本發(fā)明涉及二維轉(zhuǎn)臺技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于平行四邊形連桿機(jī)構(gòu)的二維轉(zhuǎn)臺。

背景技術(shù)：

回轉(zhuǎn)工作臺(轉(zhuǎn)臺)廣泛應(yīng)用于數(shù)控加工、儀器測量、航空航天等領(lǐng)域，其能夠帶動載荷實(shí)現(xiàn)多個(gè)自由度的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。根據(jù)輸出自由度的數(shù)量，轉(zhuǎn)臺可劃分為一維、二維和三維轉(zhuǎn)臺。

為實(shí)現(xiàn)多個(gè)自由度的旋轉(zhuǎn)輸出，現(xiàn)有轉(zhuǎn)臺通常采用力矩電機(jī)直接在軸系上進(jìn)行驅(qū)動，每個(gè)驅(qū)動電機(jī)減速后與旋轉(zhuǎn)軸同軸安裝，其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，傳動環(huán)節(jié)少，但采用該結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)臺，一方面其轉(zhuǎn)動慣量較大，軸向空間占用較多，不適合應(yīng)用于對軸向尺寸具有嚴(yán)格要求的場合，另一方面電機(jī)同軸安裝使得電機(jī)及其控制線路直接暴露在惡劣的外部環(huán)境中，轉(zhuǎn)臺的壽命、可靠性和環(huán)境適應(yīng)性難以得到保證。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于上述的分析，本發(fā)明旨在提供一種基于平行四邊形連桿機(jī)構(gòu)的二維轉(zhuǎn)臺，用以解決現(xiàn)有二維轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動慣量較大，軸向空間占用較多的問題。

本發(fā)明的目的主要是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種基于平行四邊形連桿機(jī)構(gòu)的二維轉(zhuǎn)臺，該二維轉(zhuǎn)臺包括方位旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和俯仰旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；

方位旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括：方位電機(jī)、內(nèi)嚙合齒輪副、軸承A、基座、電機(jī)艙和旋轉(zhuǎn)支架；

俯仰旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括：俯仰電機(jī)、平行四邊形連桿機(jī)構(gòu)、俯仰軸、軸承B和旋轉(zhuǎn)殼體；

平行四邊形連桿機(jī)構(gòu)包括：短連桿、連桿軸和長連桿；

方位電機(jī)通過內(nèi)嚙合齒輪副電機(jī)艙相對于基座轉(zhuǎn)動，進(jìn)而帶動旋轉(zhuǎn)支架轉(zhuǎn)動，完成二維轉(zhuǎn)臺的方位旋轉(zhuǎn)，即，使旋轉(zhuǎn)殼體繞垂直于水平面的軸進(jìn)行左右轉(zhuǎn)動；

俯仰電機(jī)通過平行四邊形連桿機(jī)構(gòu)帶動俯仰軸的旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動旋轉(zhuǎn)殼體旋轉(zhuǎn)，完成二維轉(zhuǎn)臺的俯仰旋轉(zhuǎn)，即，使旋轉(zhuǎn)殼體繞平行于水平面的軸進(jìn)行上下轉(zhuǎn)動。

方位電機(jī)固定在電機(jī)支架的一側(cè)，電機(jī)支架與端蓋固連，端蓋的一側(cè)與電機(jī)艙固連，端蓋的另一側(cè)與與旋轉(zhuǎn)支架固連，電機(jī)艙與基座之間通過軸承A連接。

內(nèi)嚙合齒輪副包括大型內(nèi)齒輪和小型外齒輪；小型外齒輪與方位電機(jī)相連，并被方位電機(jī)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)；大型內(nèi)齒輪與基座固連。

俯仰電機(jī)固定在電機(jī)支架的另一側(cè)。

平行四邊形連桿機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)短連桿和兩個(gè)連桿軸，兩個(gè)短連桿分別通過一個(gè)連桿軸與長連桿相連，短連桿與其對應(yīng)的連桿軸通過螺釘固連。

兩個(gè)短連桿其中一個(gè)與俯仰電機(jī)的輸出軸固連，另一個(gè)與俯仰軸固連，俯仰軸與旋轉(zhuǎn)殼體固連，俯仰軸與旋轉(zhuǎn)支架之間通過軸承B連接。

方位電機(jī)轉(zhuǎn)動時(shí)，與其固連的小型外齒輪一同轉(zhuǎn)動，帶動電機(jī)艙繞基座朝相反方向旋轉(zhuǎn)，即帶動旋轉(zhuǎn)支架和旋轉(zhuǎn)殼體繞基座朝相反方向旋轉(zhuǎn)

俯仰電機(jī)轉(zhuǎn)動時(shí)，帶動平行四邊形連桿機(jī)構(gòu)的短連桿轉(zhuǎn)動，進(jìn)而帶動俯仰軸轉(zhuǎn)動，即帶動旋轉(zhuǎn)殼體做俯仰轉(zhuǎn)動。

本發(fā)明有益效果如下：

本發(fā)明提出了一種基于平行四邊形連桿機(jī)構(gòu)的二維轉(zhuǎn)臺，在實(shí)現(xiàn)方位和俯仰旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的同時(shí)，占用較少的軸向空間，結(jié)構(gòu)緊湊，實(shí)現(xiàn)了方位電機(jī)與俯仰電機(jī)的集中安裝。其次，本發(fā)明的電機(jī)及其控制線路均放置在一個(gè)舵機(jī)艙內(nèi)，能夠避免與惡劣的外部環(huán)境直接接觸，實(shí)現(xiàn)對電機(jī)與控制線路的有效保護(hù)，提升轉(zhuǎn)臺的壽命、可靠性和環(huán)境適應(yīng)性。

