CN103213000B - 一种基于一层平台的小角度旋转与直线移动发生装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于一层平台的小角度旋转与直线移动发生装置，属于机械传动技术领域，所要解决的技术问题是在一层平台上实现小角度旋转与平移运动功能，设计出一种基于一层平台的、小角度旋转与直线移动发生装置，包括基础平台、工作平台、支承组件、旋转功能组件、平移功能组件，所述基础平台提供整个装置的安装基准面，所述支承组件连接在基础平台上端面，用于支承工作平台，所述平移功能组件连接在基础平台上端面，可推动工作平台平移运动，所述旋转功能组件上端连接工作平台，下端连接平移功能组件及基础平台，用于驱动工作平台的小角度旋转运动，所述工作平台位于支承组件及旋转功能组件上，以滚动摩擦的形式进行平移与小角度旋转运动。

Description

一种基于一层平台的小角度旋转与直线移动发生装置

技术领域

本发明属于机械传动技术领域，具体地说涉及一种基于一层平台的可实现小角度(±5°)旋转与直线移动的发生装置。

背景技术

旋转运动与直线运动是常用的两种机械运动方式，在机械设计中，能实现旋转运动或直线运动的平台装置也层出不穷，对于旋转运动的机械平台的驱动方式通常有蜗轮蜗杆、齿轮副、电机直接驱动等形式，对于直线运动机械平台的常用驱动方式有滚动导轨、滑动导轨配合滚珠丝杆、丝杆螺母副或直线电机等。为同时达到旋转与平移运动功能，现常采用的方式是一层平台实现旋转，另一层平台实现平移，采用两层平台分别运动实现联动的功能，此种设计方式简单，易于实现，在对装置的空间尺寸和平台层数没有要求的情况下，被广泛应用。在某些特殊情况下，若对平台的重量、层数或高度尺寸有严格控制的条件下，要求采用一层平台既要实现小角度旋转又要实现平移运动功能，为解决在一层平台上同时实现小角度旋转与平移运动功能，本发明设计了一种基于一层平台的小角度旋转与直线移动的发生装置。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：在一层平台上同时实现小角度旋转与平移运动功能，设计出一种基于一层平台的小角度旋转与直线移动的发生装置。

为解决以上技术问题，本发明通过以下方案来实现：一种基于一层平台的小角度旋转与直线移动发生装置，包括：基础平台、工作平台、支承组件、平移功能组件、旋转功能组件。所述基础平台提供整个装置的安装基准面，所述支承组件连接在基础平台上端面，支承工作平台，所述平移功能组件连接在基础平台上端面，驱动工作平台的平移运动，所述旋转功能组件一部分连接在平移功能组件上，另一部分连接在基础平台上，顶部都连接在工作平台下端面，可驱动工作平台小角度旋转运动，所述工作平台位于支承组件及旋转功能组件上，可以滚动摩擦的形式进行小角度旋转与平移运动。

所述支承组件包括支座、保持架、钢球、保护罩及过度板。所述支座连接在基础平台上端面，4个对称分布；所述钢球、保持架自由状态放置在底座与过渡板之间；所述保护罩连接在底座上，可限制保持架的运动范围；所述过度板连接在工作平台下端面。

所述平移功能组件包括支撑部件、导轨副、丝杆螺母副、锁紧螺钉、移动限位块。所述支撑部件包括第一支撑件、第二支撑件，所述第一支撑件连接在基础平台上端面，支承着导轨副，所述第二支撑件连接在基础平台上端面，支承着丝杆螺母副；所述导轨副包括定导轨、钢球、保持架、动导轨，所述定导轨连接在第一支撑件上，所述钢球、保持架位于定导轨、动导轨两V形槽之间，所述动导轨由钢球支承，上端连接着旋转功能组件，在所述钢球、保持架的作用下，所述定导轨、动导轨的相对直线往复运动属于滚动摩擦式运动，所述丝杆螺母副包括丝杆、螺母，所述丝杆连接动导轨，所述螺母位于第二支撑件内，与丝杆螺纹配合，旋转螺母使丝杆直线运动，可推动动导轨相对定导轨平移运动，从而带动工作平台平移运动，所述锁紧螺钉与第二支撑件上螺纹孔配合，对螺母进行锁紧，限制其旋转运动，实现对工作平台的平移运动进行锁紧，所述移动限位块连接在定导轨两端，用于限制动导轨的平移运动行程。

所述旋转功能组件包括旋转轴、滚动轴承、轴承套、左右螺钉座、左右调节螺钉、左右旋转块。所述旋转轴连接在导轨副的动导轨上，所述滚动轴承内圈与旋转轴配合，外圈与轴承套配合，所述轴承套连接在工作平台下端面，所述左右螺钉座连接在基础平台上，分别布置在螺母的左右两边，所述左右调节螺钉分别与左右螺钉座上螺纹孔配合，所述左右旋转块连接在工作平台下端面，分别布置在螺母的左右两边，旋转左右调节螺钉，推动旋转块运动，实现工作平台的小角度旋转运动，并进行锁紧。

