一種高精度多饋源全自動換饋系統的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種高精度多饋源全自動換饋系統，包括背架、固定筒組件、移動筒組件、饋源組件和控制器，固定筒組件固定在背架一側的安裝平臺上，移動筒組件滑動配合安裝在固定筒組件上，固定筒組件與移動筒組件之間安裝有驅動機構，移動筒組件的側壁上沿豎直方向依次安裝有多個饋源組件，移動筒組件的下端安裝有鎖緊機構，控制器與雙通道伺服驅動器電連接，雙通道伺服驅動器分別與驅動機構和鎖緊機構電連接。本發明的優點在于：采用了直線行走換饋方式實現多組饋源的換饋定焦，具有結構簡單，成本低，體積小，遮擋面積小等優點，填補了國內關于直線行走換饋的空白。
【專利說明】
_種局精度多饋源全自動換饋系統
技術領域
[0001 ]本發明涉及饋源切換技術領域，特別是一種高精度多饋源全自動換饋系統。
【背景技術】
[0002]目前大多數雷達系統均只有單一或者多個饋源固定的饋源。可自動換饋多饋源雷達系統具有雷達系統資源利用率高、探測能力強等特點，因此在某些特定情況具有很好優勢。多饋源全自動換饋系統是該種雷達系統的關鍵設備，其可根據需要自動將需工作的饋源換至焦點位置處，換饋后的定焦精度和重復定焦精度決定著整個雷達系統的性能。目前國內所公開的資料中中電54所王宇哲所寫的《大型射電望遠鏡多饋源切換機構的設計》中闡述了一種旋轉換饋機構。
[0003]現有的換饋機構采用的是旋轉換饋，但其遮擋面積大，結構復雜，走線復雜。由于整個系統在露天室外使用，對換饋系統導向組件的環境適應性要求高。常用的高精度滾珠直線導軌由于其耐蝕性不好，成本高、周期長。

【發明內容】

[0004]本發明的目的在于克服現有技術的缺點，提供一種高精度多饋源全自動換饋系統，采用了直線行走換饋方式實現多組饋源的換饋定焦，具有結構簡單，成本低，體積小，遮擋面積小等優點，填補了國內關于直線行走換饋的空白。
[0005]本發明的目的通過以下技術方案來實現:一種高精度多饋源全自動換饋系統，包括背架、固定筒組件、移動筒組件、饋源組件和控制器，固定筒組件固定在背架一側的安裝平臺上，移動筒組件滑動配合安裝在固定筒組件上，固定筒組件與移動筒組件之間安裝有驅動機構，移動筒組件在驅動機構的作用下能夠相對于固定筒組件上下滑動，移動筒組件的側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饋源組件，移動筒組件的下端安裝有能夠將固定筒組件和移動筒組件的相對位置鎖緊的鎖緊機構，控制器與雙通道伺服驅動器電連接，雙通道伺服驅動器分別與驅動機構和鎖緊機構電連接。
[0006]所述的固定筒組件包括固定筒和導軌，固定筒的下端固定在背架上，固定筒為長方體結構，在固定筒的側壁上設置有豎直的導軌，所述的移動筒組件包括移動筒和滑塊，移動筒為中空的長方體結構，移動筒套裝在固定筒的外側，在移動筒的內壁上設置有滑塊，滑塊與導軌滑動配合連接。
[0007]所述的驅動機構包括連接板、安裝座、電動推桿和主驅動伺服電機，連接板固定在固定筒的底部，安裝座設置在移動筒的內頂面上，電動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，主驅動伺服電機與電動推桿傳動連接，主驅動伺服電機與雙通道伺服驅動器電連接。
[0008]所述的電動推桿上還設置有定位限位開關，控制器的信號輸入端與定位限位開關的信號輸出端電連接。
[0009]所述的鎖緊機構包括電動鎖緊銷、鎖緊伺服電機和鎖緊限位開關，鎖緊伺服電機固定安裝在移動筒的下部外側壁上，鎖緊伺服電機的動力輸出端與電動鎖緊銷的一端連接，在固定筒的側壁上沿豎直方向開設有多個定位銷孔，電動鎖緊銷在鎖緊伺服電機的驅動作用下能夠伸入定位銷孔內，電動鎖緊銷的一側還安裝有能夠檢測其是否在工作行程內的鎖緊限位開關，鎖緊限位開關的信號輸出端與控制器的信號輸入端連接，鎖緊伺服電機與雙通道伺服驅動器連接。
[0010]所述的背架內還設置有避免線纜在換饋的運動過程中發生纏繞的電纜拖鏈。
[0011 ]固定筒和移動筒的側壁上均設置有減重孔，減重孔上通過螺釘固定有蓋板。
[0012]本發明具有以下優點:
1、采用了直線行走換饋方式實現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，多組饋源可分別移動到焦點位置，采用直線行走換饋具有結構簡單，成本低，體積小，遮擋面積小等優點，填補了國內關于直線行走換饋的空白。
