精密分度微定位數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種精密分度微定位數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺，包括上、下對應(yīng)設(shè)置的工作臺和數(shù)控伺服轉(zhuǎn)臺組件，工作臺與數(shù)控伺服轉(zhuǎn)臺組件之間設(shè)置有變形微回轉(zhuǎn)傳動機構(gòu)，變形微回轉(zhuǎn)傳動機構(gòu)與工作臺之間安裝有電磁鐵。本發(fā)明的精密分度數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺采用減速傳動微定位技術(shù)，在無須微致動器的條件下，可大大提高普通及精密數(shù)控伺服轉(zhuǎn)臺的定位精度，具精度高、經(jīng)濟性好的特點。
【專利說明】精密分度微定位數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于先進裝備制造的精密數(shù)控機械【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種適用于精密分度回 轉(zhuǎn)技術(shù)，具體涉及一種數(shù)控轉(zhuǎn)臺與變形微回轉(zhuǎn)傳動機構(gòu)復(fù)合應(yīng)用的精密分度微定位數(shù)控回 轉(zhuǎn)工作臺。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，精密數(shù)控回轉(zhuǎn)機械需求越來越多，如精密回轉(zhuǎn)檢測機械、精 密回轉(zhuǎn)傳動機械、精密回轉(zhuǎn)加工機械等精密回轉(zhuǎn)運動機械的工作精度已經(jīng)開始向Γ 1?1〇_3 角秒（1角秒，即Γ約為0. 00028度）級精度發(fā)展，因此角秒?微角秒級的精密和超精密數(shù) 控回轉(zhuǎn)機械成為高端數(shù)控機械的重要發(fā)展方向之一。提高精密超精密數(shù)控回轉(zhuǎn)機械精度的 有效途徑之一是采用宏驅(qū)動和微驅(qū)動相結(jié)合的宏微驅(qū)動系統(tǒng)，由宏驅(qū)動實現(xiàn)大回轉(zhuǎn)范圍回 轉(zhuǎn)運動，由微驅(qū)動實現(xiàn)角秒?微角秒級精密和超精密回轉(zhuǎn)運動?；剞D(zhuǎn)運動的宏驅(qū)動可以采 用機電結(jié)合模式或采用力矩電機直接驅(qū)動模式。回轉(zhuǎn)運動的微驅(qū)動可以采用壓電致動器等 微致動器、柔性鉸鏈機構(gòu)的傳動實現(xiàn)，但能實現(xiàn)精密進給的微致動器價格昂貴、且對使用環(huán) 境條件（溫度、濕度、振動）要求苛刻。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是提供一種精密分度微定位數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺，能夠在無須微致動器 的條件下，將普通精度數(shù)控轉(zhuǎn)臺、精密數(shù)控伺服轉(zhuǎn)臺分別提升為精密數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺和超 精密數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺。
[0004] 本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種精密分度微定位數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺，包括上、下對 應(yīng)設(shè)置的工作臺和數(shù)控伺服轉(zhuǎn)臺組件，工作臺與數(shù)控伺服轉(zhuǎn)臺組件之間設(shè)置有變形微回轉(zhuǎn) 傳動機構(gòu)，變形微回轉(zhuǎn)傳動機構(gòu)與工作臺之間安裝有電磁鐵。
[0005] 變形微回轉(zhuǎn)傳動機構(gòu)包括固接在工作臺下表面的輸出連接部a和輸出連接部b， 還包括固接在數(shù)控伺服轉(zhuǎn)臺組件上表面的輸入連接部，輸出連接部a與輸出連接部b之間、 輸出連接部a與輸入連接部之間均連接有減速傳動部；
