CN114800302A - 一种定位机构及定位系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及驱动技术领域，具体地，本发明的第一方面公开了一种定位机构，该定位机构包括线性驱动装置，其中定位机构还包括与线性驱动装置传动连接的固定座以及至少一个定位滚，固定座上设有至少一个固定轴，定位滚旋转地安装在固定轴上。本发明的第二方面公开了一种定位系统。本发明通过提供的定位机构，可减小其与旋转部件之间的摩擦，使定位机构磨损减小，提高定位精度并延长使用寿命。

Description

一种定位机构及定位系统

技术领域

本发明涉及驱动技术领域，具体涉及一种定位机构以及定位系统。

背景技术

对于例如天线、转动工作台、平面压合设备等需要对部件进行定位的设备，通常需要通过机械手段进行矫正定位，例如将该设备中的旋转部件的旋转角度调整至原始的零点，从而消除累积误差，提高旋转部件在之后的使用过程中的定位精度。在现有的定位机构中，定位机构与待定位部件之间的相对摩擦大，长期使用容易导致接触部分磨损甚至发生变形，进而导致定位精度的下降甚至失效。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提供一种可以解决或者减轻上述问题的定位机构以及定位系统。

为此，本发明第一方面提供一种定位机构，定位机构包括线性驱动装置，其中定位机构还包括与线性驱动装置传动连接的固定座以及至少一个定位滚，固定座上设有至少一个固定轴，定位滚旋转地安装在固定轴上。

在一些实施例中，固定座限定一收容腔，定位滚部分地收容于收容腔内。

在一些实施例中，固定座包括间隔设置的顶板和底板，收容腔限定在顶板和底板之间，顶板和底板上开设有固定孔，用于收容固定固定轴。

在一些实施例中，顶板和底板相对的内壁上分别设置有一个突出的间隔块，间隔块与定位滚的轴向端面相对。

在一些实施例中，至少一定位滚及固定轴的数量为两个。

在一些实施例中，固定座还包括置于顶板和底板之间的驱动连接部，驱动连接部与线性驱动装置的输出轴固定连接。

本发明第二方面提供一种定位系统，其中，该定位系统还包括前述的定位机构，在通电状态下，线性驱动装置驱动定位滚线性移动至与旋转部件的表面接触并对其进行定位。

在一些实施例中，线性驱动装置包括壳体、设置在壳体内的定子和转子、以及与转子连接的输出轴。

在一些实施例中，包括一旋转部件，旋转部件的径向外周面包括定位面，线性驱动装置可驱动定位滚推顶定位面旋转进行定位。

在一些实施例中，定位系统还包括一天线，旋转部件在通电状态下旋转天线至预设角度。

本发明通过提供的定位机构，可减小其与旋转部件之间的摩擦，使定位机构磨损减小，提高定位精度并延长使用寿命。

附图说明

图1是本发明的定位机构的一实施例的立体图。

图2是图1所示定位机构的分解图。

图3是图2所示定位机构中的定位部的分解图。

图4是图2所示定位机构的定位部的截面图。

图5是图1所示定位机构的截面图。

图6a是本发明的定位系统的一实施例的俯视图，其中示出了定位前的状态，定位机构处于缩回状态。

图6b是图6a的定位系统的俯视图，其中示出了定位中的状态，定位机构的定位部朝向旋转部件移动至抵顶旋转部件。

图6c是图6a的定位系统的俯视图，其中示出了定位后的状态，旋转部件定位完成。

具体实施方式

以下将结合附图以及具体实施方式对本发明进行详细说明，以使得本发明的技术方案及其有益效果更为清晰明了。可以理解，附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制，附图中显示的尺寸仅仅是为了便于清晰描述，而并不限定比例关系。

参考图1及图2，其示出了根据本发明的一个实施例的定位机构100，其中该定位机构100包括线性驱动装置20以及与该线性驱动装置20连接的定位部10，该线性驱动装置20包括一输出轴22，该定位部10与该输出轴22固定连接，并在该线性驱动装置20的驱动下沿直线往复移动。本实施方式中，该线性驱动装置20为线性步进电机。其他实施方式中，也可为气缸。

参考图3至图5，本实施例中的所述定位部10包括固定座12、设置在该固定座12上的固定轴16以及可转动地套置在该固定轴16上的定位滚14。其中，所述固定座12包括一个顶板121、与该顶板121相对间隔设置的底板123、以及固定连接在该顶板121和该底板123之间的驱动连接部125。该顶板121与该底板123之间限定一收容腔120，用于容置部分所述定位滚14。该收容腔120在所述固定座12的一侧形成开口127。该驱动连接部125上开设有轴向的连接孔122，用于供所述线性驱动装置20的输出轴22收容固定。

