CN206684584U

CN206684584U - 一种滑动轴系蜗轮蜗杆副三轴手动电动一体转台

Info

Publication number: CN206684584U
Application number: CN201720364602.4U
Authority: CN
Inventors: 吴海燕; 刘晓红; 罗小兵; 徐玮珩
Original assignee: Jiujiang Precision Measuring Technology Research Institute
Current assignee: Jiujiang Precision Measuring Technology Research Institute
Priority date: 2017-04-10
Filing date: 2017-04-10
Publication date: 2017-11-28
Anticipated expiration: 2027-04-10

Abstract

一种滑动轴系蜗轮蜗杆副三轴手动电动一体转台，包括电箱，所述电箱上端设有底座，底座一侧设有触摸屏，底座下端固定有三个调平底脚，底座上端设有中心凸台，所述中心凸台上端设有外环组件，外环组件上端设有中环组件，中环组件上端设有内环组件，内环组件上端设有负载安装台。本实用新型具有三个在空间上相互正交的独立的回转轴系，且轴系运动为滑动支撑，保证可测试较大被测件的同时台体尺寸较小，三个轴系的回转运动均由力矩电机驱动蜗轮蜗杆副实现回转运动，蜗杆的一端连接编码器实现半闭环控制，具有结构紧凑、尺寸小、重量轻、操作方便简单、安全性高、测试精度高的特点。

Description

一种滑动轴系蜗轮蜗杆副三轴手动电动一体转台

技术领域

本实用新型涉及一种滑动轴系蜗轮蜗杆副三轴手动电动一体转台。

背景技术

三轴转台是单轴、双轴转台发展的必然产物，它具有X、Y、Z三个方向全空间范围内的姿态模拟与仿真测试；它同时具备电动控制、手动控制功能，具有结构紧凑、尺寸小、重量轻、操作方便简单、安全性高、测试精度高等优点。

我国现有转台的驱动模式有两种，一是将力矩电机直接与轴系连接驱动的直驱方式，中间没有传动链，动态响应性能好，但力矩较小，且轴系需配平；二是将高精密蜗轮蜗杆副作为传动、利用蜗轮蜗杆副的大传动比可得到较大的驱动力矩，另外蜗轮蜗杆副具有自锁功能；轴系不需要配平。间驱转台大多依靠人力实现轴系驱动，不存在转台失控带来的危险；依靠这两种方式实现的三轴转台功能相同，但实现原理却存在较大区别，直驱三轴电动控制转台具有转动速度快、操控过程数字化程度高、三个轴的转动范围大等优点，但是存在转台飞车的现象，容易误伤人员和损坏被测件；间驱三轴手动控制转台具有驱动力矩大、自锁等优点，但是存在转动速度慢的不足，这两种方式实现的三轴转台各有优缺点，在不同领域具有不同的应用要求。

实用新型内容

本实用新型其目的就在于提出一种滑动轴系蜗轮蜗杆副三轴手动电动一体转台，解决了现有转台存在转台飞车的现象，容易误伤人员和损坏被测件、转动速度慢的问题,本实用新型具有三个在空间上相互正交的独立的回转轴系，且轴系运动为滑动支撑，保证可测试较大被测件的同时台体尺寸较小，三个轴系的回转运动均由力矩电机驱动蜗轮蜗杆副实现回转运动，蜗杆的一端连接编码器实现半闭环控制，具有结构紧凑、尺寸小、重量轻、操作方便简单、安全性高、测试精度高的特点。

实现上述目的而采取的技术方案是，一种滑动轴系蜗轮蜗杆副三轴手动电动一体转台，包括电箱，所述电箱上端设有底座，底座一侧设有触摸屏，底座下端固定有三个调平底脚，底座上端设有中心凸台，所述中心凸台上端设有外环组件，外环组件上端设有中环组件，中环组件上端设有内环组件，内环组件上端设有负载安装台。

有益效果

与现有技术相比本实用新型具有以下优点。

本实用新型的优点是，同时具备电动控制和手动控制两种功能，具有结构紧凑、尺寸小、重量轻、操作方便简单、安全性高、测试精度高等优点。

附图说明

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

图1 为本实用新型的总体结构示意图；

图2 为本实用新型外环组件的结构示意图；

图3 为本实用新型中环组件的结构示意图；

图4 为本实用新型内环组件的结构示意图；

图5 为本实用新型内环组件的结构剖面示意图；

图6 为本实用新型中环组件的结构剖面示意图。

具体实施方式

本装置包括电箱2，如图1所示，所述电箱2上端设有底座4，底座4一侧设有触摸屏1，底座4下端固定有三个调平底脚3，底座4上端设有中心凸台30，所述中心凸台30上端设有外环组件31，外环组件31上端设有中环组件32，中环组件32上端设有内环组件33，内环组件33上端设有负载安装台6。

