一种二维指向微调装置的制作方法

1.本实用新型属于指向机构技术领域，尤其涉及一种二维指向微调装置。


背景技术：

2.随着卫星、航天器近年来的大力发展，为满足通过激光、天线等载荷实现捕获、跟踪、运动控制、角度测量等功能，需要一种可转动机构配合其完成上述功能，因而指向机构应运而生。
3.申请号为202210772300.6的实用新型专利公开了一种轻量化模块化的二维指向机构及装调方法，包括两个驱动组件、转接支架及控制模块；所述驱动组件用于连接星体或星体上的载荷，能够输出
±
180度角度转动；所述转接支架用于连接两个所述驱动组件，所述转接支架为l形，材质为铝基碳化硅材料，所述转接支架的两端设有法兰接口，分别连接所述驱动组件；所述控制模块用于控制两个所述驱动组件转动。
4.现有技术中通过转接支架连接两个驱动组件，使得连接刚性低、驱动力矩低，极易在调节过程中导致载荷的晃动。


技术实现要素：

5.针对背景技术中的问题，本实用新型的目的是提供一种二维指向微调装置，包括底座、转接件和至少两个驱动组件；所述底座的一端设有用于将其安装在航天器上的安装部、相对的另一端与所述转接件转动连接，所述转接件用于连接载荷；
6.所述驱动组件包括电机、丝杠、主动连杆和随动杆，所述电机固设于所述底座上的第一连接构件上，所述丝杠的一端固连于所述电机的输出轴、另一端与所述底座上的第二连接构件转动连接；所述主动连杆的一端套设并螺纹连接于所述丝杠、另一端与所述随动杆铰接，所述随动杆的另一端与所述转接件转动连接。
7.较佳的，所述底座包括底板和设于所述底板上的安装柱，所述安装部设于所述底板上，所述安装柱远离所述底板的一端与所述转接件转动连接，所述第一连接构件和所述第二连接构件均设于所述安装柱上。
8.较佳的，所述安装部为若干安装孔。
9.较佳的，所述第一连接构件和所述第二连接构件分别为第一安装凸耳和第二安装凸耳。
10.较佳的，所述第一安装凸耳和所述第二安装凸耳上均设有轴承，所述丝杠的两端分别穿设于两个所述轴承。
11.较佳的，所述主动连杆上设有测距传感器，用于检测所述主动连杆在所述丝杠上的移动行程。
12.较佳的，所述测距传感器与所述第一连接构件相对设置。
13.较佳的，所述底座和所述随动杆均通过球铰与所述转接件转动连接。
14.较佳的，所述底座转动连接于所述转接件的中间位置，所述驱动组件设有两个，且
两个所述随动杆与所述转接件的两个连接点分别和所述底座与所述转接件的连接点之间的两个连线相互垂直。
15.较佳的，所述转接件为转接板。
16.本实用新型由于采用以上技术方案，使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：
17.1、本实用新型通过底座转动连接于转接件，再通过两个驱动组件驱动转接件绕底座转动，以实现调节设在转接件上载荷转角的目的。转接件与底座直接连接，使得连接刚性大，且电机通过驱动丝杠转动进而带动转接件转动，经丝杠减速后，电机可以提供很高的驱动力矩，使得在调节过程稳定性高，不易引起载荷的晃动。
18.2、本实用新型设有测距传感器，测距传感器可以测量主动连杆与底座之间的距离，两者之间的距离与转接件转动角度存在定量关系，因此测量两者之间的距离可以获得载荷(天线)转角，实现闭环控制。
附图说明
19.下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明，其中：
20.图1为本实用新型整体示意图；
21.图2为本实用新型底座示意图；
22.图3为本实用新型转接板示意图。
23.附图标记说明：
24.1：底座；101：底板；102：安装孔；103：第一安装凸耳；104：安装柱；105：第二安装凸耳；2：驱动组件；201：电机；202：轴承；203：丝杠；204：主动连杆；205：随动杆；206：测距传感器；3：转接板；4：球铰。
具体实施方式
25.以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。根据下面说明，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。
26.需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
27.参看图1至3，本实用新型的核心是提供一种二维指向微调装置，包括底座1、转接件和至少两个驱动组件2。
28.底座1的一端设有用于将其安装在航天器上的安装部、相对的另一端与转接件转动连接，转接件用于连接载荷，载荷可以为天线等。
29.驱动组件2包括电机201、丝杠203、主动连杆204和随动杆205，电机201固设于底座1上的第一连接构件上，丝杠203的一端固连于电机201的输出轴、另一端与底座1上的第二连接构件转动连接；主动连杆204的一端套设并螺纹连接于丝杠203、另一端与随动杆205铰接，随动杆205的另一端与转接件转动连接。
30.电机201带动丝杠203旋转，丝杠203旋转带动主动连杆204移动，主动连杆204移动
带动随动杆205移动，随动杆205移动带动转接件绕底座1转动以带动天线转动微调。
31.具体的，底座1包括底板101和设于底板101上的安装柱104，安装部设于底板101上，安装部为若干安装孔102，本实施例中底板101上共设置有四个安装孔102，通过螺栓和安装孔102可将底板101安装在航天器上。
32.转接件为转接板3，安装柱104远离底板101的一端与转接板3转动连接，本实施例中，底座1和随动杆205均通过球铰4与转接板3转动连接。第一连接构件和第二连接构件均设于安装柱104上。第一连接构件和第二连接构件分别为第一安装凸耳103和第二安装凸耳105，第一安装凸耳103和第二安装凸耳105沿安装柱104的长度方向间隔设置。第一安装凸耳103上设有通孔，电机201通过螺栓固定于第一安装凸耳103上电机201的输出轴穿设于通孔中。第一安装凸耳103和第二安装凸耳105上均设有轴承202，丝杠203的两端分别穿设于两个轴承202，以使丝杠203转动连接于第一安装凸耳103和第二安装凸耳105。
33.底座1转动连接于转接板3的中间位置，驱动组件2设有两个，安装柱104为立方体结构，两个驱动组件2分别设于安装柱104相邻的两个侧面上，且安装柱104相邻的两个侧面上均设有一个第一安装凸耳103和一个第二安装凸耳105。使得两个驱动组件2的两个随动杆205与转接板3的两个连接点分别和底座1与转接板3的连接点之间的两个连线相互垂直，也就是说，使得两个驱动组件2正交，以此实现天线在垂直的两个方向指向微调。
34.主动连杆204上设有测距传感器206，用于检测主动连杆204在丝杠203上的移动行程。具体的，测距传感器206与第一安装凸耳103相对设置，可以检测主动连杆204和第一安装凸耳103之间的间距。主动连杆204和第一安装凸耳103之间的距离与转接板3转动角度存在定量关系，因此测量两者之间的距离可以获得天线转角，实现闭环控制。
35.本实用新型通过安装柱104转动连接于转接板3，再通过两个驱动组件2驱动转接板3绕安装柱104转动，以实现调节设在转接板3上天线转角的目的。转接板3与安装柱104直接连接，使得连接刚性大，且电机201通过驱动丝杠203转动进而带动转接板3转动，经丝杠203减速后，电机201可以提供很高的驱动力矩，使得在调节过程稳定性高，不易引起天线的晃动，以使其测量精度更高。
36.本实用新型适用于有指向功能要求的机构，如卫星的天线、激光反射镜等，具有小型化、高精度、通用化、能够实现二维指向微调的优点。
37.上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式。即使对本实用新型作出各种变化，倘若这些变化属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则仍落入在本实用新型的保护范围之中。

