專利名稱：全天候全方向伺服機構的制作方法
技術領域：
全天候全方向伺服機構主要由水平方位旋轉和垂直俯仰旋轉聯合組成。用 它承載不同的負載可以完成各種業務的需求。比如在無線電領域，用它承載天 線，可以在空中各個方向上發射和接收無線電信號，以達到各種預期的目的； 在其它領域，比如承載攝像、新聞錄影，甚至安全保衛等裝置，可以構成不同 目的的系統。
全天候全方向伺服機構是密封結構，在陰晴雨雪天氣均可使用。并且配合 運動控制器，使用計算機編程，或若干任務定制，可實現全自動全任務連續測 量，并記錄、打印、回放所有的測試數據和結果。
2.
背景技術：
目甜在全國無線電領域中用于無線電頻譜自動監測的便攜式系統，是我們 研究所研發的設備，它T- 2001年6月通過了國家信息產業部生產定型鑒定，鑒 定結論是"該系統屬國內首創，達到當前國際同類產品的先進水平"，"具有良 好的推廣應用前景"。全天候全方向伺服機構就是對上述系統中的伺服機構進行
了一些結構J:的改進，使其更緊湊、更方便，特別是更加密封，能防附、能全
天候工作。
3. 發明內容
3.1水平方位旋轉運動
3.1.1 指標
轉動范圍0° 360° 。 3.1.2結構
方位盤(7)和俯仰盤(10)由對稱連接板連為一體，可以在中心支撐軸(2)
上轉動。
方位減速器(14)由微電機和x: 1減速機組成，X在1 5000范圍內選 取，在減速機輸出軸上有方位主動輪(16)，它和限位齒輪(5)共同嚙合組成 y: l減速過程，y在l 100范圍內選取，這樣可以使方位盤和俯仰盤在中心支 撐軸上轉動。也就形成水平O。 360°的方位轉動。
機械限位采用活動舌銷子自動限位技術，由限位齒輪(5)、限位環(6)、限 位塊等組成，限位環可以在限位齒輪中活動，以保證O。 360°的方位轉動無 陰影區。水平旋轉電氣限位由光耦片和光耦組成。
3.2垂直俯仰旋轉運動
3. 2. 1 指標
轉動范圍-20° 90° 。
3. 2. 2 結構
俯仰運動機構集中在俯仰盤(10)上。俯仰減速器(8)由微電機和x: 1 減速機組成，x在1 5000范圍內選取，通過蝸桿和蝸輪或者傘齒輪結構嚙合 形成y: 1的減速過程，y在l 100范圍內選取。減速機輸出軸上的蝸桿(11) 和蝸輪(13)形成二次減速。
釆用蝸桿蝸輪結構可以使負載運動具有自鎖，靜止時位置穩定可靠。
3.3密封結構
全天候全方向伺服機構外觀是一個"桶"形鋁制罩(或玻璃鋼罩)，它可以 平臂伸出，在伸出口有密封套(19)密封，可以保證在陰晴雨雪天氣全天候工作。
3.4支撐軸
支撐軸(2)為中心空鋼管，固定在連接法蘭座(1)上。運動體內所有的 電源線和信號線都經中心空鋼管中穿過，然后從連接法蘭座出線孔穿出，再固
定在接線座上。
4.
