一种可快速拆卸的模块化跟踪转台的制作方法

1.本发明涉及光电跟踪转台技术领域，尤其涉及一种可快速拆卸的模块化跟踪转台。


背景技术：

2.光电跟踪转台，作为一种光电探测告警设备被广泛地用于对空中目标的跟踪和相关任务。近年来，随着光电信息技术的快速发展，远距离、多普段、高性能的探测方式已成为探测装备的发展趋势。但是，在现有技术中，光电负载的产品性能往往与其质量、体积等结构属性之间存在正相关性，高质量的光学输送通道，会使整机设备过于庞大。基于此种现状，现有光电跟踪设备均为固定型转台，产品可移动性较差。因此，在满足高性能光学探测的前提条件下，又要兼顾灵活机动性，就需要设计一种可快速拆装的模块化跟踪转台，在需要更换安装位置时，只需几人相互配合，快速拆装，单人背负单元模块进行快速转移。
3.从机械的结构形式上而言，现有光电转台主要以t型和u型为主要。从产品功能上而言，光电转台大多可分为搜索、跟踪以及搜跟一体化转台。由于军用级别的光电转台多为高精度光电探测设备，尤其是以跟踪为主要功能的光电转台。因此，为保证转台具备较高的机械精度，现有光电转台多为一体化的设计思路。一体化的跟踪转台整机不便于拆装移动，产品内部走线复杂，某一元器件的产品失效问题，往往会造成整机瘫痪无法工作，无形中就增加了产品的维修成本。
4.如图1及图2中产品结构布局和部件组成方式是当下最普遍的光电跟踪转台的实现方式，主要由外部电子箱、伺服转台、光电负载等三个模块组成。
5.外部电子箱主要为转台信息采集以及指控命的发送与接收单元；光电负载安装于伺服转台之上，负责外部环境信息的接受与发送；伺服转台则作为整机的执行与驱动单元，可根据控制信息完成快速响应。而伺服转台又可分为执行机械组件、基座与内部电控信息处理单元。其中，内部电控信息处理单元可根据结构安装以及走线布局要求安装于执行机械组件与基座之上。在光电转台进行工作时，内部各模块可根据实时工作需求完成信息的采集、处理、以及转换与执行。
6.如图2所示，为光电跟踪转台的产品构成框图。传统的一体化光电转台在设计之时，为保证其整机结构紧凑、空间利用率高，其内部电气系统多为离散化分布方式，相关电气元件因布局要求安装于伺服转台以及基座的结构间隙中，各分散单元之间通过线缆连接，产品构成较为复杂，不利于整机拆装与维修，增加了设备的维修成本与周期。同时，一体化的高精度跟踪转台，整机质量较大，不便于拆装移动。


