[发明专利]一种非接触式三自由度光学三维测量转台

权利要求书

1.一种非接触式三自由度光学三维测量转台，其特征在于：包括底座（1）、推力轴承（3）、旋转平台（4）、主动齿轮（14）、Y向伺服电机（5a）、X向伺服电机（5b）、旋转伺服电机（5c）、凸轮Ⅰ（6b）、凸轮Ⅱ（6a）、连杆Ⅰ（7b）、连杆Ⅱ（7a）、下万向节叉（8）、万向节十字轴（9）、上万向节叉（10）、夹具台（11）、上位机；

所述旋转平台（4）、推力轴承（3）位于底座（1）内，底座（1）与推力轴承（3）转动副连接，推力轴承（3）与旋转平台（4）转动副连接，旋转平台（4）与底座（1）内切，旋转平台（4）与下万向节叉（8）下端固定连接，下万向节叉（8）与万向节十字轴（9）的X走向轴转动副连接，万向节十字轴（9）的Y走向轴与上万向节叉（10）转动副连接，上万向节叉（10）与夹具台（11）固定连接，夹具台（11）重心在上万向节叉（10）轴线上；夹具台（11）侧面的相邻两面固定有Y方向V形杆(2a)、X方向V形杆(2b)；旋转伺服电机（5c）固定在底座（1）一侧，其输出轴与主动齿轮（14）相连接，主动齿轮（14）与旋转平台（4）相啮合，旋转伺服电机（5c）驱动旋转平台（4）绕推力轴承（3）的轴心旋转；X向伺服电机（5b）固定在旋转平台（4）上，其输出轴与凸轮Ⅰ（6b）连接，凸轮Ⅰ（6b）与连杆Ⅰ（7b）转动副连接，连杆Ⅰ（7b）与X方向V形杆(2b)球面副连接；Y向伺服电机（5a）固定在旋转平台（4）上，输出轴与凸轮Ⅱ（6a）连接，凸轮Ⅱ（6a）与连杆Ⅱ（7a）转动副连接，连杆Ⅱ（7a）与Y方向V形杆(2a)球面副连接，所述的旋转平台（4）、底座（1）、推力轴承（3）、下万向节叉（8）共用轴心线，旋转平台（4）相对底座（1）同轴旋转，Y向伺服电机（5a）、X向伺服电机（5b）、旋转伺服电机（5c）均与上位机连接；

所述底座（1）一侧有缺口，缺口处伸出一板，旋转伺服电机（5c）通过电机螺栓（13）固定于底座（1）的伸出板上，底座（1）的缺口处露出旋转平台（4）的齿轮；

所述下万向节叉（8）、万向节十字轴（9）、上万向节叉（10）共同组成万向节（16），所述底座（1）、推力轴承（3）、旋转平台（4）、万向节（16）、夹具台（11）组成非接触式三自由度光学三维测量转台的支撑部分，非接触式三自由度光学三维测量转台的承重能力由支撑部分决定。

2.根据权利要求 1 所述的非接触式三自由度光学三维测量转台，其特征在于：所述旋转平台（4）是一个齿轮，齿顶圆与底座（1）内切，旋转平台（4）上沿不超出底座（1）上沿，旋转平台（4）的上平面在底座（1）上沿以下6mm。

3.根据权利要求 1 所述的非接触式三自由度光学三维测量转台，其特征在于：所述旋转平台（4）上使用内六角螺钉（12）固定下万向节叉（8）；X向伺服电机（5b）通过的电机螺栓（13）固定在旋转平台（4）上，且沿X轴右侧分布；Y向伺服电机（5a）通过电机螺栓（13）固定在旋转平台（4）上，且沿Y轴左侧分布。

4. 根据权利要求 1所述的非接触式三自由度光学三维测量转台，其特征在于：所述夹具台（11）的固定夹具平面呈正方形，Y方向V形杆(2a)、X方向V形杆(2b)中心对称分布且底部有球面副，X方向V形杆(2b)球面副球心在万向节十字轴（9）的X走向轴的轴线上，Y方向V形杆(2a)球面副球心在万向节十字轴（9）的Y走向轴的轴线上，X向伺服电机（5b）、凸轮Ⅰ（6b）、连杆Ⅰ（7b）、X方向V形杆(2b)组成X方向平台倾角控制机构（17），Y向伺服电机（5a）、凸轮Ⅱ（6a）、连杆Ⅱ（7a）、Y方向V形杆(2a)组成Y方向平台倾角控制机构（15）。

5.根据权利要求1所述的非接触式三自由度光学三维测量转台，其特征在于：所述上位机给X向伺服电机（5b）发送控制信号，控制转动角度，等同控制凸轮Ⅰ（6b）转动角度，凸轮Ⅰ（6b）的角度通过连杆Ⅰ（7b）控制夹具台（11）X轴向倾角；上位机给Y向伺服电机（5a）发送控制信号，控制转动角度，等同控制凸轮Ⅱ（6a）转动角度，凸轮Ⅱ（6a）的角度通过连杆Ⅱ（7a）控制夹具台（11）Y轴向倾角，所述的X轴向倾角、Y轴向倾角共同决定夹具台（11）相对旋转平台（4）的倾角。