[发明专利]一种大偏载轴系电液混合驱动五轴复合转台

说明书

本发明涉及一种大偏载轴系电液混合驱动五轴复合转台，由一个独立的三轴转台和一个独立的两轴转台复合而成。三轴转台由底座、外环方位轴系、中环俯仰轴系和内环滚转轴系组成，三轴系相互正交；两轴转台由底座、外环俯仰轴系和内环滚转轴系组成，两轴系相互正交。转台的五轴相交于空间的一点，两轴转台为红外目标提供俯仰和滚转的两维旋转运动；三轴转台为被测件提供方位、俯仰和滚转的三维旋转运动。两转台的俯仰轴系采用液压马达驱动，马达上设计有冷却油道，通入循环流动的低温液压油可以将马达运行产生的热量带走，保证俯仰轴系在有大偏载的情况下长时间工作转台温升可控。两独立的转台各有独立的底座，避免了两个转台之间的轴系运动的相互干扰。

技术领域

本发明涉及一种大偏载轴系电液混合驱动五轴复合转台，是由一个独立的三轴转台和一个独立的两轴转台复合而成的五轴转台。

背景技术

电液混合驱动五轴复合转台是为了满足红外导引头测试需要而产生的，而红外导引头的测试需要控制测试设备的温升，以避免对测试结果造成影响。转台作为承载导引头并为红外导引头提供旋转运动的设备，转台的温升必须在可控的范围内。对于具有较大偏载且因测试需要无法在结构上配平的轴系无法采用力矩电机直驱，通常采用伺服电机加减速机的间驱结构，以克服轴系的偏载。但间驱结构中机械传动链不可避免存在回程间隙，导致轴系精度底，机械传动链导致系统相应时间大大增加，无法满足快速响应的动态测试需要。因此两个具有偏载的俯仰轴系采用液压马达直接驱动，马达内部设计有冷却油道，通入循环流动的低温液压油可以将马达运行产生的热量带走，从而控制转台的温升。

另外现有的五轴转台通常设计为共底座的一体化结构，这种结构任一轴系的运动不可避免地会通过共同的底座影响其它轴系的精度，轴系互相干扰。

发明内容

为了克服大偏载轴系间驱的运动精度低，动态响应时间长，一体化转台轴系运动有互相干扰的缺点，本发明提供一种对大偏载轴系采用液压马达直接驱动，从而实现轴系的高精度运动和快速响应；五个回转轴系由两个独立的转台复合而成的结构形式，避免了两个转台之间的轴系运动的相互干扰。

本发明目的是通过如下技术方案实现的：一个独立的三轴转台和一个独立的两轴转台联合使用形成五轴复合转台，转台的五轴相交于空间的一点，三轴转台的三个轴系相互正交，两轴转台的两个轴系相互正交。三轴转台三个轴系分别为外环方位轴系、中环俯仰轴系和内环滚转轴系；外环方位轴系由转盘轴承、无刷力矩电机和钢栅尺测角组成的电动轴系。中环俯仰轴系是由液压马达和编码器组成的液压驱动轴系。内环滚转轴系是由大中空的转盘轴承，无刷力矩电机和钢栅尺测角组成的电动轴系。滚转轴系的大中空结构可以满足被测导引头安装所需的空间。两轴转台两轴轴系分别为外环俯仰轴系和内环滚转轴系，外环俯仰轴系由液压马达和编码器组成的液压轴系，滚转轴系由大中空的转盘轴承、无刷力矩电机和钢栅尺测角组成；滚转轴系的大中空结构可以满足目标件红外模拟器安装所需的空间。

大偏载的俯仰轴系均采用液压马达驱动，液压马达设计有冷却油道，通入循环流动的低温液压油以控制转台的温升。

两轴转台底座中间镂空以便放置三轴转台，两个转台相互独立，两个转台落在相互隔离的隔振地基上，避免了两个转台之间的轴系运动的相互干扰。

本发明可以实现三轴台外环方位轴系±60゜的转角范围，中环俯仰轴系±90゜和内环滚转轴系±120゜的转角范围，两轴台外环俯仰轴系±90゜和内环滚转轴系±120゜的转角范围。为保证转台的安全运行转台各轴系设计有软件，电气和机械三级限位。

本发明的优点是：采用液压马达直接驱动大偏载轴系，避免了机械传动的回程误差，实现了轴系的高精度运动和快速响应，液压马达设计有冷却油道，通入循环流动的低温液压油可以将马达运行产生的热量带走，从而控制转台的温升。两个独立的转台复合形成五轴转台避免了两转台之间的轴系的运动的相互干扰。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。