專利名稱：激光測云雷達(dá)旋轉(zhuǎn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及激光測云雷達(dá)的旋轉(zhuǎn)裝置，適用于激光測云雷達(dá)進(jìn)行全方位的 多點探測。
背景技術(shù)：
當(dāng)前激光測云雷達(dá)均是安裝在一個固定的支架上，所以其探測都采用固定垂直 探測方式，只能探測天頂位置云層，限制了激光測云雷達(dá)的探測范圍和靈活性。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種可以帶動激光測云雷達(dá)繞垂直軸和繞水平軸分別 轉(zhuǎn)動的旋轉(zhuǎn)裝置，它可以帶動激光測云雷達(dá)按規(guī)定的方位和俯仰角對云層進(jìn)行連續(xù)探 測。本激光測云雷達(dá)旋轉(zhuǎn)裝置，底座21上固定方位下箱體15，俯仰箱體1固定在方 位上箱體12上，方位下箱體15與方位上箱體12轉(zhuǎn)動相連；它還包括用于帶動方位上箱 體12相對于方位下箱體15繞一垂直軸轉(zhuǎn)動的方位驅(qū)動機構(gòu)；俯仰軸5轉(zhuǎn)動設(shè)置在俯仰箱 體1上；它還包括用于帶動俯仰軸5相對于俯仰箱體1繞一水平軸轉(zhuǎn)動的俯仰驅(qū)動機構(gòu)。本實用新型的有益效果使用時，激光測云雷達(dá)連接在俯仰軸5上，當(dāng)俯仰驅(qū) 動機構(gòu)帶動俯仰軸5繞一水平軸轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)動時，即可改變激光測云雷達(dá)的俯仰角；當(dāng)方位 驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動方位上箱體12繞一垂直軸轉(zhuǎn)動時，方位上箱體12、俯仰箱體1、俯仰軸5 及激光測云雷達(dá)就一起相對于方位下箱體15轉(zhuǎn)動，即可改變激光測云雷達(dá)的方位角。這 樣，激光測云雷達(dá)就既可繞垂直軸轉(zhuǎn)動，又可繞水平軸轉(zhuǎn)動，按規(guī)定的方位和俯仰角對 云層進(jìn)行連續(xù)探測。對于上述的激光測云雷達(dá)旋轉(zhuǎn)裝置的改進(jìn)，俯仰驅(qū)動機構(gòu)包括俯仰電機8、用于 控制俯仰電機8的俯仰電機驅(qū)動器30、減速機7、俯仰大齒輪2、俯仰小齒輪6;俯仰電 機8、減速機7均設(shè)置在俯仰箱體1上；俯仰電機8的輸出軸與減速機7的輸入軸相連； 減速機7的輸出軸上固定有俯仰小齒輪6，與俯仰小齒輪6相嚙合的俯仰大齒輪2在周向 固定在俯仰軸5上。優(yōu)選，它還包括控制器31、俯仰測角電位器26、俯仰測角編碼器 28，俯仰測角電位器26和俯仰測角編碼器28均通過俯仰測角齒輪27與俯仰大齒輪2嚙 合；俯仰測角電位器26和俯仰測角編碼器28的輸出均連接在控制器31上；控制器31的 輸出接俯仰電機驅(qū)動器30。俯仰測角電位器26和俯仰測角編碼器28分別檢測俯仰測角 齒輪27轉(zhuǎn)動的圈數(shù)和不到一圈的轉(zhuǎn)動角度，并傳輸給控制器，控制器即可計算出俯仰軸 5相對于俯仰箱體1轉(zhuǎn)動的俯仰角度。如俯仰軸5轉(zhuǎn)動到達(dá)設(shè)定的俯仰角度，控制器就輸 出信號至俯仰電機驅(qū)動器30，使得俯仰電機8停止轉(zhuǎn)動。通過該帶有伺服控制系統(tǒng)的旋 轉(zhuǎn)裝置，可以精確控制俯仰軸5轉(zhuǎn)動的俯仰角度，精度高，操作方便。對于上述的激光測云雷達(dá)旋轉(zhuǎn)裝置的改進(jìn)，方位驅(qū)動機構(gòu)包括方位電機18、用 于控制方位電機的方位電機驅(qū)動器16、減速機17、方位內(nèi)齒輪11、方位小齒輪10;方位電機18、減速機17均設(shè)置在方位下箱體15上；方位電機18的輸出軸與減速機17的輸 入軸相連；減速機17的輸出軸上固定有方位小齒輪10，與方位小齒輪10相嚙合的方位 內(nèi)齒輪11固定在方位上箱體12。優(yōu)選，它還包括控制器31、方位測角電位器23、方位 測角編碼器24，方位測角電位器23和方位測角編碼器24均通過方位測角齒輪9與方位內(nèi) 齒輪11嚙合；方位測角電位器23和方位測角編碼器24的輸出均連接在控制器31上；控 制器31的輸出接方位電機驅(qū)動器16。