申请/专利权人：天津航天机电设备研究所

申请日：2018-08-31

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN109018458B

主分类号：B64G7/00

分类号：B64G7/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.12#授权;2019.01.11#实质审查的生效;2018.12.18#公开

摘要：本发明创造提供了一种四维转台，包括由上至下顺次设置的负载盘、支座、溜板及基座；所述溜板滑动安装在基座上，其通过基座上设置的水平方向推送机构实现水平方向直线移动；所述溜板上设有支撑框架，该支撑框架竖直方向滑动设有支撑座，该支撑座通过支撑框架上设置的竖直方向推送机构实现直线移动；所述支撑座水平方向转动设有俯仰轴，支座固装在俯仰轴上；支座竖直方向转动安装有方位轴，方位轴顶部固装在负载盘中心处。本发明创造所述的一种四维转台，在现有二维转台两个自由度的基础上增加竖直、水平两个平动自由度，使转台具备四个自由度的位置和角度调节功能，增加了转台的标定检测功能的通用性。

主权项：1.一种四维转台，其特征在于：包括由上至下顺次设置的负载盘15、支座7、溜板10及基座1；所述溜板10滑动安装在基座1上，其通过基座1上设置的水平方向推送机构9实现水平方向直线移动；所述溜板10上设有支撑框架11，该支撑框架11竖直方向滑动设有支撑座19，该支撑座19通过支撑框架上设置的竖直方向推送机构18实现直线移动；所述支撑座19水平方向转动设有俯仰轴14，俯仰轴14由俯仰轴电机13驱动，支座7固装在俯仰轴14上；支座7竖直方向转动安装有方位轴4，该方位轴4由方位轴电机6驱动，方位轴4顶部固装在负载盘15中心处；所述基座1上设有对溜板10移动距离检测的第一传感器3，所述支撑框架11设有对支撑座移动距离检测的第二传感器8，所述支撑座19上设有对俯仰轴14转动角度检测出的第三传感器12，所述支座7上设有对方位轴4转动角度检测的第四传感器5。