[0006] 電磁鐵設(shè)置在輸入連接部與工作臺之間，電磁鐵與輸入連接部固定連接。
[0007] 其中減速傳動部包括截面為L形的減速傳動部a、截面為矩形的減速傳動部b和減 速傳動部c，輸出連接部a為設(shè)置在工作臺中央位置的正方體形結(jié)構(gòu)，輸出連接部a的4個 側(cè)面分別與1個減速傳動部a的一條邊連接，每個減速傳動部a與輸出連接部a連接的同 邊還分別與1個減速傳動部b連接，每個減速傳動部b上還連接有1個輸出連接部b ;
[0008] 每個減速傳動部a的另一條邊的端部分別與1個減速傳動部c連接，每個減速傳 動部c還連接有1個輸入連接部。
[0009] 其中輸出連接部a、輸出連接部b、輸入連接部、減速傳動部a、減速傳動部b和減速 傳動部c之間均為柔性鉸鏈連接。
[0010] 其中電磁鐵與工作臺之間、輸出連接部a和輸出連接部b與數(shù)控伺服轉(zhuǎn)臺組件之 間、減速傳動部與數(shù)控伺服轉(zhuǎn)臺組件和工作臺之間均設(shè)有間隙。
[0011] 減速傳動部a與減速傳動部b和減速傳動部c分別為等截面的L形結(jié)構(gòu)與等截面 的矩形結(jié)構(gòu)或變截面的異形結(jié)構(gòu)。
[0012] 本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明的精密分度微定位數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺采用減速傳動微 定位技術(shù)，在無須微致動器的條件下，將普通精度數(shù)控轉(zhuǎn)臺、精密數(shù)控伺服轉(zhuǎn)臺分別提升為 精密數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺和超精密數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺，具有精度高、經(jīng)濟性好的特點。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013] 圖1是本發(fā)明精密分度微定位數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014] 圖2是本發(fā)明中變形微回轉(zhuǎn)傳動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015] 圖3是圖2沿K-K方向的向視圖；
[0016] 圖4是本發(fā)明中變形微回轉(zhuǎn)傳動機構(gòu)的減速傳動原理圖。
[0017] 圖1中，1.數(shù)控伺服轉(zhuǎn)臺組件，2.變形微回轉(zhuǎn)傳動機構(gòu)，21.輸出連接部a，22.輸 出連接部b，23.輸入連接部，24.減速傳動部，241.減速傳動部a，242.減速傳動部b，243. 減速傳動部c，3.電磁鐵，4.工作臺。

【具體實施方式】
[0018] 下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明進行詳細(xì)說明。
[0019] 本發(fā)明提供一種精密分度微定位數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺，如圖1所示，包括上、下對應(yīng)設(shè) 置的工作臺4和數(shù)控伺服轉(zhuǎn)臺組件1，工作臺4與數(shù)控伺服轉(zhuǎn)臺組件1之間設(shè)置有變形微回 轉(zhuǎn)傳動機構(gòu)2,變形微回轉(zhuǎn)傳動機構(gòu)2與工作臺4之間安裝有電磁鐵3。
[0020] 如圖2及圖3所示，其中變形微回轉(zhuǎn)傳動機構(gòu)2包括固接在工作臺4下表面的輸 出連接部a21和輸出連接部b22,還包括固接在數(shù)控伺服轉(zhuǎn)臺組件1上表面的輸入連接部 23,輸出連接部a21與輸出連接部b22之間、輸出連接部a21與輸入連接部23之間均連接 有減速傳動部24 ;減速傳動部24包括L形的減速傳動部a241、矩形的減速傳動部b242和 減速傳動部c243,輸出連接部a21為設(shè)置在工作臺4中央位置的正長方體形結(jié)構(gòu)，輸出連接 部a21的4個側(cè)面分別與1個減速傳動部a241的一條邊連接，每個減速傳動部a241與輸 出連接部a21連接的同邊還分別與1個減速傳動部b242連接，每個減速傳動部b242上還 連接有1個輸出連接部b22 ;
