專利名稱：一種基于一層平臺的小角度旋轉(zhuǎn)與直線移動發(fā)生裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于機械傳動技術領域，具體地說涉及一種基于一層平臺的可實現(xiàn)小角度(±5° )旋轉(zhuǎn)與直線移動的發(fā)生裝置。
背景技術：
旋轉(zhuǎn)運動與直線運動是常用的兩種機械運動方式，在機械設計中，能實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運動或直線運動的平臺裝置也層出不窮，對于旋轉(zhuǎn)運動的機械平臺的驅(qū)動方式通常有蝸輪蝸桿、齒輪副、電機直接驅(qū)動等形式，對于直線運動機械平臺的常用驅(qū)動方式有滾動導軌、滑動導軌配合滾珠絲桿、絲桿螺母副或直線電機等。為同時達到旋轉(zhuǎn)與平移運動功能，現(xiàn)常采用的方式是一層平臺實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)，另一層平臺實現(xiàn)平移，采用兩層平臺分別運動實現(xiàn)聯(lián)動的功能，此種設計方式簡單，易于實現(xiàn)，在對裝置的空間尺寸和平臺層數(shù)沒有要求的情況下，被廣泛應用。在某些特殊情況下，若對平臺的重量、層數(shù)或高度尺寸有嚴格控制的條件下，要求采用一層平臺既要實現(xiàn)小角度旋轉(zhuǎn)又要實現(xiàn)平移運動功能，為解決在一層平臺上同時實現(xiàn)小角度旋轉(zhuǎn)與平移運動功能，本發(fā)明設計了一種基于一層平臺的小角度旋轉(zhuǎn)與直線移動的發(fā)生裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術問題是:在一層平臺上同時實現(xiàn)小角度旋轉(zhuǎn)與平移運動功能，設計出一種基于一層平臺的小角度旋轉(zhuǎn)與直線移動的發(fā)生裝置。為解決以上技術問題，本發(fā)明通過以下方案來實現(xiàn):一種基于一層平臺的小角度旋轉(zhuǎn)與直線移動發(fā)生裝置，包括:基礎平臺、工作平臺、支承組件、平移功能組件、旋轉(zhuǎn)功能組件。所述基礎平臺提供整個裝置的安裝基準面，所述支承組件連接在基礎平臺上端面，支承工作平臺，所述平移功能組件連接在基礎平臺上端面，驅(qū)動工作平臺的平移運動，所述旋轉(zhuǎn)功能組件一部分連接在平移功能組件上，另一部分連接在基礎平臺上，頂部都連接在工作平臺下端面，可驅(qū)動工作平臺小角度旋轉(zhuǎn)運動，所述工作平臺位于支承組件及旋轉(zhuǎn)功能組件上，可以滾動摩擦的形式進行小角度旋轉(zhuǎn)與平移運動。所述支承組件包括支座、保持架、鋼球、保護罩及過度板。所述支座連接在基礎平臺上端面，4個對稱分布；所述鋼球、保持架自由狀態(tài)放置在底座與過渡板之間；所述保護罩連接在底座上，可限制保持架的運動范圍；所述過度板連接在工作平臺下端面。 所述平移功能組件包括支撐部件、導軌副、絲桿螺母副、鎖緊螺釘、移動限位塊。所述支撐部件包括第一支撐件、第二支撐件，所述第一支撐件連接在基礎平臺上端面，支承著導軌副，所述第二支撐件連接在基礎平臺上端面，支承著絲桿螺母副；所述導軌副包括定導軌、鋼球、保持架、動導軌，所述定導軌連接在第一支撐件上，所述鋼球、保持架位于定導軌、動導軌兩V形槽之間，所述動導軌由鋼球支承，上端連接著旋轉(zhuǎn)功能組件，在所述鋼球、保持架的作用下，所述定導軌、動導軌的相對直線往復運動屬于滾動摩擦式運動，所述絲桿螺母副包括絲桿、螺母，所述絲桿連接動導軌，所述螺母位于第二支撐件內(nèi)，與絲桿螺紋配合，旋轉(zhuǎn)螺母使絲桿直線運動，可推動動導軌相對定導軌平移運動，從而帶動工作平臺平移運動，所述鎖緊螺釘與第二支撐件上螺紋孔配合，對螺母進行鎖緊，限制其旋轉(zhuǎn)運動，實現(xiàn)對工作平臺的平移運動進行鎖緊，所述移動限位塊連接在定導軌兩端，用于限制動導軌的平移運動行程。所述旋轉(zhuǎn)功能組件包括旋轉(zhuǎn)軸、滾動軸承、軸承套、左右螺釘座、左右調(diào)節(jié)螺釘、左右旋轉(zhuǎn)塊。