一種姿態(tài)范圍可調(diào)式穩(wěn)定平臺限位機構(gòu)的制作方法
【專利摘要】一種姿態(tài)范圍可調(diào)式穩(wěn)定平臺限位機構(gòu)，包括一個具有滑槽的弧形標尺底殼、兩個帶有標尺窗口的移動滑蓋、兩個限位緊定底塊、兩支限位緊定螺栓和兩個限位擋柱；該限位機構(gòu)成對使用，標尺底殼通過五支固定螺栓與穩(wěn)定平臺方位框架側(cè)板內(nèi)側(cè)固連；當擰松緊定螺栓時，移動滑蓋可在標尺底殼表面自由滑動；當達到預定限位角度時，擰緊限位緊定螺栓，限位擋柱成為限位死檔，阻止俯仰框架的最大姿態(tài)角運動；本發(fā)明可實現(xiàn)穩(wěn)定平臺俯仰框架姿態(tài)范圍可調(diào)式精確限位，并利用移動滑蓋標尺窗口讀出角度示數(shù)；具有操作簡單靈活、適用角度范圍大、限位角度可無級改變、結(jié)構(gòu)緊湊等特點，適用于航空遙感、目標跟蹤等伺服執(zhí)行結(jié)構(gòu)。
【專利說明】-種姿態(tài)范圍可調(diào)式穩(wěn)定平臺限位機構(gòu)

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于航空遙感【技術領域】，涉及一種姿態(tài)范圍可調(diào)式穩(wěn)定平臺限位機構(gòu)，可 用于對穩(wěn)定平臺框架的精確可調(diào)限位和保護，具有操作簡單靈活、適用角度范圍大、限位角 度可無級改變、結(jié)構(gòu)緊湊的特點，適用于航空遙感及目標跟蹤等慣性執(zhí)行結(jié)構(gòu)。

【背景技術】
[0002] 穩(wěn)定跟蹤平臺是航空遙感的關鍵設備之一，主要作用為隔離載體擾動，使光軸 (Line of Sight，L0S)根據(jù)上位機輸出位置指令在慣性空間保持對目標的跟蹤穩(wěn)定。在伺 服狀態(tài)下，穩(wěn)定跟蹤平臺L0S實時跟蹤目標在空間的運動變化，平臺通過對框架的反向驅(qū) 動實時隔離各種擾動因素影響，從而保持載荷姿態(tài)對目標的穩(wěn)定跟蹤。
[0003] 由于飛行器在爬升及降落過程中的顛簸及加速度過大，遙感載荷會造成對航空遙 感穩(wěn)定跟蹤平臺的較大沖擊，在大沖擊力作用下，為保證載荷穩(wěn)定安全，需要對框架運動的 角度范圍進行機械限位；此外，根據(jù)作業(yè)任務的不同，框架姿態(tài)角度范圍需要在一定范圍內(nèi) 不斷進行調(diào)整，因此需要一種姿態(tài)范圍可調(diào)式框架限位機構(gòu)。綜上，在兩軸慣性穩(wěn)定跟蹤平 臺使用中，要求平臺框架需限定到一定的角度范圍內(nèi)，且在不同任務條件下限定角度不同。 所以需要設計可調(diào)式跟蹤平臺俯仰限位機構(gòu)，才能實現(xiàn)其要求的可調(diào)精確機械限位。
