專利名稱：一種x-y軸天線座架的制作方法
技術領域：
本發明適用于極軌衛星跟蹤天線的座架設計和制造，尤其適用于安裝在運動載體上的極軌衛星跟蹤天線。
背景技術：
X-Y軸天線是極軌衛星數據接收站最常用的天線結構形式，由于X-Y軸天線的兩軸為水平配置，因此，X、Y軸均需增加配重以平衡天線的偏心力矩，導致天線座架的尺寸和重量十分龐大；如果不增加配重，則需要采用蝸輪蝸桿機構實現傳動自鎖，效率低、功率高、噪音大、精度低、制造困難，且X、Y軸的運動速度、加速度也很低；上述缺點大大限制了 X-Y軸天線在樓頂以及移動載體上的應用
發明內容
本發明的目的在于避免上述背景技術中的不足之處而提供一種實現X、Y軸的全方位平衡，同時提高了 X、Y軸的運動速度和角加速度的X-Y天線座架。本發明解決其技術問題所采用的技術方案如下一種X-Y軸天線座架，包括底座4、與天線相聯接的Y軸機構2和X軸機構3，X軸機構3配裝在底座4上，Y軸機構2配裝在X軸機構3上，其特征在于所述的X軸機構包括圓弧滾道13、滾輪支架14、壓緊滾輪15、導向滾輪16、X軸減速機17、X軸伺服電機18、X軸碼盤19和機電限位裝置；滾輪支架14固定在底座4上，圓弧滾道13配裝在滾輪支架14上；X軸為一個空間的虛軸，圓弧滾道13的幾何軸心線為X軸軸線；圓弧滾道13的內、外圓弧面的兩側為光滑滾道，圓弧滾道13的外圓弧面中間加工成齒輪；滾輪支架14上安裝有對圓弧滾道13的內、外圓弧面的兩側光滑滾道進行壓緊的多對上下對應設置的壓緊滾輪15 ；在圓弧滾道13的左右兩側設置有防止其左右偏擺的多對導向滾輪16，多對導向滾輪16設置在滾輪支架14上；X軸伺服電機18通過X軸減速機17驅動圓弧滾道13背面的圓弧齒輪；X軸減速機17的輸出軸與實時輸出天線座X軸角度信號的X軸碼盤19相聯接。其中，所述的Y軸機構包括箱體5、大齒輪6、左軸頭7、右軸頭8、配重11、Y軸減速機9、Υ軸伺服電機10、Υ軸碼盤12和機電限位裝置；左軸頭7和右軸頭8相對設置在箱體5的兩側，左軸頭7和右軸頭8之間形成的軸線為Y軸軸線，Y軸軸線與X軸軸線垂直相交；左軸頭7和右軸頭8分別支撐在圓弧滾道13的兩側，相對于圓弧滾道13的寬度方向對稱布置，并可繞Y軸軸線進行旋轉。其中，箱體5的上平面與天線I相聯接，在箱體5的下平面安裝有用于平衡天線偏心力矩的配重11 ；Υ軸伺服電機10通過Y軸減速機9驅動設置在箱體上5的大齒輪6旋轉；在右軸頭8上安裝有實時輸出天線座Y軸角度信號Y軸碼盤12。本發明與背景技術相比具有如下優點I、只需對Y軸配重即可實現X、Y兩軸的力矩平衡，減輕了天線座架的體積和重量；
2、由于X、Y兩軸全方位平衡，不需要采用蝸輪蝸桿機構實現傳動自鎖，因此提高了天線的傳動效率、減小了驅動功率；3、傳動鏈全部采用直齒輪及行星減速器，噪音低、精度高、壽命長、易于制造和維護；大大提高了 X、Y軸天線座的運動速度及加速度。4、本發明采用圓弧滾道，通過滾輪驅動、定位與導向實現X軸的運動功能；該技術中X軸為一個空間的虛軸，X軸與Y軸空間垂直相交，因此僅需要單軸配重，即可實現X、Y軸的全方位平衡，同時提高了 X、Y軸的運動速度和角加速度。
圖I是本發明所涉及的新型X-Y天線座架的結構示意圖；圖2是本發明所涉及的Y軸機構的結構示意圖； 圖3是本發明所涉及的X軸機構的左視圖；圖4是本發明所涉及的X軸機構的主視圖。圖中1.天線，2. Y軸機構，3. X軸機構，4.底座，5.箱體，6.大齒輪，7.左軸頭，
8.右軸頭，9. Y軸減速機，10. Y軸伺服電機，11.配重，12. Y軸碼盤，13.圓弧滾道，14.滾輪支架，15.壓緊滾輪，16.導向滾輪，17. X軸減速機，18. X軸伺服電機，19. X軸碼盤。
具體實施例方式下面，結合圖I至圖4對本發明作進一步的說明。本實施例為船載天線，主要用于跟蹤極軌衛星。為了解決過頂盲區的問題，本實例采用X-Y型天線座；為了減小體積和重量、降低功耗，為了克服船搖需要天線具備高速度、大工作范圍等特點，采用了本發明。如附圖I所示，本實例由底座4、Y軸機構3、X軸機構