[0021] 每個減速傳動部a241的另一條邊的端部分別與1個減速傳動部c243連接，每個 減速傳動部c243還連接有1個輸入連接部23。
[0022] 其中輸出連接部a21、輸出連接部b22、輸入連接部23、減速傳動部a241、減速傳動 部b242和減速傳動部c243之間均為柔性鉸鏈連接。
[0023] 減速傳動部a241、減速傳動部b242和減速傳動部c243可以為等截面的L形、矩形 結(jié)構(gòu)，也可以為變截面的異形結(jié)構(gòu)。
[0024] 電磁鐵3設(shè)置在輸入連接部23與工作臺4之間，電磁鐵3與輸入連接部23固定 連接。電磁鐵3與工作臺4之間、輸出連接部a21和輸出連接部b22與數(shù)控伺服轉(zhuǎn)臺組件 1之間、減速傳動部24與數(shù)控伺服轉(zhuǎn)臺組件1和工作臺4之間均設(shè)有間隙。
[0025] 本發(fā)明的精密分度微定位數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺包括數(shù)控伺服轉(zhuǎn)臺組件1，變形微回轉(zhuǎn) 傳動機構(gòu)2,電磁鐵3,工作臺4,各部分相對數(shù)控伺服轉(zhuǎn)臺回轉(zhuǎn)軸線對稱分布。變形微回轉(zhuǎn) 傳動機構(gòu)2由輸出連接部a21、輸出連接部b22、輸入連接部23和減速傳動部24四部分組 成，輸入連接部23的前端與數(shù)控伺服轉(zhuǎn)臺組件1的轉(zhuǎn)臺固定連接，后端與電磁鐵3固定連 接，電磁鐵3與工作臺4間有間隙；輸出連接部a21和輸出連接部b22與工作臺4固定連 接，與數(shù)控伺服轉(zhuǎn)臺組件1的轉(zhuǎn)臺端面間有間隙；減速傳動部24與輸入連接部23和輸出連 接部a21、輸出連接部b22為柔性連接，并且與數(shù)控伺服轉(zhuǎn)臺組件1的轉(zhuǎn)臺端面和工作臺4 間均有間隙。
[0026] 數(shù)控伺服轉(zhuǎn)臺組件1與工作臺4之間的運動傳遞關(guān)系如圖3,電磁鐵3通磁，工作 臺4吸合，數(shù)控伺服轉(zhuǎn)臺組件1的回轉(zhuǎn)直接經(jīng)過電磁鐵3帶動工作臺4回轉(zhuǎn)（不經(jīng)過變形 微回轉(zhuǎn)傳動機構(gòu)2);到達(dá)預(yù)定分度位置時電磁鐵3斷磁，數(shù)控伺服轉(zhuǎn)臺組件1的回轉(zhuǎn)經(jīng)過 變形微回轉(zhuǎn)傳動機構(gòu)2的減速傳動部24減速傳動帶動工作臺4回轉(zhuǎn)。
[0027] 以圖4的第1象限的輸出連接部b22、輸入連接部23和減速傳動部24為例說明分 度微定位技術(shù)原理，分度定位時，電磁鐵3斷磁，數(shù)控伺服轉(zhuǎn)臺組件1帶動與其固定連接的 變形微回轉(zhuǎn)傳動機構(gòu)2的輸入連接部23繼續(xù)回轉(zhuǎn)，減速傳動部24的柔性鉸鏈J3、J2、J1、 了4、邗分別微動到^、12'、11'、14'、邗'位置，柔性鉸鏈13與輸入連接部23連接， 其從J3微動到J3'微動轉(zhuǎn)動△ α角度與數(shù)控伺服轉(zhuǎn)臺組件1相同，柔性鉸鏈J5與輸出 連接部b22連接，其從J5微動到J5'，微動Λ Θ角度與輸出連接部b22相同，輸出連接部 b22與工作臺4固定，因此工作臺4微動Λ Θ角度。減速傳動比i = Λ α/Λ Θ，變形微回 轉(zhuǎn)傳動機構(gòu)2的減速傳動部24的減速傳動提高了數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺的分度精度。
[0028] 數(shù)控伺服轉(zhuǎn)臺組件的回轉(zhuǎn)運動與工作臺之間的運動傳遞路線分為兩條，一條是回 轉(zhuǎn)進給時電磁鐵通磁，工作臺吸合，數(shù)控伺服轉(zhuǎn)臺組件的回轉(zhuǎn)運動直接經(jīng)過電磁鐵帶動工 作臺回轉(zhuǎn)；另一條是到達(dá)預(yù)定分度位置時電磁鐵斷磁，數(shù)控伺服轉(zhuǎn)臺組件的回轉(zhuǎn)經(jīng)過變形 微回轉(zhuǎn)傳動機構(gòu)的減速傳動部帶動工作臺回轉(zhuǎn)。減速傳動比根據(jù)不同條件及要求設(shè)計，采 用減速傳動微定位技術(shù)可使數(shù)控轉(zhuǎn)臺的分度精度提高2?5倍。