所述旋轉(zhuǎn)軸連接在導軌副的動導軌上，所述滾動軸承內(nèi)圈與旋轉(zhuǎn)軸配合，外圈與軸承套配合，所述軸承套連接在工作平臺下端面，所述左右螺釘座連接在基礎平臺上，分別布置在螺母的左右兩邊，所述左右調(diào)節(jié)螺釘分別與左右螺釘座上螺紋孔配合，所述左右旋轉(zhuǎn)塊連接在工作平臺下端面，分別布置在螺母的左右兩邊，旋轉(zhuǎn)左右調(diào)節(jié)螺釘，推動旋轉(zhuǎn)塊運動，實現(xiàn)工作平臺的小角度旋轉(zhuǎn)運動，并進行鎖緊。所述工作平臺的小角度旋轉(zhuǎn)運動通過旋轉(zhuǎn)左右調(diào)節(jié)螺釘實現(xiàn)，所述工作平臺的直線移動通過旋轉(zhuǎn)螺母推動絲桿、帶動動導軌實現(xiàn)。所述導軌副可為燕尾導軌、T形導軌、矩形導軌等滑動導軌或滾動導軌。所述絲桿螺母副可為滾珠絲桿副。所述工作平臺的小角度旋轉(zhuǎn)與直線移動均為滾動摩擦式運動。本發(fā)明的優(yōu)點在于，采用一層平臺實現(xiàn)小角度旋轉(zhuǎn)(±5° )與平移運動功能，減少了平臺層數(shù)及平臺高度尺寸；工作平臺的小角度旋轉(zhuǎn)與直線移動均為滾動摩擦，摩擦阻力小，驅(qū)動容易；直線與旋轉(zhuǎn)運動平穩(wěn)，鎖緊裝置簡單易操作。


圖1是本發(fā)明的主視
圖2是本發(fā)明的左視圖；圖3是本發(fā)明的A-A剖視圖；圖中各標號表不:1、基礎平臺；2、支承組件；21、支座；22、保護罩；23、保持架；24、鋼球；25、過度板；3、平移功能組件；31、支撐部件；311、第一支撐件；312、第二支撐件；32、導軌副；321、定導軌；322、鋼球；323、保持架；324、動導軌；33、絲桿螺母副；331、絲桿；332、螺母；34、鎖緊螺釘；35、移動限位塊；4、旋轉(zhuǎn)功能組件；41、旋轉(zhuǎn)軸；42、滾動軸承；43、軸承套；44、右旋轉(zhuǎn)塊；45、右調(diào)節(jié)螺釘；46、右螺釘座；47、左旋轉(zhuǎn)塊；48、左調(diào)節(jié)螺釘；49、左螺釘座；5、工作
T D O
具體實施例方式如圖1至3所示，本發(fā)明的一種基于一層平臺的小角度旋轉(zhuǎn)與直線移動發(fā)生裝置，包括基礎平臺1、支承組件2、平移功能組件3、旋轉(zhuǎn)功能組件4、工作平臺5。基礎平臺I提供整個裝置的安裝基準面，位于最底層，支承組件2連接在基礎平臺I上端面，上端連接工作平臺5，對工作平臺5起支承作用，平移功能組件3連接在基礎平臺I上端面，實現(xiàn)驅(qū)動工作平臺5的直線平移運動，旋轉(zhuǎn)功能組件4 一部分連接在平移功能組件3上，另一部分連接在基礎平臺I上，上端都連接工作平臺5，實現(xiàn)驅(qū)動工作平臺5的小角度旋轉(zhuǎn)運動，工作平臺5位于支承組件2及旋轉(zhuǎn)功能組件4上，位于最頂?shù)?，可以滾動摩擦的形式進行小角度旋轉(zhuǎn)與平移運動。支承組件2包括支座21、保護罩22、保持架23、鋼球24、過度板25。支座21連接在基礎平臺I上端面，4個對稱布置，保持架23、鋼球24位于支座21與過度板25之間，自由狀態(tài)放置在支座21上端面，鋼球24可在支座21上表面任意方向滾動，同時帶動保持架沿任意方向平移運動，保護罩22固定在支座21上，對保持架23的移動范圍進行限制，過度板25固定在工作平臺5下端面，由鋼球24支承，在保持架23、鋼球24的作用下，工作平臺5可以滾動摩擦的形式進行平移與小角度旋轉(zhuǎn)運動。平移功能組件3包括支撐部件31、導軌副32、絲桿螺母副33、鎖緊螺釘34、移動限位塊35。支撐部件31包括第一支撐件311、第二支撐件312，第一支撐件311連接在基礎平臺I上端面，支承著導軌副32 ;第二支撐件312連接在基礎平臺I上端面，支承著絲桿螺母副33。導軌副32包括定導軌321、鋼球322、保持架323、動導軌324，定導軌321連接在第一支撐件311上，鋼球322、保持架323位于定導軌321、動導軌324兩V形槽之間，在鋼球322、保持架323的作用下，定導軌321、動導軌324的相對直線往復運動屬于滾動摩擦式運動。