[實用新型]一種用于超精密儀器的分度裝置

有效

• 申請號: 201520575255.0
• 申請日: 2015-07-29
• 公開（公告）號: CN204986255U
• 公開（公告）日: 2016-01-20
• 發明（設計）人: 黃康;孫順強;葛新方;王衛榮;袁煒;黃鵬
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: F16M11/04
• 分類號: F16M11/04;F16M11/18;F16H37/12;H02K7/10
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 陸麗莉;何梅生

技術領域

本實用新型屬于超精密儀器領域，具體地說是一種用于超精密儀器的分度裝置。

背景技術

隨著航空航天、國防工業、微電子工業、現代醫學以及生物工程技術的發展.對精密/超精密機械零件(特征尺寸在微米級到毫米級)；的需求日益迫切。其結構形狀的特異化、零件材料的多樣化、尺寸與表面質量的高精度化成為高精密機械零件及其微型裝置及設備的顯著特征，在使用功能、材料特性、結構形狀、可靠性等方面的要求也越來越高。

其超精密儀器由動力系統、分度系統、控制系統以及監視系統等5個部分組成。其中分度系統是超精密儀器最為關鍵的部分，而提高超精密儀器分度系統的精度顯得特別重要。然而現有的超精密儀器的分度系統大多數采用蝸輪蝸桿機構進行傳動，即將電機的回轉運動通過蝸輪蝸桿機構轉變為分度方向的直線運動，這樣就導致了分度系統存在的固有誤差，進而影響超精密儀器的加工精度；再者就是絲杠螺母副傳動機構的承重裝置較為龐大且復雜，增加了提高精度等級的困難。

發明內容

本實用新型為了克服現有技術存在的不足之處，提出一種用于超精密儀器的分度裝置，以期能降低由回轉運動變直線運動所產生的誤差，從而提高超精密儀器分度系統的精度。

本實用新型為達到上述實用新型目的采用如下技術方案：

本實用新型一種用于超精密儀器的分度裝置，是設置在工作臺上，其結構特點包括：電動機、諧波減速器、絲杠、承重裝置、滾輪導軌、開合螺母副、拉桿、內外臺總裝、導軌總裝、分度器和絲杠支撐座；

所述電動機的輸出軸與所述絲杠通過所述諧波減速器串聯連接；所述絲杠支撐座分別位于所述絲杠的兩端；并在所述絲杠上，處于所述兩端絲杠支撐座之間分別設置有所述承重裝置和開合螺母副；在所述絲杠的前端設置有所述分度器；所述開合螺母副通過連接桿和滾輪能在所述滾輪導軌上做直線運動；所述開合螺母副與所述內外臺總裝通過所述拉桿串聯連接；所述內外臺總裝能在所述導軌總裝上做直線運動；

所述分度裝置是根據所述分度器獲得所述電動機的轉速，并驅動所述諧波減速器進行減速旋轉，從而帶動所述絲杠轉動，使得所述開合螺母副通過拉桿能帶動所述內外臺總裝形成前后移動結構。

本實用新型所述的用于超精密儀器的分度裝置的結構特點也在于：

所述工作臺采用花崗巖材料，并在所述內外臺總裝處設置有一定的坡度，使得所述諧波減速器、絲杠和內外臺總裝處于同一平面上。

所述承重裝置包括：第一上下式的開合螺母、立柱、連接桿套和彈簧；所述第一上下式的開合螺母的兩側分別通過所述連接桿套進行夾持固定，在所述第一上下式的開合螺母的兩側分別設置有所述立柱；在所述連接桿套中內置有彈簧，并分別套裝在所述立柱上，以所述彈簧支撐所述連接桿套形成所述第一上下式的開合螺母的承重結構。

所述分度器包括：分度儀、卡槽座和U型基座；

所述分度儀設置在所述U型基座的中間位置處，所述U型基座的兩端固定在所述卡槽座上；所述分度儀與所述絲杠之間通過球形傳感器相連，用于獲得所述絲杠的轉動角度，從而得知所述電機的轉速。

所述內外臺總裝包括內臺、凹形外臺和壓電驅動器；所述內臺置于所述凹形外臺中，并通過彈性鋼片連接，在所述內臺和凹形外臺之間設置有所述壓電驅動器；以所述壓電驅動器調節所述內臺在所述凹形外臺中的位置從而形成內臺的定位結構。

所述開合螺母副包括：第二上下式的開合螺母、連接機構、U型套桿和彈性鋼片；

在所述第二上下式的開合螺母的上下兩側分別套有所述U型套桿；所述第二上下式的開合螺母上側的U型套桿通過所述連接機構固定在所述第二上下式的開合螺母上；所述上下兩側的U型套桿通過所述彈性鋼片與所述拉桿相連，從而形成所述開合螺母副與所述拉桿的聯動結構。

與已有技術相比，本實用新型的有益效果體現在：

1、本實用新型通過采用諧波減速器、電機、絲杠螺母副和內外臺總裝的串聯機制，相比使用體積較大的蝸輪蝸桿機構而言，不僅使其精度得到了提高，而且大大降低了成本，減小了所占空間；整體裝置實現了工作臺的粗定位和精定位倆個重要分度動作，其粗定位由諧波減速器和絲杠螺母副完成，精定位由內外臺之間的壓電驅動器調整二者的相對位置，最終實現內臺的精定位，兩者結合提高了裝置的定位精度；中間采用絲杠和絲杠螺母副傳動機構，大大降低了傳動速度，從而提高了傳動精度；