方位測角電位器23和方位測角編碼器24分別檢測 方位測角齒輪9轉(zhuǎn)動的圈數(shù)和不到一圈的轉(zhuǎn)動角度，并傳輸給控制器，控制即可計算出 方位上箱體12相對于方位下箱體15轉(zhuǎn)動的方位角度。如方位上箱體12轉(zhuǎn)動到達(dá)設(shè)定的 方位角度，控制器就輸出信號至方位電機驅(qū)動器16，使得方位電機18停止轉(zhuǎn)動。通過該 帶有伺服控制系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)裝置，可以精確控制方位上箱體12轉(zhuǎn)動的方位角度，精度高， 操作方便。

圖1是本實用新型的主視圖圖2是圖1的右視圖
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進(jìn)一步說明。參見圖1、2所示的激光測云雷達(dá)旋轉(zhuǎn)裝置。它包括俯仰箱體1、俯仰大齒輪2、 鍵3、軸承4、俯仰軸5、俯仰小齒輪6、俯仰行星減速機7、俯仰電機8、方位測角齒輪 組合9、方位小齒輪10、方位內(nèi)齒輪11、方位上箱體12、方位安裝板13、滾珠14、方位 下箱體15、方位電機驅(qū)動器16、方位行星減速機17、方位電機18、方位電機安裝板19、 方位同步帶和同步輪20、底座21、方位測角板22、方位測角電位器23、方位測角編碼器 24、方位連接電纜25、俯仰測角電位器26、俯仰測角齒輪組合27、俯仰測角編碼器28、 俯仰測角板29、俯仰電機驅(qū)動器30、控制器31、俯仰同步帶和同步輪32、俯仰電機安裝 板33、俯仰安裝板34、電源模塊35、俯仰固定板36。俯仰大齒輪2與俯仰軸5通過鍵3來固定，俯仰軸5通過軸承4安裝在俯仰箱體 1上。俯仰電機8殼體固定在俯仰電機安裝板33上，其輸出軸通過俯仰同步帶和同步輪 32與減速機7輸入軸連接，減速機7殼體用螺釘固定在俯仰安裝板34上。俯仰小齒輪 6固定在減速機7的輸出軸上，并與俯仰大齒輪2嚙合。俯仰測角電位器26與俯仰測角 編碼器28均安裝在俯仰測角板29上，并均通過俯仰測角齒輪27與俯仰大齒輪2嚙合。 俯仰測角板29用螺栓固定在俯仰安裝板34上，俯仰安裝板34用螺栓固定在俯仰箱體1 上?？刂破?1、俯仰電機驅(qū)動器30、電源模塊35分別固定在俯仰固定板36上，俯仰固 定板36用螺釘固定在俯仰箱體上。方位上箱體12與俯仰箱體1用螺栓固定。方位下箱體15與方位上箱體12之間 裝有滾珠14，形成轉(zhuǎn)動連接。方位內(nèi)齒輪11用螺栓固定在方位上箱體12上，方位電機 驅(qū)動器用螺釘固定在方位安裝板13上，方位電機18殼體固定在方位電機安裝板19上， 其輸出軸通過方位同步帶和同步輪20與減速機17輸入軸連接，減速機17殼體用螺栓固 定在方位安裝板13上。方位小齒輪10固定在減速機17的輸出軸上，并與方位內(nèi)齒輪11嚙合。方位測角電位器23與方位測角編碼器24均安裝在方位測角板22上，并均通過 方位測角齒輪組合9與方位內(nèi)齒輪11嚙合。方位測角板22用螺栓固定在方位下箱體15 上?？刂破?1通過方位連接電纜25與方位箱體內(nèi)電機驅(qū)動器16等相連。方位下箱體 15底部套入底座安裝桿頂部，并用螺栓鎖緊。本實用新型是為激光測云雷達(dá)提供一種操作方便、伺服控制系統(tǒng)精度高的角度 調(diào)整裝置，在上位機軟件的控制下，旋轉(zhuǎn)裝置可以帶動激光測云雷達(dá)按程序規(guī)定的方位 和俯仰角對云層進(jìn)行連續(xù)探測。本實用新型工作原理如下控制器接收到下達(dá)的帶有角度信息的轉(zhuǎn)動命令后， 驅(qū)動方位電機、俯仰電機轉(zhuǎn)動，并通過測角電位器和測角編碼器測量方位、俯仰的當(dāng)前 角度，在到達(dá)設(shè)定的角度后，停止轉(zhuǎn)動，向控制系統(tǒng)發(fā)送到位信息和到位角度。本實用 新型相比背景技術(shù)有如下優(yōu)點。1、本實用新型可以調(diào)整激光測云雷達(dá)的方位、俯仰角度，固定對天空中某個關(guān) 鍵位置的云層進(jìn)行探測，當(dāng)調(diào)整激光測云雷達(dá)指向天頂時，即變?yōu)閭鹘y(tǒng)的固定垂直探測 方式。2、上位機的控制軟件可設(shè)定幾個目標(biāo)角度，控制本實用新型定時、循環(huán)調(diào)整激 光測云雷達(dá)的方位、俯仰到設(shè)定的角度，可以實現(xiàn)多點連續(xù)觀測。3、可以在激光測云雷達(dá)上安裝攝像設(shè)備，上位機軟件控制本實用新型調(diào)整激 光測云雷達(dá)的方位、俯仰角度，并顯示天空的圖像，在觀察到有云時，對其進(jìn)行高度測量。
