一种三轴稳定型光电平台制造技术

本实用新型专利技术公开了一种三轴稳定型光电侦察平台，由接口组件、方位轴系组件、俯仰轴系组件、横滚轴系组件、光电侦察模块组成。其中，横滚轴系组件呈圆球状，外部为横滚轴系零件，内部为中空圆柱体，光电侦察模块集成在横滚轴系的中空圆柱体内，并且贯穿于横滚轴。方位轴系组件、俯仰轴系组件和横滚轴系组件分别构成的方位、俯仰和横滚三轴的稳定装置相互垂直，互相不耦合。各个轴系组件主要由力矩电机、陀螺和圆光栅组成。本实用新型专利技术可实现光电侦察平台的目标追踪需求。

【技术实现步骤摘要】
一种三轴稳定型光电平台
本技术涉及光电
，具体地说，是一种三轴稳定型光电平台。
技术介绍
车载设备或船载设备在正常工作时会受到恶劣天气、路况或海浪和非接触式不利因素的影响，产生的各种干扰运动会给相应的光电设备带来诸多负面影响。由于稳定平台对外界方位、横滚、俯仰的干扰运动具有有效的隔离，可以使安装在稳定平台上的光电设备等运动载体相对地理坐标系保持稳定，或者在相关的指令的作用下，使被稳定对象按照预期的运动规律相对于制定的惯性空间运动，从而能使相关设备更好地发挥作用，以满足相关作业的需求。因此，稳定平台在侦察、武器等国防领域引起广泛关注。但是，目前研制较多的串联型转动平台大多数只能补偿方位和俯仰的干扰运动，难以实现多维稳定和快速响应，无法满足精密仪器正常工作所需的技术要求。之后，在此基础上发展起来的稳定平台在多自由度的干扰运动得到有效地补偿，但面对高频率、大幅度的摇荡运动时稳定效果不佳。现有的稳定平台具有以下不足：串联型两轴稳定平台一般为方位轴和俯仰轴，偶尔有增加横滚轴，但是横滚轴和俯仰轴存在耦合，需要控制器进一步的解算，另外，一般为单悬臂结构，整体刚性不足；并联型稳定平台能够做到三轴稳定，但是任意方向的单轴响应需要所有驱动支链的动作，存在耦合，需要附加解耦计算；并联型稳定平台一般采用液压缸或电动推杆驱动，响应速度慢，不能满足高频隔离干扰需求。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种三轴稳定型光电平台，旨在解决现有的三轴或者两轴稳定平台只能适用于部分光电场合的现状。实现本技术目的的技术解决方案为：一种三轴稳定型光电平台，包括接口组件01、方位轴系组件02、俯仰轴系组件03、横滚轴系组件04和光电模块05，方位轴、俯仰轴和横滚轴的方向相互垂直；其中横滚轴系组件04内部为中空圆柱体，其中集成有光电模块05，且光电模块05贯穿于横滚轴；方位轴系组件02，包括底板1、方位轴4、下壳体7、连接板10、方位下轴承5和方位上轴承13；俯仰轴系组件03，包括U型臂20、左俯仰轴27、右俯仰轴32和俯仰配对轴承26、横滚前壳体40；横滚轴系组件04，包括横滚前壳体40、横滚后壳体42、光电壳体50、前轴承48和后轴承49；方位轴系组件02通过底板1与接口组件01在方位轴向上同轴安装；俯仰轴系组件03通过U型臂20下端面与连接板10的端面配合实现与方位轴系组件02在方位轴向的同轴固定连接；横滚轴系组件04中的横滚前壳体40左右两端分别通过与左俯仰轴27、右俯仰轴32的轴孔配合实现与俯仰轴系组件03在俯仰方向的同轴固定连接；光电壳体50与横滚前壳体40在横滚方向上的同轴转动连接实现光电模块05与横滚轴系组件04的连接。所述横滚轴系组件04呈圆球状，外部为横滚轴系零件。所述方位轴系组件02，底板1与方位轴4同轴固定连接，下壳体7通过与方位下轴承5和方位上轴承13的轴孔配合和端面定位实现方位轴向和径向限位，方位轴4上的轴颈和定位台阶将方位轴承下5和方位上轴承13位置固定，第一力矩电机转子6同轴装于方位轴4上，位于方位下轴承5和方位上轴承13之间，方位圆光栅16同轴装于方位轴4的上轴端；下壳体7与方位下轴承5通过轴孔配合和端面限位，下壳体7与方位上轴承13通过轴孔配合和端面限位，第一力矩电机定子8同轴装于下壳体7上，并位于方位下轴承5和方位上轴承13之间；下壳体7通过方位下轴承5、方位上轴承13和方位轴4实现同轴转动连接，连接板10位于下壳体7的上方，通过轴孔配合和端面定位实现与下壳体7的固定连接，圆光栅读数头15位于连接板10上，用于读取方位圆光栅16的数值，方位陀螺11位于连接板10上。所述俯仰轴系组件03，U型臂20左分支和俯仰配对轴承26通过轴孔配合和端面配合限位，第二力矩电机定子23装于U型臂20左分支内，并位于俯仰配对轴承26的左侧；U型臂右分支和俯仰配对轴承26通过轴孔配合和端面配合限位；左俯仰轴27和俯仰配对轴承26通过轴孔配合和端面配合限位，第二力矩电机转子25同轴装于左俯仰轴27上，并位于俯仰配对轴承26左侧；右俯仰轴32和俯仰配对轴承26通过轴孔配合和端面配合限位，俯仰圆光栅34同轴装于右俯仰轴32上，并位于俯仰配对轴承26右侧，俯仰圆光栅读数头33位于U型臂20右支内，读取俯仰圆光栅34数值，俯仰陀螺35位于右俯仰轴32右轴端；U型臂20左分支部分与左俯仰轴27通过俯仰配对轴承26实现转动连接，U型臂20右分支部分与右俯仰轴32通过俯仰配对轴承26实现转动连接；左俯仰轴27的右端与横滚前壳体40的左侧通过轴孔配合和端面定位实现固定连接，右俯仰轴32的左端与横滚前壳体40的右侧通过轴孔配合和端面定位实现固定连接；左俯仰轴27和右俯仰轴32通过横滚前壳体40实现俯仰轴的同步转动。