技术实现要素：

7.有鉴于此，本发明的目的在于克服以上现有技术的不足，提出一种能够快速拆卸的模块化光电跟踪转台，包括：外部电子机箱、内部电子机箱、方位驱动组件、俯仰驱动组件、底座组件、第一光电负载组件和第二光电负载组件；
8.其中，所述机箱和组件之间采用快速拆装连接的机械结构和电子线路对接结构，并使用不脱螺钉进行安装连接
9.所述方位驱动组件和俯仰驱动组件构成伺服转台，第一光电负载组件和第二光电负载组件组成光电负载。
10.进一步的，所述外部电子机箱、内部电子机箱、方位驱动组件、俯仰驱动组件、底座组件、第一光电负载组件和第二光电负载组件之间电子信号的连接方式均采用能够密封的机械导向槽包裹撞针连接器。
11.进一步的，所述连接器的插座与连接器插头分别固定于方位驱动组件的结构件和底座结构件上，所述方位驱动组件的结构件与底座结构件之间安装密封圈。
12.进一步的，所述光电跟踪转台的内部电子机箱组件安装于方位驱动组件背面，俯仰驱动组件安装于方位驱动组件正面，底座组件安装于方位驱动组件下面；第一光电负载组件和第二光电负载组件分别安装于俯仰驱动组件左右两侧。
13.进一步的，所述内部电子机箱组件内包含内部电控信息处理单元；所述内部电控信息处理单元通过数据总线接口与方位驱动组件、俯仰驱动组件、底座组件、第一光电负载组件和第二光电负载组件之间执行电子信息交换；所述内部电控信息处理单元控制上述各组件的运动；所述内部电控信息处理单元经过外部电子机箱与内部电子机箱的电子信息交换接口上传光电跟踪转台的内部信息，接收外部电子机箱传送的外部控制指令。
14.进一步的，所述伺服转台接收外部控制指令，将该指令传送给所述方位驱动组件和俯仰驱动组件，控制光电跟踪转台的水平方向转动和俯仰角度转动。
15.进一步的，所述底座组件作为整个光电跟踪转台其他组件的支撑座，所述底座组件内设工具盒内，工具盒内存储专用电动工具，所述专用电动工具用于光电跟踪转台的安装与拆卸。
16.进一步的，所述光电跟踪转台为t型转台或u型转台。
17.进一步的，采用t型转台时，所述第一光电负载组件和第二光电负载组件分别安装于俯仰驱动组件的左右两侧。
18.本发明的所使用的模块化设计方案，可有效控制转台各模块的重量，提高了转台的灵活机动性，使光电转台可根据实际使用需求进行部署与转移。同时各个模块均具备互换性，无需二次装调测试，极大提高转台的可维修性，降低了维修成本，缩短了维修周期。
附图说明
19.图1是现有技术的光电转台示意图；
20.图2是现有技术的产品构成框图；
21.图3是本发明的设计流程框图；
22.图4是本发明的产品模块划分框图；
23.图5是本发明的跟踪转台模块构成框图；
24.图6本发明的转台内部连接器连接示意图；
25.图7是本发明的俯仰驱动组件安装示意图；
26.图8是本发明的不脱螺钉结构示意图。
具体实施方式
27.本发明从实际需求和应用的角度出发，设计出一种可快速拆装的模块化光电跟踪转台。通过对整机功能进行拆解分析，从结构强度，模组装配精度、各模块之间电气布局以及信息交换等角度综合考虑，对传统光电跟踪转台进行模块划分与重构，将光电跟踪转台分为内部电子机箱组件、方位驱动组件、俯仰驱动组件、底座组件、光电负载组件1、光电负载组件2六大模块。各模块之间能够快速拆装，无需进行二次线缆连接与布局；单个组件采用轻量化设计方法，具有重量轻，体积小，单人可背负性，方便运输等优势，使光电转台具备高度机动性；各模块均为现场可更换单元，安装精度由设计保证，无需进行二次调整测试，解决了转台整机安装调试后不可拆卸，测试维修不便，维护周期长、成本高的技术问题。
28.下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
29.根据图3可知，应用需求分析是产品设计的首要实现基础。在光电转台设计之初，光电转台的主体结构形式随产品用途、性能指标、产品功能的不同而变化，形式复杂多样，且要满足一定的机械强度与精度要求。因此，在进行方案设计时就需根据应用需求与实现方案之间的矛盾进行对比分析，通过结合现有技术领域内现有的技术成果与设计方法，反复迭代不断优化从而逼近最终设计方案。
30.如图4所示，为产品模块化设计过程。在方案的具体设计阶段，可对整机进行功能构成划分。针对高精度光电跟踪转台，其功能构成大体可分为环境感知与探测器选择与设计、整机机械机构选择与设计、电气系统布局与设计、信息处理与捕捉跟踪控制算法实现四部分。
31.在现有结构的实现方式中，光电转台多为t型结构与u型结构，其中t型结构的挂载能力相对较大，更符合本技术的产品使用需求。同时，为满足反复拆装与方便运输的要求，采用模块化的设计方法，对现有技术方案中容易互联的模块与功能进行重构与划分(包括结构、电气、软件功能)，将其划分为电气控制单元、底座单元、机械驱动单元、光电负载单元。而电气控制、机械驱动、光电负载单元可进一步根据需求进行模块划分。选用可快速拆装连接的机械结构与线路对接方式，且不影响其连接刚度与精度，实现各个子模块的接口独立性。在进行底层模块的设计时，应采用轻量化的设计方法，尽量减小单个模块的重量，以增加产品的机动灵活性。
32.实施例1
33.如图5所示，除外部电子箱外该跟踪转台主体分为六个模块，分别为电子机箱组件1-4、底座组件1-3、俯仰驱动组件1-2、方位驱动组件1-1、光电负载组件1 1-5、光电负载组件2 1-6。其中每个模块之间均通过不脱螺钉进行安装连接，配合放置于底座组件工具盒内的电动工具得以方便快速安装与拆卸。其中，不脱螺钉的结构组成如图8所示，安装螺钉放置于防脱帽与安装板之间，防脱帽上开有圆孔，该圆孔大小小于安装螺钉的螺钉帽，但方便安装工具的使用。
34.各模块之间电子信号的连接方式均采用可密封的机械导向槽包裹撞针连接器的安装方式，该方式不仅能够保证模块之间连接器的插座与插头能够快速准确的完成对接，不易损坏。同时，具有一定的密封性的包裹性结构，保证了连接器使用环境的可靠性。如图6所示，连接器插座与连接器插头分别固定于方位结构件与底座结构件上，方位结构件与底座结构件之间安装有密封圈。各模块以方位驱动组件为主体，以图1所示安装方向进行安
装，其中电子机箱组件安装于方位驱动组件背面，俯仰驱动组件安装于方位驱动组件正面，底座组件安装于方位驱动组件下面。其中，光电负载组件1、光电负载组件2分别安装于俯仰驱动组件左右两侧。
35.上述实例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，尽管参照最佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。