在本实施例中，所述定位部10包括两个所述定位滚14，并对应设置两个所述固定轴16。相应地，所述顶板121及所述底板123上分别开设了两组用于安装所述固定轴16的固定孔124。在本实施例中，该定位滚14大致呈具有一个沿轴向贯通的中心孔的圆柱形，所述固定轴16设置于该收容腔120内，且所述固定轴16的两端分别固定设置于该顶板121和该底板123上的固定孔124，且所述固定轴16穿过所述定位滚14的中心孔，从而将所述定位滚14安装至该固定座12，所述定位滚14能够围绕所述固定轴16转动。两个所述定位滚14分别位于所述连接孔122的两侧，在本实施例中，两个所述定位滚14对称地布置在所述驱动连接部125的两侧，并关于所述连接孔122的轴线呈对称设置。两个所述定位滚14均至少部分地突出于所述开口127。在本实施例中，所述固定座12还设置有两个沿轴向方向延伸的加强柱126，所述加强柱126的两端分别与该顶板121和该底板123固定连接，所述加强柱126用于增强所述固定座12的强度。可以理解地，在其他实施例中，所述加强柱的数量可以是一个或者多个。

在本实施例中，所述定位滚14的两轴向端面外周缘设置有沿轴向凸出的外环缘142。所述顶板121与所述底板123相对一侧的内壁上均设置有朝所述定位滚14突出的间隔块128。该顶板121与该底板123上的间隔块128分别与所述定位滚14的两个轴向端面相对，且所述间隔块128的位置与所述定位滚14的两侧的外环缘142对应，使得当所述定位滚14转动并沿所述固定轴16的轴向窜动时，所述间隔块128与所述定位滚14的外环缘142抵接，从而避免所述定位滚14的轴向端面与该顶板121或该底板123的侧壁接触，减小所述定位滚14转动时与该顶板121或该底板123之间的摩擦。

参见图5，线性驱动装置20包括壳体25、设置在该壳体25内的定子26和至少部分地设置在该定子26内侧的转子29，以及用于将该转子29可转动地支撑于其内的轴承座24。

具体地，所述壳体25大致呈空心圆柱状，其包括沿轴向方向相对的第一端部252以及第二端部254。所述定子26设置于该壳体25内，其包括至少一个定子线圈组262。该定子26具有圆柱形内腔。所述转子29包括呈筒状的永磁体21和与所述永磁体21固定连接的螺纹套28。具体地，该永磁体21可转动地设置在该定子26的内腔中，其包括至少一对磁极，所述至少一磁极的N极和S极沿周向交替布置。所述螺纹套28设置在该永磁体21的内侧，并与该永磁体21通过形状配合等方式固定连接。具体地，所述螺纹套28呈圆筒状，其具有在轴向方向上间隔分布的一个内螺纹段282以及一个支撑段284，该内螺纹段282的内侧具有内螺纹。所述轴承座24包括外环和可相对外环转动的内环。该轴承座24的外环固定在所述壳体25上，内环套置在该螺纹套28的支撑段284的外侧并与该支撑段284的外侧通过紧配合等方式固定连接。

所述输出轴22穿设于所述螺纹套28中并与之形成螺纹连接。具体地，所述输出轴22包括沿轴向方向依次布置的驱动端222、定位段224、以及外螺纹段226。其中，该驱动端222自所述壳体25的第一端部252突出，且适于插入所述定位部10的连接孔122内并与之通过紧配合等方式固定连接，使得该定位部10与所述线性驱动装置20的输出轴22不可相对移动或旋转。该输出轴22的外螺纹段226具有外螺纹，该外螺纹能够与该螺纹套28的内螺纹段282的内螺纹形成螺纹连接。

同时参考图2，所述输出轴22的定位段224的径向外侧面上形成有至少一个切面225，优选地形成在径向方向上对称的两个切面225。所述壳体25的第一端部252上固定地设置有一个定位件256，该定位件256内形成定位孔，该定位孔与所述定位段224的截面形状适配，使得所述输出轴22的定位段224能够以防旋转的方式支撑于所述定位件256的定位孔中。该输出轴22的驱动端222穿过所述定位孔突出于所述壳体25。所述定位件256的外侧还套置有一个保护套27，该输出轴22的驱动端222穿过所述保护套27并与所述定位部10连接。

所述定子26通电时产生交变磁场，与所述永磁体21的磁极作用而驱动该永磁体21围绕其中心轴旋转，进而带动与其固定的所述螺纹套28一同转动，由于所述输出轴22相对于所述壳体25不可旋转，通过该螺纹套28与该输出轴22之间的螺纹配合，该螺纹套28旋转时驱动该输出轴22沿轴向直线移动，进而带动所述定位部10沿直线前进或后退。

