CN211759836U - 一种角度回转台 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于回转工作台技术领域，具体涉及一种角度回转台。本实用新型所述角度回转台的基座中部设有滚珠丝杠，将经由丝杠输入的圆周运动转化为滑块的直线运动，滚珠丝杠两侧设置滑轨，回转台架设在滑轨之上，滑块上设置一体化传动机构，既能跟随滑块进行直线运动，同时也能满足回转台在沿滑轨进行俯仰转动时在竖直方向上的位移变化，结构简单而精巧，不仅降低了系统误差，还避免了空回误差，有效提高了传动精度和装置稳定性，具有极大的推广价值和广阔的应用前景。

Description

一种角度回转台

技术领域

本实用新型属于回转工作台技术领域，具体涉及一种角度回转台。

背景技术

回转工作台是指带有可转动的台面、用以装夹工件并实现回转和分度定位的机床附件，简称转台或第四轴。回转台按使用场景的不同可分为通用转台和精密转台两类。

目前常规的技术方案里，回转台通常是圆周平转，但在进行光学、动力学等学科的精细化研究时需要工作台可以俯仰转动，目前俯仰转动的角度回转台通常需要设置一套将旋转运动转化为往复平移运动的传动机构和一套适应工作台转动过程中升降动作的传动机构，结构较为复杂，导致系统的累积误差增大，进而造成角度回转台的精度较低、稳定性差。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种具有一体化传动机构的角度回转台，结构简单而精巧，系统误差小、传动精度高。

为实现上述实用新型目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种角度回转台，包括基座，所述基座中部设有滚珠丝杠，所述滚珠丝杠包括与基座转动连接的丝杠和可沿丝杠轴向运动的滑块；所述滚珠丝杠两侧分别设置弧形滑轨，所述滑轨包括滑动连接的内滑轨和外滑轨，所述内滑轨与基座固接，两侧所述外滑轨上架设回转台，所述回转台与外滑轨固接；所述滑块上设置传动机构，所述传动机构与回转台之间设置传动轴。丝杠将输入的圆周转动转化为滑块的直线运动，传动机构跟随滑块直线运动驱动回转台进行直线运动的同时，回转台在滑轨的导向作用下实现俯仰转动，传动机构简单精巧的一体化设计降低了系统误差，提高了传动精度。

进一步的，所述传动机构包括与滑块顶端固接的夹块，所述夹块包括与丝杠平行的连接板，所述连接板对应传动轴一侧设有第一夹持板、第二夹持板，所述连接板、第一夹持板、第二夹持板构成C形夹持腔，所述夹持腔中同心设置第一轴承、第二轴承，所述第一轴承的内圈、第二轴承的内圈均与传动轴固接，所述第一轴承的外圈、第二轴承的外圈分别与第一夹持板、第二夹持板单边接触。第一轴承、第二轴承分别负责一个方向的传动，反向转动后原相互抵触的轴承和夹持板不再作用，换另一对轴承和夹持板继续传动，有效消除了空回误差，并且第一轴承、第二轴承单边接触就可以在夹持腔中同时进行竖直方向的运动，从而巧妙地利用同一套机械结构同时实现水平方向和竖直方向的传动。

进一步的，所述连接板对应传动轴的一侧设有调节板，所述调节板与第二夹持板平行，所述调节板板面上设有若干螺纹孔，所述螺纹孔中穿设可用于调节第一夹持板与第二夹持板距离的调节螺钉。通过旋进或旋出调节螺钉，第一夹持板与第二夹持板距离相应变小或变大，可以补偿滚珠丝杠的磨损、夹持板的形变等带来的影响，更进一步提高传动精度，并且还可以根据不同的滚珠丝杠螺纹间隙进行适配第一夹持板与第二夹持板距离，拓展传动机构的普适性。

进一步的，所述内滑轨与外滑轨相对侧面之间设有若干第一滚珠，各个所述第一滚珠外部设有第一保持架，所述内滑轨和外滑轨对应第一滚珠的位置设有第一滚槽。通过第一滚槽、第一滚珠的作用对内滑轨与外滑轨在非滑轨设定方向的自由度进行了限制，同时也提高了外滑轨和回转台在运动时的平稳性和精确度。

进一步的，所述内滑轨与滑块相对侧面之间设有若干第二滚珠，各个所述第二滚珠外部设有第二保持架，所述内滑轨和外滑轨对应第二滚珠的位置设有第二滚槽。通过第二滚槽、第二滚珠的作用对滑块的周向运动进行了限制，同时也提高了滑块在运动时候的平稳性和精确度。

进一步的，所述基座与丝杠平行的侧面设有光控模块，所述光控模块包括与基座固接的零位光闸，所述零位光闸与内滑轨中部相对应，所述回转台侧面对应零位光闸位置设有零位光栏，所述零位光栏与外滑轨中部相对应。零位光栏运动到零位光闸时自动停止，实现回转台的归零校验。

