CN114251425B - 一种旋转定位机构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种旋转定位机构，支撑座固定在底板上，旋转底座固定在前、后导轨板上；前、后锁紧油缸固定在底板上，锁紧在旋转到位的前、后导轨板上；旋转轴组件的旋转轴固定在底板上，轴承座固定在旋转底座上，旋转轴上固定有角度编码器；丝杠副的丝杠一端通过联轴器固定在减速机输出轴上，上、下转轴Ⅱ与丝母座固定连接，上、下轴承座Ⅱ与支撑座固定连接；上、下转轴Ⅰ与减速机支撑座固定连接，丝杠轴承座固定在减速机支撑座上，上轴承座Ⅰ和下轴承座Ⅰ与旋转底座固定连接；角度编码器通过控制系统控制电机的启停、前、后锁紧油缸的打开和锁紧。本发明旋转定位精度高、制作相对简单、成本较低的旋转定位机构，其加工的产品成本大大降低。

Description

一种旋转定位机构
技术领域
本发明属于工业自动化装备领域，涉及一种高精度旋转定位机构。
背景技术
现有的高精度旋转机构大部分是蜗轮蜗杆或齿轮齿圈形式，但涉及到旋转重量较重的物体且不需要旋转较大角度时，如旋转角度在30°以内时，蜗轮蜗杆和齿轮齿圈旋转机构的制作复杂，成本较高，这样被加工产品的制作成本也就很高。
发明内容
本发明的目的就是解决现有技术中存在的上述问题，提供一种旋转定位精度高、制作相对简单、成本较低的旋转定位机构，其加工的产品成本大大降低。
为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：一种旋转定位机构，包括底板，支撑座，旋转底座，丝杠旋转机构，旋转轴组件，角度编码器，前、后导轨板和前、后锁紧油缸和控制系统；底板有固定在工作台上的结构，支撑座固定在底板上，旋转底座固定在前、后导轨板上；前、后锁紧油缸固定在底板上，锁紧在旋转到位的前、后导轨板上；被旋转物固定在旋转底座上；旋转轴组件包括旋转轴、轴承Ⅴ和轴承座，旋转轴固定在底板上，轴承座固定在旋转底座上，旋转轴上固定有角度编码器；丝杠旋转机构包括电机、减速机、丝杠副、丝母旋转轴组件、减速机支撑座旋转轴组件和联轴器；丝杠副的丝杠一端通过联轴器固定在减速机输出轴上，另一端为自由端；丝母旋转轴组件包括固定在丝母外的丝母座和对称设置在丝母座上、下端的上、下转轴组件Ⅱ；上转轴组件Ⅱ包括上转轴Ⅱ、轴承Ⅲ和上轴承座Ⅱ，下转轴组件Ⅱ包括下转轴Ⅱ、轴承Ⅳ和下轴承座Ⅱ；上转轴Ⅱ和下转轴Ⅱ与丝母座固定连接，上轴承座Ⅱ和下轴承座Ⅱ与支撑座固定连接；减速机支撑座旋转轴组件包括减速机支撑座、丝杠轴承座、丝杠轴承、包括上转轴Ⅰ、轴承Ⅰ和上轴承座Ⅰ的上转轴组件Ⅰ、包括下转轴Ⅰ、轴承Ⅱ和下轴承座Ⅰ的下转轴组件Ⅰ；丝杠通过丝杠轴承连接在丝杠轴承座内；上转轴Ⅰ和下转轴Ⅰ与减速机支撑座固定连接，丝杠轴承座固定在减速机支撑座上，上轴承座Ⅰ和下轴承座Ⅰ与旋转底座固定连接；角度编码器的信号输出端连接在控制系统的信号输入端，控制系统的信号输出端控制电机的启停、前、后锁紧油缸的打开和锁紧。
进一步优选地，所述旋转轴组件还包括锁母、轴承压盖、角度编码器锁母和角度编码器护罩；旋转轴用螺栓固定在底板上，轴承座用螺栓固定在旋转底座上；旋转轴通过轴承连接在轴承座内，端部固定有锁母和轴承压盖；角度编码器内孔插入旋转轴的上部轴径并与轴承压盖相连，角度编码器护罩固定在轴承压盖上，角度编码器锁母螺纹连接在旋转轴上部轴径并压紧角度编码器。
进一步优选地，本发明还包括硬度高于前、后导轨板的前、后锁紧板；前、后锁紧板分别固定在前、后导轨板被锁紧端的边缘上，旋转到位后前、后锁紧油缸锁紧在前、后锁紧板上。方便前、后锁紧油缸的锁紧；前、后导轨板要求为耐磨材料，而前、后锁紧油缸压接的部位要求是强度高的材料，耐磨又强度高的材料成本很高，前、后锁紧板的增加，相对降低了前、后导轨板的成本，增加了其使用寿命。
