CN214898836U - 一种定位机构及定位系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及驱动技术领域，具体地，本实用新型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的输出轴连接的定位件，所述定位件在线性驱动装置的驱动下对与其接触的外部装置进行定位。本实用新型的第二方面公开了一种定位系统。本实用新型通过提供的定位机构，可减小其与天线设备之间的摩擦，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

本实用新型涉及驱动技术领域，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，例如将该设备中的天线设备的旋转角度调整至原始的零点，从而消除累积误差，提高天线设备在之后的使用过程中的定位精度。在现有的定位机构中，定位机构与待定位的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。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型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，本实用新型第一方面提供一种定位机构，定位机构包括线性驱动装置，其中所述定位机构还包括与所述线性驱动装置的输出轴连接的一定位件，所述定位件在线性驱动装置的驱动下对与其接触的外部装置进行定位。

在一些实施例中，所述定位件为一吸盘结构。

在一些实施例中，所述定位件为一定位块，所述定位块远离线性驱动装置的一侧的两个相对的端部为弧形面。

在一些实施例中，所述定位件为一滚动组件，所述滚动组件包括固定座以及定位滚，所述固定座上设有固定轴，所述定位滚旋转地安装在所述固定轴上。

在一些实施例中，所述固定座限定有收容腔，所述定位滚部分地收容于所述收容腔内。

在一些实施例中，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。

在一些实施例中，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，所述固定孔为圆形或者弧形。

在一些实施例中，所述固定孔一体成型形成于所述顶板和底板远离所述线性驱动装置的端部处。

在一些实施例中，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。

在一些实施例中，所述定位机构还包括有轴承衬，所述轴承衬套设于所述定位件和线性驱动装置之间的输出轴上。

本实用新型第二方面提供一种定位系统，包括天线设备，其中，该定位系统还包括前述的定位机构，在通电状态下，所述线性驱动装置驱动所述定位件线性移动对所述天线设备进行定位。

在一些实施例中，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。

在一些实施例中，所述天线设备为5G微波天线。

本实用新型通过提供的定位机构，可减小其与天线设备之间的摩擦，使天线设备表面的磨损减小，提高定位精度并延长使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型的定位机构的第一实施例的立体图。

图2是本实用新型的定位机构的第二实施例的立体图。

图3是本实用新型的定位机构的第三实施例的立体图。

图4是本实用新型的定位机构的第四实施例的立体图。

图5是本实用新型的定位机构的第五实施例的立体图。

图6是图5所示定位机构的分解图。

图7是图5所示定位机构中的滚动组件的分解图。

图8是图5所示定位机构的滚动组件的截面图。

图9是图5所示定位机构的截面图。

图10a是本实用新型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10b是图10a的定位系统的俯视图，其中示出了定位中的状态，定位机构的滚动组件朝向天线设备移动至抵顶天线设备。

图10c是图10a的定位系统的俯视图，其中示出了定位后的状态，天线设备定位完成。

具体实施方式

以下将结合附图以及具体实施方式对本实用新型进行详细说明，以使得本实用新型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，并非用来对本实用新型加以限制，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至图5，其示出了本实用新型的几种实施例的定位机构100，其中该定位机构100包括线性驱动装置20以及与线性驱动装置20的输出轴连接的定位件200。所述定位件200在线性驱动装置20的驱动下对与其接触的外部装置进行定位。本实施方式中，所述外部装置为5G微波天线、智能波束跟踪天线等。如图1所示，在第一实施例中，所述定位件200为一吸盘结构。所述吸盘结构的内径沿着远离线性驱动装置20的方向上逐渐增大。所述吸盘结构与外部装置接触的表面是弧形面。在线性驱动装置20的推动下，所述吸盘结构的外表面沿线性方向推动外部装置直至该外部装置被定位好，弧形面可以避免刮伤外部装置的表面。如图2所示，在第二实施例中，所述定位件200为一定位块。所述定位块大致为一长方体，且所述定位块远离线性驱动装置的一侧的两个相对的端部为弧形面，以避免刮伤外部装置的表面。如图3至5所示，在第三至第五实施例中，所述定位件200为一滚动组件10。该线性驱动装置20包括一输出轴22，该滚动组件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9，这些实施例中的所述滚动组件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。