[0004] 在現(xiàn)有的航空慣性穩(wěn)定平臺設計中，限位結(jié)構(gòu)有明顯不足，其俯仰限位要么是固 定不可調(diào)整，要么沒有限位結(jié)構(gòu)。典型的國外產(chǎn)品主要有：以色列C0NTR0P精密技術公司 研制的ESP-600C型無人機載光電偵查平臺采用兩軸平臺，其方位轉(zhuǎn)動范圍360° XN、俯 仰+10°?-10°、最大角速度50° /s、最大角加速度-50° /s2,其穩(wěn)定精度達到15urad。 MSSP-3型海事觀察平臺主要用于海事巡邏飛機和巡邏船，采用四框架陀螺穩(wěn)定系統(tǒng)，帶有 高分辨力前視紅外相機、高性能C⑶(Charge Coupled Device，電荷耦合器件）相機和激光 測距儀。這兩種穩(wěn)定平臺代表了二框架結(jié)構(gòu)和四框架二軸機構(gòu)形式穩(wěn)定平臺的國際先進水 平，但是這些總體表現(xiàn)為在體積大、負載/自重比小、精度差等方面的系統(tǒng)性不足，即難以 找到集以上各方面優(yōu)點為一體的產(chǎn)品。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了克服已有技術不能任意調(diào)節(jié)兩軸慣性穩(wěn)定平臺俯仰框架限定角度的問題，設 計一種姿態(tài)范圍可調(diào)式穩(wěn)定跟蹤平臺限位機構(gòu)。
[0006] 本發(fā)明需要解決的技術問題是：設計一種平臺俯仰框架可以在最大±90°范圍 內(nèi)任意限位的可調(diào)式穩(wěn)定平臺俯仰框架機械限位機構(gòu)。解決技術問題的技術方案為：一 種姿態(tài)范圍可調(diào)式穩(wěn)定平臺限位機構(gòu)，包括一個弧形標尺底殼、兩個移動滑蓋、兩個緊定底 塊、兩支限位緊定螺栓和兩個限位擋柱；該限位機構(gòu)成對使用，弧形標尺底殼底面中心位置 的縱向直口凹槽起安裝定位作用，使弧形標尺底殼插裝在穩(wěn)定平臺方位框架側(cè)板凸臺的正 確位置上，并通過五支內(nèi)六角固定螺釘與穩(wěn)定平臺方位框架側(cè)板內(nèi)側(cè)固連；限位擋柱套裝 在緊定螺栓上，采用聚四氟乙烯材料，具有材質(zhì)軟、吸振強、耐沖擊的限位阻擋特性；當擰松 限位緊定螺栓時，裝配于弧形標尺底殼上表面的移動滑蓋可在-90°?+90°姿態(tài)角范圍 內(nèi)沿標尺底殼表面自由滑動；倒T形滑槽內(nèi)的緊定底塊與移動滑蓋通過限位緊定螺栓連 接，緊定底塊可在弧形標尺底殼的倒T形滑槽截面內(nèi)自由滑動；當達到預定限位角度時，擰 緊限位緊定螺栓，此時的限位緊定底塊的上表面與弧形標尺底殼內(nèi)的倒T形滑槽上表面、 限位緊定螺栓頭下表面與限位擋柱的上表面分別被壓緊，使限位擋柱成為限位死檔；分別 位于標尺底殼兩側(cè)的一對緊定螺栓可將俯仰框限定在所需的角度范圍內(nèi)，實現(xiàn)機械限位模 式，阻止俯仰框架的最大姿態(tài)角運動。
[0007] 所述的弧形標尺底殼為具有完全貫通的210°的弧形滑槽結(jié)構(gòu)，用于限制穩(wěn)定平 臺俯仰框架最大±90°的轉(zhuǎn)動角度范圍，當達到最大限位角度時可保證移動滑蓋與弧形標 尺底殼上表面的完全配合；弧形標尺底殼上表面±90°范圍內(nèi)標志角度刻線；弧形標尺底 殼截面結(jié)構(gòu)為倒T形滑槽，在整體210°范圍內(nèi)完全貫通；弧形標尺底殼底部具有安裝定位 縱向直口凹槽，可使弧形標尺底殼底部正確插裝在穩(wěn)定平臺側(cè)板的內(nèi)側(cè)板對應凸臺上，平 臺側(cè)板弧形凸臺將標尺底殼在其垂直方向精確限位。
