[发明专利]一种无间隙连杆式机构的高精度微动转台

说明书

技术领域

本发明涉及一种高精度微动转台，具体涉及一种无间隙连杆式机构的高精度微动转台，属于微操作与微机电技术领域。

背景技术

高精度微动转台是微装配过程用于精确调整零件姿态的执行部件，一般具有快速、高精度、占地面积小等特点，转台性能的好坏直接决定了装配精度以及装配效率。

按照目前国内外在高精度微动转台的研究成果来看，在高精度微动转台的驱动方式上，主要通过以下两种方式实现，一种是基于蜗轮蜗杆结构驱动的转台，此种机械传动方式应用非常广泛，但是，这种进给方式在完成启动、加速、减速、反转等运动时，产生的弹性变形、摩擦和反向间隙等会造成系统机械振动、运动响应慢、动态刚度差及其它非线性误差，所以说，这类转台一般精度较低，此外，这类转台一般体积相对较大，不适合微操作以及微装配的要求；另一种是直驱转台，这类转台驱动负载时，不需经过传动装置（如传动皮带、蜗轮蜗杆等），由于电机结构的特殊性，可实现低速大扭矩输出，电机具有很好的伺服特性和动态特性，可使转台加速度增大，回转速度大幅度提高。但是，直驱转台具有很高的制造要求且一般需要闭环控制，所以造价较高。

总的来说，近年来国内外在微动转台的研究上取得了较大的进展，但是针对微装配过程中位姿精确调整的转台鲜有涉及，而且高精度转台多是通过全闭环的方式实现，控制算法要求较高。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种无间隙连杆式机构的高精度微动转台，该转台可提供±15°的输出角度，具有0.5/1000°的角分辨率，传动过程中无任何间隙，可以保证转台运动的高精度以及正反向运动精度一致，转台能够提供较大的轴向承载力，刚性以及运动平稳性好，精度很高，能满足微装配作业中对零件姿态的精确调整。

一种无间隙连杆式机构的高精度微动转台，该微动转台包括驱动电机、电机支撑座、转台主体、转台底座、底板和连杆机构，其中连杆机构包括轴承a、曲柄、连接轴a、连杆、轴承b、连接轴b、摆杆和轴承c；

安装关系：驱动电机通过电机支撑座固定在底板上，其电机轴与曲柄固连，连接轴a通过轴承a与曲柄相配合，连接轴a的两端安装端盖，轴承安装座通过转台底座固定在底板上，轴承c安装在轴承安装座内部，且外圈与轴承安装座相配合，转台主体安装在轴承安装座上端面且转台主体与轴承c的内圈相配合；连杆的一端套装在连接轴a的中部，连杆另一端与连接轴b连接，连接轴b通过轴承b与摆杆的一端连接，连接轴b的两端也安装端盖，摆杆的另一端与转台主体通过方孔与方轴之间的过盈配合实现无间隙刚性连接。

所述微动转台还包括支撑结构，该支撑结构包括钢球、支撑模块、支撑柱和弹簧，钢球通过支撑模块安装在电机支撑座上并与连接轴a沉孔的位置相对应，支撑柱安装在连接轴a的沉孔内，弹簧套装在支撑柱的外圆上，其两端分别与连接轴a的沉孔底面和钢球抵触。

在电机支撑板上表面装有光电传感器组件，用于曲柄转动过程中的限位。

所述的轴承a和轴承b采用精密角接触球轴承，轴承c采用双列角接触球轴承。

有益效果：

（1）本发明在驱动上将连杆机构成功应用于微动转台，配置了适当的传动比并且在四连杆机构的铰链处对高精度角接触球轴承进行了预紧，消除了轴承间隙，有效的提高了精度并且保证了电机惯量与转台惯量的匹配，使其具有很好的加减速性能。

（2）本发明的高精度微动转台在传动过程中无任何间隙，可以保证转台运动的高精度以及正反向运动精度一致；且能够提供较大的轴向承载力，刚性以及运动平稳性好，精度很高，能满足微装配作业中对零件姿态的精确调整。

附图说明

图1为本发明高精度微动转台的整体结构图。

图2为本发明高精度微动转台的爆炸图。

图3为本发明高精度微动转台的俯视图。

图4是本发明高精度微动转台的D-D剖面图。

图5是本发明高精度微动转台B-B截面图。

图6是本发明高精度微动转台主体与摆杆连接处C-C剖面图。

图7是本发明高精度微动转台连杆结构图。

图8是本发明高精度微动转台四连杆机构原理图。

其中，1-步进电机、2-电机支撑座、3-轴承a、4-曲柄、5-连接轴a、7-连杆、8-轴承b，9-连接轴b、11-摆杆、12-转台主体、13-轴承安装座、14-轴承c、16-转台底座、18-底板、20-钢球、21-支撑模块、22-支撑柱、23-弹簧

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。