技术特征：
1.一种二维指向微调装置，其特征在于，包括底座、转接件和至少两个驱动组件；所述底座的一端设有用于将其安装在航天器上的安装部、相对的另一端与所述转接件转动连接，所述转接件用于连接载荷；所述驱动组件包括电机、丝杠、主动连杆和随动杆，所述电机固设于所述底座上的第一连接构件上，所述丝杠的一端固连于所述电机的输出轴、另一端与所述底座上的第二连接构件转动连接；所述主动连杆的一端套设并螺纹连接于所述丝杠、另一端与所述随动杆铰接，所述随动杆的另一端与所述转接件转动连接。2.根据权利要求1所述的二维指向微调装置，其特征在于，所述底座包括底板和设于所述底板上的安装柱，所述安装部设于所述底板上，所述安装柱远离所述底板的一端与所述转接件转动连接，所述第一连接构件和所述第二连接构件均设于所述安装柱上。3.根据权利要求2所述的二维指向微调装置，其特征在于，所述安装部为若干安装孔。4.根据权利要求1所述的二维指向微调装置，其特征在于，所述第一连接构件和所述第二连接构件分别为第一安装凸耳和第二安装凸耳。5.根据权利要求4所述的二维指向微调装置，其特征在于，所述第一安装凸耳和所述第二安装凸耳上均设有轴承，所述丝杠的两端分别穿设于两个所述轴承。6.根据权利要求1所述的二维指向微调装置，其特征在于，所述主动连杆上设有测距传感器，用于检测所述主动连杆在所述丝杠上的移动行程。7.根据权利要求6所述的二维指向微调装置，其特征在于，所述测距传感器与所述第一连接构件相对设置。8.根据权利要求1所述的二维指向微调装置，其特征在于，所述底座和所述随动杆均通过球铰与所述转接件转动连接。9.根据权利要求1所述的二维指向微调装置，其特征在于，所述底座转动连接于所述转接件的中间位置，所述驱动组件设有两个，且两个所述随动杆与所述转接件的两个连接点分别和所述底座与所述转接件的连接点之间的两个连线相互垂直。10.根据权利要求1所述的二维指向微调装置，其特征在于，所述转接件为转接板。

技术总结
本实用新型公开了一种二维指向微调装置，包括底座、转接件和至少两个驱动组件；底座的一端设有用于将其安装在航天器上的安装部、相对的另一端与转接件转动连接，转接件用于连接载荷；驱动组件包括电机、丝杠、主动连杆和随动杆，电机固设于底座上的第一连接构件上，丝杠的一端固连于电机的输出轴、另一端与底座上的第二连接构件转动连接；主动连杆的一端套设并螺纹连接于丝杠、另一端与随动杆铰接，随动杆的另一端与转接件转动连接。本实用新型转接件与底座直接连接，使得连接刚性大，且电机通过驱动丝杠转动进而带动转接件转动，经丝杠减速后，电机可以提供很高的驱动力矩，使得在调节过程稳定性高，不易引起载荷的晃动。不易引起载荷的晃动。不易引起载荷的晃动。


技术研发人员：陈欢 李建辉 李源 王浩淼 张彦 赵明宣
受保护的技术使用者：上海宇航系统工程研究所
技术研发日：2023.01.04
技术公布日：2023/3/30