进一步优选地，所述减速机支撑座旋转轴组件还包括丝杠锁母和丝杠轴承压盖；所述减速机支撑座包裹固定在减速机输出轴外，所述丝杠轴承座通过子口定位用螺栓连接在减速机支撑座上；丝杠轴承装入丝杠轴承座内，并通过丝杠锁母和丝杠轴承压盖将丝杠副的丝杠固定在丝杠轴承座内。
进一步优选地，所述的前、后锁紧油缸为碟簧锁紧油缸。体积小，使用方便，可靠性高。
本发明使用时，将底板固定在工作台上，松开前、后锁紧油缸，启动开关，动力通过电机、减速机带动丝杠副旋转，通过丝母旋转轴组件及减速机支撑座旋转轴组件的作用，使旋转底座旋转一定的角度，通过旋转轴组件上的角度编码器实现闭环控制，当到达所需要角度后，通过前、后锁紧油缸锁紧，达到高精度旋转定位的目的。本发明旋转定位精度高，制作相对简单，成本较低，其加工的产品成本大大降低，有利于市场的推广。
附图说明
图1为本发明的主视图；
图2为图1AA剖视图；
图3为本发明的俯视图；
图4为图3的BB剖视图；
图5为本发明的左视图；
图6为本发明旋转到位后的俯视图；
图7为本发明旋转到位后的立体结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施对本发明做进一步的描述。
如图1至图7所示，本实施例包括底板2，支撑座5，旋转底座3，丝杠旋转机构，旋转轴组件，角度编码器，前、后导轨板6、10和前、后锁紧油缸12、9和控制系统。底板2有固定在工作台上的结构，使用时，底板2固定在工作台上，支撑座5固定在底板2上，旋转底座3固定在前、后导轨板6、10上。前、后锁紧油缸12、9固定在底板2上，锁紧在旋转到位的前、后导轨板6、10上。优选地，本实施例还包括硬度高于前、后导轨板6的前、后锁紧板11、7；前、后锁紧板11、7分别固定在前、后导轨板6被锁紧端的边缘上，旋转到位后前、后锁紧油缸12、9锁紧在前、后锁紧板11、7上。被旋转物1通过旋转底座3上的T型槽固定在旋转底座3上。旋转轴组件包括旋转轴32、轴承Ⅴ30和轴承座4，旋转轴32固定在底板2上，轴承座4固定在旋转底座3上，旋转轴32上固定有角度编码器。优选地，所述旋转轴组件还包括锁母36、轴承压盖31、角度编码器锁母34和角度编码器护罩35；旋转轴32用螺栓固定在底板2上，轴承座4用螺栓固定在旋转底座3上；旋转轴32通过轴承30连接在轴承座4内，端部固定有锁母36和轴承压盖31；角度编码器33内孔插入旋转轴32的上部轴径并与轴承压盖31相连，角度编码器护罩35固定在轴承压盖31上，角度编码器锁母34螺纹连接在旋转轴32上部轴径并压紧角度编码器33。优选地，所述的前、后锁紧油缸12、9为碟簧锁紧油缸。丝杠旋转机构包括电机21、减速机22、丝杠副8、丝母旋转轴组件、减速机支撑座旋转轴组件和联轴器23。丝杠副8的丝杠一端通过联轴器23固定在减速机22输出轴上，另一端为自由端。丝母旋转轴组件包括套并固定在丝母外的丝母座15和对称设置在丝母15上、下端的上、下转轴组件Ⅱ。上转轴组件Ⅱ包括上转轴Ⅱ14、轴承Ⅲ37和上轴承座Ⅱ13，下转轴组件Ⅱ包括下转轴Ⅱ16、轴承Ⅳ38和下轴承座Ⅱ17；上转轴Ⅱ14和下转轴Ⅱ16与丝母座15固定连接，上轴承座Ⅱ13和下轴承座Ⅱ17与支撑座5固定连接。减速机支撑座旋转轴组件减速机支撑座20、丝杠轴承座26、丝杠轴承28、包括上转轴Ⅰ19、轴承Ⅰ39和上轴承座Ⅰ18的上转轴组件Ⅰ、包括下转轴Ⅰ24、轴承Ⅱ40和下轴承座Ⅰ25的下转轴组件Ⅰ；丝杠通过丝杠轴承28连接在丝杠轴承座26内；上转轴Ⅰ19和下转轴Ⅰ24与减速机支撑座20固定连接，丝杠轴承座26固定在减速机支撑座20上，丝杠轴承座26固定在减速机支撑座20上，上轴承座Ⅰ18和下轴承座Ⅰ25与旋转底座3固定连接。优选地，所述减速机支撑座旋转轴组件还包括丝杠锁母27和丝杠轴承压盖29；所述减速机支撑座20包裹固定在减速机22输出轴和联轴器23外，所述丝杠轴承座26通过子口定位用螺栓连接在减速机支撑座20上；丝杠轴承28装入丝杠轴承座26内，并通过丝杠锁母27和丝杠轴承压盖29将丝杠副8的丝杠固定在丝杠轴承座26内。角度编码器的信号输出端连接在控制系统的信号输入端，控制系统的信号输出端控制电机21的启停、前、后锁紧油缸12、9的打开和锁紧。
