CN101825212A - 一种通用空间双定位转动机构 - Google Patents
一种通用空间双定位转动机构 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101825212A CN101825212A CN200910244043A CN200910244043A CN101825212A CN 101825212 A CN101825212 A CN 101825212A CN 200910244043 A CN200910244043 A CN 200910244043A CN 200910244043 A CN200910244043 A CN 200910244043A CN 101825212 A CN101825212 A CN 101825212A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- plane
- turntable
- rotating mechanism
- general
- incident ray
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
- Machine Tool Units (AREA)
Abstract
本发明涉及一种通用空间双定位转动机构,包括:用作机构底座的大转台,承载转动机构的其它组成部分并带动被承载物进行转动;大转台上设有入射射线载台,承载入射射线的发射装置;入射射线载台上设有小转台,作为承载装置并带动其上的被承载物进行转动;小转台上设有平面架载台,承载平面架,平面架可绕平面架载台的轴转动;平面架上装有平面载体,平面载体可绕其中心在平面架内转动;平面载体上装有平面物。本发明以上四个转动机构相互独立,均能实现相应平面内或绕轴360°转动;四个转动结构均依托底座平面转动,没有增加额外转动惯量结构,实现了高转动精度;该转动机构将入射射线与反射射线的发生机构“解放”出来,成为可以固定的机构。
Description
技术领域
本发明属于机械运动领域,涉及一种空间多维转动机构,更具体地,涉及一种实现空间双定位的通用转动机构,可用于科学研究、行业实际应用中所有需要精确实现空间双定位转动的场合。
背景技术
目前,空间多维转动结构有不少设计,但这些设计都以直观的弓形结构为基础,其不足之处主要有:(1)转动结构需要支撑负载的转动惯量,从而影响转动精度。(2)转动结构将双定位的位置都置于多维运动结构中,这样大量的运动会对双定位位置中的负载造成损伤,尤其是当负载是精密的仪器时。
图1中示出了空间多维转动机构中四种角度的变化。
四种角度指(其中入射平面指入射射线Li与轴N形成的平面,反射平面指反射射线Lr与轴N形成的平面,底平面内角度的初始边为轴X,坐标原点即轴心为O):
θi——入射射线Li在入射平面内的角度,即入射射线Li与轴N之间的夹角;
θr——反射射线Lr在反射平面内的角度,即反射射线Lr与轴N之间的夹角;
以上四个角度的变化范围:
θi:-90°~+90°,入射平面内以轴N为界,两个象限分别为正负角度;
0°~360°,全部在底平面内;
θr:-90°~+90°,反射平面内以轴N为界,两个象限分别为正负角度;
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种能够实现图1所示四种角度的变化的空间多维转动结构,并且为一种易于通用操作的精密结构。
为了解决上述技术问题,本发明提供一种通用空间双定位转动机构,其特征在于,包括:
大转台,用作所述转动机构的底座,其上承载所述转动机构的其它组成部分并能带动被承载物进行转动;
入射射线载台,位于大转台上;
小转台,位于入射射线载台上,作为承载装置并能带动其上的被承载物进行转动;
平面架载台,位于小转台上,其上承载平面架;
平面架,位于平面架载台上,其上安装有平面载体;
平面载体,通过销轴安装在平面架上,用于承载平面物。
其中,所述大转台上安装有大转台电机,用于带动大转台及其上的被承载物在平面内转动。
其中,所述小转台上安装有小转台电机,用于带动小转台及其上的被承载物在平面内转动。
其中,所述平面架上安装有俯仰调节电机,用于带动安装在平面架上的平面载体和平面物绕平面架的轴绕轴转动。
其中,所述平面载体上安装有投影调节电机,用于带动平面物转动。
本发明通用空间双定位转动机构的优点在于:(1)机构四个转动相互独立,每个都可以绕自身的中心轴实现360°转动;(2)机构四个转动的四个中心轴相交于中心点,并且在四个独立转动过程中中心点不变动,即无论入射射线与反射射线在空间如何定位,它们的交汇点在空间始终不变;(3)机构四个转动结构均实行了依托底座的平面转动方式,没有架空等增加额外转动惯量的结构,实现了较高的转动精度;(4)机构通过对平面物的四个转动实现了入射射线与反射射线的空间双定位,从而将入射射线与反射射线的发生机构“解放”出来,成为可以固定的机构。
附图说明
图1是本发明通用空间双定位转动机构四种角度变化定义图示;
图2是本发明通用空间双定位转动机构三维空间结构示意图;
图3是本发明通用空间双定位转动机构转动功能示意图;
图4是本发明通用空间双定位转动机构四种角度的等价立体几何图。
图中,1:大转台电机;2:小转台电机;3:俯仰调节电机;4:投影调节电机;5:大转台;6:入射射线载台;7:小转台;8:平面架载台;9:平面载体;10:平面架;11:平面物(即图1中底平面);12:入射射线;13:反射射线;14:平面法线(即图1中轴N);11、12、13、14的交点即为轴心O。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式就本发明所述的通用空间双定位转动机构做进一步说明。
