CN103883852B - 超360度同轴旋转限位装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了超360度同轴旋转限位装置，其中连接轴设有轴肩，回转限位盘和法兰轴承座依次套在连接轴的轴肩上；回转限位盘位于法兰轴承座和连接轴的中间且回转限位盘转动自由；上限位钉的底端固定在法兰轴承座上，下限位钉的底端固定在连接轴上；回转限位盘中间设有贯通的C形槽孔，C形槽孔的中心轴与回转限位盘同轴，上限位钉的头端与下限位钉的头端伸入C形槽孔内且沿C形槽孔滑动；连接轴通过压片与电位器传动板连接，电位器传动板与大角度电位器的转动轴连接；大角度电位器固定在电位器调节支架上，电位器调节支架通过连接片与法兰轴承座外侧固接。本发明结构紧凑，设计合理，承载力大，旋转平稳，应用范围广，能够实现超范围无死角和盲区旋转工作。

Description

超360度同轴旋转限位装置

技术领域

本发明涉及一种超360度同轴旋转限位装置。

背景技术

在我国人们对广播级云台俗称“云台”，在国外统称“机器人”。因为它竟似于机器人，先进、智能，能够实现无人化操作，其中无死角、反馈限位保护旋转机构的设计在机器人中属于非常重要的机构。

现有的广播级云台存在以下不足：

旋转限位只能小于360度；不能反馈得知当前位置和角度；运行时噪音较大；旋转启动过程中惯性大，旋转不够平滑、平稳。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种超360度同轴旋转限位装置。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：超360度同轴旋转限位装置，包括推力轴承、法兰轴承座、回转限位盘、连接轴、上限位钉、下限位钉、压片、电位器传动板、大角度电位器和电位器调节支架；

连接轴设有轴肩，回转限位盘和法兰轴承座依次套在连接轴的轴肩上，且法兰轴承座、回转限位盘、连接轴同轴设置；回转限位盘位于法兰轴承座和连接轴的中间，回转限位盘分别通过推力轴承与法兰轴承座和连接轴连接且回转限位盘转动自由；

上限位钉的底端固定在法兰轴承座上且上限位钉的头端朝下；下限位钉的底端固定在连接轴上且下限位钉的头端朝上；

回转限位盘为环状，环中间设有贯通的C形槽孔，C形槽孔的中心轴与回转限位盘同轴，上限位钉的头端与下限位钉的头端伸入C形槽孔内且沿C形槽孔滑动；

上限位钉头端位于C形槽孔的头端，下限位钉头端位于C形槽孔的尾端，法兰轴承座带动上限位钉沿C形槽孔的头端转动到尾端，然后上限位钉带动回转限位盘继续转动直至下限位钉到述C形槽孔的头端后停止转动；

连接轴通过压片与电位器传动板连接，电位器传动板与大角度电位器的转动轴连接；

大角度电位器固定在电位器调节支架上，电位器调节支架通过连接片与法兰轴承座外侧固接。

作为优选，C形槽孔的开口处的圆心角为40度。

作为优选，还包括阻尼环和阻尼调节螺丝；阻尼环为橡胶圈或塑料圈，橡胶圈或塑料圈设在法兰轴承座与连接轴的间隙处并通过阻尼调节螺丝来调节法兰轴承座与连接轴的相对转动阻力。

作为优选，还包括阻尼脂和阻尼调节螺丝；阻尼脂为耐高低温润滑阻尼油脂，所述耐高低温润滑阻尼油脂设在法兰轴承座与连接轴的间隙处，并通过阻尼调节螺丝来调节法兰轴承座与连接轴的相对转动阻力。

作为优选，推力轴承为推力滚针轴承。

本发明的有益效果是：

结构紧凑，设计合理，以机械限位方式实现超过360°的超大角度旋转限位，而且通过大角度电位器可以反馈得知旋转角度和当前位置。承载力大，旋转平稳，应用范围广，能够实现超范围无死角和盲区旋转工作。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明超360度同轴旋转限位装置实施例的主视图。

图2是本发明超360度同轴旋转限位装置实施例的俯视图。

图3是本发明超360度同轴旋转限位装置实施例的仰视图。

图4是本发明超360度同轴旋转限位装置实施例的剖视图。

图5是本发明超360度同轴旋转限位装置实施例的回转限位盘立体视图。

图6是本发明超360度同轴旋转限位装置实施例的回转限位盘主视图。

图7是本发明超360度同轴旋转限位装置实施例的回转限位盘初始位置示意图。

图8是本发明超360度同轴旋转限位装置实施例的回转限位盘中间位置示意图。

图9是本发明超360度同轴旋转限位装置实施例的回转限位盘最终位置示意图。

图中，1-推力滚针轴承，2-法兰轴承座，3-回转限位盘，301-C形槽孔，4-阻尼调节螺丝，5-阻尼环，6-上限位钉，7-下限位钉，8-连接轴，9-压片，10-电位器传动板，11-电位器调节支架，12-电位器，a-C形槽孔头端，b-C形槽孔尾端。

具体实施方式

图1、图2、图3是一种用于广播级云台，可以实现680°同轴旋转限位装置，由推力滚针轴承1、法兰轴承座2、回转限位盘3、连接轴8、上限位钉6、下限位钉7、压片9、电位器传动板10、大角度电位器12和电位器调节支架11组成。