所述横滚轴系组件04包括横滚前壳体40、横滚后壳体42、光电壳体50、第三力矩电机定子44、第三力矩电机转子43、后盖57、前轴承48、后轴承49、横滚圆光栅47、横滚圆光栅读数头46、横滚陀螺45；光电壳体50、横滚前壳体40、前轴承48、第三力矩电机定子44、第三力矩电机转子43、横滚后壳体42、横滚圆光栅47、后轴承49、后盖57依次同轴安装，其中，光电壳体50贯穿于横滚轴；横滚前壳体40与左俯仰轴27、右俯仰轴32固定连接，横滚前壳体40和横滚后壳体42通过轴孔配合和端面定位实现固定连接；前轴承48与横滚前壳体40前端通过轴孔配合和端面定位限位，后轴承49与横滚后壳体42通过轴孔配合和端面定位限位，第三力矩电机定子44同轴装于横滚前壳体40中部，并位于前轴承48和横滚后壳体42之间，横滚圆光栅读数头46位于横滚后壳体42前端面上；光电壳体50与前轴承48通过轴孔配合和端面定位限位，光电壳体50与后轴承49通过轴孔配合和端面定位限位，第三力矩电机转子43同轴装于光电壳体50上，横滚圆光栅47同样同轴装于光电壳体50上，位于第三力矩电机转子43后侧，并位于前轴承48和后轴承49之间；光电壳体50与横滚前壳体40和横滚后壳体42通过前轴承48和后轴承49形成转动连接；横滚圆光栅47跟随光电壳体50绕横滚轴转动，横滚圆光栅读数头46读取横滚圆光栅47的数值，横滚陀螺45安装在光电壳体50的内部。所述方位轴系组件02、俯仰轴系组件03、横滚轴系组件04各个轴的力矩电机用于驱动对应轴，光栅传感器用于检测各个轴的角位置，陀螺用于检测各个轴的角速度。本技术与现有技术相比，其显著优点：（1）方位轴系组件02、俯仰轴系组件03和横滚轴系组件04组成的三轴稳定平台的三个方向的驱动及反馈装置互相垂直，不存在耦合，与现有串联型稳定平台和并联型稳定平台相比，都不再进行解耦计算；（2）方位、俯仰和横滚三个方向的驱动电机均为力矩电机，没有中间传动，消除了中间传动环节的误差；（3）光电装置05集成在横滚轴系04的中空圆柱体内，贯穿于横滚轴，将其进行一体化设计，不再附加多余的结构来固定光电模块；（4）俯仰轴系组件03的U型臂将横滚轴系组件0本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三轴稳定型光电平台，其特征在于：包括接口组件（01）、方位轴系组件（02）、俯仰轴系组件（03）、横滚轴系组件（04）和光电模块（05），方位轴、俯仰轴和横滚轴的方向相互垂直；/n其中横滚轴系组件（04）内部为中空圆柱体，其中集成有光电模块（05），且光电模块（05）贯穿于横滚轴；/n方位轴系组件（02），包括底板（1）、连接板（10）；/n俯仰轴系组件（03），包括U型臂（20）、左俯仰轴（27）、右俯仰轴（32）；/n横滚轴系组件（04），包括横滚前壳体（40）、光电壳体（50）；/n方位轴系组件（02）通过底板（1）与接口组件（01）在方位轴向上同轴安装；俯仰轴系组件（03）通过U型臂（20）下端面与连接板（10）的端面配合实现与方位轴系组件（02）在方位轴向的同轴固定连接；横滚轴系组件（04）中的横滚前壳体（40）左右两端分别通过与左俯仰轴（27）、右俯仰轴（32）的轴孔配合实现与俯仰轴系组件（03）在俯仰方向的同轴固定连接；光电壳体（50）与横滚前壳体（40）在横滚方向上的同轴转动连接实现光电模块（05）与横滚轴系组件（04）的连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种三轴稳定型光电平台，其特征在于：包括接口组件（01）、方位轴系组件（02）、俯仰轴系组件（03）、横滚轴系组件（04）和光电模块（05），方位轴、俯仰轴和横滚轴的方向相互垂直；
其中横滚轴系组件（04）内部为中空圆柱体，其中集成有光电模块（05），且光电模块（05）贯穿于横滚轴；
方位轴系组件（02），包括底板（1）、连接板（10）；
俯仰轴系组件（03），包括U型臂（20）、左俯仰轴（27）、右俯仰轴（32）；
横滚轴系组件（04），包括横滚前壳体（40）、光电壳体（50）；
方位轴系组件（02）通过底板（1）与接口组件（01）在方位轴向上同轴安装；俯仰轴系组件（03）通过U型臂（20）下端面与连接板（10）的端面配合实现与方位轴系组件（02）在方位轴向的同轴固定连接；横滚轴系组件（04）中的横滚前壳体（40）左右两端分别通过与左俯仰轴（27）、右俯仰轴（32）的轴孔配合实现与俯仰轴系组件（03）在俯仰方向的同轴固定连接；光电壳体（50）与横滚前壳体（40）在横滚方向上的同轴转动连接实现光电模块（05）与横滚轴系组件（04）的连接。