图2是本发明通用空间双定位转动机构三维空间结构示意图。由图可知,该通用空间双定位转动机构包括大转台5,用作所述转动机构的底座,其上承载所述转动机构的其它组成部分并能带动被承载物进行转动,其侧面安装有大转台电机1;入射射线载台6,位于大转台上;小转台7,位于入射射线载台6上,作为承载装置并能带动其上的被承载物进行转动,其侧面安装有小转台电机2;平面架载台8,位于小转台7上,其上承载平面架10;平面架10,位于平面架载台8上,其上安装有平面载体9,其侧面安装有俯仰调节电机3;平面载体9,通过销轴安装在平面架10上,其上安装有平面物11,以及投影调节电机4;平面物11,位于平面载体9上。
结合图2和图3对通用空间双定位转动机构转动功能描述
大转台电机1可以带动大转台5上的所有机构(包括2-11的所有机构)实现如图3中所示的XY平面内360°转动。
小转台电机2可以带动小转台7上的所有机构(包括3、7-11所有机构)实现如图3中所示的XY平面内360°转动。
俯仰调节电机3可以带动平面载体9、平面物11绕平面架10的轴实现绕轴360°转动。
投影调节电机4可以带动平面物11绕平面法线14实现360°转动。
如图4所示,是由图1所示的原理图得到的等价立体几何图。
图中:
S1——入射射线Li与反射射线Lr所确定的平面;
θ——轴N与平面S1之间的夹角;
n——轴N在平面S1内的投影线;
S2——轴N与线n所确定的平面;
S3——与轴N相垂直的平面。
则根据立体几何,设N=1,则有以下关系式:
l2=sec2θr+sec2θi-2secθrsecθicoSθ
由上述两式可以得到θ的解析式:
又由S2和S3的面积相等关系,可以得到:
因为S2=S3,所以:
其中:
从以上推导中可以得到,所谓空间双定位,即指(θi,),(θr,)四个角度的确定。当这四个角度确定时,角度和θ也就确定了,而这两个角度可以在设计方案中实现。其中大转台电机1和小转台电机2的转动实现了(入射射线Li与反射射线Lr的相对位置定位),俯仰调节电机3的转动实现了θ,而投影调节电机4的转动实现了的绝对定位(即图1中入射射线Li与反射射线Lr和轴X之间的角度)。
反过来,即该设计方案的四个电机的独立转动实现了四个角度的独立确定,从而实现了通用空间双定位。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和替换,这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种通用空间双定位转动机构,其特征在于,包括:
大转台(5),用作所述转动机构的底座,其上承载所述转动机构的其它组成部分并能带动被承载物进行转动;
入射射线载台(6),位于大转台(5)上;
小转台(7),位于入射射线载台(6)上,作为承载装置并能带动其上的被承载物进行转动;
平面架载台(8),位于小转台(7)上,其上承载平面架(10);
平面架(10),位于平面架载台(8)上,其上安装有平面载体(9);
平面载体(9),通过销轴安装在平面架(10)上,用于承载平面物(11)。
2.如权利要求1所述的通用空间双定位转动机构,其特征在于,所述大转台(5)上安装有大转台电机(1),用于带动大转台(5)及其上的被承载物在平面内转动。
3.如权利要求1所述的通用空间双定位转动机构,其特征在于,所述小转台(7)上安装有小转台电机(2),用于带动小转台(7)及其上的被承载物在平面内转动。
4.如权利要求1所述的通用空间双定位转动机构,其特征在于,所述平面架(10)上安装有俯仰调节电机(3),用于带动安装在平面架(10)上的平面载体(9)和平面物(11)绕平面架(10)的轴绕轴转动。
5.如权利要求1所述的通用空间双定位转动机构,其特征在于,所述平面载体(9)上安装有投影调节电机(4),用于带动平面物(11)转动。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN 200910244043 CN101825212B (zh) | 2009-12-25 | 2009-12-25 | 一种通用空间双定位转动机构 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN 200910244043 CN101825212B (zh) | 2009-12-25 | 2009-12-25 | 一种通用空间双定位转动机构 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN101825212A true CN101825212A (zh) | 2010-09-08 |
CN101825212B CN101825212B (zh) | 2013-02-13 |
Family
ID=42689294
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN 200910244043 Expired - Fee Related CN101825212B (zh) | 2009-12-25 | 2009-12-25 | 一种通用空间双定位转动机构 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN101825212B (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106500543A (zh) * | 2016-10-27 | 2017-03-15 | 福州大学 | 抛投器载台及其使用方法 |