所述工作平台的小角度旋转运动通过旋转左右调节螺钉实现，所述工作平台的直线移动通过旋转螺母推动丝杆、带动动导轨实现。

所述导轨副可为燕尾导轨、T形导轨、矩形导轨等滑动导轨或滚动导轨。

所述丝杆螺母副可为滚珠丝杆副。

所述工作平台的小角度旋转与直线移动均为滚动摩擦式运动。

本发明的优点在于，采用一层平台实现小角度旋转(±5°)与平移运动功能，减少了平台层数及平台高度尺寸；工作平台的小角度旋转与直线移动均为滚动摩擦，摩擦阻力小，驱动容易；直线与旋转运动平稳，锁紧装置简单易操作。

附图说明

图1是本发明的主视图；

图2是本发明的左视图；

图3是本发明的A-A剖视图；

图中各标号表示：

1、基础平台；2、支承组件；21、支座；22、保护罩；23、保持架；24、钢球；25、过度板；3、平移功能组件；31、支撑部件；311、第一支撑件；312、第二支撑件；32、导轨副；321、定导轨；322、钢球；323、保持架；324、动导轨；33、丝杆螺母副；331、丝杆；332、螺母；34、锁紧螺钉；35、移动限位块；4、旋转功能组件；41、旋转轴；42、滚动轴承；43、轴承套；44、右旋转块；45、右调节螺钉；46、右螺钉座；47、左旋转块；48、左调节螺钉；49、左螺钉座；5、工作平台。

具体实施方式

如图1至3所示，本发明的一种基于一层平台的小角度旋转与直线移动发生装置，包括基础平台1、支承组件2、平移功能组件3、旋转功能组件4、工作平台5。基础平台1提供整个装置的安装基准面，位于最底层，支承组件2连接在基础平台1上端面，上端连接工作平台5，对工作平台5起支承作用，平移功能组件3连接在基础平台1上端面，实现驱动工作平台5的直线平移运动，旋转功能组件4一部分连接在平移功能组件3上，另一部分连接在基础平台1上，上端都连接工作平台5，实现驱动工作平台5的小角度旋转运动，工作平台5位于支承组件2及旋转功能组件4上，位于最顶底，可以滚动摩擦的形式进行小角度旋转与平移运动。

支承组件2包括支座21、保护罩22、保持架23、钢球24、过度板25。支座21连接在基础平台1上端面，4个对称布置，保持架23、钢球24位于支座21与过度板25之间，自由状态放置在支座21上端面，钢球24可在支座21上表面任意方向滚动，同时带动保持架沿任意方向平移运动，保护罩22固定在支座21上，对保持架23的移动范围进行限制，过度板25固定在工作平台5下端面，由钢球24支承，在保持架23、钢球24的作用下，工作平台5可以滚动摩擦的形式进行平移与小角度旋转运动。

平移功能组件3包括支撑部件31、导轨副32、丝杆螺母副33、锁紧螺钉34、移动限位块35。支撑部件31包括第一支撑件311、第二支撑件312，第一支撑件311连接在基础平台1上端面，支承着导轨副32；第二支撑件312连接在基础平台1上端面，支承着丝杆螺母副33。导轨副32包括定导轨321、钢球322、保持架323、动导轨324，定导轨321连接在第一支撑件311上，钢球322、保持架323位于定导轨321、动导轨324两V形槽之间，在钢球322、保持架323的作用下，定导轨321、动导轨324的相对直线往复运动属于滚动摩擦式运动。丝杆螺母副33包括丝杆331、螺母332，丝杆331连接动导轨324，螺母332位于第二支撑件312内，与丝杆331螺纹配合，旋转螺母332使丝杆331直线运动，可推动动导轨324相对定导轨321平移运动，从而带动工作平台5平移运动，锁紧螺钉34与第二支撑件312上螺纹孔配合，对螺母332进行锁紧，限制其旋转运动，实现对工作平台5的平移运动进行锁紧，移动限位块35连接在定导轨321两端，用于限制动导轨324的平移运动行程。

旋转功能组件4包括旋转轴41、滚动轴承42、轴承套43、右旋转块44、右调节螺钉45、右螺钉座46、左旋转块47、左调节螺钉48、左螺钉座49。旋转轴41连接在动导轨324上端，滚动轴承42连接旋转轴41与轴承套43，轴承套43固定在工作平台5下端面，在滚动轴承42的作用下，工作平台5与轴承套43一起可相对旋转轴41旋转运动，左旋转块47、右旋转块44固定在工作平台5下端面，左螺钉座49、右螺钉座46固定在基础平台1上端面，左调节螺钉48、右调节螺钉45分别与左螺钉座49、右螺钉座46上螺纹孔配合，旋转左调节螺钉48、右调节螺钉45推动左旋转块47、右旋转块44，实现工作平台5的小角度旋转运动及锁紧。

