[發明專利]帶時柵測控的精密轉臺軸承

無效

• 申請號: 201210001701.8
• 申請日: 2012-01-05
• 公開（公告）號: CN102562795A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 左秀玲;王迪;邵秀華
• 申請（專利權）人: 洛陽世必愛特種軸承有限公司
• 主分類號: F16C19/56
• 分類號: F16C19/56;F16C33/58;F16C41/00
• 代理公司: 洛陽明律專利代理事務所 41118
• 代理人: 智宏亮

技術領域

本發明屬于精密回轉臺技術領域，主要涉及的是一種帶時柵測控裝置的精密轉臺軸承。

技術背景

精密回轉臺軸承主要用于旋轉精度要求高、軸向、徑向載荷大并有傾翻力矩的設備上，如數控加工中心轉臺、雷達旋轉臺、醫用轉臺、精密機床等領域，由于這類設備的支承部件——精密轉臺軸承，在傳動過程中受疲勞、磨損等因素的影響，其旋轉精度會逐漸降低，致使操作誤差逐漸加大。目前解決此類問題采取的措施是：通過設置測量系統來確定精密轉臺運轉的角度或轉動弧度。但由于現有測量系統所采用的為磁柵、鋼柵、光柵等，而這類測量系統對環境的要求較高，測量系統精度最高只能達到±3角秒，不能滿足實際高精度需要。

發明內容

本發明的目的由此產生，提出一種帶時柵測控的精密轉臺軸承。通過時柵傳感器檢測軸承的轉動位置來確定或控制精密轉臺運轉的角度或轉動弧度，實現對精密轉臺的高精度測控，最高精度達到0.8角秒，并可以在浸油環境，沖擊、振動及水氣環境下正常工作。

本發明實現上述目的采取的技術方案是：一種帶時柵控制的精密轉臺軸承包括由第二動圈、靜圈、第一動圈、第一組圓柱滾子，第二組圓柱滾子和第三組圓柱滾子構成的精密轉臺軸承，所述第二動圈安裝在第一動圈上端面上，靜圈安裝在第二動圈下面和第一動圈的推力滾道上面和第一動圈外徑滾道之間，第一組圓柱滾子安裝在靜圈下端面與第一動圈推力滾道面之間，第二組圓柱滾子安裝在第一動圈的外徑滾道與靜圈內徑之間，第三組圓柱滾子安裝在靜圈上端面與第二動圈下端面之間，在所述第二動圈的外圓上設有等分齒,在所述靜圈的上端面上安裝時柵傳感器，時柵傳感器把檢測到的時鐘脈沖信號傳輸到微處理器，通過控制系統實現對精密回轉臺的高精度測控和定位。

所述時柵傳感器通過螺栓安裝在靜圈的上端面上。

所述時柵傳感器內圓距離第二動圈外圓距離小于0.5mm。

本發明設計合理，結構簡單，由于在軸承內部設置有兩排推力圓柱滾子和一組徑向圓柱滾子，因此可以承受軸向、徑向載荷和傾翻力矩；由于在精密轉臺軸承的第二動圈上設置有等分齒，在靜圈上安裝有時柵位移傳感器，當第二動圈轉動起來時，通過等分齒上某點的移動，安裝在靜圈上的時柵傳感器通過時柵位移傳感器收集信號并與微處理器的配合使用，把監測到的信號及時傳遞到設備控制系統中，控制系統的顯示屏上面可以看到具體位移參數，控制系統通過反饋值與給定值進行比較后，對產生的位移偏差量由數控系統進行補償，由此，實現對精密回轉臺的高精度測控和定位。達到及時監測精密轉臺轉動的運轉角度或轉動弧度的目的。由于檢測元件為時柵傳感器結構，因此對工作環境要求較低，可以在高、低溫環境，浸油環境，水氣環境，振動環境，沖擊等環境下正常工作。

附圖說明

圖1為本發明時柵檢測結構示意圖。

圖2為本發明的俯視示意圖。

圖中：?1、第二動圈，?2、時柵傳感器，?3、靜圈，?4、第一動圈，?5、第一組圓柱滾子，6、第二組圓柱滾子，7、微處理器，?8、第三組圓柱滾子。

具體實施方式

結合附圖，對本發明實施例進行詳細說明。

本實施例所屬的一種帶時柵測控精密轉臺軸承由第二動圈1、時柵傳感器2、靜圈3、第一動圈4、第一組圓柱滾子5，第二組圓柱滾子6，微處理器7，第三組圓柱滾子8構成。第二動圈1安裝在第一動圈4端面上，在軸承第二動圈的外圓上加工有均布等分齒，該等分齒與第二動圈為整體結構；或在軸承第二動圈的外圓上裝配有均布等分齒，該等分齒與第二動圈為分體結構。等分齒圈為導磁材料。這樣時柵傳感器才能搜集到動圈上某點移動的時鐘脈沖信號，供測量精度使用。靜圈安裝在第二動圈下面和第一動圈的推力滾道上面和第一動圈外徑滾道之間，靜圈的上端面、下端面和內徑分別用來支承三組圓柱滾子，第一組圓柱滾子安裝在靜圈下端面與第一動圈推力滾道面之間，第二組圓柱滾子安裝在第一動圈的外徑與靜圈內徑之間，第三組圓柱滾子安裝在靜圈上端面與第二動圈下端面之間，用于承受軸向、徑向載荷和傾翻力矩。時柵傳感器2通過螺栓安裝在靜圈3的上端面上，傳感器內圓距離第二動圈外圓距離小于0.5mm。時柵傳感器2和微處理器7均采用的是公知技術，微處理器7放置在機箱里，一端通過數據線與時柵傳感器2連接，另一端與控制系統連接。

使用時，軸承的第一動圈和第二動圈與回轉臺一起轉動，三組圓柱滾子也一起轉動。由于在精密轉臺軸承的第二動圈上設置有等分齒，靜圈上安裝有時柵傳感器，通過時柵位移傳感器收集信號并與微處理器7的配合使用，把監測到的信號及時傳遞到設備控制系統中（控制系統的顯示屏上面可以看到具體位移參數），控制系統通過反饋值與給定值進行比較后，對產生的位移偏差量由數控系統進行補償，由此，實現對精密回轉臺的高精度測控和定位。達到及時監測精密轉臺轉動的運轉角度或轉動弧度的目的。由于檢測元件為時柵傳感器結構，因此對工作環境要求較低，可以在高、低溫環境，浸油環境，水氣環境，振動環境，沖擊等環境下正常工作。