所述外环组件31包括外环蜗轮8、外环蜗杆12，如图1、图2所示，所述外环蜗轮8底面安装了外环限位块5，确保外环蜗轮8在±45°范围内运动，外环蜗轮8通过外环定位芯轴7安装在底座4的中心凸台面上，外环蜗轮8可绕外环定位芯轴7在凸台面上做滑动旋转；所述外环蜗杆12通过精密轴承安装在外环蜗杆箱11内，外环蜗杆箱11固定在底座4上，外环编码器13安装在外环蜗杆12的一端以检测外环蜗杆12的转动角度，进而换算成外环蜗轮8的转角，外环力矩电机10安装在外环蜗杆12的另一端，外环力矩电机10转子的旋转带动外环蜗杆12转动进而推动外环蜗轮8绕外环定位芯轴7做外环轴系旋转运动，实现外环轴系的电动驱动功能；外环力矩电机10通过内花键结构与外环手柄9连接，旋转外环手柄9可间接驱动外环蜗轮8实现外环轴系的旋转运动，实现手动控制功能。

所述中环组件32包括中环蜗杆箱15、中环力矩电机17，如图3、图6所示，中环蜗杆箱15通过螺钉固定到外环蜗轮8上，中环蜗杆29通过精密轴承安装在中环蜗杆箱内15，中环编码器14装在中环蜗杆29的一端以检测中环蜗杆29的转动角度，进而换算成中环蜗轮19的转角；所述中环力矩电机17安装在中环蜗杆29的另一端，中环蜗轮19的外圆弧面可在中环蜗杆箱15上的内圆弧面内滑动，使中环蜗轮19绕圆弧面轴线旋转形成中环轴系运动，两块中环侧面导向块16下端分别固定在中环蜗杆箱15两侧，上端嵌入中环蜗轮19的滑槽内，可限制中环蜗轮19在轴向的窜动和防止中环蜗轮19倾覆；中环力矩电机17旋转带动中环蜗杆29转动进而推动中环蜗轮19做中环轴系旋转运动，实现中环轴系的电动驱动功能，中环力矩电机17通过花键结构与中环手柄18连接，旋转中环手柄18可驱动中环蜗轮19实现中环轴系的旋转运动，实现手动控制功能；所述中环蜗轮19侧面安装了中环限位块20，确保中环蜗轮19在±30°范围内运动。

所述内环组件33包括内环蜗杆28、内环编码器25、内环力矩电机23，如图4、图5所示，所述内环蜗杆28通过精密轴承安装在中环蜗轮19内，中环蜗轮19充当内环蜗杆箱；所述内环编码器25安装在内环蜗杆28的一端以检测内环蜗杆28的转动角度，进而换算成内环蜗轮21的转角；所述内环力矩电机23安装在内环蜗杆28的另一端，内环蜗轮21的外圆弧面可在中环蜗轮19上的内圆弧面内滑动，使内环蜗轮21绕圆弧面轴线旋转形成内环轴系运动，两块内环侧面导向块24下端分别固定在中环蜗轮19上，上端嵌入内环蜗轮21的滑槽内，可限制内环蜗轮21在轴向的窜动和防止内环蜗轮21倾覆；内环力矩电机23旋转带动内环蜗杆28转动进而推动内环蜗轮21做内环轴系旋转运动，实现内环轴系的电动驱动功能；内环力矩电机23通过花键结构与内环手柄22连接，旋转内环手柄22可间接驱动内环蜗轮21实现内环轴系的旋转运动，实现内环轴系运动的手动功能；所述内环蜗轮21侧面安装了内环限位块26，确保内环蜗轮21在±30°范围内运动。

所述电箱2分别与触摸屏1、内环编码器25、内环力矩电机23、中环编码器14、中环力矩电机17、外环编码器13和外环力矩电机10电性连接，通过触摸屏1实现三个轴系的独立控制，从而实现触摸屏1控制外环力矩电机10、中环力矩电机17、内环力矩电机23的转动。

所述的三个调平底脚3分别安装在形状为三角形的底座4的三个角上，测试前调节调平底脚3可使负载台面处于水平状态。

工作方式：将一台重量仅为55Kg，外形尺寸为：550mm×480mm×430mm（长×宽×高）的台体放在水平面上，各轴系回到零位，调节调平底脚，使台面处于水平状态，将被测件通过T型螺母固定在负载安装台面上，按需要选择手动或电动功能，电动时取下手柄，通过触摸屏控制各轴的运动；手动时，将手柄插入相应轴系的电机转子座中，转动手柄即可实现相应轴系的控制。

Claims

1.一种滑动轴系蜗轮蜗杆副三轴手动电动一体转台，包括电箱（2），其特征在于，所述电箱（2）上端设有底座（4），底座（4）一侧设有触摸屏（1），底座（4）下端固定有三个调平底脚（3），底座（4）上端设有中心凸台（30），所述中心凸台（30）上端设有外环组件（31），外环组件（31）上端设有中环组件（32），中环组件（32）上端设有内环组件（33），内环组件（33）上端设有负载安装台（6）。