2.根据权利要求1所述的三轴稳定型光电平台，其特征在于：所述横滚轴系组件（04）呈圆球状，外部为横滚轴系零件。


3.根据权利要求1所述的三轴稳定型光电平台，其特征在于：所述方位轴系组件（02），还包括方位轴（4）、下壳体（7）、方位下轴承（5）和方位上轴承（13）；
底板（1）与方位轴（4）同轴固定连接，下壳体（7）通过与方位下轴承（5）和方位上轴承（13）的轴孔配合和端面定位实现方位轴向和径向限位，方位轴（4）上的轴颈和定位台阶将方位下轴承（5）和方位上轴承（13）位置固定，第一力矩电机转子（6）同轴装于方位轴（4）上，位于方位下轴承（5）和方位上轴承（13）之间，方位圆光栅（16）同轴装于方位轴（4）的上轴端；下壳体（7）与方位下轴承（5）通过轴孔配合和端面限位，下壳体（7）与方位上轴承（13）通过轴孔配合和端面限位，第一力矩电机定子（8）同轴装于下壳体（7）上，并位于方位下轴承（5）和方位上轴承（13）之间；下壳体（7）通过方位下轴承（5）、方位上轴承（13）和方位轴（4）实现同轴转动连接，连接板（10）位于下壳体（7）的上方，通过轴孔配合和端面定位实现与下壳体（7）的固定连接，圆光栅读数头（15）位于连接板（10）上，用于读取方位圆光栅（16）的数值，方位陀螺（11）位于连接板（10）上。


4.根据权利要求1所述的三轴稳定型光电平台，其特征在于：所述俯仰轴系组件（03），还包括俯仰配对轴承（26）；U型臂（20）左分支和俯仰配对轴承（26）通过轴孔配合和端面配合限位，第二力矩电机定子（23）装于U型臂（20）左分支内，并位于俯仰配对轴承（26）的左侧；U型臂右分支和俯仰配对轴承（26）通过轴孔配合和端面配合限位；左俯仰轴（27）和俯仰配对轴承（26）通过轴孔配...

【专利技术属性】
技术研发人员：王文运，林国余，王胜，徐瑞，王艳雷，
申请(专利权)人：南京智真电子科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32