[發明專利]一種空間大角度精密切換及鎖定裝置

有效

• 申請號: 201610229216.4
• 申請日: 2016-04-13
• 公開（公告）號: CN105719704B
• 公開（公告）日: 2018-08-03
• 發明（設計）人: 林昭珩;楊偉;吳時彬;譚毅;任戈;范天泉
• 申請（專利權）人: 中國科學院光電技術研究所
• 主分類號: G12B3/02
• 分類號: G12B3/02;G12B5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種空間大角度精密切換及鎖定裝置，鉸鏈座固定在角度支座的斜面上，翻轉螺桿中心穿過螺桿轉軸座，與固定在連軸套上的螺紋套組成滑動螺旋機構。鉸鏈座、上連桿A、上連桿B與支撐架及鉸鏈座、下連桿A、下連桿B與支撐架組成兩組平行鉸鏈四桿機構。翻轉螺桿螺旋運動帶動上下連桿運動，而連桿運動帶動支撐架進行張開或收縮翻轉運動，實現裝置角度位置的變換?；⌒捂i定座的定位基面安裝在支撐架基面上，與支撐架一起繞軸線旋轉，鎖緊螺釘在弧形鎖定座圓弧線上滑動，實現鎖緊與解鎖。本發明集成螺旋機構與鉸鏈四桿機構實現空間角度切換功能，結構緊湊、角度范圍大、精度高；運動到位后三重鎖緊結構，穩定性好。

技術領域

本發明屬于精密機械領域，特別涉及一種基于滑動螺旋傳動與鉸鏈四桿傳動一體化實現空間大角度、高精度切換及鎖定的裝置。

背景技術

目前空間角度切換及鎖定裝置大多通過組合多個轉臺與角位臺來實現空間角度切換功能，存在結構復雜、占用空間大、重量沉、每一維角度調節存在相互干涉等問題。而在有限空間內，利用滑動螺旋傳動作為主動力，集成滑動螺旋機構與鉸鏈四桿機構進行空間大角度(≥45°)、高精度(≤5″)的切換及鎖定的裝置未見報道。

發明內容

為了解決現有技術的問題，本發明的目的是尋求一種能在有限空間內實現空間大角度精密切換及鎖定的裝置。

為達成所述目的，本發明提供一種空間大角度精密切換及鎖定裝置，包括角度支座、鉸鏈座、連軸套座、圓柱定位銷軸A、支撐架、圓柱定位銷軸B、上連桿A、下連桿A、螺桿轉軸座、軸承組件、手輪、上連桿B、下連桿B、鎖緊螺母、圓柱定位銷軸C、翻轉螺桿、鎖緊螺釘、弧形鎖定座和螺紋套，其中：

鉸鏈座固定在角度支座的斜面上，鉸鏈座有鎖緊孔，鎖緊孔與轉軸線PQ的距離為k，手輪一端連接翻轉螺桿右側端面；

螺桿轉軸座含上軸頭和下軸頭，螺桿轉軸座上軸頭依次穿入上連桿A與上連桿B、螺桿轉軸座下軸頭依次穿入下連桿A和下連桿B；

上連桿A與下連桿A平行，一端與螺桿轉軸座連接，另一端由圓柱定位銷軸B定位在支撐架上；上連桿B與下連桿B平行，一端與螺桿轉軸座連接，另一端由圓柱定位銷軸C定位在鉸鏈座上；

軸承組件固定在螺桿轉軸座中心孔處，翻轉螺桿一端與軸承組件配合裝配并且該端面連接手輪，另一端旋入螺紋套中；螺紋套一端與連軸套座焊接在一起，連軸套座卡入鉸鏈座的U型卡槽里；鉸鏈座的U型卡槽孔與支撐架的卡槽孔對齊后穿入圓柱定位銷軸A；轉動手輪使翻轉螺桿在螺紋套內做螺旋運動，同時螺紋套與連軸套座繞軸線PQ轉動；

弧形鎖定座的定位基面安裝在支撐架基面上，與支撐架一起繞軸線PQ旋轉，鎖緊螺釘在弧形鎖定座弧線上滑動，實現鎖緊與解鎖。

其中，所述鉸鏈座為含兩個U型卡槽的機械件，作為裝置運動的固定構件，保證裝置運動的平穩性，U型卡槽銷軸孔的軸線PQ與U型卡槽銷軸孔的軸線MN平行，平行度≤0.01mm。

其中，所述連軸套座與螺桿轉軸座為轉接精密件，作為裝置螺旋運動轉換為鉸鏈四桿運動的關鍵構件，螺桿轉軸座上軸頭及下軸頭與連桿孔位間隙配合裝配，配合公差為H8/f7。

其中，所述圓柱定位銷軸A、圓柱定位銷軸B、圓柱定位銷軸C均為精密定位元件，圓柱定位銷軸A用于精確定位鉸鏈座與支撐架的相對位置，圓柱定位銷軸B用于精確定位支撐架與上連桿A、下連桿A的相對位置，圓柱定位銷軸C用于精確定位鉸鏈座與上連桿B、下連桿B的相對位置，其中圓柱定位銷軸與配合孔均為間隙配合裝配，配合公差為H8/f7。

其中，所述翻轉螺桿與螺紋套組成滑動螺旋機構，翻轉螺桿的導程與螺紋套的導程分別為P₁、P₂，P₁＝P₂，旋向一致，螺紋套起支承作用，消除翻轉螺桿與軸承組件間的軸向竄動。