[實(shí)用新型]一種垂直位移機(jī)構(gòu)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200820109382.1
• 申請(qǐng)日: 2008-07-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN201231421Y
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-05-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蘭一兵
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)航空工業(yè)第一集團(tuán)公司北京長(zhǎng)城計(jì)量測(cè)試技術(shù)研究所
• 主分類號(hào): B23Q5/36
• 分類號(hào): B23Q5/36;B23Q1/26
• 代理公司: 中國(guó)航空專利中心
• 代理人: 李建英

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于精密機(jī)械技術(shù)，涉及一種垂直位移機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的一些能使工件做精度優(yōu)于0.01mm、行程大于10mm的位移裝置，主要采用“杠桿”或“楔鐵”等原理的工作臺(tái)，其杠桿結(jié)構(gòu)如圖3，圖中由5個(gè)齒輪11、12、13、14和15組成一個(gè)三級(jí)齒輪減速機(jī)構(gòu)，齒輪11與手輪相連，手輪的轉(zhuǎn)動(dòng)變成扇形齒輪16的微小轉(zhuǎn)動(dòng)，扇形齒輪16實(shí)際上就是一個(gè)杠桿，此杠桿16以零件17為轉(zhuǎn)動(dòng)軸心作微小轉(zhuǎn)動(dòng)，最終通過(guò)零件18驅(qū)動(dòng)零件19作上下運(yùn)動(dòng)。這些裝置的缺點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)分辨力低，重復(fù)精度差，工件姿態(tài)不可調(diào)整。

采用楔鐵原理的工作臺(tái)，如圖4所示，圖中零件21、22、23、24是一個(gè)螺旋微位移機(jī)構(gòu)，零件21與手輪相連，手輪的轉(zhuǎn)動(dòng)變成推桿23的直線位移，推桿23再推動(dòng)楔鐵25作直線位移，楔鐵再推動(dòng)工作臺(tái)26作上下直線位移。此兩種位移臺(tái)由于傳動(dòng)環(huán)節(jié)多，易產(chǎn)生空回，且摩擦大，所以傳動(dòng)分辨力、和重復(fù)定位精度度不會(huì)很高。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是：提出一種運(yùn)動(dòng)分辨力高、重復(fù)精度好、工件姿態(tài)可調(diào)整的一種垂直位移機(jī)構(gòu)。本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是，位移機(jī)構(gòu)由4個(gè)絲杠螺母組成了完全相同的四組軸系，四組軸系垂直水平面均勻分布在工作臺(tái)的外圓周上；

工作臺(tái)的下端面外緣均勻分部有凸耳，每個(gè)凸耳的端面開(kāi)有一個(gè)通孔、一個(gè)凹槽；絲杠螺母一側(cè)的端面上在與凸耳相對(duì)的位置上開(kāi)有一個(gè)通孔、一個(gè)凹槽，彈簧的上端置入凸耳上的通孔中，并通過(guò)細(xì)繩掛在繩銷上；彈簧的下端置入絲杠螺母上的通孔中，并掛在卡銷上；凸耳上的凹槽和絲杠螺母上的凹槽中置入鋼球；每個(gè)絲杠螺母的中心旋入與絲杠螺母相匹配的絲杠。

工作臺(tái)的下端面外緣設(shè)置與絲杠螺母數(shù)量相對(duì)應(yīng)的凸耳。

絲杠螺母為小導(dǎo)程的滾珠絲杠螺母。

每個(gè)絲杠由陶瓷電機(jī)(在其徑向驅(qū)動(dòng)或由步進(jìn)電機(jī)、伺服電機(jī)在其軸向驅(qū)動(dòng)。

本實(shí)用新型采用了一種絲杠螺母機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)利用3或者4個(gè)絲杠及3或4個(gè)絲杠螺母，絲杠螺母和工作臺(tái)連接，絲杠只保留繞絲杠軸心旋轉(zhuǎn)一個(gè)自由度，絲杠螺母只保留沿絲杠軸線做直線位移一個(gè)自由度。當(dāng)絲杠被其它驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)時(shí)，絲杠螺母將沿絲杠作上、下運(yùn)動(dòng)，從而使工作臺(tái)也作上、下運(yùn)動(dòng)。本實(shí)用新型每個(gè)絲杠螺母間相互配合，工作臺(tái)不但可做上、下運(yùn)動(dòng)，而且可在小角度(5°左右)范圍內(nèi)作姿態(tài)調(diào)整，絲杠螺母在此同時(shí)起到導(dǎo)向和傳動(dòng)兩個(gè)作用，不用另外再施加其它單獨(dú)起導(dǎo)向或傳動(dòng)的機(jī)構(gòu)。本實(shí)用新型采用小導(dǎo)程的滾珠絲杠螺母提高了運(yùn)動(dòng)分辨力，工作臺(tái)與絲杠螺母間的鋼球使工件姿態(tài)可調(diào)整。本垂直位移機(jī)構(gòu)分辨力能達(dá)到0.0005mm。行程大于30mm。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型的工作臺(tái)和絲杠螺母的連接結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是現(xiàn)有技術(shù)中的一種杠桿微位移機(jī)構(gòu)圖；

圖4是現(xiàn)有技術(shù)中的一種楔鐵微位移機(jī)構(gòu)圖；

圖5是本實(shí)用新型機(jī)構(gòu)的姿態(tài)調(diào)整原理示意圖；

圖6是本實(shí)用新型機(jī)構(gòu)的彈簧的工作原理示意圖；

圖7是本實(shí)用新型機(jī)構(gòu)的絲杠驅(qū)動(dòng)方式和絲杠兩端部結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1，工作臺(tái)1，絲杠2，絲杠螺母3。4個(gè)絲杠螺母3組成了完全相同的四組軸系，四組軸系垂直水平面均勻分布在工作臺(tái)1的外圓周上；

圖2具體說(shuō)明了每個(gè)軸系，絲杠和絲杠螺母的結(jié)構(gòu)關(guān)系，以及絲杠螺母和工作臺(tái)的連接方法。

工作臺(tái)1的下端面外緣均勻分部有凸耳6，每個(gè)凸耳6的端面開(kāi)有一個(gè)通孔4、一個(gè)凹槽8；絲杠螺母3一側(cè)的端面上在與凸耳6相對(duì)的位置上開(kāi)有一個(gè)通孔7、一個(gè)凹槽10，彈簧5的上端置入凸耳6上的通孔4中，并通過(guò)細(xì)繩29掛在繩銷28上；彈簧5的下端置入絲杠螺母3上的通孔7中，并掛在卡銷34上；凸耳6上的凹槽8和絲杠螺母3上的凹槽10中置入鋼球9；每個(gè)絲杠螺母3的中心旋入與絲杠螺母3相匹配的絲杠2。

工作臺(tái)1的下端面外緣設(shè)置與絲杠螺母數(shù)量相對(duì)應(yīng)的凸耳6。

絲杠螺母3為小導(dǎo)程的滾珠絲杠螺母。

每個(gè)絲杠2由陶瓷電機(jī)32在其徑向驅(qū)動(dòng)或由步進(jìn)電機(jī)、伺服電機(jī)在其軸向驅(qū)動(dòng)。