[0008] 所述的緊定底塊為弧形結(jié)構(gòu)，其外緣直徑小于弧形標尺底殼倒T形凹滑槽的外 徑、其內(nèi)緣直徑大于弧形標尺底殼倒T形凹滑槽的內(nèi)徑，形成間隙配合，保證緊定底塊在弧 形標尺底殼的倒T形凹滑槽內(nèi)自由滑動；緊定底塊中部具有螺紋通孔，用于限位緊定螺栓 頭的定位與緊固。
[0009] 所述的移動滑蓋上表面開有倒三角形標尺窗口，兩邊具有凸緣，倒三角形標尺窗 口位于移動滑蓋中心位置，其頂角中心線指向螺栓孔中心，并對應標尺底殼上表面刻線零 位，可讀出其下方弧形標尺底殼上表面±90°范圍內(nèi)的角度刻線；移動滑蓋截面為槽型結(jié) 構(gòu)，兩邊凸緣與弧形標尺底殼的內(nèi)外徑間隙配合，保證滑動定位。
[0010] 所述的兩個限位擋柱為中空圓筒結(jié)構(gòu)，并套在限位緊定螺栓頭上；限位擋柱采用 聚四氟乙烯材料，具有耐磨、耐壓、耐腐蝕的特性；吸振能力好，抗沖擊能力強。
[0011] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比的優(yōu)點在于：
[0012] (1)本發(fā)明可實現(xiàn)對跟蹤平臺俯仰框在-90°?+90°姿態(tài)角范圍內(nèi)的任意角度 無級可調(diào)式精確限位；
[0013] (2)本發(fā)明可通過移動滑蓋觀測窗讀出精確限位角度示數(shù)，克服了部分平臺限位 機構(gòu)只有最大限位并不能準確讀出限位角度的不足；
[0014] (3)本發(fā)明限位擋柱具有耐磨、耐壓、耐腐蝕的特性；吸振能力好，抗沖擊能力強；
[0015] (4)本發(fā)明采用雙邊成對使用，使框架均勻受力，保護作用強；
[0016] (5)本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，零件易于加工，對具有固定限位功能的原穩(wěn)定平臺改動小， 易于設備維修與改進。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017] 圖1為本發(fā)明的可調(diào)式穩(wěn)定平臺俯仰限位機構(gòu)示意圖；
[0018] 圖2為本發(fā)明的穩(wěn)定平臺側(cè)板與標尺裝配示意圖；
[0019] 圖3為本發(fā)明的可調(diào)式穩(wěn)定平臺俯仰限位機構(gòu)正視圖；
[0020] 圖4為本發(fā)明的可調(diào)式穩(wěn)定平臺移動滑蓋裝配圖；
[0021] 圖5為本發(fā)明的可調(diào)式穩(wěn)定平臺俯仰限位機構(gòu)A-A剖面圖；
[0022] 圖6為本發(fā)明的可調(diào)式穩(wěn)定平臺限位機構(gòu)裝配順序圖，其中圖6a為緊定底塊裝配 圖，圖6b為移動滑蓋裝配圖，圖6c為限位擋柱裝配圖，圖6d為緊定螺栓裝配圖。

【具體實施方式】
[0023] 本發(fā)明的具體實施方法如下：
[0024] 如圖1所示，本發(fā)明包括一個弧形標尺底殼1、兩個移動滑蓋5、兩個緊定底塊2、兩 支限位緊定螺栓6和兩個限位擋柱4 ;當擰松限位緊定螺栓6時，裝配于弧形標尺底殼1上 表面的移動滑蓋5可在-90°?+90°姿態(tài)角范圍內(nèi)沿標尺底殼表面自由滑動；倒T形滑槽 1-2內(nèi)的緊定底塊2與移動滑蓋5通過限位緊定螺栓6連接，緊定底塊2可在弧形標尺底殼 1的倒T形滑槽1-2截面內(nèi)自由滑動；當達到預定限位角度時，擰緊限位緊定螺栓6,此時的 限位緊定底塊2的上表面與弧形標尺底殼1內(nèi)的倒T形滑槽1-2上表面、限位緊定螺栓頭 6下表面與限位擋柱4的上表面分別被壓緊，使限位擋柱4成為限位死檔；分別位于標尺底 殼1兩側(cè)的一對緊定螺栓6可將俯仰框限定在所需的角度范圍內(nèi)，實現(xiàn)機械限位模式，阻止 俯仰框架的最大姿態(tài)角運動。
