CN105573405A - 一种实现整周回转的位置限定机构 - Google Patents

Abstract

本发明属于工程测量技术领域，具体涉及一种实现整周回转的位置限定机构，目的是解决现有技术或应用局限性大、或由于硬限位刚性接触而带来冲击的问题。其特征在于：包括限位滑块(1)、限位环(2)、弹簧和端盖(5)；其中，限位环(2)底部一侧设有固定块，安装在立轴(4)顶部，上端与叉架(3)下端连接，下端与立轴(4)连接；端盖(5)环壁上开有一长圆槽，套装在限位环(2)外侧、固定底座(6)的上部；限位滑块(1)安装在端盖(5)的限位滑块安装槽中；两个弹簧放置在限位滑块安装槽内。本发明采用非固定形式的限位块，在整周旋转过程中，通过与固定块接触在主轴旋转方向沿周向方向进行移动，实现整周旋转功能。

Description

一种实现整周回转的位置限定机构

技术领域

本发明属于工程测量技术领域，具体涉及一种实现整周回转的位置限定机构。

背景技术

限位结构在机械结构中广泛使用，限位结构在整体机械结构中能够有效保证机构运动行程，确保机械实际使用中行程范围。

限位结构设计中种类多样，目前设计中常用到两种限位结构，分别为主动限位结构和被动限位结构。主动限位机构为机构本身承接外部应力，承接应力过程发生的机构旋转、位移变化，阻止结构体沿应力方向的方位变动，例如基于“拧麻绳”原理的汽车方向盘旋转轴限位机构，这种机械结构复杂，应用局限性大，不适宜在小尺寸精密结构体中应用。

被动限位机构为机构受外力作用，改变原始位置并与固定体进行有效接触，硬性改变固有方位运动状态。这类限位机构简单，样式繁多，如螺钉限位、液压限位、残缺齿轮组合限位等，由于这类限位以刚性接触形式实现，对机构、部件都会产生冲击影响，缩短整体机构使用寿命时长，而且往往由于限位块遮挡，机构移动路径不能实现闭环。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术或应用局限性大、或由于硬限位刚性接触而带来冲击的不利影响的问题，提供一种实现整周回转的位置限定机构。

本发明是这样实现的：

一种实现整周回转的位置限定机构，包括限位滑块、限位环、弹簧和端盖；其中，限位环为圆环状，在限位环底部一侧设有固定块，限位环安装在立轴顶部，限位环的上端与叉架下端连接，限位环的下端与立轴连接；端盖为圆环状，在其内环壁上开有一长圆槽，端盖套装在限位环外侧、固定底座的上部；限位滑块安装在端盖的限位滑块安装槽中；两个弹簧放置在限位滑块安装槽内、限位滑块两侧。

如上所述的端盖为圆环状，内径大于限位环的外径。

如上所述的限位滑块为长方体状。

它还包括限制片，限制片为开有长孔的铜片，它安装在长圆槽上，对限位滑块安装槽限位滑块安装位置之外的部分进行封口，限位滑块突出部伸出限制片长孔外。

如上所述的限位滑块、限位环和端盖均采用LY12材料制成。

如上所述的立轴为上部宽、下部窄的圆筒状，它为转台的方位轴，安装在固定底座内部，与固定底座同轴安装。

如上所述的固定底座为上部窄、下部宽的金属制圆筒状。

如上所述的叉架为转台的一部分，它用于连接转台的方位轴和俯仰轴，它为喇叭状，它的底部安装在端盖的上部。

连接本发明的有益效果是：

本发明采用非固定形式的限位块，能够在整周旋转过程中，通过与固定块接触在主轴旋转方向沿周向方向进行有效移动，使整体机构旋转路径闭合，实现整周旋转功能。对于本机构中固定块与限位滑块接触而产生的有效冲击，放置限位块的周向长槽内安装有效阻尼弹簧，弹簧基于限位块对称放置，能够保证限位块平稳移动过程中，有效吸收刚性冲击带来的不利影响。使用本发明的机构进行转台加电验证整周旋转限位能力，实验表明：应用此机构的微型二维转台能够进行0～±360°旋转，在限位发生时无震动产生。

附图说明

图1是本发明的一种实现整周回转的位置限定机构的结构示意图一；

图2是本发明的一种实现整周回转的位置限定机构的结构示意图二；

图中，1.限位滑块，2.限位环，3.叉架，4.立轴，5.端盖，6.固定底座。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的一种实现整周回转的位置限定机构进行介绍：

