CN110039499A - 一种一维转台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种一维转台，涉及测量用转台技术领域，包括转盘、底座、电机、蜗轮、蜗轮轴、蜗杆、小齿轮、大齿轮、第一轴承及限位机构，转盘上设置有第一筒体，蜗杆与电机的输出轴连接，蜗轮轴的两端分别与蜗轮及小齿轮连接，小齿轮与大齿轮啮合，限位机构用于限定小齿轮围绕大齿轮做周向运动；底座上设置有第一通道，大齿轮套设在第一轴承外圈上；第一通道的内壁与第一轴承的外圈固定，第一筒体的外壁与第一轴承的内圈固定，底座与大齿轮固定连接；底座上还设置有测量杆，测量杆的一端与第一通道的内壁固定,另一端向上延伸至第一筒体内。本发明通过将小齿轮的自转转化为小齿轮围绕大齿轮的公转从而带动转盘转动，有效提高了转台的平稳性。

Description

一种一维转台

技术领域

本发明涉及测量用转台技术领域，具体而言，涉及一种一维转台。

背景技术

在电磁散射测量中，实验人员需要使用一维转台来承载被测目标，通常，室内测量用常规一维转台需要转台台面做360°连续旋转，目前的常规一维转台存运行不平稳、运行过程中会出现爬行及锁死的现象，急需一种运行更平稳的一维转台。

发明内容

本发明的目的在于提供一种一维转台，通过电机驱动小齿轮围绕大齿轮做周向运动，从而带动转盘转动实现转盘360度旋转。

本发明的实施例是这样实现的：

具体的，一种一维转台，包括转盘、底座、电机、蜗轮、蜗轮轴及蜗杆，还包括小齿轮、大齿轮、第一轴承及限位机构，所述转盘上设置有第一筒体，所述电机固定设置在转盘上，所述蜗杆与电机的输出轴连接，所述蜗轮固定设置在所述蜗轮轴的一端，蜗轮轴的另一端与所述小齿轮固定连接，所述限位机构套设在蜗轮轴上且限位机构与蜗轮轴转动连接；

所述限位机构固定设置在所述转盘上，所述蜗轮与所述蜗杆啮合，所述小齿轮与所述大齿轮啮合，所述限位机构用于限定所述小齿轮围绕所述大齿轮做周向运动；

所述底座上设置有第一通道，所述大齿轮套设在所述第一轴承的外圈上，并与第一轴承的外圈固定连接；所述第一通道的内壁与所述第一轴承的外圈侧壁固定连接，且所述第一轴承的轴线与所述第一通道的轴线重合；

所述第一筒体的外壁与所述第一轴承的内圈侧壁固定连接，且第一轴承的轴线与第一筒体的轴线重合，所述底座与所述大齿轮通过固定件固定连接；

所述底座上还设置有测量杆，所述测量杆的一端与第一通道的内壁固定连接,另一端向上延伸至所述第一筒体内，且测量杆的轴线与所述第一通道的轴线重合。

进一步的，所述限位机构包括限位块及第二轴承，所述限位块上设置有第二通孔，所述第二通孔的内壁与所述第二轴承的外圈侧壁固定连接，第二轴承的内圈与所述蜗轮轴的外壁固定连接。

进一步的，所述转盘与所述底座之间设置有第一空腔，所述小齿轮在所述第一空腔内绕所述大齿轮做周向运动。

进一步的，所述转盘上设置有第三通孔，所述蜗轮轴贯穿所述第三通孔，第三通孔的直径大于蜗轮轴的直径；所述小齿轮设置在所述第一空腔内，所述限位机构固定安装在所述转盘上。

进一步的，所述底座上设置有滑槽，所述转盘上设置有与所述滑槽匹配的滑块，滑块与滑槽滑动连接。

进一步的，所述固定件为螺栓。

进一步的，所述一维转台还包括微处理器、驱动器及编码器，所述微处理器分别与所述驱动器及编码器连接，所述微处理器用于向驱动器发送控制指令；所述驱动器用于根据所述微处理器发送的控制指令驱动所述电机转动；所述编码器用于向所述微处理器反馈所述转盘的角度信息。