【權(quán)利要求】
1. 一種精密分度微定位數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺，其特征在于，包括上、下對應(yīng)設(shè)置的工作臺 (4)和數(shù)控伺服轉(zhuǎn)臺組件（1)，所述工作臺（4)與數(shù)控伺服轉(zhuǎn)臺組件（1)之間設(shè)置有變形微 回轉(zhuǎn)傳動機構(gòu)（2)，變形微回轉(zhuǎn)傳動機構(gòu)（2)與工作臺（4)之間安裝有電磁鐵（3)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的精密分度微定位數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺，其特征在于，所述變形微 回轉(zhuǎn)傳動機構(gòu)（2)包括固接在工作臺（4)下表面的輸出連接部a(21)和輸出連接部b(22)， 還包括固接在數(shù)控伺服轉(zhuǎn)臺組件（1)上表面的輸入連接部（23)，所述輸出連接部a(21)與 輸出連接部b (22)之間、輸出連接部a(21)與輸入連接部（23)之間均連接有減速傳動部 (24)； 所述電磁鐵（3)設(shè)置在輸入連接部（23)與工作臺（4)之間，電磁鐵（3)與輸入連接部 (23)固定連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的精密分度微定位數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺，其特征在于，所述減速傳 動部（24)包括L形的減速傳動部a (241)、矩形的減速傳動部b (242)和減速傳動部c (243)， 輸出連接部a(21)為設(shè)置在工作臺（4)中央位置的正方體形結(jié)構(gòu)，輸出連接部a(21)的4 個側(cè)面分別與1個減速傳動部a(241)的一條邊連接，每個減速傳動部a(241)與輸出連接 部a (21)連接的同邊還分別與1個減速傳動部b (242)連接，每個減速傳動部b (242)上還 連接有1個輸出連接部b (22); 每個減速傳動部a (241)的另一條邊的端部分別與1個減速傳動部c (243)連接，每個 減速傳動部c (243)還連接有1個輸入連接部（23)， 所述輸出連接部a (21)、輸出連接部b (22)、輸入連接部（23)、減速傳動部a (241)、減速 傳動部b (242)和減速傳動部c (243)之間均為柔性鉸鏈連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的精密分度微定位數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺，其特征在于，所述電 磁鐵（3)與工作臺（4)之間、輸出連接部a(21)和輸出連接部b (22)與數(shù)控伺服轉(zhuǎn)臺組件 ⑴之間、減速傳動部（24)與數(shù)控伺服轉(zhuǎn)臺組件⑴和工作臺（4)之間均設(shè)有間隙。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3-4所述的精密分度微定位數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺，其特征在于，減速傳動 部a(241)與減速傳動部b (242)和減速傳動部c (243)分別為等截面的L形結(jié)構(gòu)與等截面 的矩形結(jié)構(gòu)或變截面的異形結(jié)構(gòu)。
【文檔編號】B25H1/00GK104057307SQ201410270307
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年6月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月17日
【發(fā)明者】黃玉美, 程祥, 楊滿芝, 張龍飛 申請人:紹興紹力機電科技有限公司