图6a至图6c示出了包括本发明的所述定位机构100的一定位系统300，其中该定位系统300还包括一旋转部件34以及一固定件32。该固定件32通过一固定板38与所述线性驱动装置20的壳体25相对固定。该旋转部件34通过一旋转轴36可转动地连接于该固定件32上，该旋转部件34的旋转轴线，即该旋转轴36的轴线，与所述定位部10的定位滚14的轴向方向平行。该旋转部件34具有一个定位面342，该定位面342为该旋转部件34的一个周向侧面，且该定位面342与所述旋转轴线平行。在本实施例中，沿所述定位部10的移动方向观察，所述旋转部件34的旋转轴线位于两个所述定位滚14之间，该定位面342的周向宽度大于两所述定位滚14的轴线之间的距离。

如图6a至图6c所示，如果所述定位面342相对于所述定位部10倾斜了一定的角度，在该定位部10前移时，两个所述定位滚14其中之一将首先抵接该定位面342，此时该定位滚14将向该定位面342施加一推力，推动所述旋转部件34朝与其倾斜方向相反的方向旋转，同时，该定位滚14在该定位面342上滚动，直至该定位面342旋转至与所述定位部10的另一定位滚14抵接，且两个所述定位滚14对该定位面342的推力与所述旋转轴36为该旋转部件34提供的支撑力达到平衡，使得该定位部10与该旋转部件34形成静力平衡状态，从而将所述旋转部件34定位在该位置。由于定位滚能够在定位平面上自由滚动，防止了在定位过程中由于与定位面的摩擦而产生的径向力以及磨损。

在本申请上述实施例中，定位部均包括两个所述定位滚14对旋转部件进行定位，这种设置使得两个所述定位滚14与所述旋转部件34之间能够形成更加稳定的静力平衡状态。可以理解的是，在其它实施例中，设置一个或者更多个定位滚也是可行的，只要满足定位滚与定位面抵顶时定位面所受到的推力反向于旋转部件的倾斜方向即可。特别地，在仅设置一个定位滚的情况下，该定位滚的轴线需要在定位部的移动方向上与该旋转部件的旋转轴线对齐。

由此，可以将例如天线等需要调整角度的部件安装于所述旋转部件34上，所述旋转轴36可以由一步进电机驱动或者直接为该步进电机的输出轴，在通电后，该旋转部件将会旋转，使得该天线等部件旋转至一预设角度，通过上述设置，可以在该天线等部件使用完毕后或使用之前由于失步等原因而导致该旋转部件未处于零点位置时，利用所述定位机构100对该旋转部件34进行定位，将其恢复至零点位置，从而消除由步进电机产生的累积误差，提高所述天线等部件的定位精度。

在上述实施例中，所述定位系统用于对所述旋转部件进行定位。在具体应用中，所述定位系统可用于对其它具有待定位表面的部件进行定位，例如但不限于：用于将一部件压合至一基础平面，使其与该基础平面贴合；或者用于将一部件压合至与一基础平面呈一定角度的位置。

以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式，本发明的保护范围不限于以上列举的实施例，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可显而易见地得到的技术方案的简单变化或等效替换均落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种定位机构，包括线性驱动装置，其特征在于，所述定位机构还包括与所述线性驱动装置传动连接的固定座以及至少一个定位滚，所述固定座上设有至少一个固定轴，所述定位滚旋转地安装在所述固定轴上。

2.根据权利要求1所述的定位机构，其特征在于，所述固定座限定一收容腔，所述定位滚部分地收容于所述收容腔内。

3.根据权利要求2所述的定位机构，其特征在于，所述固定座包括间隔设置的顶板和底板，所述收容腔限定在所述顶板和底板之间，所述顶板和底板上开设有固定孔用于收容固定所述固定轴。

4.根据权利要求3所述的定位机构，其特征在于，所述顶板和底板相对的内壁上分别设置有突出的间隔块，所述间隔块与所述定位滚的轴向端面相对。

5.根据权利要求1所述的定位机构，其特征在于，所述至少一个定位滚及固定轴的数量分别为两个。

6.根据权利要求3所述的定位机构，其特征在于，所述固定座还包括置于所述顶板和底板之间的驱动连接部，所述驱动连接部与所述线性驱动装置的输出轴固定连接。

7.一种定位系统，包括旋转部件，其特征在于：所述定位系统还包括如权利要求1至6中任意一项所述的定位机构，在通电状态下，所述线性驱动装置驱动所述定位滚线性移动至与所述旋转部件的表面接触并对其进行定位。

8.根据权利要求7所述的定位系统，其特征在于，所述线性驱动装置包括壳体、设置在所述壳体内的定子和转子、以及与所述转子连接的输出轴。

9.根据权利要求8所述的定位系统，其特征在于，所述旋转部件的径向外周面包括定位面，所述线性驱动装置驱动所述定位滚推顶所述定位面旋转进行定位。

10.根据权利要求9所述的定位系统，其特征在于，所述定位系统还包括一天线，所述旋转部件在通电状态下旋转所述天线至预设角度。

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