一种悬臂式双轴仿真测试转台结构

摘要

本发明公开了一种悬臂式双轴仿真测试转台结构，包括外环底座组件、内环U型框架组件、目标模拟器框架组件及悬臂式支架组件，悬臂式支架组件与底座紧固相连，其结构特征在于外环方位轴线、内环俯仰轴线、导引头中心轴线正交于直径φ0.5mm球内。本悬臂式双轴仿真测试转台结构主要用于光电导引头批量化整机性能测试，光电导引头安装固定于悬臂支架组件的导引头工装上，外环方位轴系和内环俯仰轴系带动目标模拟器在有限角度范围内进行匀速运动、点位运动、正弦运动及其它特殊仿真运动方式。该悬臂式转台结构简单、测试操作便捷、测试效率及测试精度高，满足光电导引头大批量整机性能测试需求。

说明书

技术领域

本发明属于光电制导仿真测试设备领域，涉及一种悬臂式双轴仿真测试转台结构，特别用于光电导引头的整机性能测试以及相关产品的实验室仿真、制造。

背景技术

现有光电导引头的整机性能测试主要是在五轴仿真测试转台上进行测试，测试时需先将导引头安装在五轴仿真测试转台内三轴的俯仰框架上，通过转台控制机柜将内三轴锁定在零位，其次将目标模拟器安装到五轴仿真测试转台的外两轴上，利用经纬仪校准光路后，通过转台控制机柜使外两轴带动目标模拟器进行匀速运动、点位运动、正弦运动及其它特殊运动方式，从而测试光电导引头跟踪目标的性能。现有五轴仿真测试转台结构复杂、体积庞大、控制系统复杂、控制精度低，且设备价格及维修成本高。同时由于五轴仿真测试转台运动轴的转动惯量大，测试使用过程中，超调问题突出、稳定时间长，导致测试效率低下，无法满足大批量导引头的整机性能测试需求。

因此需要一种结构简单、测试效率高，能够适用于大批量光电导引头整机性能测试的仿真测试转台结构。

发明内容

针对上述现有光电导引头测试设备存在的问题，本发明的目的在于提供一种悬臂式双轴仿真测试转台结构，能够实现光电导引头高效率、批量化的整机性能测试需求，结构简单、测试设备重量及体积小、测试设备成本低。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案来实现：

一种悬臂式双轴仿真测试转台结构，包括外环底座组件、内环U型框架组件、目标模拟器框架组件及悬臂式支架组件；

所述外环底座组件包括多边形底座框架、外环第一轴承组件、外环第二轴承组件、外环驱动电机、外环主轴、调平垫铁，外环第一轴承组件内圈和第二轴承内圈分别与主轴上下端紧固，外环第一轴承组件外圈和第二轴承外圈与多边形底座框架固定，外环驱动电机通过胀套固联于外环主轴中端，调平垫铁置于多边形框架底部，构成外环方位轴线Z；

所述内环U型框架组件包括内环U型框架、内环第一轴、内环第二轴、内环第一轴承组件、内环第二轴承组件、内环第一驱动电机、内环第二驱动电机、内环角度编码器、外环限位撞块、内环第一限位挡块、内环第二限位挡块、内环第一限位撞块、内环第二限位撞块，内环第一轴承组件和第二轴承组件内圈分别与内环第一轴和内环第二轴紧固，内环第一轴承组件和第二轴承组件外圈固定于内环U型框架两端、内环第一驱动电机和内环第二驱动电机通过胀套分别紧固于内环第一轴和内环第二轴，内环角度编码器安装与内环第一轴轴端，外环限位撞块紧固于内环U型框架，内环第一限位撞块和内环第二限位撞块分别紧固于内环第一轴、内环第二轴，内环第一限位挡块和内环第二限位挡块分别紧固于内环U型框架左右端，构成内环俯仰轴线Y；

所述目标模拟器框架组件包括目标模拟器U型框架、目标模拟器、目标模拟器插座、配重块，目标模拟器U型框架左右两端分别与内环第一轴和内环第二轴固连，目标模拟器安装于目标模拟器U型框架上；

悬臂式支架组件包括悬臂支架、安装板、安装板调整垫片、导引头工装、导引头、导引头插座，悬臂支架与多边形底座框架固连，安装板与悬臂支架紧固，安装板与悬臂支架之间夹有安装板调整垫片，导引头工装紧固于安装板上，构成导引头中心轴线X；

进一步的，所述悬臂式支架组件紧固于多边形底座框架上，为导引头提供精确安装定位基准；

进一步的，所述悬臂支架为Q235焊接悬臂中空形状结构，并设置有加强筋特征；

进一步的，所述外环方位轴线Z、内环俯仰轴线Y、导引头中心轴线X正交于直径φ0.5mm小球内；

进一步的，所述内环U形框架组件绕外环方位轴线Z的旋转角度范围为-90°～+90°，所述目标模拟器框架组件绕内环俯仰轴线Y的旋转角度范围为-50°～+50°。

与现有光电导引头测试设备相比，本发明的有益效果是：

1、悬臂支架与底座一体固连，为光电导引头提供了精确的安装基准，仅需将导引头安装在导引头工装上即可保证导引头中心与转台回转中心重合，代替了原五轴仿真测试转台中内三轴锁定零位的功能，结构简单，设备重量及占地面积小，设备成本及维修成本低廉；