进一步的，所述编码器的定子端可拆卸的连接于所述测量杆靠近所述转盘的一端，编码器的转子端可拆卸的连接于转盘上。

进一步的，所述转盘上设置有第一接口，所述底座上设置有第二接口，所述第一接口及所述第二接口分别与所述微处理器连接；所述第一接口及所述第二接口均包括RS485接口模块、RS232接口模块、RJ45接口模块及外接电源接口模块的一种或多种。

本发明的有益效果是：

通过限位机构将小齿轮与转盘固定，电机驱动、蜗轮蜗杆传动，实现了将小齿轮的自转转化为小齿轮围绕大齿轮的公转，从而实现带动转盘转动，有效的提高了转台的运行平稳性，同时能实时监测转盘的转动角度形成闭环控制，有效提高了转台运行的精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的一种一维转台的主剖视图；

图2为本发明实施例提供的一种一维转台的局部结构剖视图；

图3为本发明实施例提供的一种一维转台的隐去台面的俯视图；

图4为本发明实施例提供的一种一维转台的后视图；

图5为本发明实施例提供的一种一维转台的转盘结构示意图。

图标：1-转盘，101-第一电路板，102-第二电路板，103-第一接口，104-编码器，2-底座，201-滑槽，202-滑块，203-第二接口，3-电机，4-蜗杆，5-蜗轮，6-蜗轮轴，7-小齿轮，8-大齿轮，9-第一轴承，10-测量杆，11-第二轴承，12-台面。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

术语“平行”、“垂直”等并不表示要求部件绝对平行或垂直，而是可以稍微倾斜。如“平行”仅仅是指其方向相对“垂直”而言更加平行，并不是表示该结构一定要完全平行，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1～图5所示，一种一维转台，包括转盘1、底座2、电机3、蜗轮5、蜗轮5轴及蜗杆4，还包括小齿轮7、大齿轮8、第一轴承9及限位机构，转盘1上设置有第一筒体，电机3固定设置在转盘1上，蜗杆4与电机3的输出轴连接，蜗轮5固定设置在蜗轮5轴的一端，蜗轮5轴的另一端与小齿轮7固定连接，限位机构套设在蜗轮5轴上且限位机构与蜗轮5轴转动连接；其中，限位机构固定设置在转盘1上，蜗轮5与蜗杆4啮合，小齿轮7与大齿轮8啮合，限位机构用于限定小齿轮7围绕大齿轮8做周向运动。

底座2为中心设置有第一通道的中空结构，底座2侧壁与第一通道的外壁之间设置有第二空腔，通过设置第二空腔，一方面有效降低了转台的重量，另一方面第二空腔可作为扩展空间，为后期设备组件扩展、升级提供了操作空间，间接减少了后期维护成本。

大齿轮8套设在第一轴承9的外圈上，并与第一轴承9的外圈固定连接。第一通道的内壁与第一轴承9的外圈侧壁固定连接，且第一轴承9的轴线与第一通道的轴线重合。

本实施例中，转盘1与底座2之间形成第一空腔，第一筒体设置在转盘1上且第一筒体的轴线与转盘1的轴线重合，第一筒体向底座2延伸至第一通道内。转盘1上设置有第三通孔，电机3固定安装在转盘1上，第三通孔的直径大于蜗轮5轴的直径，使得蜗轮5轴能在第三通孔内进行转动，蜗轮5轴贯穿第三通孔且小齿轮7一端处于第一空腔内，蜗轮5一端位于转盘1远离底座2的一侧，限位机构固定安装在转盘1远离底座2的一侧上。

第一筒体的外壁与第一轴承9的内圈侧壁固定连接，且第一轴承9的轴线与第一筒体的轴线重合，底座2与大齿轮8通过螺栓固定连接，从而将大齿轮8及第一轴承9的外圈与底座2固定，实现了当小齿轮7转动时能使得小齿轮7围绕大齿轮8做周向运动，从而带动转盘1转动。