本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書中闡述，并且，部分的特征和優(yōu)點(diǎn)從說明書中變得顯而易見，或者通過實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過在所寫的說明書、權(quán)利要求書、以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)和獲得。

附圖說明

附圖僅用于示出具體實(shí)施例的目的，而并不認(rèn)為是對本發(fā)明的限制，在整個(gè)附圖中，相同的參考符號表示相同的部件。

圖1為一種基于平行四邊形連桿機(jī)構(gòu)的二維轉(zhuǎn)臺的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為一種基于平行四邊形連桿機(jī)構(gòu)的二維轉(zhuǎn)臺的平行四邊形連桿機(jī)構(gòu)示意圖。

圖中：1.旋轉(zhuǎn)殼體、2.軸承B、3.俯仰軸、4.平行四邊形連桿機(jī)構(gòu)、5.旋轉(zhuǎn)支架、6.端蓋、7.電機(jī)支架、8.俯仰電機(jī)、9.軸承A、10.基座、11.大型內(nèi)齒輪、12.小型外齒輪、13.方位電機(jī)、14.電機(jī)艙、401.短連桿、402.連桿軸、403.長連桿

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖來具體描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，其中，附圖構(gòu)成本申請一部分，并與本發(fā)明的實(shí)施例一起用于闡釋本發(fā)明的原理。

如圖1所示，為一種基于平行四邊形連桿機(jī)構(gòu)的二維轉(zhuǎn)臺，該二維轉(zhuǎn)臺包括方位旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和俯仰旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；

方位旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括：方位電機(jī)13、內(nèi)嚙合齒輪副、軸承A9、基座10、電機(jī)艙14和旋轉(zhuǎn)支架5；

俯仰旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括：俯仰電機(jī)8、平行四邊形連桿機(jī)構(gòu)4、俯仰軸3、軸承B2和旋轉(zhuǎn)殼體1；

平行四邊形連桿機(jī)構(gòu)4包括：短連桿401、連桿軸402和長連桿403；

方位電機(jī)13通過內(nèi)嚙合齒輪副電機(jī)艙14相對于基座10轉(zhuǎn)動，進(jìn)而帶動旋轉(zhuǎn)支架5轉(zhuǎn)動，完成二維轉(zhuǎn)臺繞大型內(nèi)嚙合齒輪11的軸線的方位旋轉(zhuǎn)；

俯仰電機(jī)8通過平行四邊形連桿機(jī)構(gòu)4帶動俯仰軸3的旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動旋轉(zhuǎn)殼體1旋轉(zhuǎn)，完成二維轉(zhuǎn)臺繞俯仰軸3的軸線的俯仰轉(zhuǎn)動。

方位電機(jī)13固定在電機(jī)支架7的一側(cè)，電機(jī)支架7與端蓋6固連，端蓋6的一側(cè)與電機(jī)艙14固連，端蓋6的另一側(cè)與與旋轉(zhuǎn)支架5固連，電機(jī)艙14與基座10之間通過軸承A9連接。

內(nèi)嚙合齒輪副包括大型內(nèi)齒輪11和小型外齒輪12；小型外齒輪12與方位電機(jī)13相連，并被方位電機(jī)13驅(qū)動旋轉(zhuǎn)；大型內(nèi)齒輪11與基座10固連。

俯仰電機(jī)8固定在電機(jī)支架7的另一側(cè)。

平行四邊形連桿機(jī)構(gòu)4包括兩個(gè)短連桿401和兩個(gè)連桿軸402，兩個(gè)短連桿401分別通過一個(gè)連桿軸402與長連桿403相連，短連桿401與其對應(yīng)的連桿軸402通過螺釘固連。

兩個(gè)短連桿401其中一個(gè)與俯仰電機(jī)8的輸出軸固連，另一個(gè)與俯仰軸3固連，俯仰軸3與旋轉(zhuǎn)殼體1固連，俯仰軸3與旋轉(zhuǎn)支架5之間通過軸承B2連接。

方位電機(jī)13轉(zhuǎn)動時(shí)，與其固連的小型外齒輪12一同轉(zhuǎn)動，帶動電機(jī)艙14繞基座10朝相反方向旋轉(zhuǎn)，即帶動旋轉(zhuǎn)支架5和旋轉(zhuǎn)殼體1繞基座10朝相反方向旋轉(zhuǎn)

俯仰電機(jī)8轉(zhuǎn)動時(shí)，帶動平行四邊形連桿機(jī)構(gòu)4的短連桿401轉(zhuǎn)動，進(jìn)而帶動俯仰軸3轉(zhuǎn)動，即帶動旋轉(zhuǎn)殼體1做俯仰轉(zhuǎn)動。

綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于平行四邊形連桿機(jī)構(gòu)的二維轉(zhuǎn)臺，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了俯仰電機(jī)8與方位電機(jī)13同時(shí)安裝在電機(jī)艙14中，結(jié)構(gòu)緊湊，占用較少的軸向空間就可實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)殼體1可進(jìn)行360°方位旋轉(zhuǎn)和俯仰旋轉(zhuǎn)功能。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。