TW201608163A - 磁吸定位式旋轉平台 - Google Patents

Abstract

一種磁吸定位式旋轉平台，其特點主要包括：一底座，包括著置部、頂部及中空容置部，該中空容置部底端具一裝設座；一旋轉盤，樞組於底座頂部；一致動裝置，裝設於底座的裝設座內，該致動裝置頂端具一驅動軸桿；一導磁定位部，設於旋轉盤底部並凸伸入底座中空容置部內，該導磁定位部得隨旋轉盤同動；一電控磁吸部，組設定位於底座的裝設座上且對應於導磁定位部下方位置，電控磁吸部能夠通電產生磁力以吸附定位導磁定位部連同旋轉盤；一變速機構，設於致動裝置頂端與旋轉盤底部之間；藉此所構成的磁吸定位式旋轉平台俾可達到高強度定位功能。

Description

磁吸定位式旋轉平台

本發明係涉及一種旋轉平台；特別是指一種磁吸定位式旋轉平台之創新結構型態揭示者。

按，現有習知旋轉平台結構設計上，其驅動源的部份多數採用伺服馬達構成；惟查，此種習知結構於實際應用經驗中仍舊發現，因伺服馬達結構較為複雜，設置成本相對於其它馬達而言亦昂貴許多，如此造成習知旋轉平台製造上並不符合較佳產業經濟效益之問題點。

此外，習知旋轉平台採用伺服馬達作為旋轉平台驅動源之結構型態，由於旋轉平台的旋轉盤具有較大重力，其轉動後相對會產生較大慣性，這使得該旋轉盤於停止時無法精準停車，易有偏位、延遲等問題與缺弊存在，且鎖設於旋轉盤上的被加工物或器械會更為加重旋轉盤之旋轉慣性，如此更難以達到高精度定位之功能要求。

是以，針對上述習知旋轉平台技術所存在之問題點，如何研發出一種能夠更具理想實用性之創新構造，實有待相關業界再加以思索突破之目標及方向者。

有鑑於此，發明人本於多年從事相關產品之製造開發與設計經驗，針對上述之目標，詳加設計與審慎評估後，終得一確具實用性之本發明。

本發明之主要目的，係在提供一種磁吸定位式 旋轉平台，其所欲解決之技術問題，係針對如何研發出一種更具理想實用性之新式旋轉平台結構型態為目標加以思索創新突破。

本發明解決問題之技術特點，主要在於所述磁吸定位式旋轉平台係包括：一底座，為一中空座體型態，包括一著置部、一頂部以及一中空容置部，該中空容置部底端具有一裝設座；一旋轉盤，係藉由一軸承樞組於該底座頂部呈可橫置向旋轉狀態；一致動裝置，呈立軸向裝設於底座所設中空容置部的裝設座內，該致動裝置頂端具一驅動軸桿係向上朝旋轉盤底部中央部位凸伸；一導磁定位部，具有導磁性且呈環筒狀型態，係設於該旋轉盤底部並向下凸伸入底座的中空容置部內，且位於致動裝置的周側外圍間隔處，該導磁定位部得隨著旋轉盤同動；一電控磁吸部，呈環圈型態組設定位於底座所設中空容置部的裝設座上且對應於該導磁定位部下方位置，該電控磁吸部能夠通電而產生磁力以吸附定位導磁定位部連同旋轉盤；一變速機構，設於致動裝置頂端與旋轉盤底部之間；一編碼器，包括一圓盤以及一光感測器，藉以感應旋轉盤的旋轉角度。

本發明之主要效果與優點，係可提供一種藉由磁吸作用力達成定位之創新旋轉平台結構型態，達到高強度定位功能之實用進步性。

本發明之另一主要目的，則藉由且其旋轉盤之驅動源採用步進馬達並搭配所述變速機構設為行星齒輪組型態之另一技術特徵，俾可利用步進馬達所具備的高精度定位、起動與停止的響應性優越、停止時無累積角度誤差及構造簡單、保養容易等優異特性，以及該變速機構之行星齒輪組型態能夠產生的大扭力與精密分格定位作用，使得本發明所揭磁吸定位式旋轉平台能夠達到結構簡化、設置成本降低且兼具高精度與高強度定位功能等實用進步性與較佳產業經濟效益。