權(quán)利要求1.激光測云雷達(dá)旋轉(zhuǎn)裝置，其特征是底座(21)上固定方位下箱體(15)，俯仰箱體(1)固定在方位上箱體(12)上，方位下箱體(15)與方位上箱體(12)轉(zhuǎn)動相連；它還包 括用于帶動方位上箱體(12)相對于方位下箱體(15)繞一垂直軸轉(zhuǎn)動的方位驅(qū)動機構(gòu)；俯 仰軸(5)轉(zhuǎn)動設(shè)置在俯仰箱體(1)上；它還包括用于帶動俯仰軸(5)相對于俯仰箱體(1) 繞一水平軸轉(zhuǎn)動的俯仰驅(qū)動機構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的激光測云雷達(dá)旋轉(zhuǎn)裝置，其特征是俯仰驅(qū)動機構(gòu)包括俯 仰電機(8)、用于控制俯仰電機(8)的俯仰電機驅(qū)動器(30)、減速機(7)、俯仰大齒輪(2)、俯仰小齒輪(6)；俯仰電機(8)、減速機(7)均設(shè)置在俯仰箱體⑴上；俯仰電 機(8)的輸出軸與減速機(7)的輸入軸相連；減速機(7)的輸出軸上固定有俯仰小齒輪 (6)，與俯仰小齒輪(6)相嚙合的俯仰大齒輪(2)在周向固定在俯仰軸(5)上。
3.如權(quán)利要求2所述的激光測云雷達(dá)旋轉(zhuǎn)裝置，其特征是它還包括控制器(31)、 俯仰測角電位器(26)、俯仰測角編碼器(28)，俯仰測角電位器(26)和俯仰測角編碼器 (28)均通過俯仰測角齒輪(27)與俯仰大齒輪(2)嚙合；俯仰測角電位器(26)和俯仰測 角編碼器(28)的輸出均連接在控制器(31)上；控制器(31)的輸出接俯仰電機驅(qū)動器 (30)。
4.如權(quán)利要求1所述的激光測云雷達(dá)旋轉(zhuǎn)裝置，其特征是方位驅(qū)動機構(gòu)包括方位 電機(18)、用于控制方位電機的方位電機驅(qū)動器(16)、減速機(17)、方位內(nèi)齒輪(11)、 方位小齒輪(10)；方位電機(18)、減速機(17)均設(shè)置在方位下箱體(15)上；方位電機 (18)的輸出軸與減速機(17)的輸入軸相連；減速機(17)的輸出軸上固定有方位小齒輪 (10)，與方位小齒輪(10)相嚙合的方位內(nèi)齒輪(11)固定在方位上箱體(12)。
5.如權(quán)利要求4所述的激光測云雷達(dá)旋轉(zhuǎn)裝置，其特征是它還包括控制器(31)、 方位測角電位器(23)、方位測角編碼器(24)，方位測角電位器(23)和方位測角編碼器 (24)均通過方位測角齒輪(9)與方位內(nèi)齒輪(11)嚙合；方位測角電位器(23)和方位測 角編碼器(24)的輸出均連接在控制器(31)上；控制器(31)的輸出接方位電機驅(qū)動器 (16)。
專利摘要本實用新型是一種可以帶動激光測云雷達(dá)繞垂直軸和繞水平軸分別轉(zhuǎn)動的旋轉(zhuǎn)裝置，它可以帶動激光測云雷達(dá)可以按規(guī)定的方位和俯仰角對云層進(jìn)行連續(xù)探測。本激光測云雷達(dá)旋轉(zhuǎn)裝置，底座上固定方位下箱體，俯仰箱體固定在方位上箱體上，方位下箱體與方位上箱體轉(zhuǎn)動相連；它還包括用于帶動方位上箱體相對于方位下箱體繞垂直軸轉(zhuǎn)動的方位驅(qū)動機構(gòu)；俯仰軸轉(zhuǎn)動設(shè)置在俯仰箱體上；它還包括用于帶動俯仰軸相對于俯仰箱體繞水平軸轉(zhuǎn)動的俯仰驅(qū)動機構(gòu)。
文檔編號G01S7/481GK201804108SQ201020225480
公開日2011年4月20日 申請日期2010年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月13日
發(fā)明者呂軍, 孫倩, 楊寧, 范梵, 郭春 申請人:江蘇無線電廠有限公司