[0013]2、本發明才有移動筒套裝在固定筒內側的形式，在兩者之間設置導軌和滑塊，使得導軌和滑塊在工作時并不暴露于外部空間內，使得換饋系統的導向組件使用壽命更長，導軌和滑塊均選用4Crl3不銹鋼，其硬度高、耐磨性好、耐蝕性好，在導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、摩擦系數低，4Crl3不銹鋼與聚四氟乙烯軟帶的結合保留了聚四氟乙烯耐磨性好、摩擦系數低的優點，避免了其尺寸穩定性差的缺點，保證了滑塊的整體性能。
[0014]3、采用了電動鎖緊插銷進行鎖定，保證饋源所在位置可長期保持準確穩定。
[0015]4、控制系統采用開環控制，通過伺服電機自身所帶的12位角編碼器進行定位控制，調試時分別標定主驅動伺服電機的三個定位值和鎖緊伺服電機的兩個定位置，標定后通過主驅動伺服電機的角編碼器值控制升降電動推桿的停止和啟動，通過鎖緊電動插銷進行可靠鎖定，根據鎖緊伺服電機的角編碼器值判斷是否鎖定到位，限位開關作為電氣限位保護，保證升降電動推桿和電動鎖緊插銷始終在工作行程內，成本低。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發明的結構示意圖；
圖2為移動筒和固定筒的配合結構示意圖；
圖3為移動筒和固定筒的內部結構示意圖；
圖4為本發明的控制原理圖；
圖中:1-背架，2-固定筒組件，3-移動筒組件，4-饋源安裝板，5-饋源組件，6-電動鎖緊銷，7-控制器，8-電纜拖鏈，9-鎖緊伺服電機，10-固定筒，11-導軌，12-連接板，13-移動筒，14-滑塊，15-安裝座，16-電動推桿，17-鎖緊限位開關，18-定位限位開關，19-雙通道伺服驅動器，20-主驅動伺服電機。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖對本發明做進一步的描述，但本發明的保護范圍不局限于以下所述。
[0018]如圖1至圖4所示，一種高精度多饋源全自動換饋系統，包括背架1、固定筒組件2、移動筒組件3、饋源組件5和控制器7，固定筒組件2固定在背架I一側的安裝平臺上，移動筒組件3滑動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和導軌11，固定筒10的下端固定在背架I上，固定筒10為長方體結構，在固定筒10的側壁上設置有豎直的導軌U，所述的移動筒組件3包括移動筒13和滑塊14，移動筒13為中空的長方體結構，移動筒13套裝在固定筒10的外側，在移動筒13的內壁上設置有滑塊14，滑塊14與導軌11滑動配合連接，導軌和滑塊均選用4Crl3不銹鋼，其硬度高、耐磨性好、耐蝕性好，在導軌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、摩擦系數低，4Crl3不銹鋼與聚四氟乙烯軟帶的結合保留了聚四氟乙烯耐磨性好、摩擦系數低的優點，避免了其尺寸穩定性差的缺點，保證了滑塊14的整體性能，固定筒組件2與移動筒組件3之間安裝有驅動機構，所述的驅動機構包括連接板12、安裝座15、電動推桿16和主驅動伺服電機20，連接板12固定在固定筒10的底部，安裝座15設置在移動筒13的內頂面上，電動推桿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，主驅動伺服電機20與電動推桿16傳動連接，主驅動伺服電機20與雙通道伺服驅動器19電連接，移動筒組件3在驅動機構的作用下能夠相對于固定筒組件2上下滑動，移動筒組件3的側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饋源組件5，移動筒組件2的下端安裝有能夠將固定筒組件2和移動筒組件3的相對位置鎖緊的鎖緊機構，控制器7與雙通道伺服驅動器19電連接，雙通道伺服驅動器19分別與驅動機構和鎖緊機構電連接，電動推桿16推動移動筒13及饋源組件5在豎直方向運動，并能平穩停在指定位置，電動推桿16選用滾珠絲桿型電動推桿，滾珠絲桿封閉在缸體內部，其具有壽命長、不自鎖、效率高、免維護等特點，所述的電動推桿16上還設置有定位限位開關18，控制器7的信號輸入端與定位限位開關18的信號輸出端電連接；所述的鎖緊機構包括電動鎖緊銷6、鎖緊伺服電機9和鎖緊限位開關17，鎖緊伺服電機9固定安裝在移動筒13的下部外側壁上，鎖緊伺服電機9的動力輸出端與電動鎖緊銷6的一端連接，在固定筒10的側壁上沿豎直方向開設有多個定位銷孔，電動鎖緊銷6在鎖緊伺服電機9的驅動作用下能夠伸入定位銷孔內，電動鎖緊銷6的一側還安裝有能夠檢測其是否在工作行程內的鎖緊限位開關17，鎖緊限位開關17的信號輸出端與控制器7的信號輸入端連接，鎖緊伺服電機9與雙通道伺服驅動器19連接。
[0019]如圖1所示，所述的背架I內還設置有避免線纜在換饋的運動過程中發生纏繞的電纜拖鏈8，同時在需要的地方布置走線槽以規范線纜走向。
