本實(shí)用新型涉及饋源切換技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種高精度多饋源全自動(dòng)換饋系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前大多數(shù)雷達(dá)系統(tǒng)均只有單一或者多個(gè)饋源固定的饋源?？勺詣?dòng)換饋多饋源雷達(dá)系統(tǒng)具有雷達(dá)系統(tǒng)資源利用率高、探測能力強(qiáng)等特點(diǎn)，因此在某些特定情況具有很好優(yōu)勢。多饋源全自動(dòng)換饋系統(tǒng)是該種雷達(dá)系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，其可根據(jù)需要自動(dòng)將需工作的饋源換至焦點(diǎn)位置處，換饋后的定焦精度和重復(fù)定焦精度決定著整個(gè)雷達(dá)系統(tǒng)的性能。目前國內(nèi)所公開的資料中中電54所王宇哲所寫的《大型射電望遠(yuǎn)鏡多饋源切換機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)》中闡述了一種旋轉(zhuǎn)換饋機(jī)構(gòu)。

現(xiàn)有的換饋機(jī)構(gòu)采用的是旋轉(zhuǎn)換饋，但其遮擋面積大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，走線復(fù)雜。由于整個(gè)系統(tǒng)在露天室外使用，對換饋系統(tǒng)導(dǎo)向組件的環(huán)境適應(yīng)性要求高。常用的高精度滾珠直線導(dǎo)軌由于其耐蝕性不好，成本高、周期長。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種高精度多饋源全自動(dòng)換饋系統(tǒng)，采用了直線行走換饋方式實(shí)現(xiàn)多組饋源的換饋定焦，具有結(jié)構(gòu)簡單，成本低，體積小，遮擋面積小等優(yōu)點(diǎn)，填補(bǔ)了國內(nèi)關(guān)于直線行走換饋的空白。

本實(shí)用新型的目的通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：一種高精度多饋源全自動(dòng)換饋系統(tǒng)，包括背架、固定筒組件、移動(dòng)筒組件、饋源組件和控制器，固定筒組件固定在背架一側(cè)的安裝平臺(tái)上，移動(dòng)筒組件滑動(dòng)配合安裝在固定筒組件上，固定筒組件與移動(dòng)筒組件之間安裝有驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，移動(dòng)筒組件在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用下能夠相對于固定筒組件上下滑動(dòng)，移動(dòng)筒組件的側(cè)壁上固定有饋源安裝板，饋源安裝板上沿豎直方向依次安裝有多個(gè)饋源組件，移動(dòng)筒組件的下端安裝有能夠?qū)⒐潭ㄍ步M件和移動(dòng)筒組件的相對位置鎖緊的鎖緊機(jī)構(gòu)，控制器與雙通道伺服驅(qū)動(dòng)器電連接，雙通道伺服驅(qū)動(dòng)器分別與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和鎖緊機(jī)構(gòu)電連接。

所述的固定筒組件包括固定筒和導(dǎo)軌，固定筒的下端固定在背架上，固定筒為長方體結(jié)構(gòu)，在固定筒的側(cè)壁上設(shè)置有豎直的導(dǎo)軌，所述的移動(dòng)筒組件包括移動(dòng)筒和滑塊，移動(dòng)筒為中空的長方體結(jié)構(gòu)，移動(dòng)筒套裝在固定筒的外側(cè)，在移動(dòng)筒的內(nèi)壁上設(shè)置有滑塊，滑塊與導(dǎo)軌滑動(dòng)配合連接。

所述的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括連接板、安裝座、電動(dòng)推桿和主驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)，連接板固定在固定筒的底部，安裝座設(shè)置在移動(dòng)筒的內(nèi)頂面上，電動(dòng)推桿的上端鉸接安裝在安裝座上，下端鉸接安裝在連接板上，主驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)與電動(dòng)推桿傳動(dòng)連接，主驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)與雙通道伺服驅(qū)動(dòng)器電連接。

所述的電動(dòng)推桿上還設(shè)置有定位限位開關(guān)，控制器的信號(hào)輸入端與定位限位開關(guān)的信號(hào)輸出端電連接。

所述的鎖緊機(jī)構(gòu)包括電動(dòng)鎖緊銷、鎖緊伺服電機(jī)和鎖緊限位開關(guān)，鎖緊伺服電機(jī)固定安裝在移動(dòng)筒的下部外側(cè)壁上，鎖緊伺服電機(jī)的動(dòng)力輸出端與電動(dòng)鎖緊銷的一端連接，在固定筒的側(cè)壁上沿豎直方向開設(shè)有多個(gè)定位銷孔，電動(dòng)鎖緊銷在鎖緊伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)作用下能夠伸入定位銷孔內(nèi)，電動(dòng)鎖緊銷的一側(cè)還安裝有能夠檢測其是否在工作行程內(nèi)的鎖緊限位開關(guān)，鎖緊限位開關(guān)的信號(hào)輸出端與控制器的信號(hào)輸入端連接，鎖緊伺服電機(jī)與雙通道伺服驅(qū)動(dòng)器連接。

