CN104482158B - 一种精确旋转机构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种精确旋转机构，属于旋转机构技术领域。本发明所述滚珠丝杠副‑丝杆与滚珠丝杠副‑丝母转动连接，轴承二设置在支架的上部，轴承预紧碟簧设置在轴承二和滚珠丝杠副‑丝杆之间，所述转臂的一端靠在滚珠丝杠副‑丝母的一侧，转臂的另一端与转轴的一端相连接，转轴的另一端上安装有轴承一，拉簧的一端与支架相连接，拉簧的另一端与转臂相连接。本发明转轴用两个高精度轴承架起，运转平稳，旋转扭矩非常小，旋转的精度很高—­高精度轴承控制住了圆周跳动与轴向跳动的影响。高精度直线滚珠丝杠没有轴向间隙窜动，滚珠丝杠副与两个高精度轴承之间的安装间隙，用几组轴承预紧碟簧消除，碟簧安装要求：预紧后滚珠丝杠副无轴向传动间隙。

Description

一种精确旋转机构
技术领域
本发明涉及一种精确旋转机构，属于旋转机构技术领域。
背景技术
目前角度旋转机构通常分手动旋转机构和电动旋转机构。手动旋转机构不适合现代仪器自动化的发展。电动旋转机构一般采用蜗轮蜗杆结构，旋转角度虽然大，但由于啮合间隙问题和磨损问题，旋转角度的精度达不到要求。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述现有技术存在的问题，即电动旋转机构一般采用蜗轮蜗杆结构，旋转角度虽然大，但由于啮合间隙问题和磨损问题，旋转角度的精度达不到要求。进而提供一种精确旋转机构。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种精确旋转机构，包括：转臂机构、直线运动副、限位检测机构、拉簧、电机和传动机构，所述转臂机构包括轴承一、转轴和转臂，所述直线运动副包括支架、滚珠丝杠副-丝母、滚珠丝杠副-丝杆、轴承二和轴承预紧碟簧，所述滚珠丝杠副-丝母设置在支架内，滚珠丝杠副-丝杆与滚珠丝杠副-丝母转动连接，轴承二设置在支架的上部，轴承预紧碟簧设置在轴承二和滚珠丝杠副-丝杆之间，所述转臂的一端靠在滚珠丝杠副-丝母的一侧，转臂的另一端与转轴的一端相连接，转轴的另一端上安装有轴承一，电机的输出轴和滚珠丝杠-丝杆之间由传动机构传动连接，限位检测机构安装在支架上，拉簧的一端与支架相连接，拉簧的另一端与转臂相连接。
本发明结构简单、运行平稳、噪音小、故障率非常小，精度却很高。
本发明使用的轴承、滚珠丝杠是高精度标准化零件。转轴用两个5级高精度轴承架起，运转平稳，旋转扭矩非常小，旋转的精度很高—高精度轴承控制住了圆周跳动与轴向跳动的影响。1级高精度直线滚珠丝杠没有轴向间隙窜动，滚珠丝杠副与两个高精度轴承之间的安装间隙，用几组轴承预紧碟簧消除，碟簧安装要求：预紧后滚珠丝杠副无轴向传动间隙，旋转滚珠丝杠-丝杆可以轻松转动。用一定的压力压轴承预紧碟簧对侧轴端，可以压缩碟簧组。转臂通过拉簧，其一端始终靠紧滚珠丝杠-丝母，这样不会有极微小的空程。径向跳动在这个位置对系统影响非常小，就几乎不用考虑滚珠丝杠径向跳动0.005/87mm的这个误差了。
附图说明
图1为本发明精确旋转机构的结构示意图；
图2为图1的A向视图。
图中的附图标记1为转臂机构，2为直线运动副(一级精度滚珠丝杠)，3为限位检测机构，4为拉簧，5为电机(步进电机或伺服电机)、6为传动机构，1-1为轴承一，1-2为转轴，1-3为转臂，2-1为支架，2-2为滚珠丝杠副-丝母，2-3为滚珠丝杠副-丝杆，2-4为轴承二，2-5为轴承预紧碟簧。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明做进一步的详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式，但本发明的保护范围不限于下述实施例。