2、天線I共四部分組成。底座4為一個焊接的圓柱腔體，下平面與基礎固定，上平面與X軸機構固定，其功能是滿足天線的工作范圍及工作穩定性。X軸機構2以滾輪支架14作為支撐，滾輪支架14安裝在底座上；圓弧滾道13為鍛鋼材料，作為X軸的運動器件，布置在滾輪支架14的中間，圓弧滾道13的幾何軸心線為X軸軸線，它是一個虛軸，其內、外圓弧面兩側精密加工成光滑滾道，通過5對壓緊滾輪15上、下壓緊，起到定位作用；左右端面精密加工成光滑平面，通過2對導向滾輪16左、右壓緊，起到導向作用，防止其左右偏擺；外圓弧面中間精密加工成圓柱齒輪，通過X軸減速機17、X軸伺服電機18，實現對X軸的驅動。在驅動減速機的輸出軸上安裝與X軸末級速比相同的另一臺同步減速機，X軸碼盤19與同步減速機的輸出軸按I : I相連，亦即碼盤與X軸同步動作，實時輸出天線座X軸角度信號。機電限位裝置用于保證天線X軸工作在安全范圍之內，X軸工作范圍可達到±90°。Y軸機構3以圓弧滾道13作為支撐，箱體5通過左軸頭7、右軸頭8支撐在圓弧滾道13上，箱體5的上平面與天線I相連。Y軸軸線與X軸軸線垂直相交。Y軸伺服電機10通過Y軸減速機9驅動Y軸大齒輪6，從而帶動箱體5和天線I 一起作Y軸旋轉。在Y軸機構3的右軸頭8上安裝Y軸碼盤12，實時輸出天線座Y軸角度信號。在箱體5的下平面安裝配重11，用于平衡天線I的偏心力矩，由于X、Y軸線垂直相交，因此，配重11即可滿足X、Y兩軸的全方位平衡。機電限位裝置用于保證天線Y軸工作在安全范圍之內，Y軸工 作范圍可達到±90°。
權利要求
1.一種X-Y軸天線座架，包括底座(4)、與天線相聯接的Y軸機構(2)和X軸機構(3)，X軸機構(3)配裝在底座(4)上，Y軸機構(2)配裝在X軸機構(3)上，其特征在于所述的X軸機構包括圓弧滾道(13)、滾輪支架(14)、壓緊滾輪(15)、導向滾輪(16)、X軸減速機(17)、X軸伺服電機(18)、X軸碼盤(19)和機電限位裝置；滾輪支架(14)固定在底座(4)上，圓弧滾道(13)配裝在滾輪支架(14)上；X軸為一個空間的虛軸，圓弧滾道(13)的幾何軸心線為X軸軸線；圓弧滾道(13)的內、外圓弧面的兩側為光滑滾道，圓弧滾道(13)的外圓弧面中間加工成齒輪；滾輪支架(14)上安裝有對圓弧滾道(13)的內、外圓弧面的兩側光滑滾道進行壓緊的多對上下對應設置的壓緊滾輪(15);在圓弧滾道(13)的左右兩側設置有防止其左右偏擺的多對導向滾輪(16)，多對導向滾輪(16)設置在滾輪支架(14)上；乂軸伺服電機(18)通過X軸減速機(17)驅動圓弧滾道(13)背面的圓弧齒輪；X軸減速機(17)的輸出軸與實時輸出天線座X軸角度信號的X軸碼盤(19)相聯接。
2.根據權利要求I所述的一種X-Y軸天線座架，其特征在于所述的Y軸機構包括箱體(5)、大齒輪(6)、左軸頭(7)、右軸頭(8)、配重(11)、Y軸減速機(9)、Y軸伺服電機(10)、Y軸碼盤(12)和機電限位裝置；左軸頭(7)和右軸頭(8)相對設置在箱體(5)的兩側，左軸頭(7)和右軸頭(8)之間形成的軸線為Y軸軸線，Y軸軸線與X軸軸線垂直相交；左軸頭(7)和右軸頭(8)分別支撐在圓弧滾道(13)的兩側，相對于圓弧滾道(13)的寬度方向對稱布置，并可繞Y軸軸線進行旋轉。
3.根據權利要求2所述的一種X-Y軸天線座架，其特征在于箱體(5)的上平面與天線(I)相聯接，在箱體(5)的下平面安裝有用于平衡天線偏心力矩的配重(11) ;Y軸伺服電機(10)通過Y軸減速機(9)驅動設置在箱體上(5)的大齒輪(6)旋轉；在右軸頭(8)上安裝有實時輸出天線座Y軸角度信號Y軸碼盤(12)。
全文摘要
本發明公開了一種X-Y軸天線座架，采用圓弧滾道，通過滾輪驅動、定位與導向實現X軸的運動功能；本發明中X軸為一個空間的虛軸，X軸與Y軸空間垂直相交，因此僅需要單軸配重，即可實現X、Y軸的全方位平衡，減輕了天線座架的體積和重量；由于X、Y兩軸全方位平衡，不需要采用蝸輪蝸桿機構實現傳動自鎖，因此提高了天線的傳動效率、減小了驅動功率；傳動鏈全部采用直齒輪及行星減速器，噪音低、精度高、壽命長、易于制造和維護；本發明大大提高了X-Y軸天線座的運動速度及加速度。
文檔編號H01Q3/08GK102820537SQ20121030801
公開日2012年12月12日 申請日期2012年8月27日 優先權日2012年8月27日
發明者李建軍, 何翠瑜 申請人:中國電子科技集團公司第五十四研究所