2、转台运动轴转动惯量小、稳定时间短，人员操作便捷，测试效率高，有效解决了现有测试设备无法满足光电导引头批量化整机性能测试的需求；

3、控制系统简单，控制精度高，提高了光电导引头的性能测试准确度，降低了光电导引头的精度误差；

4、仅需更换通过更换导引头工装，就能满足不同型号光电导引头的整机性能测试需求。

附图说明

图1是本发明整体结构示意图。

图2是本发明内部结构示意图。

图3是本发明的悬臂支架剖视图。

图中：1-配重块、2-外环限位撞块、3-多边形底座框架、4-调平垫铁、5-圆柱销、6-内六角圆柱头螺钉、7-外环限位挡块、8-悬臂支架、9-安装板、10-目标模拟器框架组件、11-导引头插座、12-安装板调整垫片、13-导引头工装、14-导引头、15-目标模拟器插座、16-目标模拟器U型框架、17-目标模拟器、18-内环第一轴承组件、19-内环第一轴、20-内环U型框架组件、21-内环第一驱动电机、22-内环角度编码器、23-内环第一电机胀套、24-内环第一限位撞块、25-内环第一限位挡块、26-外环第一轴承组件、27-外环主轴、28-外环角度编码器、29-外环第二轴承组件、30-外环底座组件、31-外环驱动电机、32-内环U型框架、33-内环第二限位挡块、34-内环第二限位撞块、35-内环第二轴、36-内环第二电机胀套、37-内环第二驱动电机、38-内环第二轴承组件、39-加强筋、40-悬臂式支架组件、41-L型面。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的技术方案做进一步的描述。

如图1所示的一种悬臂式双轴仿真测试转台，包括外环底座组件、内环U型框架组件、目标模拟器框架组件及悬臂式支架组件。

外环底座组件30包括多边形底座框架3、外环限位挡块7、外环第一轴承组件26、外环第二轴承组件29、外环驱动电机31、外环主轴27、外环角度编码器28、调平垫铁4，外环第一轴承组件26内圈和第二轴承组件29内圈分别与外环主轴27上下端紧固，外环第一轴承组件26外圈和第二轴承组件29外圈与多边形底座框架3固定，外环驱动电机31通过胀套紧固于外环主轴27中端,外环角度编码器28安装于外环主轴27下端，调平垫铁4置于多边形框架3底部，构成外环方位轴线Z；

内环U型框架组件20包括内环U型框架32、内环第一轴19、内环第二轴35、内环第一轴承组件18、内环第二轴承组件36、内环第一驱动电机21、内环第二驱动电机37、内环角度编码器22、外环限位撞块2、内环第一限位挡块25、内环第二限位挡块33、内环第一限位撞块24、内环第二限位撞块34，内环第一轴承组件18和内环第二轴承组件38内圈分别与内环第一轴19和内环第二轴35紧固，内环第一轴承组件18和第二轴承组件38外圈固定于内环U型框架32两端、内环第一驱动电机21和内环第二驱动电机37通过内环第一电机胀套23和内环第二电机胀套分别紧固于内环第一轴19和内环第二轴35上，内环角度编码器22安装于内环第一轴19轴端，外环限位撞块2紧固于内环U型框架32上，内环第一限位撞块24和内环第二限位撞块34分别紧固于内环第一轴19和内环第二轴35上，内环第一限位挡块25和内环第二限位挡块33分别紧固于内环U型框架32的左右端，构成内环俯仰轴线Y；

目标模拟器框架组件10包括目标模拟器U型框架16、目标模拟器17、目标模拟器插座15、配重块1，目标模拟器U型框架16左右两端分别与内环第一轴19和内环第二轴35固连，目标模拟器17安装于目标模拟器U型框架16上；

悬臂式支架组件40包括悬臂支架8、安装板9、安装板调整垫片12、导引头工装13、导引头14、导引头插座11，悬臂支架8与多边形底座框架3固连，安装板9与悬臂支架8紧固，安装板9与悬臂支架8之间夹有安装板调整垫片12，导引头工装紧固于安装板9上；

内环U型框架组件20紧固于外环主轴27，可绕外环方位旋转轴Z旋转，通过外环限位挡块7和外环限位置撞块2的机械限位作用，将外环方位轴系旋转角度范围限制在-95°～+95°内；

目标模拟器框架组件10与内环第一轴19和内环第二轴35固连，构成内环俯仰轴系，通过内环第一限位挡块25、内环第二限位挡块33和内环第一限位撞块24、内环第二限位撞块34的机械限位作用，将目标模拟器框架组件10绕内环俯仰轴线Y的旋转角度范围限制在-55°～+55°内；

多边形底座框架3设置有L型凸台特征，该L型凸台特征与方位旋转轴线Z具有高精度位置关系，悬臂支架8下端通过L型面41与多边形底座框架3的L型凸台紧固定位，并通过内六角圆柱头螺钉6及有圆柱销5紧固连接；

悬臂支架8为Q235焊接悬臂中空形状结构，并设置有加强筋39特征，结构刚度强，稳定性高；

导引头14安装于导引头工装13上时，导引头14中心位于外环方位轴线Z和内环俯仰轴线Y的交点O处，且相交于直径φ0.5mm小球内；

图1为转台初始零位状态，目标模拟器轴线与导引头轴线X同轴共线，外环方位轴线Z、内环俯仰轴线Y、导引头轴线X三轴正交,且相交于直径φ0.5mm的小球内；

本发明的工作原理：将光电导引头安装固定于悬臂支架组件的导引头工装上，外环方位轴系和内环俯仰轴系带动目标模拟器分别在方位-90°～+90°角度范围内、俯仰-50°～+50°角度范围内进行匀速运动、点位运动、正弦运动及其它特殊仿真运动方式，从而测试光电导引头跟踪目标的性能。

以上结合附图对本发明的实施方式进行了详细描述了，将更加有助于公众理解本发明的主要结构特征及优点，但本发明并不限于上述所给出的具体的实施方式，在本领域范围内，对本发明结构的技术特征作形式的而非实质的变换都应视为本发明的技术方案所限定的保护范围。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书来限定。