向凹槽内，当限位件随转轴转动360°后，达到限位位置，牵拉绳在限位件上绕设一周；所述固定座3上对应导向凹槽10开设有供牵拉绳8通过的穿孔9，所述牵拉绳8的一端固定连接在限位件7的圆周壁上，且另一端通过穿孔9伸出至固定座3的外部并与缓冲组件连接。

所述缓冲组件包括缓冲壳体11、缓冲支撑体12和弹性体13，所述缓冲壳体11为包含有内腔的且两端封闭的筒体结构，所述缓冲壳体沿转轴6的轴线方向设置在固定座3上，所述缓冲支撑体12沿轴向滑动设置在所述缓冲壳体11的内腔中，所述牵拉绳8伸出固定座3外的一端从缓冲壳体11的一端穿进缓冲壳体11的内腔中与缓冲支撑体12连接，缓冲支撑体12为一柱形滑块，滑动在缓冲壳体11内，所述缓冲支撑体12与缓冲壳体11上牵拉绳8伸入一端的端部之间设置有弹性体13，所述弹性体13为弹簧，套设在牵拉绳8的外侧，当转动座4继续转动到达该方向上的极限位置时，牵拉绳8缠绕在限位件7上，且同时，牵拉绳8拉动缓冲支撑体12，并压缩弹性件13，且通过弹性件13缓冲牵拉绳8对转轴6的拉力，以减少其它转动框架在转动时对载物云台的惯性力。而且，通过圆盘状的限位件7，在达到限位位置时，能够通过牵拉绳8增加转轴的力矩，减少其转动惯性，以在限位位置处快速停止。

在转轴6在转动零位状态下，所述牵拉绳8与限位件7的连接点与穿孔9对应设置；在转轴6转动到极限位置状态下，所述牵拉绳8拉紧缓冲支撑体12压缩式弹性体13，且所述牵拉绳8绕设在限位件7上一周，形成一个-360～+360°的转动范围。

如附图5至附图8所示，还包括设置在固定座3上的牵拉绳推力组件，且所述牵拉绳推力组件设置在穿孔9与缓冲组件之间；所述牵拉绳推力组件包括定向导轮16、推力导轮14和限位条17，所述定向导轮16、推力导轮17分别设置在牵拉绳8的两侧，且定向导轮与推力导轮相对转动并接触牵拉绳设置，所述限位条17设置在定向导轮和推力导轮的转轴上，且所述限位条17限位牵拉绳8在定向导轮与推力导轮之间位移，推力导轮推动牵拉绳向缓冲组件的一侧位移。通过推力导轮反向推动牵拉绳8，使得穿孔9与固定座内部的牵拉绳绳段处于绷紧的状态，防止线缆过松，保证牵拉绳在限位件上的正常缠绕。

所述推力导轮17包括同轴设置的导轮转轴171和导轮170，所述导轮170的外圆周壁体上包含有若干推力翅片172，若干所述推力翅片172为强磁片，且所述推力翅片172的同一相同磁极面朝外设置，各所述推力翅片172分别与刀轮170的外圆周壁相切，形成圆周向的波浪起伏式结构；相距推力导轮17设置有永磁铁15，所述永磁铁15靠近穿孔9的一侧设置，所述永磁铁位于导轮17的内侧，也即靠近牵拉绳的一侧，永磁铁的磁力作用与推力翅片172，使其且周向转动，但其对牵拉绳的推动力小于牵拉绳在限位件上缠绕的拉力，所述永磁铁15朝向刀轮171的一面磁极与推力翅片172朝外的磁极磁性相同；所述导轮170从穿孔9的一侧向缓冲组件的一侧转动。当转动座4在转动角度区间范围内时，所述牵拉绳8处于松弛状态，未绕设在限位件7上的牵拉绳从穿孔9向外露出；所述定向导轮16和推力导轮17分别转动设置在固定座3上，且接触牵拉绳8，推力导轮17上的推力翅片172与永磁铁15相对设置且磁极相同，且永磁铁位于导轮的内侧，推力翅片在相斥的磁力作用下周向转动，转动方向为从穿孔9至缓冲组件一侧，牵拉绳8跟随推力导轮位移，绷直穿孔9至限位件7之间的牵拉绳绳段。

一种立式五轴模拟运动仿真转台的方法，包括以下步骤：

S1：驱动电机5驱动转动座4转动进行仿真模拟实验，当转动座4向某一侧转动时，转轴6上的限位件7跟随转动，并使得松弛的牵拉绳缠绕在限位件7圆周壁上的导向凹槽10内，当转动座4继续转动到达该方向上的极限位置时，牵拉绳8缠绕在限位件7上，且同时，牵拉绳8拉动缓冲支撑体12，并压缩弹性件13，且通过弹性件13缓冲牵拉绳8对转轴6的拉力，同时增大转轴6的力矩，限位转轴6的最大转动角度；

S2：当转动座4在转动角度区间范围内时，所述牵拉绳8处于松弛状态，未绕设在限位件7上的牵拉绳从穿孔9向外露出；所述定向导轮16和推力导轮17分别转动设置在固定座3上，且接触牵拉绳8，推力导轮17上的推力翅片172与永磁铁15相对设置且磁极相同，且永磁铁位于导轮的内侧，推力翅片在相斥的磁力作用下周向转动，转动方向为从穿孔9至缓冲组件一侧，牵拉绳8跟随推力导轮位移，绷直穿孔9至限位件7之间的牵拉绳绳段。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。