如图1和图2所示，本实施例所涉及的一种精确旋转机构，包括：转臂机构1、直线运动副2、限位检测机构3、拉簧4、电机5和传动机构6，所述转臂机构1包括轴承一1-1、转轴1-2和转臂1-3，所述直线运动副2包括支架2-1、滚珠丝杠副-丝母2-2、滚珠丝杠副-丝杆2-3、轴承二2-4和轴承预紧碟簧2-5，所述滚珠丝杠副-丝母2-2设置在支架2-1内，滚珠丝杠副-丝杆2-3与滚珠丝杠副-丝母2-2转动连接，轴承二2-4设置在支架2-1的上部，轴承预紧碟簧2-5设置在轴承二2-4和滚珠丝杠副-丝杆2-3之间，所述转臂1-3的一端靠在滚珠丝杠副-丝母2-2的一侧，转臂1-3的另一端与转轴1-2的一端相连接，转轴1-2的另一端上安装有轴承一1-1，电机5的输出轴和滚珠丝杠-丝杆2-3之间由传动机构6传动连接，限位检测机构3安装在支架2-1上，拉簧4的一端与支架2-1相连接，拉簧4的另一端与转臂1-3相连接。
所述电机5为步进电机或伺服电机。
所述直线运动副2为高精度滚珠丝杠。
所述轴承一1-1为两个。
本实施例的电机5转动带动滚珠丝杠副-丝母2-2做往复运动，转臂1-3的一端靠在运动的滚珠丝杠副-丝母2-2的一侧，并用拉簧4始终拉紧。转臂1-3的另一侧连接转轴1-2，转轴1-2用高精度轴承架起实现转动。用限位检测机构3控制转角范围。电机5转动，传动机构6带动滚珠丝杠-丝杆2-3转动，则滚珠丝杠-丝母2-2前或后运动。转臂1-3一端贴住运动的滚珠丝杠-丝母2-2。转臂1-3通过拉簧4一端始终贴紧滚珠丝杠-丝母2-2并随之运动。转轴1-2通过高精度轴承一1-1架起，转轴1-2的一端连接转臂1-3，转轴1-2的另一端连接需要转角的零件。电机5正反转动实现转臂1-3往复摆角。需要的转角通过转臂1-3长度与限位检测机构间距算出。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，这些具体实施方式都是基于本发明整体构思下的不同实现方式，而且本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术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。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种精确旋转机构，包括：转臂机构(1)、直线运动副(2)、限位检测机构(3)、拉簧(4)、电机(5)和传动机构(6)，所述转臂机构(1)包括轴承一(1-1)、转轴(1-2)和转臂(1-3)，所述直线运动副(2)包括支架(2-1)、滚珠丝杠副-丝母(2-2)、滚珠丝杠副-丝杆(2-3)、轴承二(2-4)和轴承预紧碟簧(2-5)，其特征在于，所述滚珠丝杠副-丝母(2-2)设置在支架(2-1)内，滚珠丝杠副-丝杆(2-3)与滚珠丝杠副-丝母(2-2)转动连接，轴承二(2-4)设置在支架(2-1)的上部，轴承预紧碟簧(2-5)设置在轴承二(2-4)和滚珠丝杠副-丝杆(2-3)之间，所述转臂(1-3)的一端靠在滚珠丝杠副-丝母(2-2)的一侧，转臂(1-3)的另一端与转轴(1-2)的一端相连接，转轴(1-2)的另一端上安装有轴承一(1-1)，电机(5)的输出轴和滚珠丝杠-丝杆(2-3)之间由传动机构(6)传动连接，限位检测机构(3)安装在支架(2-1)上，拉簧(4)的一端与支架(2-1)相连接，拉簧(4)的另一端与转臂(1-3)相连接。
2.根据权利要求1所述的精确旋转机构，其特征在于，所述电机(5)为步进电机或伺服电机。
3.根据权利要求1所述的精确旋转机构，其特征在于，所述直线运动副(2)为高精度滚珠丝杠。
4.根据权利要求1所述的精确旋转机构，其特征在于，所述轴承一(1-1)为两个。
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