所述的背架內(nèi)還設(shè)置有避免線纜在換饋的運(yùn)動(dòng)過程中發(fā)生纏繞的電纜拖鏈。

固定筒和移動(dòng)筒的側(cè)壁上均設(shè)置有減重孔，減重孔上通過螺釘固定有蓋板。

本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、采用了直線行走換饋方式實(shí)現(xiàn)多組饋源的換饋定焦，多組饋源豎直安裝在饋源安裝板上，通過豎直方向的直線移動(dòng)，多組饋源可分別移動(dòng)到焦點(diǎn)位置，采用直線行走換饋具有結(jié)構(gòu)簡單，成本低，體積小，遮擋面積小等優(yōu)點(diǎn)，填補(bǔ)了國內(nèi)關(guān)于直線行走換饋的空白。

2、本實(shí)用新型才有移動(dòng)筒套裝在固定筒內(nèi)側(cè)的形式，在兩者之間設(shè)置導(dǎo)軌和滑塊，使得導(dǎo)軌和滑塊在工作時(shí)并不暴露于外部空間內(nèi)，使得換饋系統(tǒng)的導(dǎo)向組件使用壽命更長，導(dǎo)軌和滑塊均選用4Cr13不銹鋼，其硬度高、耐磨性好、耐蝕性好，在導(dǎo)軌和滑塊的接觸面上粘貼聚四氟乙烯軟帶，聚四氟乙烯耐高低溫性好、耐磨性好、摩擦系數(shù)低，4Cr13不銹鋼與聚四氟乙烯軟帶的結(jié)合保留了聚四氟乙烯耐磨性好、摩擦系數(shù)低的優(yōu)點(diǎn)，避免了其尺寸穩(wěn)定性差的缺點(diǎn)，保證了滑塊的整體性能。

3、采用了電動(dòng)鎖緊插銷進(jìn)行鎖定，保證饋源所在位置可長期保持準(zhǔn)確穩(wěn)定。

4、控制系統(tǒng)采用開環(huán)控制，通過伺服電機(jī)自身所帶的12位角編碼器進(jìn)行定位控制，調(diào)試時(shí)分別標(biāo)定主驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)的三個(gè)定位值和鎖緊伺服電機(jī)的兩個(gè)定位置，標(biāo)定后通過主驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)的角編碼器值控制升降電動(dòng)推桿的停止和啟動(dòng)，通過鎖緊電動(dòng)插銷進(jìn)行可靠鎖定，根據(jù)鎖緊伺服電機(jī)的角編碼器值判斷是否鎖定到位，限位開關(guān)作為電氣限位保護(hù)，保證升降電動(dòng)推桿和電動(dòng)鎖緊插銷始終在工作行程內(nèi)，成本低。

附圖說明

圖1 為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2 為移動(dòng)筒和固定筒的配合結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3 為移動(dòng)筒和固定筒的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4 為本實(shí)用新型的控制原理圖；

圖中：1-背架，2-固定筒組件，3-移動(dòng)筒組件，4-饋源安裝板，5-饋源組件，6-電動(dòng)鎖緊銷，7-控制器，8-電纜拖鏈，9-鎖緊伺服電機(jī)，10-固定筒，11-導(dǎo)軌，12-連接板，13-移動(dòng)筒，14-滑塊，15-安裝座，16-電動(dòng)推桿，17-鎖緊限位開關(guān)，18-定位限位開關(guān)，19-雙通道伺服驅(qū)動(dòng)器，20-主驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步的描述，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不局限于以下所述。

