[發明專利]一種基于諧波傳動減速的小型伺服定位轉臺

有效

• 申請號: 201410311384.9
• 申請日: 2014-07-02
• 公開（公告）號: CN104102232A
• 公開（公告）日: 2014-10-15
• 發明（設計）人: 仲啟亮;黃伯超
• 申請（專利權）人: 北京機械設備研究所
• 主分類號: G05D3/12
• 分類號: G05D3/12
• 代理公司: 中國航天科工集團公司專利中心 11024
• 代理人: 岳潔菱

技術領域

本發明涉及伺服定位轉臺，特別是一種基于諧波傳動減速的小型伺服定位轉臺。

背景技術

在工程實際應用中，小型伺服位置轉臺通常在監控行業的精密設備中用作定位平臺，在微裝配過程中用作精確調整零件姿態的執行部件，以及在測控系統中用作基礎平臺等。但是常規的伺服定位轉臺在尺寸、載荷、精度之間難以達到最佳平衡。常規的小型伺服定位轉臺的驅動方式普遍采用的方案是電機減速后直接驅動，主要包括底座、轉臺主體、旋轉支架、伺服電機、光電碼盤、限位開關、齒輪減速器和運動控制與通訊電路板。這種方案具有較好的伺服特性和動態特性，但是由于這種傳動方式帶來的誤差使得轉臺的定位精度和重復定位精度相對較低，同時在外形尺寸和重量都有嚴格限制的情況下，這種方案也難以滿足小尺寸大載荷的要求。

發明內容

本發明目的在于提供一種基于諧波傳動減速的小型伺服定位轉臺，解決由于常規的小型伺服定位轉臺帶來的誤差使得轉臺的定位精度和重復定位精度相對較低，同時在外形尺寸和重量都有嚴格限制的情況下，這種方案也難以滿足小尺寸大載荷的要求的問題。

一種基于諧波傳動減速的小型伺服定位轉臺，包括：底座、轉臺主體、旋轉支架、運動控制與通訊電路板、水平伺服電機、水平限位開關、水平光電碼盤、俯仰伺服電機、俯仰光電碼盤和俯仰限位開關，還包括：水平諧波傳動組件、俯仰諧波傳動組件、滑動軸承、輸入同步帶輪、輸出同步帶輪、同步帶、左深溝球軸承、右深溝球軸承、水平傳動軸、俯仰左軸、俯仰右軸、電機安裝支架、無線收發器、水平伺服驅動卡和俯仰伺服驅動卡；所述水平諧波傳動組件，包括：波形發生器A、柔輪A和鋼輪A；所述俯仰諧波傳動組件，包括：波形發生器B、柔輪B和鋼輪B。水平伺服電機置于轉臺主體上并與轉臺主體螺釘安裝，水平伺服電機的輸出軸與水平傳動軸通過鍵連接，水平傳動軸與波形發生器A鍵連接，鋼輪A置于轉臺主體上并通過滑動軸承連接，水平限位開關置于轉臺主體上并與轉臺主體螺釘連接，水平光電碼盤與水平伺服電機頂部螺釘連接；俯仰伺服電機與電機安裝支架螺釘連接，電機安裝支架置于轉臺主體上并與其螺釘連接，俯仰光電碼盤與俯仰伺服電機頂部螺釘連接，俯仰電機輸出軸與輸入同步帶輪通過鍵連接，輸入同步帶輪與輸出同步帶輪通過同步帶連接，輸出同步帶輪與俯仰左軸通過鍵連接，俯仰左軸置于轉臺主體上并通過左深溝球軸承連接，同時俯仰左軸與波形發生器B鍵連接，鋼輪B與旋轉支架螺釘連接，俯仰右軸與旋轉支架通過右深溝球軸承連接，右深溝球軸承置于轉臺主體上，俯仰限位開關置于轉臺主體上并與轉臺主體螺釘連接，水平伺服驅動卡置于轉臺主體上并與轉臺主體螺釘連接，俯仰伺服驅動卡置于轉臺主體上并與轉臺主體螺釘連接，運動控制與通訊電路板置于轉臺主體上并與轉臺主體螺釘連接，無線收發器置于轉臺主體上并與轉臺主體螺釘連接。

轉臺工作時，運動控制與通訊電路板通過無線收發器先接收位置控制指令，指令分解后分別發送到水平伺服驅動卡和俯仰伺服驅動卡，水平伺服驅動卡接收指令后驅動水平伺服電機帶動波形發生器A旋轉，波形發生器A通過柔輪A帶動鋼輪A旋轉，鋼輪A進而帶動轉臺主體水平旋轉。俯仰伺服驅動卡接收指令后驅動俯仰伺服電機旋轉，俯仰伺服電機帶動輸入同步帶輪旋轉，并通過同步帶帶動輸出同步帶輪旋轉，輸出同步帶輪通過俯仰左軸帶動波形發生器B旋轉，波形發生器B通過柔輪B帶動鋼輪B旋轉，鋼輪B進而帶動旋轉支架做俯仰關節轉動。

本轉臺采用具有極低回程誤差的諧波傳動減速器可保證較高的定位精度和重復定位精度，同時轉臺驅動和傳動系統尺寸小、扭矩大、搭載能力強，可以滿足小型轉臺應用場合的定位需求。

附圖說明

圖1??一種基于諧波傳動減速的小型伺服定位轉臺的結構圖；

圖2??一種基于諧波傳動減速的小型伺服定位轉臺的截面圖；

圖3??一種基于諧波傳動減速的小型伺服定位轉臺的水平諧波傳動組件的分解示意圖；

圖4??一種基于諧波傳動減速的小型伺服定位轉臺的俯仰諧波傳動組件的分解示意圖。