[0025] 如圖2所示，這種姿態(tài)范圍可調(diào)式穩(wěn)定平臺框架限位機構(gòu)成對使用，弧形標尺底 殼1為具有完全貫通的210°的弧形滑槽結(jié)構(gòu)，用于限制穩(wěn)定平臺俯仰框架最大±90°的 轉(zhuǎn)動角度范圍，當達到最大限位角度時可保證移動滑蓋5與弧形標尺底殼1上表面的完全 配合；弧形標尺底殼1上表面1_3±90°范圍內(nèi)標志角度刻線；弧形標尺底殼1截面結(jié)構(gòu)為 倒T形滑槽1-2,在整體210°范圍內(nèi)完全貫通；弧形標尺底殼1底部具有安裝定位縱向直 口凹槽1-1，可使弧形標尺底殼1底部正確插裝在穩(wěn)定平臺側(cè)板7的內(nèi)側(cè)板對應凸臺7-1 上，并通過五支內(nèi)六角固定螺釘3與穩(wěn)定平臺方位框架側(cè)板7內(nèi)側(cè)固連，平臺側(cè)板弧形凸臺 7-1將標尺底殼1在其垂直方向精確限位，且減輕了固定弧形標尺底殼的內(nèi)六角圓柱頭螺 釘?shù)募羟辛ψ饔谩Ｔ摲N姿態(tài)范圍可調(diào)式穩(wěn)定平臺限位機構(gòu)分別安裝在穩(wěn)定平臺方位框架左 右兩個側(cè)板上，以增加限位機構(gòu)自身的可靠性和平臺俯仰框架被限位時的穩(wěn)定性。
[0026] 如圖3所示，210°的弧形標尺底殼1具有完全貫通的弧形滑槽結(jié)構(gòu)，用于限制穩(wěn) 定平臺俯仰框架最大±90°的轉(zhuǎn)動角度范圍，此時圖中限位的角度為+90°和-90°，當達 到最大限位角度時可保證移動滑蓋5下表面與弧形標尺底殼1上表面的完全配合；弧形標 尺底殼1上表面1-3的±90°范圍內(nèi)標志角度刻線；弧形標尺底殼1截面結(jié)構(gòu)為倒T形凹 滑槽1-2,在整體210°范圍內(nèi)完全貫通。
[0027] 如圖4所示，配合于弧形標尺底殼1的移動滑蓋5為弧形結(jié)構(gòu)，它的上表面開有倒 三角形標尺窗口 5-1，兩邊分別具有外凸緣5-2和內(nèi)凸緣5-3,倒三角形標尺窗口 5-1位于 移動滑蓋5中心位置，其頂角中心線指向螺栓孔中心，并對應標尺底殼上表面1-3刻線，可 讀出其下方弧形標尺底殼1上表面1-3的±90°范圍內(nèi)角度刻線（參考圖3);移動滑蓋5 截面為槽型結(jié)構(gòu)，外凸緣5-2和內(nèi)凸緣5-3分別與弧形標尺底殼1的內(nèi)外徑間隙配合，保證 滑動定位。
[0028] 所述的移動滑蓋5上表面開有倒三角形標尺窗口 5-1，兩邊具有凸緣5-2,倒三角 形標尺窗口 5-1位于移動滑蓋5中心位置，其頂角中心線指向螺栓孔中心，并對應標尺底殼 上表面1-3刻線零位，可讀出其下方弧形標尺底殼1上表面1_3±90°范圍內(nèi)的角度刻線； 移動滑蓋5截面為槽型結(jié)構(gòu)，兩邊凸緣5-2與弧形標尺底殼1的內(nèi)外徑間隙配合，保證滑動 定位。