CN107290919A (zh) * | 2017-06-15 | 2017-10-24 | 王奇 | 一种便携式可调角度投影仪 |
CN111336373A (zh) * | 2018-12-19 | 2020-06-26 | 深圳市通用测试系统有限公司 | 用于无线终端测量的测试转台 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01187441A (ja) * | 1988-01-22 | 1989-07-26 | Rigaku Denki Kk | X線回折装置の三軸回転ゴニオメータ |
CN100504349C (zh) * | 2007-01-05 | 2009-06-24 | 吉林大学 | 检测微小区域宏观应力的x射线衍射装置和方法 |
CN201593671U (zh) * | 2009-12-25 | 2010-09-29 | 中国计量科学研究院 | 一种通用空间双定位转动机构 |
-
2009
- 2009-12-25 CN CN 200910244043 patent/CN101825212B/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106500543A (zh) * | 2016-10-27 | 2017-03-15 | 福州大学 | 抛投器载台及其使用方法 |
CN106500543B (zh) * | 2016-10-27 | 2018-05-04 | 福州大学 | 抛投器载台及其使用方法 |
CN107290919A (zh) * | 2017-06-15 | 2017-10-24 | 王奇 | 一种便携式可调角度投影仪 |
CN107290919B (zh) * | 2017-06-15 | 2023-09-29 | 王奇 | 一种便携式可调角度投影仪 |
CN111336373A (zh) * | 2018-12-19 | 2020-06-26 | 深圳市通用测试系统有限公司 | 用于无线终端测量的测试转台 |
CN111336373B (zh) * | 2018-12-19 | 2022-03-25 | 深圳市通用测试系统有限公司 | 用于无线终端测量的测试转台 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN101825212B (zh) | 2013-02-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105720859A (zh) | 基于仿生触角和热膨胀的宏微驱动旋转平台 | |
CN202229764U (zh) | 具有动态稳定功能的三轴转台 | |
JP5666220B2 (ja) | 三次元ボールミル | |
CN101825212A (zh) | 一种通用空间双定位转动机构 | |
CN105549321A (zh) | 一种掩模板罩及掩模板 | |
WO2016187837A1 (zh) | 一种双自由度旋转控制装置及设有该装置的应用系统 | |
CN102416506A (zh) | 切削刀具 | |
CN201593671U (zh) | 一种通用空间双定位转动机构 | |
CN103115233B (zh) | 一种带有自平衡功能的空间扫描支架 | |
JPH01187441A (ja) | X線回折装置の三軸回転ゴニオメータ | |
CN104461137A (zh) | 多自由度升降触摸一体机 | |
CN101204808A (zh) | 一种用于探测作业的三自由度机械臂机构 | |
CN103197416B (zh) | 一种两自由度高速并联扫描平台及垂直度误差校准方法 | |
CN105204159B (zh) | 一种减小应力变形的高精度摆镜结构 | |
CN202811882U (zh) | 一种径向阵列式弹性扭转支承 | |
CN1148639C (zh) | 移动位置检测装置 | |
CN103216526B (zh) | 一种对称螺旋交叉簧片柔性轴承 | |
CN105990079A (zh) | 透射电子显微镜用压电驱动式双轴倾转样品杆 | |
CN202304804U (zh) | 两维雷达扫描型太阳角检测装置 | |
CN205588135U (zh) | 一种抛光工作台及抛光装置 | |
CN205067864U (zh) | 一种减小应力变形的高精度摆镜结构 | |
CN214196944U (zh) | 一种可多方向多角度调节的转轴组合装置 | |
CN220697283U (zh) | 一种多方位旋转装置 | |
CN103109232A (zh) | 固定装置以及云台 | |
CN110580058A (zh) | 一种回转运动位置反馈装置和反馈方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
C17 | Cessation of patent right | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20130213 Termination date: 20131225 |