本发明未详细阐述部分属于本领域公知技术。

以上所述，仅为本发明部分具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于一层平台的小角度旋转与直线移动发生装置，其特征在于包括：基础平台(1)、支承组件(2)、平移功能组件(3)、旋转功能组件(4)、工作平台(5)；所述基础平台(1)提供整个装置的安装基准面；所述支承组件(2)连接在基础平台(1)上，支承工作平台(5)；所述平移功能组件(3)连接在基础平台(1)上，驱动工作平台(5)的平移往复运动，所述平移功能组件(3)包括支撑部件(31)、导轨副(32)、丝杆螺母副(33)、锁紧螺钉(34)、移动限位块(35)，所述支撑部件(31)包括第一支撑件(311)、第二支撑件(312)，所述第一支撑件(311)连接在基础平台(1)上端面，支承着导轨副(32)，所述第二支撑件(312)连接在基础平台(1)上端面，支承着丝杆螺母副(33)，所述导轨副(32)包括定导轨(321)、钢球(322)、保持架(323)、动导轨(324)，所述定导轨(321)连接在第一支撑件(311)上，所述钢球(322)、保持架(323)位于定导轨(321)、动导轨(324)两V形槽之间，在所述钢球(322)、保持架(323)的作用下，所述定导轨(321)、动导轨(324)的相对直线往复运动属于滚动摩擦式运动，所述丝杆螺母副(33)包括丝杆(331)、螺母(332)，所述丝杆(331)连接动导轨(324)，所述螺母(332)位于第二支撑件(312)内，与丝杆(331)螺纹配合，旋转螺母(332)使丝杆(331)直线运动，能够推动动导轨(324)相对定导轨(321)平移运动，从而带动工作平台(5)平移运动，所述锁紧螺钉(34)与第二支撑件(312)上螺纹孔配合，对螺母(332)进行锁紧，限制其旋转运动，实现对工作平台(5)的平移运动进行锁紧，所述移动限位块(35)连接在定导轨(321)两端，用于限制动导轨(324)的平移运动行程；所述旋转功能组件(4)上端连接在工作平台(5)下端面，下端连接平移功能组件(3)及基础平台(1)，驱动工作平台(5)的小角度旋转运动，所述旋转功能组件(4)包括旋转轴(41)、滚动轴承(42)、轴承套(43)、右旋转块(44)、右调节螺钉(45)、右螺钉座(46)、左旋转块(47)、左调节螺钉(48)、左螺钉座(49)，所述旋转轴(41)连接在动导轨(324)上端，所述滚动轴承(42)连接旋转轴(41)与轴承套(43)，所述轴承套(43)连接在工作平台(5)下端面，所述左旋转块(47)、右旋转块(44)连接在工作平台(5)下端面，所述工作平台(5)的旋转运动通过旋转左调节螺钉(48)和右调节螺钉(45)实现，所述左螺钉座(49)、右螺钉座(46)连接在基础平台(1)上端面，所述左调节螺钉(48)、右调节螺钉(45)分别与左螺钉座(49)、右螺钉座(46)上螺纹孔配合，旋转左调节螺钉(48)、右调节螺钉(45)推动左旋转块(47)、右旋转块(44)实现工作平台(5)的旋转运动与锁紧；所述工作平台(5)位于最顶层，其小角度旋转与平移运动均属于滚动摩擦。

2.根据权利要求1所述的基于一层平台的小角度旋转与直线移动发生装置，其特征在于：所述支承组件(2)包括支座(21)、保护罩(22)、保持架(23)、钢球(24)和过渡板(25)；所述支座(21)连接在基础平台(1)上端面，所述钢球(24)和保持架(23)自由状态放置在支座(21)与过渡板(25)之间，所述保护罩(22)连接在支座(21)上，能够限制保持架(23)的运动范围，所述过渡板(25)连接在工作平台(5)下端面，由钢球(24)支承。

3.根据权利要求1所述的基于一层平台的小角度旋转与直线移动发生装置，其特征在于：所述导轨副(32)是燕尾导轨、T形导轨或矩形导轨。

4.根据权利要求1所述的基于一层平台的小角度旋转与直线移动发生装置，其特征在于：所述丝杆螺母副(33)是滚珠丝杆副。

5.根据权利要求1所述的基于一层平台的小角度旋转与直线移动发生装置，其特征在于：所述工作平台(5)的直线往复移动通过旋转螺母(332)推动丝杆(331)继而带动动导轨(324)实现。

6.根据权利要求1所述的基于一层平台的小角度旋转与直线移动发生装置，其特征在于：所述工作平台(5)的旋转与直线运动均为滚动摩擦式运动。