2.根据权利要求1所述的一种滑动轴系蜗轮蜗杆副三轴手动电动一体转台，其特征在于，所述外环组件（31）包括外环蜗轮（8）、外环蜗杆（12），所述外环蜗轮（8）底面安装了外环限位块（5），确保外环蜗轮（8）在±45°范围内运动，外环蜗轮（8）通过外环定位芯轴（7）安装在底座（4）的中心凸台面上，外环蜗轮（8）可绕外环定位芯轴（7）在凸台面上做滑动旋转；所述外环蜗杆（12）通过精密轴承安装在外环蜗杆箱（11）内，外环蜗杆箱（11）固定在底座（4）上，外环编码器（13）安装在外环蜗杆（12）的一端以检测外环蜗杆（12）的转动角度，进而换算成外环蜗轮（8）的转角，外环力矩电机（10）安装在外环蜗杆（12）的另一端，外环力矩电机（10）转子的旋转带动外环蜗杆（12）转动进而推动外环蜗轮（8）绕外环定位芯轴（7）做外环轴系旋转运动，实现外环轴系的电动驱动功能；外环力矩电机（10）通过内花键结构与外环手柄（9）连接，旋转外环手柄（9）可间接驱动外环蜗轮（8）实现外环轴系的旋转运动，实现手动控制功能。

3.根据权利要求1所述的一种滑动轴系蜗轮蜗杆副三轴手动电动一体转台，其特征在于，所述中环组件（32）包括中环蜗杆箱（15）、中环力矩电机（17），中环蜗杆箱（15）通过螺钉固定到外环蜗轮（8）上，中环蜗杆（29）通过精密轴承安装在中环蜗杆箱内（15），中环编码器（14）装在中环蜗杆（29）的一端以检测中环蜗杆（29）的转动角度，进而换算成中环蜗轮（19）的转角；所述中环力矩电机（17）安装在中环蜗杆（29）的另一端，中环蜗轮（19）的外圆弧面可在中环蜗杆箱（15）上的内圆弧面内滑动，使中环蜗轮（19）绕圆弧面轴线旋转形成中环轴系运动，两块中环侧面导向块（16）下端分别固定在中环蜗杆箱（15）两侧，上端嵌入中环蜗轮（19）的滑槽内，可限制中环蜗轮（19）在轴向的窜动和防止中环蜗轮（19）倾覆；中环力矩电机（17）旋转带动中环蜗杆（29）转动进而推动中环蜗轮（19）做中环轴系旋转运动，实现中环轴系的电动驱动功能，中环力矩电机（17）通过花键结构与中环手柄（18）连接，旋转中环手柄（18）可驱动中环蜗轮（19）实现中环轴系的旋转运动，实现手动控制功能；所述中环蜗轮（19）侧面安装了中环限位块（20），确保中环蜗轮（19）在±30°范围内运动。

4.根据权利要求1所述的一种滑动轴系蜗轮蜗杆副三轴手动电动一体转台，其特征在于，所述内环组件（33）包括内环蜗杆（28）、内环编码器（25）、内环力矩电机（23），所述内环蜗杆（28）通过精密轴承安装在中环蜗轮（19）内，中环蜗轮（19）充当内环蜗杆箱；所述内环编码器（25）安装在内环蜗杆（28）的一端以检测内环蜗杆（28）的转动角度，进而换算成内环蜗轮（21）的转角；所述内环力矩电机（23）安装在内环蜗杆（28）的另一端，内环蜗轮（21）的外圆弧面可在中环蜗轮（19）上的内圆弧面内滑动，使内环蜗轮（21）绕圆弧面轴线旋转形成内环轴系运动，两块内环侧面导向块（24）下端分别固定在中环蜗轮（19）上，上端嵌入内环蜗轮（21）的滑槽内，可限制内环蜗轮（21）在轴向的窜动和防止内环蜗轮（21）倾覆；内环力矩电机（23）旋转带动内环蜗杆（28）转动进而推动内环蜗轮（21）做内环轴系旋转运动，实现内环轴系的电动驱动功能；内环力矩电机（23）通过花键结构与内环手柄（22）连接，旋转内环手柄（22）可间接驱动内环蜗轮（21）实现内环轴系的旋转运动，实现内环轴系运动的手动功能；所述内环蜗轮（21）侧面安装了内环限位块（26），确保内环蜗轮（21）在±30°范围内运动。

5.根据权利要求1所述的一种滑动轴系蜗轮蜗杆副三轴手动电动一体转台，其特征在于，所述电箱（2）分别与触摸屏（1）、内环编码器（25）、内环力矩电机（23）、中环编码器（14）、中环力矩电机（17）、外环编码器（13）和外环力矩电机（10）电性连接，通过触摸屏（1）实现三个轴系的独立控制。

6.根据权利要求1所述的一种滑动轴系蜗轮蜗杆副三轴手动电动一体转台，其特征在于，所述的三个调平底脚（3）分别安装在形状为三角形的底座（4）的三个角上。