[0029] 如圖5所示，緊定底塊2為弧形結(jié)構(gòu)，其外緣直徑2-1小于弧形標尺底殼倒T形凹 滑槽1-2的外徑1-2-1、其內(nèi)緣直徑2-2大于弧形標尺底殼倒Τ形凹滑槽1-2的內(nèi)徑1-2-2， 形成間隙配合，保證緊定底塊2在弧形標尺底殼1的倒Τ形凹滑槽1-2內(nèi)自由滑動；緊定 底塊2中部具有螺紋通孔，用于限位緊定螺栓頭6的定位與緊固；當達到預定限位角度時， 例如限定角度為+90°和-90°，擰緊限位緊定螺栓6,此時的限位緊定底塊2的上表面與 弧形標尺底殼1內(nèi)的倒Τ形滑槽1-2上表面、限位緊定螺栓頭6下表面與限位擋柱4的上 表面、移動滑蓋5上表面與限位擋柱4下表面分別被壓緊，使限位擋柱4成為限位死檔，阻 止俯仰框架的最大姿態(tài)角運動；移動滑蓋5外凸緣5-2和內(nèi)凸緣5-3分別與弧形標尺底殼 1的內(nèi)外徑間隙配合，保證滑動定位；其中，兩個限位擋柱4為中空圓筒結(jié)構(gòu)，并套在限位緊 定螺栓頭6上；限位擋柱4采用聚四氟乙烯材料，具有耐磨、耐壓、耐腐蝕的特性；吸振能力 好，抗沖擊能力強。
[0030] 本發(fā)明所述的姿態(tài)范圍可調(diào)式穩(wěn)定平臺限位機構(gòu)裝配順序如下：
[0031] 以實現(xiàn)+90°限位操作為例：首先，如圖6a所示，將緊定底塊2推入弧形標尺底殼 的倒T形凹滑槽1-2中；其次將移動滑蓋5按圖6b方式裝配在標尺底殼1上表面上，使得 移動滑蓋5外凸緣5-2和內(nèi)凸緣5-3分別與弧形標尺底殼1的內(nèi)外徑間隙配合；再次，如 圖6c，將限位擋柱4安放在移動滑蓋5上，并使限位擋柱4、移動滑蓋5和緊定底塊2的螺 栓孔中心在一條直線上；最后，將限位緊定螺栓6依照圖6d方式插裝進螺栓孔，滑動限位擋 柱4、移動滑蓋5、移動螺栓6和緊定底塊2組成的結(jié)構(gòu)，直到移動滑蓋5倒三角形標尺窗口 5-1指示標尺底殼上表面1-3的90°刻線（本發(fā)明以逆時針刻度順序為正），此時旋緊移動 螺栓6 ;-90°及其它角度限位方式與上述類似。
[0032] 本發(fā)明說明書中未作詳細描述的內(nèi)容屬于本領域?qū)I(yè)技術人員公知的現(xiàn)有技術。
【權利要求】
1. 一種姿態(tài)范圍可調(diào)式穩(wěn)定平臺限位機構(gòu)，包括一個弧形標尺底殼（1)、兩個移動滑 蓋（5)、兩個緊定底塊（2)、兩支限位緊定螺栓（6)和兩個限位擋柱（4);該限位機構(gòu)成對使 用，弧形標尺底殼（1)底面中心位置的縱向直口凹槽（1-1)起安裝定位作用，使弧形標尺底 殼（1)插裝在穩(wěn)定平臺方位框架側(cè)板凸臺（7-1)的正確位置上，并通過五支內(nèi)六角固定螺 釘（3)與穩(wěn)定平臺方位框架側(cè)板（7)內(nèi)側(cè)固連；限位擋柱（4)套裝在緊定螺栓（6)上，采用 聚四氟乙烯材料，具有材質(zhì)軟、吸振強、耐沖擊的限位阻擋特性；當擰松限位緊定螺栓（6) 時，裝配于弧形標尺底殼（1)上表面的移動滑蓋（5)可在-90°?+90°姿態(tài)角范圍內(nèi)沿標 尺底殼表面自由滑動；倒T形滑槽（1-2)內(nèi)的緊定底塊（2)與移動滑蓋（5)通過限位緊定 螺栓（6)連接，緊定底塊（2)可在弧形標尺底殼⑴的倒T形滑槽（1-2)截面內(nèi)自由滑動； 當達到預定限位角度時，擰緊限位緊定螺栓￠)，此時的限位緊定底塊（2)的上表面與弧形 標尺底殼（1)內(nèi)的倒T形滑槽（1-2)上表面、限位緊定螺栓頭（6)下表面與限位擋柱（4) 的上表面分別被壓緊，使限位擋柱（4)成為限位死檔；分別位于標尺底殼（1)兩側(cè)的一對緊 定螺栓（6)可將俯仰框限定在所需的角度范圍內(nèi)，實現(xiàn)機械限位模式，阻止俯仰框架的最 大姿態(tài)角運動。