进一步的，所述光控模块包括与回转台固接的限位光栏、与基座固接的限位光闸，所述限位光栏、限位光闸为两组，分别位于回转台回转运动的两侧极限位置处，所述限位光栏位于两侧限位光闸之间。两组限位光栏、限位光闸分居两侧极限位置处，分别构成负限位和正限位，避免回转台转动过度造成内部运动零部件损坏，同时也保证了传动精准度。

进一步的，所述回转台中部对应丝杠的位置设有操作孔，所述操作孔适配盖板。通过操作孔可以很方便地对滑块和传动机构进行检修、调整，盖板对内部结构进行保护。

进一步的，所述丝杠穿出基座的一端设有第三轴承，所述第三轴承外圈通过安装架与基座固接，所述丝杠伸出第三轴承的一端设有驱动丝杠转动的驱动机构。设置第三轴承使得丝杠与基座的相对转动更加稳定，驱动机构作为角度回转台的原动装置驱动丝杠转动，从而实现回转台的俯仰转动。

进一步的，所述丝杠远离第三轴承的一端与基座之间设有便于丝杠平稳转动的支承机构。丝杠一端穿出基座以便与驱动机构相连，另一端同样与基座转动连接，设置支承机构，避免丝杠悬伸端随滑块发生竖直方向位移，提高运动精度的同时避免丝杆损坏。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型所述角度回转台的基座中部设有滚珠丝杠，将经由丝杠输入的圆周运动转化为滑块的直线运动，滚珠丝杠两侧设置滑轨，回转台架设在滑轨之上，滑块上设置一体化传动机构，既能跟随滑块进行直线运动，同时也能满足回转台在沿滑轨进行俯仰转动时在竖直方向上的位移变化，结构简单而精巧，不仅降低了系统误差，还避免了空回误差，有效提高了传动精度和装置稳定性，具有极大的推广价值和广阔的应用前景。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为本实用新型图1的左视剖切图；

图3为本实用新型图1的正视剖切图；

图4为本实用新型省略部分驱动机构和光控模块的主体结构示意图；

图5为本实用新型传动机构与滑轨、滚珠丝杠、基座的位置关系示意图；

图6为本实用新型传动机构的结构示意图；

图7为本实用新型图6的俯视图。

具体实施方式

结合图1～图7所示，本实施例展示一种角度回转台，包括基座1，基座1中部设有滚珠丝杠2，滚珠丝杠2包括与基座1转动连接的丝杠21和可沿丝杠21轴向运动的滑块22；滚珠丝杠2两侧分别设置弧形滑轨3，滑轨3包括滑动连接的内滑轨31和外滑轨32，内滑轨31与基座1固接，两侧外滑轨32上架设回转台6，回转台6与外滑轨32固接；滑块22上设置传动机构4，传动机构4与回转台6之间设置传动轴5。可以理解的是，丝杠21将输入的圆周转动转化为滑块22的直线运动，传动机构4跟随滑块22直线运动驱动回转台6进行直线运动的同时，回转台6在滑轨3的导向作用下实现俯仰转动，传动机构4简单精巧的一体化设计降低了系统误差，提高了传动精度，并且滚珠丝杠2、传动机构4及丝杠21的驱动机构都位于基座1中部，整体结构紧凑、对称性好，受力均衡，可以提高装置载荷限度、运行平稳性、抗冲击性等综合性能并有效延长装置使用寿命。

如图6～图7所示，进一步的，传动机构4包括与滑块22顶端固接的夹块41，夹块41包括与丝杠2平行的连接板411，连接板411对应传动轴5一侧设有第一夹持板412、第二夹持板413，连接板411、第一夹持板412、第二夹持板413构成C形夹持腔，夹持腔中同心设置第一轴承42、第二轴承43，第一轴承42的内圈、第二轴承43的内圈均与传动轴5固接，第一轴承42的外圈、第二轴承43的外圈分别与第一夹持板412、第二夹持板413单边接触。更进一步的，连接板411对应传动轴5的一侧设有调节板414，调节板414与第二夹持板413平行，调节板414板面上设有若干螺纹孔，螺纹孔中穿设可用于调节第一夹持板412与第二夹持板413距离的调节螺钉。