如图4所示，连接轴8设有轴肩，回转限位盘3和法兰轴承座2依次套在连接轴8的轴肩上，而且法兰轴承座、回转限位盘、连接轴同轴设置。回转限位盘3位于法兰轴承座2和连接轴8的中间，回转限位盘上方通过推力滚针轴承1与法兰轴承座连接，，回转限位盘上方通过推力滚针轴承和连接轴连接，并且回转限位盘3能够自由转动。

上限位钉6的底端固定在法兰轴承座2上且上限位钉的头端朝下。下限位钉7的底端固定在连接轴8上且下限位钉的头端朝上。

如图5所示，回转限位盘3为环状，环中间设有贯通的C形槽孔301，C形槽孔的中心轴与回转限位盘同轴，上限位钉6的头端与下限位钉7的头端伸入C形槽孔内并且可以沿C形槽孔滑动(图6)。

连接轴8通过压片9与电位器传动板10连接，电位器传动板10与大角度电位器12的转动轴连接。本实施例所使用的大角度电位器12的最大旋转角度可以达到1080度。

大角度电位器12固定在电位器调节支架11上，电位器调节支架通过连杆与法兰轴承座的外侧固定连接，即法兰轴承座转动时通过连杆带动电位器调节支架同步转动。

另外在在法兰轴承座与连接轴的间隙处还设有用聚四氟乙烯材料制成的阻尼环5和阻尼调节螺丝4。阻尼环5设在法兰轴承座与连接轴的间隙处，阻尼环5背面通过阻尼调节螺丝4来调节法兰轴承座与连接轴的相对转动阻力。设置阻尼环可以产生一定阻尼，在旋转中有效缓解，使得转动平滑，平稳启动和停止，而且降低噪音。

上述的阻尼环也可以用阻尼脂代替，阻尼脂为耐高低温润滑阻尼油脂，作用与阻尼环相同。

本实施例超过360度的转动过程如以下三个阶段：

(1)回转限位盘的初始位置如图7所示，上限位钉头端位于C形槽孔的头端a，下限位钉头端位于C形槽孔的尾端b。

(2)如图8所示，法兰轴承座2带动上限位钉沿C形槽孔从头端a转动到尾端b，这时的上限位钉6与下限位钉7位置在C形槽孔的尾端b处重合，而回转限位盘3并不转动。

(3)在图9中，上限位钉6带动回转限位盘3继续转动直至下限位钉7到达C形槽孔的头端a处后停止转动。

由于C形槽孔的开口处的圆心角为40°。上限位钉与下限位钉经过二次转动，其转动总角度为360°+320°＝680°。

本实施例工作原理：

当法兰轴承座带动上限位钉转动时，其通过连杆同时带动大角度电位器同步转动，在不同的转动角度时电位器的电阻值不同，通过拾取和计算电位器电阻值及变化幅度，可以知道法兰轴承座所转过的角度以及当前的位置。

以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (5)

1.超360度同轴旋转限位装置，其特征在于：包括推力轴承、法兰轴承座、回转限位盘、连接轴、上限位钉、下限位钉、压片、电位器传动板、大角度电位器和电位器调节支架；

所述连接轴设有轴肩，所述回转限位盘和法兰轴承座依次套在连接轴的轴肩上，且法兰轴承座、回转限位盘、连接轴同轴设置；回转限位盘位于法兰轴承座和连接轴的中间，回转限位盘分别通过推力轴承与法兰轴承座和连接轴连接且回转限位盘转动自由；

所述上限位钉的底端固定在法兰轴承座上且上限位钉的头端朝下；所述下限位钉的底端固定在连接轴上且下限位钉的头端朝上；

所述回转限位盘为环状，环中间设有贯通的C形槽孔，所述C形槽孔的中心轴与回转限位盘同轴，上限位钉的头端与下限位钉的头端伸入C形槽孔内且沿C形槽孔滑动；

上限位钉头端位于C形槽孔的头端，下限位钉头端位于C形槽孔的尾端，法兰轴承座带动上限位钉沿C形槽孔的头端转动到尾端，然后上限位钉带动回转限位盘继续转动直至下限位钉到达C形槽孔的头端后停止转动；

所述连接轴通过压片与电位器传动板连接，所述电位器传动板与大角度电位器的转动轴连接；

所述大角度电位器固定在电位器调节支架上，所述电位器调节支架通过连接片与法兰轴承座外侧固接。

2.根据权利要求1所述的超360度同轴旋转限位装置，其特征在于：所述C形槽孔的开口处的圆心角为40度。

3.根据权利要求1所述的超360度同轴旋转限位装置，其特征在于：还包括阻尼环和阻尼调节螺丝；所述阻尼环为橡胶圈或塑料圈，所述橡胶圈或塑料圈设在法兰轴承座与连接轴的间隙处并通过阻尼调节螺丝来调节法兰轴承座与连接轴的相对转动阻力。

4.根据权利要求1所述的超360度同轴旋转限位装置，其特征在于：还包括阻尼脂和阻尼调节螺丝；所述阻尼脂为耐高低温润滑阻尼油脂，所述耐高低温润滑阻尼油脂设在法兰轴承座与连接轴的间隙处，并通过阻尼调节螺丝来调节法兰轴承座与连接轴的相对转动阻力。

5.根据权利要求1所述的超360度同轴旋转限位装置，其特征在于：所述推力轴承为推力滚针轴承。