[发明专利]一种小型三轴全动展台

说明书

技术领域

本发明涉及一种展台，特别是涉及一种用于动态展示模型的三轴全动展台，属于机械及控制技术领域，可以应用于小型复杂运动展览。

背景技术

现代展览基本都是静态展览，其展示效果往往较差，无法把产品本身的特点全部展示出来，一些组合动态展示的框架又往往较大，无法应用小型(展品低于10Kg)布展的会场。

国内外未有能实现三维动态(水平、俯仰和滚动全方位)展示产品的整体展台的公开报道。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种能实现三维动态展示、体积小、重量轻、承载力大、操控灵活的小型展台。本发明主要应用于展示三维小角度转动的模型，并可以附加声、光等多种媒体配合展示，以达到多方位展示产品的效果，弥补小型化三维动态展示展台的设计空白。

本发明的技术解决方案是：一种小型三轴全动展台，包括展面部分、中枢机构、基座部分和控制器，展面部分包括展面、限位柱和安装在展面中心的球形轴承，中枢结构包括中心轴、三对传动机构、摇臂、转动支座、驱动机构和电机安装座，基座部分包括固定齿轮和承载座；

三对传动机构固定安装在转动支座上，每一对传动机构由涡轮和蜗杆组成，涡轮内侧端面上安装有摇臂安装柱，在涡轮与转动支座固定连接处外侧安装有限位杆，限位杆的上侧加工长条形的限位槽，驱动机构由第一、二、三、四电机组成，中心轴是主旋转机构，下部通过压力轴承压在承载座上，中心轴上部与球形轴承连接，中部和转动支座和电机安装座固连，限位柱固定安装在展面的外侧，限位柱的前端伸入限位槽中，摇臂两端分别通过滑动轴承与摇臂安装柱和限位柱连接，三个蜗杆分别与第二、三、四电机的传动轴连接，第二、三、四电机固定安装在电机安装座上，第一电机倒置安装，第一电机的底座与中心轴固连，第一电机的传动轴与倒置驱动齿轮连接，倒置驱动齿轮与固定齿轮啮合，固定齿轮与承载座固连，第一、二、三、四电机通过数据线与控制器连接；

第一电机转动时驱动倒置驱动齿轮绕固定齿轮转动，带动第一电机和中心轴水平转动，中心轴带动电机安装座和转动支座水平转动，转动支座通过传动机构和摇臂带动展面水平转动，第二、三、四电机转动时驱动蜗杆转动，蜗杆带动对应的涡轮转动，涡轮通过摇臂驱动展面进行俯仰和滚动方向运动。

所述的控制器包括CPU和电机驱动器，CPU输出四路步进脉冲信号到控制第一、二、三、四电机的电机驱动器，驱动第一、二、三、四电机转动。

所述控制器的CPU根据展面需要旋转的角度θ_展面(°)和方向，通过公式得到蜗杆的旋转周数和旋转方向，即对应的第二、三、四电机的转动角度和方向，CPU根据第二、三、四电机的转动方向和速度输出步进脉冲信号到电机驱动器来驱动第二、三、四电机。

其中θ_展面(°)为展面需要旋转的角度，为蜗杆的旋转周数，Δ为涡轮蜗杆传动比，L_展面为摇臂与限位柱连接的滑动轴承的中心到展面中心的距离，L_涡轮为摇臂与摇臂安装柱连接的滑动轴承的中心到涡轮中心的距离。

所述的三对传动机构呈120°分布。

所述的限位柱呈120°分布。

本发明与现有技术相比有益效果为：

(1)本发明采用三对传动机构和四个电机来实现三维动态展示，实现了展台的整体化和小型化；

(2)本发明传动机构采用涡轮蜗杆结构，展面静止时，由于涡轮蜗杆的自锁作用，展台台面承载一定重量，不需借助外力就可保持静止，突然断电时，由于涡轮蜗杆的自锁作用使其自动保护模型和展台不受损，使展台具有自我保护能力，通电后，可以自动恢复原位；

(3)本发明控制器采用CPU控制四个电机运动，只要设计好相应的控制率，即可根据需要展示的方向和角度，灵活控制四个电机完成水平静止展示、水平旋转展示、3轴协同旋转展示等功能；

(4)本发明体积小、重量轻，可以安装于展品内部，特别适用于模型飞机、模型汽车、模型建筑等展品的展示；

(5)本发明可通过离线或在线编程，使展台按照一定规律动作，操作使用非常方便；

(6)本发明已经成功的应用到文莱航展中对模型飞机的展示，收到了很好的展示效果。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明展面部分结构示意图a；

图3为本发明展面部分结构示意图b；

图4为本发明中枢机构结构示意图；

图5为本发明基座部分结构示意图；

图6为本发明控制器结构框图；