УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОШАГОВОГО ПОВОРОТА ОБЪЕКТА Российский патент 1995 года по МПК G01C11/02 

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано при аэрофотосъемочных работах для поворота и фиксации аэрофотоаппарата при многомаршрутной съемке, а также в других областях техники, где требуется автоматическое управление угловым положением различных объектов.

Известна установка для подвеса и поворота аэрофотоаппарата [1] в котором применен отдельный электродвигатель, включаемый в цепь тока контактами центральной шестеренки распределительного механизма аэрофотоаппарата через передачу, управляющую как замыканием контактов цепи электродвигателя при разомкнутых контактах центральной шестерни, так и размыканием этих контактов цепи электродвигателя.

Недостатками известного устройства являются низкая точность, невозможность точной фиксации положения вала в процессе работы и незначительный КПД при повороте на большие углы.

Целью изобретения является создание устройства для пошагового поворота объекта, способного обеспечить высокую точность поворота и фиксации объекта, в том числе и с большой массой, в широком диапазоне углов и с большим быстродействием за счет уменьшения шага поворота и увеличения момента вращения вала.

Цель достигается за счет того, что в известном устройстве для пошагового поворота объекта, содержащем корпус, поворотный вал, соединенный с основным передаточным узлом и выполненный с возможностью его фиксации, и основной приводной узел, соединенный с корпусом и подключенный к блоку управления, основной передаточный узел соосно жестко закреплен на конце поворотного вала и выполнен в виде стакана, на внутренней поверхности которого по его диаметру размещены зубцы, основной приводной узел размещен с зазором внутри стакана и выполнен в виде замкнутого магнитопровода с не менее чем тремя радиальными штырями с катушками, оси которых пересекаются на оси стакана под неравными углами так, что при совпадении оси одного из штырей с осью зубца стакана оси других штырей не совпадают с осями его зубцов.

В частных случаях реализации изобретения устройство может быть снабжено аналогичным дополнительным передаточным узлом, соосно жестко закрепленным на свободном конце поворотного вала, и дополнительным приводным узлом. При этом углы между осями штырей магнитопровода дополнительного приводного узла могут быть равны или неравны соответствующим углам между осями штырей магнитопровода основного приводного узла, а замкнутые магнитопроводы одного или каждого приводного узла могут быть выполнены с возможностью поворота и фиксации на оси поворотного вала.

На фиг. 1 представлена конструктивная схема устройства; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1.

Устройство для пошагового поворота объекта содержит поворотный вал 1, на котором может крепиться объект 2, корпус 3, основной приводной узел 4, соединенный с корпусом и подключенный к блоку управления, основной передаточный узел 5, соосно жестко закрепленный на конце поворотного вала 1 и выполненный в виде стакана, на внутренней поверхности которого по его диаметру размещены зубцы. Приводной узел 4 размещен с зазором внутри стакана передаточного узла 5 и выполнен в виде замкнутого магнитопровода с не менее чем тремя радиальными штырями с катушками 6, оси которых пересекаются на оси стакана под неравными углами так, что при совпадении оси одного из штырей с осью зубца стакана оси других штырей не совпадают с осями его зубцов. С другого конца поворотного вала 1 к нему крепится дополнительный передаточный узел 7 (аналогичный основному передаточному узлу 5), внутри которого расположен дополнительный приводной узел 8 (аналогичный основному приводному узлу 4).

Устройство работает следующим образом.

Внешнее управляющее устройство (на чертеже не показано) формирует тактовые импульсы, которые осуществляют поочередное подключение катушек, установленных на радиальных штырях 6 замкнутого магнитопровода, при соответствующем порядке подключения которых происходит направленное движение стакана передаточного узла 5 и, соответственно, поворотного вала 1 с объектом 2. Подключение осуществляется к тому из радиальных штырей 6, ось которого не совпадает с осью соответствующего ближнего внутреннего зубца стакана передаточного узла 5 по заданному направлению вращения и находится ближе к ней.

Устройство может содержать один приводной узел 4 и один передаточный механизм 5. В других случаях реализации устройства оно может быть дополнено другим передаточным узлом 7, расположенным на другом конце поворотного вала 1 и соединенным с ним соответствующим образом, и дополнительным приводным узлом 8. Эти дополнения позволяют обеспечить усиления тяги при обеспечении равенства углов между осями радиальных штырей дополнительного приводного узла 8 с соответствующими углами между осями радиальных стержней основного приводного узла 4.

При условии неравенства углов между осями радиальных стержней дополнительного приводного узла 8 с углами между осями радиальных стержней основного приводного узла 4 устройство работает по дифференциальной схеме, что обеспечивает возможность уменьшения шага поворота. При этом основной 4 и дополнительный 8 приводные узлы вращают вал 1 в противоположные стороны поочередно с угловыми шагами, не равными друг другу.

Неравенство углов также может обеспечить работу устройства в режиме грубой и точной фиксации, когда один из приводных узлов осуществляет поворот с большим шагом на большой угол с высокой скоростью, а второй приводной узел поворачивает на меньшую угловую величину с высокой точностью.

Для обеспечения возможности регулировки шага поворота радиальные стержни одного или каждого приводного узла соединяются с корпусом 3 с возможностью фиксированного поворота вокруг оси, соосной оси поворотного вала 1.

Использование: геодезическое приборостроение. Сущность изобретения: устройство содержит поворотный вал, на котором крепится объект, корпус, основной приводной механизм, содержащий кольцо с внутренней зубчатой поверхностью и стержневые зубцы с катушками, с другого конца поворотного вала к нему крепится дополнительное кольцо с зубчатой поверхностью, внутри которого расположен аналогично первому дополнительный приводной механизм. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОШАГОВОГО ПОВОРОТА ОБЪЕКТА, содержащее корпус, поворотный вал, соединенный с основным передаточным узлом и выполненный с возможностью его фиксации, и основной приводной узел, соединенный с корпусом и подключенный к блоку управления, отличающееся тем, что основной передаточный узел соосно жестко закреплен на конце поворотного вала и выполнен в виде стакана, на внутренней поверхности которого по его диаметру размещены зубцы, основной приводной узел размещен с зазором внутри стакана и выполнен в виде замкнутого магнитопровода с не менее чем тремя радиальными штырями с катушками, оси которых пересекаются на оси стакана под неравными углами так, что при совпадении оси одного из штырей с осью зубца стакана оси других штырей не совпадают с осями его зубцов. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено аналогичным дополнительным передаточным узлом, соосно жестко закрепленным на свободном конце поворотного вала, и дополнительным приводным узлом. 3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что углы между осями штырей магнитопровода дополнительного приводного узла равны соответствующим узлам между осями штырей магнитопровода основного приводного узла. 4. Устройство по п.2, отличающееся тем, что углы между осями штырей магнитопровода дополнительного приводного узла не равны соответствующим углам между осями штырей магнитопровода основного приводного узла. 5. Устройство по пп.2 4, отличающееся тем, что замкнутые магнитопроводы одного или каждого приводного узла выполнены с возможностью поворота и фиксации на оси поворотного вала.