2. 根據(jù)權利要求1所述的一種姿態(tài)范圍可調(diào)式穩(wěn)定平臺限位機構(gòu)，其特征在于：所述 的弧形標尺底殼（1)為具有完全貫通的210°的弧形滑槽結(jié)構(gòu)，用于限制穩(wěn)定平臺俯仰框 架最大±90°的轉(zhuǎn)動角度范圍，當達到最大限位角度時可保證移動滑蓋（5)與弧形標尺底 殼（1)上表面的完全配合；弧形標尺底殼（1)上表面（1-3) ±90°范圍內(nèi)標志角度刻線；弧 形標尺底殼（1)截面結(jié)構(gòu)為倒T形滑槽（1-2)，在整體210°范圍內(nèi)完全貫通；弧形標尺底 殼（1)底部具有安裝定位縱向直口凹槽（1-1)，可使弧形標尺底殼（1)底部正確插裝在穩(wěn)定 平臺側(cè)板（7)的內(nèi)側(cè)板對應凸臺上，平臺側(cè)板弧形凸臺（7-1)將標尺底殼（1)在其垂直方 向精確限位。
3. 根據(jù)權利要求1所述的一種姿態(tài)范圍可調(diào)式穩(wěn)定平臺限位機構(gòu)，其特征在于：所述 的緊定底塊（2)為弧形結(jié)構(gòu)，其外緣直徑（2-1)小于弧形標尺底殼倒T形凹滑槽（1-2)的 外徑（1-2-1)、其內(nèi)緣直徑（2-2)大于弧形標尺底殼倒T形凹滑槽（1-2)的內(nèi)徑（1-2-2)， 形成間隙配合，保證緊定底塊（2)在弧形標尺底殼（1)的倒T形凹滑槽（1-2)內(nèi)自由滑動； 緊定底塊（2)中部具有螺紋通孔，用于限位緊定螺栓頭￠)的定位與緊固。
4. 根據(jù)權利要求1所述的一種姿態(tài)范圍可調(diào)式穩(wěn)定平臺限位機構(gòu)，其特征在于：所述 的移動滑蓋（5)上表面開有倒三角形標尺窗口（5-1)，兩邊分別具有外凸緣（5-2)和內(nèi)凸 緣（5-3);倒三角形標尺窗口（5-1)位于移動滑蓋（5)中心位置，其頂角中心線指向螺栓 孔中心，并對應標尺底殼上表面（1-3)刻線零位，可讀出其下方弧形標尺底殼（1)上表面 (1-3) ±90°范圍內(nèi)的角度刻線；移動滑蓋（5)截面為槽型結(jié)構(gòu)，外凸緣5-2和內(nèi)凸緣5-3 分別與弧形標尺底殼1的內(nèi)外徑間隙配合，保證滑動定位。
5. 根據(jù)權利要求1所述的一種姿態(tài)范圍可調(diào)式穩(wěn)定平臺限位機構(gòu)，其特征在于：所述 的兩個限位擋柱（4)為中空圓筒結(jié)構(gòu)，并套在限位緊定螺栓頭（6)上；限位擋柱（4)采用聚 四氟乙烯材料，具有耐磨、耐壓、耐腐蝕的特性；吸振能力好，抗沖擊能力強。
【文檔編號】G05G5/20GK104122934SQ201410336984
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年7月15日 優(yōu)先權日:2014年7月15日
【發(fā)明者】周向陽, 岳海瀟, 宮國浩 申請人:北京航空航天大學