請參閱第1、2、3、4圖所示，係本發明磁吸定位式旋轉平台之較佳實施例，惟此等實施例僅供說明之用，在專利申請上並不受此結構之限制；所述磁吸定位式旋轉平台A係包括下述構成：一底座10，為一中空座體型態，包括一著置部11、一頂部12以及一中空容置部13，該中空容置部13底端具有一裝設座14；一旋轉盤20，係藉由一軸承21樞組於該底座10頂部12呈可橫置向旋轉狀態；一致動裝置30，呈立軸向裝設於底座10所設中空容置部13的裝設座14內，該致動裝置30頂端具一驅動軸桿31係向上朝旋轉盤20底部中央部位凸伸；一導磁定位部40，具有導磁性且呈環筒狀型態，係設於該旋轉盤20底部並向下凸伸入底座10的中空容置部13內，且位於致動裝置30的周側外圍間隔處，該導磁定位部40得隨著旋轉盤20同動；一電控磁吸部50，呈環圈型態組設定位於底座10所設中空容置部13的裝設座14上且對應於該導磁定位部40下方位置，該電控磁吸部50能夠通電而產生磁力以吸附定位導磁定位部40連同旋轉盤20；一變速機構60，設於致動裝置30頂端與旋轉盤20底部之間；一編碼器70，包括一圓盤71以及一光感測器72，藉以感應旋轉盤20的旋轉角度。

如第2、3圖所示，其中該電控磁吸部50係可設成可浮動式型態，於該電控磁吸部50與中空容置部13的裝設座14之間組設一可浮動墊圈80，該可浮動墊圈80設有間隔分佈的複數個彈性片81 (註：所述彈性片81係可藉由反向設置的大、小二弧形沖斷縫隙形成斷面可作Z字形伸縮之片體型態所構成者)，各該彈性片81具有鎖設孔82，以藉由螺栓83鎖組於電控磁吸部50或裝設座14；且令該電控磁吸部50於未通電時，與導磁定位部40之間係為保有一間隙(如第4圖之W所示)之非接觸摩擦狀態，俟電控磁吸部50通電時(如第5圖所示)，得藉由該可浮動墊圈80的設置令電控磁吸部50向上浮動(詳如第6圖之箭號L1所示)而吸附定位於導磁定位部40。藉由本例所揭電控磁吸部50設成可浮動式型態技術特徵，主要是令旋轉盤20於旋轉過程中，電控磁吸部50與導磁定位部40之間能夠保有一間隙(如第4圖之W所示)，以避免其相互摩擦，得以確保旋轉盤20之運轉順暢性；且該可浮動墊圈80所設彈性片81僅容許產生上下方向之彈性動作，橫側向則無彈性偏位之虞，藉此以確保該電控磁吸部50與導磁定位部40呈吸附定位狀態時能達到較佳牢固性，無側向鬆動偏位之虞。

如第4圖所示，其中該編碼器70之圓盤71係可設於旋轉盤20底部，該光感測器72則設於致動裝置30的頂端相對應位置處。本例所揭編碼器70構件配置型態係有別於一般編碼器係配置於馬達軸桿對應位置的習知型態，本例的配置位置因不在馬達軸桿對應位置處，可完全避免馬達軸桿的背隙誤差所產生的偏差值問題，俾可達到較佳的編碼精度與高品質。

其中，該致動裝置30可為一步進馬達。

如第2、4、7圖所示，其中該變速機構60可為一行星齒輪組型態，包括一中心齒輪61、一外齒環62以及嚙合於該中心齒輪61與外齒環62之間的複數個行星齒輪63所構成，其中該中心齒輪61係形成於致動裝置30的驅動軸桿31頂端、外齒環62係組設定位於致動裝置30頂端、該等行星齒輪63則藉由支軸64呈可旋轉狀態組設於旋轉盤20底部呈間隔均等環列型態。除本段所述實施型態外，該變速機構60亦可採用如蝸桿與蝸輪相嚙合傳動之結構型態者，惟此種實施例即不具備本段行星齒輪組型態所能達到的功效。

本發明之優點說明： 本發明所揭「磁吸定位式旋轉平台」主要藉由所述底座、旋轉盤、致動裝置、導磁定位部、電控磁吸部、變速機構、編碼器等創新獨特結構型態與技術特徵，使本發明對照〔先前技術〕所提習知結構而言，能夠提供一種藉由磁吸作用力達成定位之創新旋轉平台結構型態，達到高強度定位功能之實用進步性。

進一步地，本發明更可藉由其旋轉盤之致動裝置採用步進馬達並搭配該變速機構設為行星齒輪組型態之另一技術特徵，俾可利用步進馬達所具備的高精度定位、起動與停止的響應性優越、停止時無累積角度誤差以及構造簡單、保養容易等優異特性，以及所述變速機構之行星齒輪組型態能夠產生的大扭力與精密分格定位作用，使得本發明所揭磁吸定位式旋轉平台能夠達到結構簡化、設置成本降低且兼具高精度與高強度定位功能等實用進步性與較佳產業經濟效益。

上述實施例所揭示者係藉以具體說明本發明， 且文中雖透過特定的術語進行說明，當不能以此限定本發 明之專利範圍；熟悉此項技術領域之人士當可在瞭解本發 明之精神與原則後對其進行變更與修改而達到等效之目的，而此等變更與修改，皆應涵蓋於如后所述之申請專利範圍所界定範疇中。