絲桿螺母副33包括絲桿331、螺母332，絲桿331連接動導軌324，螺母332位于第二支撐件312內(nèi)，與絲桿331螺紋配合，旋轉(zhuǎn)螺母332使絲桿331直線運動，可推動動導軌324相對定導軌321平移運動，從而帶動工作平臺5平移運動，鎖緊螺釘34與第二支撐件312上螺紋孔配合，對螺母332進行鎖緊，限制其旋轉(zhuǎn)運動，實現(xiàn)對工作平臺5的平移運動進行鎖緊，移動限位塊35連接在定導軌321兩端，用于限制動導軌324的平移運動行程。旋轉(zhuǎn)功能組件4包括旋轉(zhuǎn)軸41、滾動軸承42、軸承套43、右旋轉(zhuǎn)塊44、右調(diào)節(jié)螺釘45、右螺釘座46、左旋轉(zhuǎn)塊47、左調(diào)節(jié)螺釘48、左螺釘座49。旋轉(zhuǎn)軸41連接在動導軌35上端，滾動軸承42連接旋轉(zhuǎn)軸41與軸承套43，軸承套43固定在工作平臺5下端面，在滾動軸承42的作用下，工作平臺5與軸 承套43 —起可相對旋轉(zhuǎn)軸41旋轉(zhuǎn)運動，左旋轉(zhuǎn)塊47、右旋轉(zhuǎn)塊44固定在工作平臺5下端面，左螺釘座49、右螺釘座46固定在基礎平臺I上端面，左調(diào)節(jié)螺釘48、右調(diào)節(jié)螺釘45分別與左螺釘座49、右螺釘座46上螺紋孔配合，旋轉(zhuǎn)左調(diào)節(jié)螺釘48、右調(diào)節(jié)螺釘45推動左旋轉(zhuǎn)塊47、右旋轉(zhuǎn)塊44，實現(xiàn)工作平臺5的小角度旋轉(zhuǎn)運動及鎖緊。本發(fā)明未詳細闡述部分屬于本領域公知技術。以上所述，僅為本發(fā)明部分具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本領域的人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權利要求
1.一種基于一層平臺的小角度旋轉(zhuǎn)與直線移動發(fā)生裝置，其特征在于包括:基礎平臺(I)、支承組件(2)、平移功能組件(3)、旋轉(zhuǎn)功能組件(4)、工作平臺(5);所述基礎平臺(I)提供整個裝置的安裝基準面；所述支承組件(2)連接在基礎平臺(I)上，支承工作平臺(5);所述平移功能組件(3)連接在基礎平臺(I)上，驅(qū)動工作平臺(5)的平移往復運動，所述平移功能組件(3)包括支撐部件(31)、導軌副(32)、絲桿螺母副(33)、鎖緊螺釘(34)、移動限位塊(35)，所述支撐部件(31)包括第一支撐件(311)、第二支撐件(312)，所述第一支撐件(311)連接在基礎平臺(I)上端面，支承著導軌副(32)，所述第二支撐件(312)連接在基礎平臺(I)上端面，支承著絲桿螺母副(33)，所述導軌副(32)包括定導軌(321)、鋼球(322)、保持架(323)、動導軌(324)，所述定導軌(321)連接在第一支撐件(311)上，所述鋼球(322)、保持架(323)位于定導軌(321)、動導軌(324)兩V形槽之間，在所述鋼球(322)、保持架(323)的作用下，所述定導軌(321)、動導軌(324)的相對直線往復運動屬于滾動摩擦式運動，所述絲桿螺母副(33)包括絲桿(331)、螺母(332)，所述絲桿(331)連接動導軌(324)，所述螺母(332)位于第二支撐件(312)內(nèi) ，與絲桿(331)螺紋配合，旋轉(zhuǎn)螺母(332)使絲桿(331)直線運動，能夠推動導軌(324)相對定導軌(321)平移運動，從而帶動工作平臺(5)平移運動，所述鎖緊螺釘(34)與第二支撐件(312)上螺紋孔配合，對螺母(332)進行鎖緊，限制其旋轉(zhuǎn)運動，實現(xiàn)對工作平臺(5)的平移運動進行鎖緊，所述移動限位塊(35)連接在定導軌(321)兩端，用于限制動導軌(324)的平移運動行程；所述旋轉(zhuǎn)功能組件(4)上端連接在工作平臺(5)下端面，下端連接平移功能組件(3)及基礎平臺(I)，驅