說明書附圖見圖l和圖2。
圖1為全天候全方向伺服機構縱向剖面圖
圖2為全天候全方向伺服機構A A向剖面圖
圖l中主要部位名稱l.連接法蘭座2.支撐軸3.下罩底板4.下罩 5.限位齒輪6.限位環7.方位盤8.俯仰減速器9.上罩IO.俯仰盤 11.蝸桿i2.光耦13.蝸輪14.方位減速器15.蝸輪軸16.方位主動輪
圖2中主要部位名稱17.天線支座18.轉接法蘭19.密封套20.光耦 片21.定位法蘭22.限位套23.方位光耦24.俯仰編碼器25.支板
5.具體實施方式
以下對主要部位的實施方式進行說明
在圖1和圖2中，支撐軸(2)是一根空心鋼管，內部穿行各種電源線和信 號線，它固定在連接法蘭座(1)上。電源線和信號線焊接在電纜座上，電纜座 固定在下罩底板(3)上。下罩(4)固定在下罩底板上，使機構下端部件封閉。 限位齒輪(5)固定在支撐軸上。方位減速器(14)由微電機和行星減速機組成， 它固定在方位盤(7)上，其輸出軸上固定的方位主動輪(16)和限位齒輪嚙合， 通電后方位減速器帶著方位盤繞限位齒輪水平轉動，同時通過對稱連接板使俯 仰盤(10)和方位盤同時水平轉動。俯仰減速器(8)由微電機和行星減速機組 成，它固定在俯仰盤上，其輸出軸上固定的蝸桿(11)和蝸輪(13)嚙合，通 電后，使水平轉動變為垂直俯仰轉動。上罩(9)是全天候全方向伺服機構的外 殼，起密封作用。
外部負載(比如天線、攝像機等)固定在支板(25)上，支板通過轉接法 蘭(18)固定在蝸輪軸上，在蝸輪帶動下，負載可以在垂直面內轉動。方位轉 動機械限位是由限位環(6)和限位齒輪(5)組成，其電氣限位由方位光耦(23)
組成；方位轉動角度通過固定在碼盤軸上的編碼器讀取。俯仰轉動機械限位是 由定位法蘭(21)和限位套(22)組成，其電氣限位由光耦(12)組成；俯仰 轉動角度通過固定在蝸輪軸上的俯仰編碼器(24)讀取。
權利要求1.全天候全方向伺服機構，在一個密閉的外殼中，微電機、減速機、齒輪、蝸輪、蝸桿、機械限位、電氣限位、編碼器、支撐軸、線纜順序連接，其特征是由方位減速器(14)通過限位齒輪嚙合形成水平方位0°～360°的旋轉運動，由俯仰減速器(8)通過蝸輪蝸桿或者傘齒輪結構形成垂直面內俯仰-20°～90°的旋轉運動。
2. 根據權利要求1所述的全天候全方向伺服機構，其特征是方位減速器(14) 由微電機和x: 1減速機組成,x在1 5000范圍內選取，它和限位齒輪(5)共 同嚙合組成y: 1減速過程，y在1 100范圍內選取；俯仰減速器(8)由微電機 和x: l減速機組成，x在l 5000范圍內選取，通過蝸桿和蝸輪或者傘齒輪結構 嚙合形成y: l的減速過程，y在l 100范圍內選取。
3. 根據權利要求1所述的全天候全方向伺服機構，其特征是水平方位轉動的機械限位采用活動舌銷子限位技術，限位環(6)可以在限位齒輪(5)的槽中活 動，通過限位塊共同限位，可以完成水平方位0° 360°無陰影區的轉動。水 平方位轉動和垂直俯仰轉動的電氣限位皆采用光耦完成。
4. 根據權利要求1所述的全天候全方向伺服機構，其特征是通過編碼器獲取 水平方位轉動和垂直俯仰轉動角度數據，可以計算顯示到屏幕上，所有電源線和 信號線都集中在支撐軸(2)的中空管中，從本機構下方引出。
專利摘要一種全天候全方向伺服機構，它由方位減速器驅動形成水平面0°～360°的轉動，它由俯仰減速器驅動形成垂直面-20°～90°的轉動；它有創新設計、工作可靠的機械限位和性能準確的電氣限位；它有轉動角度讀取精確的編碼器；它密封在一個鋁質金屬外殼(也可以是一體化塑鋼或玻璃鋼材料的桶形外殼)內，能全天候工作；它連接不同的負載(如天線、攝像機等)，可以檢測空間各個方向的信息；它廣泛應用在通信、檢測、媒體、安全保衛等領域。
文檔編號H04N5/232GK201004181SQ200620078868
公開日2008年1月9日 申請日期2006年4月25日 優先權日2006年4月25日
發明者高永龍 申請人:國家無線電頻譜管理研究所