底座2上设置有环形滑槽201，转盘1上设置有与环形滑槽201配合的滑块202，转盘1通过滑块202与环形滑槽201的配合实现转盘1与底座2滑动连接，从而实现对转盘1的限位并具有防尘、保护内部大、小齿轮7等组件的作用。

限位机构包括限位块及第二轴承11，限位块上设置有第二通孔，第二通孔的内壁与第二轴承11的外圈侧壁固定连接，蜗轮5轴插接在第二轴承11内，且蜗轮5轴与第二轴承11过渡配合，从而实现蜗轮5轴与第二轴承11内圈的固定连接。同时，限位机构通过螺栓与转盘1固定连接，工作时，电机3驱动蜗杆4，蜗杆4带动蜗轮5转动从而带动小齿轮7转动，由于第二轴承11与蜗轮5轴的配合作用，使得蜗轮5轴转动更平稳，能有效的消除运行过程中的径向位移，同时，由于限位机构与转盘1上盖板固定，有效减小了蜗轮5轴在运动过程中的轴向位移，使得系统运行更加平稳，其中，第一轴承9及第二轴承11均为角接触轴承。

进一步的，底座2上还设置有测量杆10，测量杆10的一端设置有测量杆底盘，测量杆底盘直径与第一通道直径相等，第一通道内壁上设置有环形安装板，测量杆底盘通过螺栓与环形安装板固定连接，且测量杆10的轴线与第一通道的轴线重合。转盘1上还设置有第一筒体盖板，第一筒体盖板上设置有便于走线的开孔及可容纳测量杆10通过的第四通孔，第一筒体盖板设置在第一筒体靠近转盘1的一端，测量杆10的另一端向上延伸并穿过第四通孔，第一筒体盖板通过螺栓与转盘1固定连接。

进一步的，一维转台还包括微处理器、驱动器及编码器104，微处理器分别与驱动器及编码器104连接，微处理器用于向驱动器发送控制指令；驱动器用于根据微处理器发送的控制指令驱动电机3转动；编码器104用于向微处理器反馈转盘1的角度信息，微处理器及驱动器设置在第一电路板101上，编码器104设置在第二电路板102上，第一电路板101固定安装在转盘1上，第二电路板102固定安装在第一筒体盖板上，第二电路板102上设置有与编码器104转子端配合的连接杆，编码器104的定子端可拆卸的安装在测量杆10靠近转盘1的一端并与测量杆10固定连接，编码器104的转子端与连接杆固定连接，使得编码器104的转子端与定子端能相互配合实现对转盘1转动角度的测量，编码器104可以为光栅编码器104或磁编码器104。

进一步的，转台还包括台面12及环形挡板，台面12及转盘1分别与环形挡板通过螺栓固定连接，环形挡板与转盘1及台面12均垂直设置，且环形挡板上设置有多个观察口，便于工作人员在转台运行时对转台内部进行观察。环形挡板上设置有第一接口103，底座2侧壁上设置有第二接口203，第一通道上设置有用于走线的开孔，使得第二接口203能通过该开孔与微处理器连接，第一节课103与微处理器连接；第一接口103及第二接口203均包括RS485接口模块、RS232接口模块、RJ45接口模块及外接电源接口模块的一种或多种，用于实现转台与上位机的数据交互及给转台提供供电接口。

本发明的一维转台工作时，微处理器控制驱动器驱动电机3，电机3通过蜗杆4将动力传动给蜗轮5，蜗轮5转动的同时带动小齿轮7进行转动，由于与小齿轮7啮合的大齿轮8固定在底座2上，大齿轮8不会转动，此时，小齿轮7在力的作用下围绕大齿轮8做周向运动。由于限位机构与转盘1固定连接，转盘1又与第一轴承9的内圈固定连接，故转盘1在小齿轮7的带动下实现360度旋转，从而带动台面12进行旋转，同时使得转台运行更加平稳，避免出现爬行及锁死现象；编码器104实时采集转盘1转动角度数据并反馈给微处理器，微处理器将数据反馈至上位机，实现转台绝对位置角度上报，使得工作人员能实时监测转台的工作状况。