[0020]如圖2所示，固定筒10和移動筒13的側壁上均設置有減重孔，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，在維修時拆卸螺釘后即可取下蓋板，不維修時，蓋板將減重孔封住，可適應各種惡劣環境。
[0021]本發明的工作過程如下:換饋時，控制器7發送信號給雙通道伺服驅動器19，主驅動伺服電機20和鎖緊伺服電機9分別標定其位置，并反饋給雙通道伺服驅動器19，雙通道伺服驅動器19根據反饋值與控制器7的給出的命令進行判斷，然后控制主驅動伺服電機20帶動電動推桿16伸出或收縮，從而帶動移動筒13相對于固定筒10上升或下降，移動筒13移動到指定位置后，雙通道伺服驅動器19控制鎖緊伺服電機9動作，帶動電動鎖緊銷6插入對應的定位孔內，實現移動筒13和固定筒10之間的相對位置固定，完成整個換饋動作。
【主權項】
1.一種高精度多饋源全自動換饋系統，其特征在于:包括背架(I)、固定筒組件(2)、移動筒組件(3)、饋源組件(5)和控制器(7)，固定筒組件(2)固定在背架(I)一側的安裝平臺上，移動筒組件(3)滑動配合安裝在固定筒組件(2)上，固定筒組件(2)與移動筒組件(3)之間安裝有驅動機構，移動筒組件(3)在驅動機構的作用下能夠相對于固定筒組件(2)上下滑動，移動筒組件(3)的側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饋源組件(5)，移動筒組件(2)的下端安裝有能夠將固定筒組件(2)和移動筒組件(3)的相對位置鎖緊的鎖緊機構，控制器(7)與雙通道伺服驅動器(19)電連接，雙通道伺服驅動器(19)分別與驅動機構和鎖緊機構電連接。2.根據權利要求1所述的一種高精度多饋源全自動換饋系統，其特征在于:所述的固定筒組件(2)包括固定筒(10)和導軌(11)，固定筒(10)的下端固定在背架(I)上，固定筒(10)為長方體結構，在固定筒(10)的側壁上設置有豎直的導軌(11)，所述的移動筒組件(3)包括移動筒(13)和滑塊(14)，移動筒(13)為中空的長方體結構，移動筒(13)套裝在固定筒(10)的外側，在移動筒(13)的內壁上設置有滑塊(14)，滑塊(14)與導軌(11)滑動配合連接。3.根據權利要求2所述的一種高精度多饋源全自動換饋系統，其特征在于:所述的驅動機構包括連接板(12)、安裝座(15 )、電動推桿(16)和主驅動伺服電機(20 )，連接板(12 )固定在固定筒(10)的底部，安裝座(15)設置在移動筒(13)的內頂面上，電動推桿(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，主驅動伺服電機(20)與電動推桿(16)傳動連接，主驅動伺服電機(20)與雙通道伺服驅動器(19)電連接。4.根據權利要求3所述的一種高精度多饋源全自動換饋系統，其特征在于:所述的電動推桿(16)上還設置有定位限位開關(18)，控制器(7)的信號輸入端與定位限位開關(18)的信號輸出端電連接。5.根據權利要求1所述的一種高精度多饋源全自動換饋系統，其特征在于:所述的鎖緊機構包括電動鎖緊銷(6)、鎖緊伺服電機(9)和鎖緊限位開關(17)，鎖緊伺服電機(9)固定安裝在移動筒(13)的下部外側壁上，鎖緊伺服電機(9)的動力輸出端與電動鎖緊銷(6)的一端連接，在固定筒(10)的側壁上沿豎直方向開設有多個定位銷孔，電動鎖緊銷(6)在鎖緊伺服電機(9)的驅動作用下能夠伸入定位銷孔內，電動鎖緊銷(6)的一側還安裝有能夠檢測其是否在工作行程內的鎖緊限位開關(17)，鎖緊限位開關(17)的信號輸出端與控制器(7)的信號輸入端連接，鎖緊伺服電機(9)與雙通道伺服驅動器(19)連接。6.根據權利要求1所述的一種高精度多饋源全自動換饋系統，其特征在于:所述的背架(I)內還設置有避免線纜在換饋的運動過程中發生纏繞的電纜拖鏈(8)。7.根據權利要求2或3所述的一種高精度多饋源全自動換饋系統，其特征在于:固定筒(10)和移動筒(13)的側壁上均設置有減重孔，減重孔上通過螺釘固定有蓋板。
【文檔編號】H01Q1/50GK106099364SQ201610627754
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月3日 公開號201610627754.9, CN 106099364 A, CN 106099364A, CN 201610627754, CN-A-106099364, CN106099364 A, CN106099364A, CN201610627754, CN201610627754.9
【發明人】高洋, 張休玉, 李明全, 靳廣成, 王云飛, 鐘全飛
【申請人】成都錦江電子系統工程有限公司