可以理解的是，第一轴承42、第二轴承43分别负责一个方向的传动，反向转动后原相互抵触的轴承和夹持板不再作用，换另一对轴承和夹持板继续传动，有效消除了空回误差，并且第一轴承42、第二轴承43单边接触就可以在夹持腔中同时进行竖直方向的运动，从而巧妙地利用同一套机械结构同时实现水平方向和竖直方向的传动。例如滑块22从中部向上运动时，第二轴承43与第二夹持板413抵紧，通过传动轴5推动回转台6沿滑轨3向上运动，同时第二轴承43在第二夹持板413上相互抵触的切点竖直高度抬升；当滑块22从上端反向而向下运动时，第一轴承42与第一夹持板412抵紧，通过传动轴5推动回转台6沿滑轨3向下运动，同时第一轴承42在第一夹持板412上相互抵触的切点下降，在此期间第二轴承43与第二夹持板413略微放松。通过旋进或旋出调节螺钉，第一夹持板412与第二夹持板413距离相应变小或变大，可以补偿滚珠丝杠2的磨损、夹持板的形变等带来的影响，更进一步提高传动精度，并且还可以根据不同的滚珠丝杠螺纹间隙进行适配第一夹持板412与第二夹持板413距离，拓展传动机构4的普适性。图6中螺纹孔设置为两个，分别位于被调节夹持板的根部和端部，也可以只设置一个或更多个，只要能保证可以通过调节螺钉调节夹持板弯折程度即可。图7中展示的是调节板414设置在第二夹持板413侧面，很显然调节板414也可以设置在第一夹持板412的侧面，调节板414和远离调节板414的夹持板可以厚一些，而靠近调节板414的被调节的夹持板薄一些，可以便于被调节的夹持板发生弯折，使得第一夹持板412与第二夹持板413距离调节更加高效。

进一步的，内滑轨31与外滑轨32相对侧面之间设有若干第一滚珠，各个第一滚珠外部设有第一保持架，内滑轨31和外滑轨32对应第一滚珠的位置设有第一滚槽。更进一步的，内滑轨31与滑块22相对侧面之间设有若干第二滚珠，各个第二滚珠外部设有第二保持架，内滑轨31和外滑轨32对应第二滚珠的位置设有第二滚槽。可以理解的是，通过第一滚槽、第一滚珠的作用对内滑轨31与外滑轨32在非滑轨设定方向的自由度进行了限制，也即保证外滑轨32可以带着回转台6沿内滑轨31的轨道延伸方向进行俯仰回转动作，同时也提高了外滑轨32和回转台6在运动时的平稳性和精确度。通过第二滚槽、第二滚珠的作用对滑块22的周向运动进行了限制，也即使得滑块22不是随着丝杠21转动而是沿着内滑轨31延伸方向运动，同时也提高了滑块22在运动时候的平稳性和精确度。

进一步的，基座1与丝杠21平行的侧面设有光控模块7，光控模块7包括与基座1固接的零位光闸72，零位光闸72与内滑轨31中部相对应，回转台6侧面对应零位光闸72位置设有零位光栏71，零位光栏71与外滑轨32中部相对应。更进一步的，光控模块7包括与回转台6固接的限位光栏73、与基座1固接的限位光闸74，限位光栏73、限位光闸74为两组，分别位于回转台6回转运动的两侧极限位置处，限位光栏73位于两侧限位光闸74之间。可以理解的是，零位光栏71运动到零位光闸72时自动停止，实现回转台6的归零校验。两组限位光栏73、限位光闸74分居两侧极限位置处，分别构成负限位和正限位，避免回转台6转动过度造成内部运动零部件损坏，同时也保证了传动精准度。另外，光控模块7还包括与基座侧面固接的防护罩75，将零位光栏71、零位光闸72、限位光栏73、限位光闸74罩在其中，起到保护作用，延长光控元器件的使用寿命。

进一步的，回转台6中部对应丝杠21的位置设有操作孔61，操作孔61适配盖板62。可以理解的是，通过操作孔61可以很方便地对滑块22和传动机构4进行检修、调整，盖板62对内部结构进行保护。

进一步的，丝杠21穿出基座1的一端设有第三轴承81，第三轴承81外圈通过安装架82与基座1固接，丝杠21伸出第三轴承81的一端设有驱动丝杠21转动的驱动机构。可以理解的是，设置第三轴承81使得丝杠21与基座1的相对转动更加稳定，驱动机构作为角度回转台的原动装置驱动丝杠21转动，从而实现回转台6的俯仰转动。其中，驱动机构可以是电机83，电机83的机体通过，连接架82与基座1固接，电机83的旋转轴通过联轴器85与丝杠21伸出端相连。驱动机构还可以包括手轮84，手轮84与电机83旋转轴远离联轴器85的一端相连，以便手动对回转台6进行调节和控制。

进一步的，丝杠21远离第三轴承81的一端与基座1之间设有便于丝杠21平稳转动的支承机构9。可以理解的是，丝杠21一端穿出基座1以便与驱动机构相连，另一端同样与基座1转动连接，设置支承机构9，避免丝杠21悬伸端随滑块22发生竖直方向位移，提高运动精度的同时避免丝杆21损坏，其中支撑机构9包括与丝杠21端部转动连接的套筒91，套筒91一端穿过基座1上的让位孔套接在丝杠21外部，套筒91另一端设有卡套92，实现套筒91与基座1的连接。