(qū)動工作平臺(5)的小角度旋轉(zhuǎn)運動，所述旋轉(zhuǎn)功能組件(4)包括旋轉(zhuǎn)軸(41)、滾動軸承(42)、軸承套(43)、右旋轉(zhuǎn)塊(44)、右調(diào)節(jié)螺釘(45)、右螺釘座(46)、左旋轉(zhuǎn)塊(47)、左調(diào)節(jié)螺釘(48)、左螺釘座(49)，所述旋轉(zhuǎn)軸(41)連接在動導軌(324)上端，所述滾動軸承(42)連接旋轉(zhuǎn)軸(41)與軸承套(43)，所述軸承套(43)連接在工作平臺(5)下端面，所述左旋轉(zhuǎn)塊(47)、右旋轉(zhuǎn)塊(44)連接在工作平臺(5)下端面，所述工作平臺(5)的旋轉(zhuǎn)運動通過旋轉(zhuǎn)左調(diào)節(jié)螺釘(48)和右調(diào)節(jié)螺釘(45)實現(xiàn)，所述左螺釘座(49)、右螺釘座(46)連接在基礎平臺(I)上端面，所述左調(diào)節(jié)螺釘(48)、右調(diào)節(jié)螺釘(45)分別與左螺釘座(49)、右螺釘座(46)上螺紋孔配合，旋轉(zhuǎn)左調(diào)節(jié)螺釘(48)、右調(diào)節(jié)螺釘(45)推動左旋轉(zhuǎn)塊(47)、右旋轉(zhuǎn)塊(44)實現(xiàn)工作平臺(5)的旋轉(zhuǎn)運動與鎖緊；所述工作平臺(5)位于最頂層，其小角度旋轉(zhuǎn)與平移運動均屬于滾動摩擦。
2.根據(jù)權利要求1所述的基于一層平臺的小角度旋轉(zhuǎn)與直線移動發(fā)生裝置，其特征在于:所述支承組件(2)包括支座(21)、保護罩(22)、保持架(23)、鋼球(24)和過度板(25)；所述支座(21)連接在基礎平臺(I)上端面，所述鋼球(24)和保持架(23)自由狀態(tài)放置在底座(21)與過度板(25)之間，所述保護罩(22)連接在底座(21)上，能夠限制保持架(23)的運動范圍，所述過度板(25)連接在工作平臺(5)下端面，由鋼球(24)支承。
3.根據(jù)權利要求1所述的基于一層平臺的小角度旋轉(zhuǎn)與直線移動發(fā)生裝置，其特征在于:所述導軌副(32)能夠用燕尾導軌、T形導軌、矩形導軌代替。
4.根據(jù)權利要求1所述的基于一層平臺的小角度旋轉(zhuǎn)與直線移動發(fā)生裝置，其特征在于:所述絲桿螺母副(33)能夠采用滾珠絲桿副代替。
5.根據(jù)權利要求1所述的基于一層平臺的小角度旋轉(zhuǎn)與直線移動發(fā)生裝置，其特征在于:所述工作平臺的直線往復移動通過旋轉(zhuǎn)螺母(332)推動絲桿(331)、帶動動導軌(324)實現(xiàn)。
6.根據(jù)權利要求1所述的基于一層平臺的小角度旋轉(zhuǎn)與直線移動發(fā)生裝置，其特征在于:所述工作平臺( I)的旋轉(zhuǎn)與直線運動均為滾動摩擦式運動。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于一層平臺的小角度旋轉(zhuǎn)與直線移動發(fā)生裝置，屬于機械傳動技術領域，所要解決的技術問題是在一層平臺上實現(xiàn)小角度旋轉(zhuǎn)與平移運動功能，設計出一種基于一層平臺的、小角度旋轉(zhuǎn)與直線移動發(fā)生裝置，包括基礎平臺、工作平臺、支承組件、旋轉(zhuǎn)功能組件、平移功能組件，所述基礎平臺提供整個裝置的安裝基準面，所述支承組件連接在基礎平臺上端面，用于支承工作平臺，所述平移功能組件連接在基礎平臺上端面，可推動工作平臺平移運動，所述旋轉(zhuǎn)功能組件上端連接工作平臺，下端連接平移功能組件及基礎平臺，用于驅(qū)動工作平臺的小角度旋轉(zhuǎn)運動，所述工作平臺位于支承組件及旋轉(zhuǎn)功能組件上，以滾動摩擦的形式進行平移與小角度旋轉(zhuǎn)運動。
文檔編號B23Q1/26GK103213000SQ201310150220
公開日2013年7月24日 申請日期2013年4月21日 優(yōu)先權日2013年4月21日
發(fā)明者安祥波, 余倫, 涂文英, 高七一 申請人:中國科學院光電技術研究所