全文数据：一种四维转台技术领域[0001]本发明创造属于航天器地面试验领域，尤其是涉及一种四维转台。背景技术[0002]—随着我国航天事业的飞速发展，航天器对于真空环模试验的需求越来越高。航天器在轨运行的环^不同于地面环境，在轨环境是真空高低温环境，为了提高发射成功率，验证航天器在真空高低温环境下的性能和提高航天器的可靠性，航天器在发射前地面试验过程中都要在真空环境中进行多次环模试验，排除航天器无法适应在轨恶劣环境导致的故障。随着航天器精度要求的不断提高，对真空转台精度提出了更高的要求，转台应能在真空尚低温环境下实现尚精度运动和定位。[0003]航天器在轨环境为高真空，高低温交变环境，普通真空转台虽然可以在其环境下正常使用但仍存在如下的问题：[0004]目前，真空转台运动自由度以方位轴和俯仰轴二维居多，二维转台可以模拟参试产品在真空环境下的姿态调整功能，对于粒子束的标定检测功能，靶标和被测件的相对位置依赖于转台的初始安装位置，对于不同的被测件转台的初始安装位置都需要重新调整，通用性差。发明内容[0005]有鉴于此，本发明创造旨在提出一种四维转台，以实现转台对航天器检测的通用性能。[0006]为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：[0007]一种四维转台，包括由上至下顺次设置的负载盘、支座、溜板及基座；[0008]所述溜板滑动安装在基座上，其通过基座上设置的水平方向推送机构实现水平方向直线移动；[0009]所述溜板上设有支撑框架，该支撑框架竖直方向滑动设有支撑座，该支撑座通过支撑框架上设置的竖直方向推送机构实现直线移动；[0010]所述支撑座水平方向转动设有俯仰轴，俯仰轴由俯仰轴电机驱动，支座固装在俯仰轴上;支座竖直方向转动安装有方位轴，该方位轴由方位轴电机驱动，方位轴顶部固装在负载盘中心处。[0011]进一步的，所述基座上设有对溜板移动距离检测的第一传感器，所述支撑框架设有对支撑座移动距离检测的第二传感器，所述支撑座上设有对俯仰轴转动角度检测出的第三传感器，所述支座上设有对方位轴转动角度检测的第四传感器。[0012]进一步的，所述第一传感器、第二传感器、第三传感器及第四传感器分别为光栅尺位移传感器。[0013]进一步的，所述水平方向推送机构及竖直方向推送机构分别为滚珠丝杆结构。[0014]进一步的，所述俯仰轴及方位轴分别为空心轴结构。[0015]进一步的，所述支座为U型框结构，所述俯仰轴安装在该U型框的侧板上。[0016]相对于现有技术，本发明创造所述的一种四维转台具有以下优势：[0017]本发明创造所述的一种四维转台，结构简单，用于承载航天器的负载盘通过方位轴和俯仰轴安装在支撑座上，支撑座通过竖直推送机构滑动安装在支撑框架上，支撑框架通过水平方向推送机构滑动安装在基座上，在现有二维转台两个自由度的基础上增加竖直、水平两个平动自由度，使转台具备四个自由度的位置和角度调节功能，增加了转台的标定检测功能的通用性。附图说明[0018]构成本发明创造的一部分的附图用来提供对本发明创造的进一步理解，本发明创造的示意性实施例及其说明用于解释本发明创造，并不构成对本发明创造的不当限定。在附图中：[0019]图1为本发明创造实施例所述的一种四维转台主视图；[0020]图2为本发明创造实施例所述的一种四维转台左视图；[0021]图3为本发明创造实施例所述的一种四维转台应用状态图。[0022]附图标记说明：[0023]1-基座;2-水平推送伺服电机;3-第一传感器;4-方位轴;5-第四传感器;6-方位轴电机;7-支座;8-第二传感器;9-水平方向推送机构，10-溜板；11-支撑框架；12-第三传感器；13-俯仰轴电机;14-俯仰轴；15-负载盘；16-真空模拟仓;17_控制柜；18-竖直方向推送机构;19-支撑座。具体实施方式[0024]需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。[0025]在本发明创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前，，、“后，，、“左，，、“右，，、“竖直，，、“水平，，、“顶，，、“底，，、“内'基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。[0026]在本发明创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装，，、“相连，，、“连接，，应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接;可以是机械连接，也可以是电连接;可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。[0027]下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明创造。[0028]如图1、2所示，一种四维转台，包括由上至下顺次设置的负载盘15、支座7、溜板10及基座1;所述溜板10滑动安装在基座1上，其通过基座i上设置的水平方向推送机构9实现水平方向直线移动;所述溜板10上设有支撑框架11，本实施例中，支撑框架u包括四个垂直设置在溜板上的立柱，四个立柱呈方形布置，四个立柱顶部通过连接框固定连接，保证支撑框架11的稳定性，该支撑框架11竖直方向滑动设有支撑座19,本实施例中，为了保证支座7俯仰时稳定性，支撑座19共设置了两个，其各自位于支撑框架11左右侧，两个支撑座丨9正对设置，支撑框架11左右侧各自设置了一竖直方向推送机构18，两个支撑座19各自通过其对应侧的竖直方向推送机构18实现竖直方向的直线移动;每一个支撑座19水平方向转动设有一俯仰轴14,两个俯仰轴14同轴心设置，俯仰轴14由俯仰轴电机13驱动，支座7设置在两个俯仰轴14间，且支座7和两个俯仰轴14分别固接，俯仰轴14转动带动支座7同轴心转动，实现支座7俯仰角度变化;支座7竖直方向转动安装有一方位轴4,该方位轴4由方位轴电机6驱动，方位轴4顶部固装在负载盘15中心处，方位轴4带动负载盘15绕其中心转动，支座7带动负载盘15同步转动，使得负载盘I5俯仰角变化，同时，支座7能够随支撑座19在竖直方向推送机构18作用下实现竖直方向移动，由于支撑座19安装在溜板10上，因此，在水平直线推送机构9作用下，支撑座能够随溜板10水平方向直线移动，综上实现负载盘15水平、竖直、俯仰及绕其中心转动，该负载盘15具有四个自由度。具体实施时，将该四维转台置于真空模拟仓16内，航天器置于负载盘15上，由控制柜17和转台内各种电器例如第一、二、三、四传感器以及驱动水平直线推送机构9的水平驱动电机2、驱动竖直方向推送机构18的伺服电机、俯仰轴电机13、方位轴电机6电连接，实现对信号的采集及对各个电机的控制。[0029]本实施例中，为了检测负载盘15位置具体变化量，所述基座1上设有对溜板10水平直线移动距离检测的第一传感器3,所述支撑框架11设有对支撑座19竖直移动距离检测的第二传感器8，所述支撑座19上设有对俯仰轴14转动角度检测出的第三传感器12，所述支座7上设有对方位轴4转动角度检测的第四传感器5;优选的，所述第一传感器3、第二传感器8、第三传感器12及第四传感器5分别为光栅尺位移传感器。[0030]本实施例中，所述水平方向推送机构9及竖直方向推送机构18分别为滚珠丝杆结构。[0031]本实施例中，为了减轻整个装置的重量，所述俯仰轴14及方位轴4分别为空心轴结构。[0032]本实施例中，所述支座7为U型框结构，包括底板及该底板两侧各自安装的侧板，所述俯仰轴14安装在该U型框的侧板上，所述方位轴4和底板固接。[0033]以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。

权利要求：1.一种四维转台，其特征在于：包括由上至下顺次设置的负载盘（15、支座（7、溜板10及基座⑴；所述溜板（10滑动安装在基座（1上，其通过基座（1上设置的水平方向推送机构9实现水平方向直线移动；所述溜板10上设有支撑框架（11，该支撑框架（11竖直方向滑动设有支撑座（19，该支撑座19通过支撑框架上设置的竖直方向推送机构18实现直线移动；所述支撑座（19水平方向转动设有俯仰轴（14，俯仰轴（14由俯仰轴电机（13驱动，支座⑺固装在俯仰轴（14上;支座⑺竖直方向转动安装有方位轴⑷，该方位轴⑷由方位轴电机⑹驱动，方位轴⑷顶部固装在负载盘15中心处。2.根据权利要求1所述的一种四维转台，其特征在于:所述基座（1上设有对溜板（1〇移动距离检测的第一传感器3，所述支撑框架（11设有对支撑座移动距离检测的第二传感器8，所述支撑座（19上设有对俯仰轴（14转动角度检测出的第三传感器12，所述支座⑺上设有对方位轴⑷转动角度检测的第四传感器⑸。3.根据权利要求2所述的一种四维转台，其特征在于:所述第一传感器3、第二传感器8、第三传感器12及第四传感器5分别为光栅尺位移传感器。4.根据权利要求1所述的一种四维转台，其特征在于:所述水平方向推送机构（9及竖直方向推送机构18分别为滚珠丝杆结构。5.根据权利要求1所述的一种四维转台，其特征在于:所述俯仰轴（14及方位轴4分别为空心轴结构。6.根据权利要求1所述的一种四维转台，其特征在于:所述支座7为u型框结构，所述俯仰轴14安装在该U型框的侧板上。

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