Ａ‧‧‧磁吸定位式旋轉平台
１０‧‧‧底座
１１‧‧‧著置部
１２‧‧‧頂部
１３‧‧‧中空容置部
１４‧‧‧裝設座
２０‧‧‧旋轉盤
２１‧‧‧軸承
３０‧‧‧致動裝置
３１‧‧‧驅動軸桿
４０‧‧‧導磁定位部
５０‧‧‧電控磁吸部
６０‧‧‧變速機構
６１‧‧‧中心齒輪
６２‧‧‧外齒環
６３‧‧‧行星齒輪
６４‧‧‧支軸
７０‧‧‧編碼器
７１‧‧‧圓盤
７２‧‧‧光感測器
８０‧‧‧可浮動墊圈
８１‧‧‧彈性片
８２‧‧‧鎖設孔
８３‧‧‧螺栓

第1圖係本發明較佳實施例之組合立體圖。 第2圖係本發明較佳實施例之分解立體圖。 第3圖係本發明之局部構件放大立體圖。 第4圖係本發明較佳實施例之組合剖視圖。 第5圖係本發明之電控磁吸部通電時，藉可浮動墊圈的設  置令電控磁吸部向上浮動吸附定位之狀態示意圖。 第6圖係承第5圖之局部結構放大圖。 第7圖係本發明之變速機構部位設為行星齒輪組型態之平 面圖。

A‧‧‧磁吸定位式旋轉平台

10‧‧‧底座

11‧‧‧著置部

12‧‧‧頂部

13‧‧‧中空容置部

14‧‧‧裝設座

20‧‧‧旋轉盤

30‧‧‧致動裝置

31‧‧‧驅動軸桿

40‧‧‧導磁定位部

50‧‧‧電控磁吸部

60‧‧‧行星齒輪組

62‧‧‧外齒環

63‧‧‧行星齒輪

64‧‧‧支軸

70‧‧‧編碼器

71‧‧‧圓盤

72‧‧‧光感測器

80‧‧‧可浮動墊圈

81‧‧‧彈性片

82‧‧‧鎖設孔

83‧‧‧螺栓

Claims (6)

1. 一種磁吸定位式旋轉平台，包括： 一底座，為一中空座體型態，包括一著置部、一頂部以及一中空容置部，該中空容置部底端具有一裝設座； 一旋轉盤，係藉由一軸承樞組於該底座頂部呈可橫置向旋轉狀態； 一致動裝置，呈立軸向裝設於底座所設中空容置部的裝設座內，該致動裝置頂端具一驅動軸桿係向上朝旋轉盤底部中央部位凸伸； 一導磁定位部，具有導磁性且呈環筒狀型態，係設於該旋轉盤底部並向下凸伸入底座的中空容置部內，且位於致動裝置的周側外圍間隔處，該導磁定位部得隨著旋轉盤同動； 一電控磁吸部，呈環圈型態組設定位於底座所設中空容置部的裝設座上且對應於該導磁定位部下方位置，該電控磁吸部能夠通電而產生磁力，以吸附定位導磁定位部連同旋轉盤； 一變速機構，設於致動裝置頂端與旋轉盤底部之間； 一編碼器，包括一圓盤以及一光感測器，藉以感應旋轉盤的旋轉角度。
2. 如申請專利範圍第1項所述之磁吸定位式旋轉平台，其中該電控磁吸部係設成可浮動式型態，於該電控磁吸部與中空容置部的裝設座之間組設一可浮動墊圈，該可浮動墊圈設有間隔分佈的複數個彈性片，各該彈性片具有鎖設孔，以藉由螺栓鎖組於電控磁吸部或裝設座；且令該電控磁吸部於未通電時，與導磁定位部之間係為保有一間隙之非接觸摩擦狀態，俟電控磁吸部通電時，得藉由該可浮動墊圈的設置令電控磁吸部向上浮動而吸附定位於導磁定位部。
3. 如申請專利範圍第2項所述之磁吸定位式旋轉平台，其中該編碼器之圓盤係設於旋轉盤底部，該光感測器則設於致動裝置的頂端相對應位置處。
4. 如申請專利範圍第2項所述之磁吸定位式旋轉平台，其中所述彈性片係藉由反向設置的大、小二弧形沖斷縫隙形成斷面可作Z字形伸縮之片體型態所構成者。
5. 如申請專利範圍第4項所述之磁吸定位式旋轉平台，其中該致動裝置係為一步進馬達。
6. 如申請專利範圍第5項所述之磁吸定位式旋轉平台，其中 該變速機構係為一行星齒輪組型態而包括一中心齒輪、一外齒環以及嚙合於該中心齒輪與外齒環之間的複數個行星齒輪所構成，該中心齒輪係形成於致動裝置的驅動軸桿頂端、外齒環係組設定位於致動裝置頂端、該等行星齒輪則藉由支軸呈可旋轉狀態組設於旋轉盤底部呈間隔均等環列型態。