如图1、2所示，一种实现整周回转的位置限定机构，包括限位滑块1、限位环2、弹簧、立轴4和端盖5。其中，固定底座6为上部窄、下部宽的金属制圆筒状。立轴4为上部宽、下部窄的圆筒状，它为转台的方位轴，安装在固定底座6内部，与固定底座6同轴安装。限位环2为圆环状，在其底部一侧设有长方体状的固定块，它安装在立轴4的顶部，限位环2的上端与叉架3下端通过螺纹连接，限位环2的下端与立轴4通过螺纹连接。端盖5为圆环状，其内径大于限位环2的外径，在其内环壁上开有一长圆槽，作为限位滑块安装槽，它套装在限位环2外侧、固定底座6的上部。限位滑块1为长方体状，它安装在端盖5的限位滑块安装槽中。两个弹簧放置在限位滑块安装槽内、限位滑块两侧。铜片安装在长圆槽上，对限位滑块安装槽限位滑块安装位置之外的部分进行封口，只有限位滑块的突出部从铜片长孔中露出，如图2所示，整周回转位置限定机构各零件装配关系。叉架3为转台的一部分，它用于连接转台的方位轴和俯仰轴，它为喇叭状，它的底部安装在端盖5的上部。

在本实施例中，限位环2通过螺钉与固定底座6连接；叉架3、立轴4和端盖5通过螺钉连接成为一组刚性体。

限位滑块1、限位环2和端盖5均采用LY12材料制成。

工作时，实现整周回转位置限定过程如下：电机驱动立轴4进行轴向旋转，由于限位环2、叉架3和立轴4为螺钉形式的刚性连接，保证限位环与立轴4有相同的角速度。限位环2随着立轴4进行旋转时，固定块沿轴线同步旋转，当固定块顺时针旋转到某一位置时，与限位滑块1进行接触，限位滑块1随即在长圆槽内滑动，冲击的一瞬间产生的动能有效被放置在长槽中的弹簧转换成弹性势能。当弹簧的弹性变形量大于限位滑块在周向移动的弧长时，限位环便完成了整周旋转。当限位环进行逆时针方向旋转时，弹簧释放弹性势能推动滑块使之复位，准备进行逆时针方向的限位过程，其过程与上述顺时针限位过程相同。

本发明采用，非固定形式的限位块，能够在整周旋转过程中，通过与固定块接触在主轴旋转方向沿周向方向进行有效移动，使整体机构旋转路径闭合，实现整周旋转功能。对于本机构中固定块与限位滑块接触而产生的有效冲击，放置限位块的周向长槽内安装有效阻尼弹簧，弹簧基于限位块对称放置，能够保证限位块平稳移动过程中，有效吸收刚性冲击带来的不利影响。使用本发明的机构进行转台加电验证整周旋转限位能力，实验表明：应用此机构的微型二维转台能够进行0～±360°旋转，在限位发生时无震动产生。

Claims (8)

1.一种实现整周回转的位置限定机构，包括限位滑块(1)、限位环(2)、弹簧和端盖(5)；其中，限位环(2)为圆环状，在限位环(2)底部一侧设有固定块，限位环(2)安装在立轴(4)顶部，限位环(2)的上端与叉架(3)下端连接，限位环(2)的下端与立轴(4)连接；端盖(5)为圆环状，在其内环壁上开有一长圆槽，端盖(5)套装在限位环(2)外侧、固定底座(6)的上部；限位滑块(1)安装在端盖(5)的限位滑块安装槽中；两个弹簧放置在限位滑块安装槽内、限位滑块两侧。

2.根据权利要求1所述的一种实现整周回转的位置限定机构，其特征在于：所述的端盖(5)为圆环状，内径大于限位环(2)的外径。

3.根据权利要求1所述的一种实现整周回转的位置限定机构，其特征在于：所述的限位滑块(1)为长方体状。

4.根据权利要求1所述的一种实现整周回转的位置限定机构，其特征在于：它还包括限制片，限制片为开有长孔的铜片，它安装在长圆槽上，对限位滑块安装槽限位滑块安装位置之外的部分进行封口，限位滑块(1)突出部伸出限制片长孔外。

5.根据权利要求1所述的一种实现整周回转的位置限定机构，其特征在于：所述的限位滑块(1)、限位环(2)和端盖(5)均采用LY12材料制成。

6.根据权利要求1所述的一种实现整周回转的位置限定机构，其特征在于：所述的立轴(4)为上部宽、下部窄的圆筒状，它为转台的方位轴，安装在固定底座(6)内部，与固定底座(6)同轴安装。

7.根据权利要求1所述的一种实现整周回转的位置限定机构，其特征在于：所述的固定底座(6)为上部窄、下部宽的金属制圆筒状。

8.根据权利要求1所述的一种实现整周回转的位置限定机构，其特征在于：所述的叉架(3)为转台的一部分，它用于连接转台的方位轴和俯仰轴，它为喇叭状，它的底部安装在端盖(5)的上部。