本发明的一维转台，通过固定大齿轮8，使小齿轮7围绕大齿轮8做周向运动而带动转盘1旋转，从而省略了常规转台中的转动主轴，同时，转盘1与台面12之间、底座2内均设置有空腔，大大节省了转台内部的空间，减小了转台的重量，维修时无需将转台调离原安装位置，只需要打开台面12就可以很方便的进行电机3、蜗轮5蜗杆4、微处理器及编码器104的检修及拆装。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种一维转台，包括转盘、底座、电机、蜗轮、蜗轮轴及蜗杆，其特征在于，还包括小齿轮、大齿轮、第一轴承及限位机构，所述转盘上设置有第一筒体，所述电机固定设置在转盘上，所述蜗杆与电机的输出轴连接，所述蜗轮固定设置在所述蜗轮轴的一端，蜗轮轴的另一端与所述小齿轮固定连接，所述限位机构套设在蜗轮轴上且限位机构与蜗轮轴转动连接；

所述限位机构固定设置在所述转盘上，所述蜗轮与所述蜗杆啮合，所述小齿轮与所述大齿轮啮合，所述限位机构用于限定所述小齿轮围绕所述大齿轮做周向运动；

所述底座上设置有第一通道，所述大齿轮套设在所述第一轴承的外圈上，并与第一轴承的外圈固定连接；所述第一通道的内壁与所述第一轴承的外圈侧壁固定连接，且所述第一轴承的轴线与所述第一通道的轴线重合；

所述第一筒体的外壁与所述第一轴承的内圈侧壁固定连接，且第一轴承的轴线与第一筒体的轴线重合，所述底座与所述大齿轮通过固定件固定连接；

所述底座上还设置有测量杆，所述测量杆的一端与第一通道的内壁固定连接,另一端向上延伸至所述第一筒体内，且测量杆的轴线与所述第一通道的轴线重合。

2.根据权利要求1所述的一种一维转台，其特征在于，所述限位机构包括限位块及第二轴承，所述限位块上设置有第二通孔，所述第二通孔的内壁与所述第二轴承的外圈侧壁固定连接，第二轴承的内圈与所述蜗轮轴的外壁固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种一维转台，其特征在于，所述转盘与所述底座之间设置有第一空腔，所述小齿轮在所述第一空腔内绕所述大齿轮做周向运动。

4.根据权利要求3所述的一种一维转台，其特征在于，所述转盘上设置有第三通孔，所述蜗轮轴贯穿所述第三通孔，第三通孔的直径大于蜗轮轴的直径；所述小齿轮设置在所述第一空腔内，所述限位机构固定安装在所述转盘上。

5.根据权利要求1所述的一种一维转台，其特征在于，所述底座上设置有滑槽，所述转盘上设置有与所述滑槽匹配的滑块，滑块与滑槽滑动连接。

6.根据权利要求1所述的一种一维转台，其特征在于，所述固定件为螺栓。

7.根据权利要求1所述的一种一维转台，其特征在于，所述一维转台还包括微处理器、驱动器及编码器，所述微处理器分别与所述驱动器及编码器连接，所述微处理器用于向驱动器发送控制指令；所述驱动器用于根据所述微处理器发送的控制指令驱动所述电机转动；所述编码器用于向所述微处理器反馈所述转盘的角度信息。

8.根据权利要求7所述的一种一维转台，其特征在于，所述编码器的定子端可拆卸的连接于所述测量杆靠近所述转盘的一端，编码器的转子端可拆卸的连接于转盘上。

9.根据权利要求7所述的一种一维转台，其特征在于，所述转盘上设置有第一接口，所述底座上设置有第二接口，所述第一接口及所述第二接口分别与所述微处理器连接；所述第一接口及所述第二接口均包括RS485接口模块、RS232接口模块、RJ45接口模块及外接电源接口模块的一种或多种。