如圖1至圖4所示，一種高精度多饋源全自動(dòng)換饋系統(tǒng)，包括背架1、固定筒組件2、移動(dòng)筒組件3、饋源組件5和控制器7，固定筒組件2固定在背架1一側(cè)的安裝平臺(tái)上，移動(dòng)筒組件3滑動(dòng)配合安裝在固定筒組件2上，所述的固定筒組件2包括固定筒10和導(dǎo)軌11，固定筒10的下端固定在背架1上，固定筒10為長方體結(jié)構(gòu)，在固定筒10的側(cè)壁上設(shè)置有豎直的導(dǎo)軌11，所述的移動(dòng)筒組件3包括移動(dòng)筒13和滑塊14，移動(dòng)筒13為中空的長方體結(jié)構(gòu)，移動(dòng)筒13套裝在固定筒10的外側(cè)，在移動(dòng)筒13的內(nèi)壁上設(shè)置有滑塊14，滑塊14與導(dǎo)軌11滑動(dòng)配合連接，導(dǎo)軌和滑塊均選用4Cr13不銹鋼，其硬度高、耐磨性好、耐蝕性好，在導(dǎo)軌11和滑塊14的接觸面上粘貼聚四氟乙烯軟帶，聚四氟乙烯耐高低溫性好、耐磨性好、摩擦系數(shù)低，4Cr13不銹鋼與聚四氟乙烯軟帶的結(jié)合保留了聚四氟乙烯耐磨性好、摩擦系數(shù)低的優(yōu)點(diǎn)，避免了其尺寸穩(wěn)定性差的缺點(diǎn)，保證了滑塊14的整體性能，固定筒組件2與移動(dòng)筒組件3之間安裝有驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括連接板12、安裝座15、電動(dòng)推桿16和主驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)20，連接板12固定在固定筒10的底部，安裝座15設(shè)置在移動(dòng)筒13的內(nèi)頂面上，電動(dòng)推桿16的上端鉸接安裝在安裝座15上，下端鉸接安裝在連接板12上，主驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)20與電動(dòng)推桿16傳動(dòng)連接，主驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)20與雙通道伺服驅(qū)動(dòng)器19電連接，移動(dòng)筒組件3在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用下能夠相對于固定筒組件2上下滑動(dòng)，移動(dòng)筒組件3的側(cè)壁上固定有饋源安裝板4，饋源安裝板4上沿豎直方向依次安裝有多個(gè)饋源組件5，移動(dòng)筒組件2的下端安裝有能夠?qū)⒐潭ㄍ步M件2和移動(dòng)筒組件3的相對位置鎖緊的鎖緊機(jī)構(gòu)，控制器7與雙通道伺服驅(qū)動(dòng)器19電連接，雙通道伺服驅(qū)動(dòng)器19分別與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和鎖緊機(jī)構(gòu)電連接，電動(dòng)推桿16推動(dòng)移動(dòng)筒13及饋源組件5在豎直方向運(yùn)動(dòng)，并能平穩(wěn)停在指定位置，電動(dòng)推桿16選用滾珠絲桿型電動(dòng)推桿，滾珠絲桿封閉在缸體內(nèi)部，其具有壽命長、不自鎖、效率高、免維護(hù)等特點(diǎn)，所述的電動(dòng)推桿16上還設(shè)置有定位限位開關(guān)18，控制器7的信號(hào)輸入端與定位限位開關(guān)18的信號(hào)輸出端電連接；所述的鎖緊機(jī)構(gòu)包括電動(dòng)鎖緊銷6、鎖緊伺服電機(jī)9和鎖緊限位開關(guān)17，鎖緊伺服電機(jī)9固定安裝在移動(dòng)筒13的下部外側(cè)壁上，鎖緊伺服電機(jī)9的動(dòng)力輸出端與電動(dòng)鎖緊銷6的一端連接，在固定筒10的側(cè)壁上沿豎直方向開設(shè)有多個(gè)定位銷孔，電動(dòng)鎖緊銷6在鎖緊伺服電機(jī)9的驅(qū)動(dòng)作用下能夠伸入定位銷孔內(nèi)，電動(dòng)鎖緊銷6的一側(cè)還安裝有能夠檢測其是否在工作行程內(nèi)的鎖緊限位開關(guān)17，鎖緊限位開關(guān)17的信號(hào)輸出端與控制器7的信號(hào)輸入端連接，鎖緊伺服電機(jī)9與雙通道伺服驅(qū)動(dòng)器19連接。

如圖1所示，所述的背架1內(nèi)還設(shè)置有避免線纜在換饋的運(yùn)動(dòng)過程中發(fā)生纏繞的電纜拖鏈8，同時(shí)在需要的地方布置走線槽以規(guī)范線纜走向。

如圖2所示，固定筒10和移動(dòng)筒13的側(cè)壁上均設(shè)置有減重孔，減重孔不僅可減輕整體重量，還可作為維修孔，減重孔上通過螺釘固定有蓋板，在維修時(shí)拆卸螺釘后即可取下蓋板，不維修時(shí)，蓋板將減重孔封住，可適應(yīng)各種惡劣環(huán)境。

本實(shí)用新型的工作過程如下：換饋時(shí)，控制器7發(fā)送信號(hào)給雙通道伺服驅(qū)動(dòng)器19，主驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)20和鎖緊伺服電機(jī)9分別標(biāo)定其位置，并反饋給雙通道伺服驅(qū)動(dòng)器19，雙通道伺服驅(qū)動(dòng)器19根據(jù)反饋值與控制器7的給出的命令進(jìn)行判斷，然后控制主驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)20帶動(dòng)電動(dòng)推桿16伸出或收縮，從而帶動(dòng)移動(dòng)筒13相對于固定筒10上升或下降，移動(dòng)筒13移動(dòng)到指定位置后，雙通道伺服驅(qū)動(dòng)器19控制鎖緊伺服電機(jī)9動(dòng)作，帶動(dòng)電動(dòng)鎖緊銷6插入對應(yīng)的定位孔內(nèi)，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)筒13和固定筒10之間的相對位置固定，完成整個(gè)換饋動(dòng)作。