在这些实施例中，所述滚动组件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。如图3所述，在第三实施例中，所述顶板121及所述底板123的上表面为平面，所述固定孔124为弧形，其沿所述顶板121及底板123的上表面沿靠近线性驱动装置的方向上半封闭开设形成。所述固定孔124开口位置的尺寸与固定轴16的外径尺寸匹配，正好将固定轴16收容固定在固定孔124中。如图4所示，在第四实施例中，所述顶板121及所述底板123的两端部相较于第三实施例中的两端部向远离线性驱动装置的方向上延伸，所述固定孔124为灯泡形，其沿所述顶板121及底板123的上表面沿靠近线性驱动装置的方向上半封闭开设形成。所述固定孔124开口位置的尺寸与固定轴16的外径尺寸匹配，正好将固定轴16收容固定在固定孔124中。如图5至9所示，在第五实施例中，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。

所述线性驱动装置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，且适于插入所述滚动组件10的连接孔122内并与之通过紧配合等方式固定连接，使得该滚动组件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。

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导轴衬27，该输出轴22的驱动端222穿过所述导轴衬27并与所述滚动组件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，进而带动所述滚动组件10沿直线前进或后退。

图10a至图10c示出了包括本实用新型的所述定位机构100的一定位系统300，其中该定位系统300还包括一天线设备34。所述天线设备34包括固定板38及通过旋转轴36转动连接于固定板38上的旋转部341。所述旋转部341具有一个定位面342。所述定位件的滚动组件10在线性驱动装置的线性驱动下，与所述定位面342接触以驱动所述旋转部341旋转直至所述定位面342与滚动组件所在的平面平行，从而达到定位目的。在本实施例中，沿所述滚动组件10的移动方向观察，所述天线设备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。

如果所述定位面342相对于所述滚动组件10倾斜了一定的角度，在该滚动组件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341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旋转至与所述滚动组件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341提供的支撑力达到平衡，使得该滚动组件10与该旋转部341形成静力平衡状态，从而将所述天线设备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，滚动组件均包括两个所述定位滚14对天线设备进行定位，这种设置使得两个所述定位滚14与所述天线设备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天线设备的倾斜方向即可。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滚动组件的移动方向上与该天线设备的旋转轴线对齐。

由此，可以将例如其他等需要调整角度的部件安装于所述天线设备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，该天线设备将会旋转，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天线设备未处于零点位置时，利用所述定位机构100对该天线设备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天线设备进行定位。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。

以上所述仅为本实用新型较佳的具体实施方式，本实用新型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实用新型披露的技术范围内，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实用新型的保护范围内。

Claims (13)

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的输出轴连接的一定位件，所述定位件在线性驱动装置的驱动下对与其接触的外部装置进行定位。

2.根据权利要求1所述的定位机构，其特征在于，所述定位件为一吸盘结构。

3.根据权利要求1所述的定位机构，其特征在于，所述定位件为一定位块，所述定位块远离线性驱动装置的一侧的两个相对的端部为弧形面。

4.根据权利要求1所述的定位机构，其特征在于，所述定位件为一滚动组件，所述滚动组件包括固定座以及定位滚，所述固定座上设有固定轴，所述定位滚旋转地安装在所述固定轴上。

5.根据权利要求4所述的定位机构，其特征在于，所述固定座限定有收容腔，所述定位滚部分地收容于所述收容腔内。

6.根据权利要求5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。

7.根据权利要求6所述的定位机构，其特征在于，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，所述固定孔为圆形或者弧形。

8.根据权利要求7所述的定位机构，其特征在于，所述固定孔一体成型形成于所述顶板和底板远离所述线性驱动装置的端部处。

9.根据权利要求6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。

10.根据权利要求1所述的定位机构，其特征在于，所述定位机构还包括有轴承衬，所述轴承衬套设于所述定位件和线性驱动装置之间的输出轴上。

11.一种定位系统，包括天线设备，其特征在于：所述定位系统还包括如权利要求1至10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件线性移动对所述天线设备进行定位。

12.根据权利要求11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。

13.根据权利要求11所述的定位系统，其特征在于，所述天线设备为5G微波天线。

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