当然，本发明还有其它多种实施例，在不违背本发明精神和实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于等同技术的改进，属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种旋转定位机构，其特征在于：包括底板，支撑座，旋转底座，丝杠旋转机构，旋转轴组件，角度编码器，前、后导轨板和前、后锁紧油缸和控制系统；底板有固定在工作台上的结构，支撑座固定在底板上，旋转底座固定在前、后导轨板上；前、后锁紧油缸固定在底板上，锁紧在旋转到位的前、后导轨板上；被旋转物固定在旋转底座上；旋转轴组件包括旋转轴、轴承Ⅴ和轴承座，旋转轴固定在底板上，轴承座固定在旋转底座上，旋转轴上固定有角度编码器；丝杠旋转机构包括电机、减速机、丝杠副、丝母旋转轴组件、减速机支撑座旋转轴组件和联轴器；丝杠副的丝杠一端通过联轴器固定在减速机输出轴上，另一端为自由端；丝母旋转轴组件包括固定在丝母外的丝母座和对称设置在丝母座上、下端的上、下转轴组件Ⅱ；上转轴组件Ⅱ包括上转轴Ⅱ、轴承Ⅲ和上轴承座Ⅱ，下转轴组件Ⅱ包括下转轴Ⅱ、轴承Ⅳ和下轴承座Ⅱ；上转轴Ⅱ和下转轴Ⅱ与丝母座固定连接，上轴承座Ⅱ和下轴承座Ⅱ与支撑座固定连接；减速机支撑座旋转轴组件包括减速机支撑座、丝杠轴承座、丝杠轴承、包括上转轴Ⅰ、轴承Ⅰ和上轴承座Ⅰ的上转轴组件Ⅰ、包括下转轴Ⅰ、轴承Ⅱ和下轴承座Ⅰ的下转轴组件Ⅰ；丝杠通过丝杠轴承连接在丝杠轴承座内；上转轴Ⅰ和下转轴Ⅰ与减速机支撑座固定连接，丝杠轴承座固定在减速机支撑座上，上轴承座Ⅰ和下轴承座Ⅰ与旋转底座固定连接；角度编码器的信号输出端连接在控制系统的信号输入端，控制系统的信号输出端控制电机的启停、前、后锁紧油缸的打开和锁紧。
2.根据权利要求1所述的旋转定位机构，其特征在于：所述旋转轴组件还包括锁母、轴承压盖、角度编码器锁母和角度编码器护罩；旋转轴用螺栓固定在底板上，轴承座用螺栓固定在旋转底座上；旋转轴通过轴承连接在轴承座内，端部固定有锁母和轴承压盖；角度编码器内孔插入旋转轴的上部轴径并与轴承压盖相连，角度编码器护罩固定在轴承压盖上，角度编码器锁母螺纹连接在旋转轴上部轴径并压紧角度编码器。
3.根据权利要求1或2所述的旋转定位机构，其特征在于：其还包括硬度高于前、后导轨板的前、后锁紧板；前、后锁紧板分别固定在前、后导轨板被锁紧端的边缘上，旋转到位后前、后锁紧油缸锁紧在前、后锁紧板上。
4.根据权利要求3所述的旋转定位机构，其特征在于：所述减速机支撑座旋转轴组件还包括丝杠锁母和丝杠轴承压盖；所述减速机支撑座包裹固定在减速机输出轴外，所述丝杠轴承座通过子口定位用螺栓连接在减速机支撑座上；丝杠轴承装入丝杠轴承座内，并通过丝杠锁母和丝杠轴承压盖将丝杠副的丝杠固定在丝杠轴承座内。
5.根据权利要求4所述的旋转定位机构，其特征在于：所述的前、后锁紧油缸为碟簧锁紧油缸。
6.根据权利要求1或2所述的旋转定位机构，其特征在于：所述减速机支撑座旋转轴组件还包括丝杠锁母和丝杠轴承压盖；所述减速机支撑座包裹固定在减速机输出轴和联轴器外，所述丝杠轴承座通过子口定位用螺栓连接在减速机支撑座上；丝杠轴承装入丝杠轴承座内，并通过丝杠锁母和丝杠轴承压盖将丝杠副的丝杠固定在丝杠轴承座内。
7.根据权利要求6所述的旋转定位机构，其特征在于：所述的前、后锁紧油缸为碟簧锁紧油缸。
8.根据权利要求1或2所述的旋转定位机构，其特征在于：所述的前、后锁紧油缸为碟簧锁紧油缸。
9.根据权利要求3所述的旋转定位机构，其特征在于：所述的前、后锁紧油缸为碟簧锁紧油缸。
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