可以理解的是，本实用新型还设有设有中央控制器，中央控制器的内核可以是单片机或PLC，电机83、零位光闸72、限位光闸74等均与中央控制器电性连接，光闸将光电信号传输给控制器，控制器接收后根据设定调节电机83的动作，还可以根据光闸的电位显示回转角度；另外基座1的侧面还设有便于肉眼观察用的角度刻度。这些是本技术领域的常规技术或常规选择，为本领域技术人员所熟知，又不是本技术方案的改进重点，在这里略作说明就不再赘述。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

可以理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的组件或机构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实用新型的限制。

上述实施方式为本实用新型较佳的实施例，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种角度回转台，包括基座(1)，其特征在于：所述基座(1)中部设有滚珠丝杠(2)，所述滚珠丝杠(2)包括与基座(1)转动连接的丝杠(21)和可沿丝杠(21)轴向运动的滑块(22)；所述滚珠丝杠(2)两侧分别设置弧形滑轨(3)，所述滑轨(3)包括滑动连接的内滑轨(31)和外滑轨(32)，所述内滑轨(31)与基座(1)固接，两侧所述外滑轨(32)上架设回转台(6)，所述回转台(6)与外滑轨(32)固接；所述滑块(22)上设置传动机构(4)，所述传动机构(4)与回转台(6)之间设置传动轴(5)。

2.根据权利要求1所述的一种角度回转台，其特征在于：所述传动机构(4)包括与滑块(22)顶端固接的夹块(41)，所述夹块(41)包括与丝杠(21)平行的连接板(411)，所述连接板(411)对应传动轴(5)一侧设有第一夹持板(412)、第二夹持板(413)，所述连接板(411)、第一夹持板(412)、第二夹持板(413)构成C形夹持腔，所述夹持腔中同心设置第一轴承(42)、第二轴承(43)，所述第一轴承(42)的内圈、第二轴承(43)的内圈均与传动轴(5)固接，所述第一轴承(42)的外圈、第二轴承(43)的外圈分别与第一夹持板(412)、第二夹持板(413)单边接触。

3.根据权利要求2所述的一种角度回转台，其特征在于：所述连接板(411)对应传动轴(5)的一侧设有调节板(414)，所述调节板(414)与第二夹持板(413)平行，所述调节板(414)板面上设有若干螺纹孔，所述螺纹孔中穿设可用于调节第一夹持板(412)与第二夹持板(413)距离的调节螺钉。

4.根据权利要求1所述的一种角度回转台，其特征在于：所述内滑轨(31)与外滑轨(32)相对侧面之间设有若干第一滚珠，各个所述第一滚珠外部设有第一保持架，所述内滑轨(31)和外滑轨(32)对应第一滚珠的位置设有第一滚槽。

5.根据权利要求1所述的一种角度回转台，其特征在于：所述内滑轨(31)与滑块(22)相对侧面之间设有若干第二滚珠，各个所述第二滚珠外部设有第二保持架，所述内滑轨(31)和外滑轨(32)对应第二滚珠的位置设有第二滚槽。

6.根据权利要求1所述的一种角度回转台，其特征在于：所述基座(1)与丝杠(21)平行的侧面设有光控模块(7)，所述光控模块(7)包括与基座(1)固接的零位光闸(72)，所述零位光闸(72)与内滑轨(31)中部相对应，所述回转台(6)侧面对应零位光闸(72)位置设有零位光栏(71)，所述零位光栏(71)与外滑轨(32)中部相对应。

7.根据权利要求6所述的一种角度回转台，其特征在于：所述光控模块(7)包括与回转台(6)固接的限位光栏(73)、与基座(1)固接的限位光闸(74)，所述限位光栏(73)、限位光闸(74)为两组，分别位于回转台(6)回转运动的两侧极限位置处，所述限位光栏(73)位于两侧限位光闸(74)之间。

8.根据权利要求1所述的一种角度回转台，其特征在于：所述回转台(6)中部对应丝杠(21)的位置设有操作孔(61)，所述操作孔(61)适配盖板(62)。

9.根据权利要求1所述的一种角度回转台，其特征在于：所述丝杠(21)穿出基座(1)的一端设有第三轴承(81)，所述第三轴承(81)外圈通过安装架(82)与基座(1)固接，所述丝杠(21)伸出第三轴承(81)的一端设有驱动丝杠(21)转动的驱动机构。

10.根据权利要求9所述的一种角度回转台，其特征在于：所述丝杠(21)远离第三轴承(81)的一端与基座(1)之间设有便于丝杠(21)平稳转动的支承机构(9)。

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