CN115325142A - 一体化精密旋转平台 - Google Patents

一体化精密旋转平台 Download PDF

Info

Publication number
CN115325142A
CN115325142A CN202210966099.5A CN202210966099A CN115325142A CN 115325142 A CN115325142 A CN 115325142A CN 202210966099 A CN202210966099 A CN 202210966099A CN 115325142 A CN115325142 A CN 115325142A
Authority
CN
China
Prior art keywords
gear ring
servo motor
encoder
inner gear
output
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202210966099.5A
Other languages
English (en)
Inventor
王海清
于铁胜
刘月娥
王暾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hunan Yuanheming Technology Co ltd
Original Assignee
Hunan Yuanheming Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hunan Yuanheming Technology Co ltd filed Critical Hunan Yuanheming Technology Co ltd
Priority to CN202210966099.5A priority Critical patent/CN115325142A/zh
Publication of CN115325142A publication Critical patent/CN115325142A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/02—Gearboxes; Mounting gearing therein
    • F16H57/023—Mounting or installation of gears or shafts in the gearboxes, e.g. methods or means for assembly
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/58—Raceways; Race rings
    • F16C33/581—Raceways; Race rings integral with other parts, e.g. with housings or machine elements such as shafts or gear wheels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/16—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H1/00—Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/28—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/20—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for measuring, monitoring, testing, protecting or switching
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/06—Means for converting reciprocating motion into rotary motion or vice versa
    • H02K7/075—Means for converting reciprocating motion into rotary motion or vice versa using crankshafts or eccentrics
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/10—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Retarders (AREA)

Abstract

本发明公开了一种一体化精密旋转平台，其包括中空的壳体，所述壳体内安装伺服电机、减速机构及输出盘(13)；所述减速机构包括安装在所述伺服电机的输出轴(5)上的偏心套(14)、摆线轮(12)及内齿圈(11)，所述偏心套上经第二轴承(16)支撑安装所述摆线轮(12)的一端，所述摆线轮的另一端与所述壳体连接，同时所述摆线轮内啮合于内齿圈(11)，所述内齿圈经第一轴承(10)支撑安装在所述壳体内，且所述内齿圈的齿数比所述摆线轮的齿数大1，所述内齿圈的端部固定连接输出盘(13)；所述输出盘连接编码器，且所述编码器的输出信号接入所述伺服电机的控制电路中。本发明零背隙、高精度、结构紧凑、制作成本低、性能稳定。

Description

一体化精密旋转平台
技术领域
本发明涉及旋转平台，特别是一种一体化精密旋转平台。
背景技术
目前在自动化设备中广泛采用伺服***(伺服电机+减速机)来提高设备旋转平台的工作性能和精度，但由于伺服电机、减速机存在传动背隙、刚性不足的问题，使得实际应用中设备旋转工作平台难以达到高稳定的性能和高精度要求。另外，伺服电机+减速机+旋转平台的组合，通常是由三个彼此独立的部分组合而成，使得整体体积大，占用工作空间大，很多场合不能满足使用要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对现有旋转平台刚性、精度、稳定性的不足，以及整体结构尺寸大的问题，本发明提供一种零背隙、高精度、低磨损、结构紧凑、制作成本低、性能稳定的一体化精密旋转平台。
为解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：
一种一体化精密旋转平台，包括中空的壳体，其结构特点在于：
所述壳体内安装伺服电机、减速机构及输出盘；
所述减速机构包括安装在所述伺服电机的输出轴上的偏心套、摆线轮及内齿圈，所述偏心套上经第二轴承支撑安装所述摆线轮的一端，所述摆线轮的另一端经万向联轴器与所述壳体连接，同时所述摆线轮内啮合于内齿圈，所述内齿圈经第一轴承支撑安装在所述壳体内，且所述内齿圈的齿数比所述摆线轮的齿数大1，所述内齿圈的端部固定连接输出盘；
所述输出盘连接编码器，且所述编码器的输出信号接入所述伺服电机的控制电路中。
本发明通过将伺服电机的输出轴直接作为后续减速机构的输入轴，使本发明伺服电机及减速机构以零间隙整合为一体，整体结构紧凑，制作成本低，性能稳定。另外，本发明减速机构的输出盘连接编码器，编码器的输出信号接入伺服电机的控制电路中，从而可利用编码器将输出盘的角位移信号以减速比同等的倍数反馈给作为输入动力的伺服电机的控制电路，使本发明精密旋转工作平台的输入驱动和输出形成一精密的闭环控制***，伺服电机根据反馈信号精准调节旋转角位，使输出盘能以要求的输出参数精准运行，提高输出盘的输出精度。经实验证实，本发明输出盘的输出精度可达0.1弧分。
为使本发明结构更为紧凑，所述壳体内安装所述编码器，所述编码器的信号检测轴与所述输出盘固定连接。比如，所述编码器安装在所述伺服电机内，且所述编码器的信号检测轴穿过所述伺服电机的输出轴与所述输出盘固定连接。
为进一步提高编码器的检测精度，提高本发明输出盘的输出精度，所述输出盘的一端伸出所述壳体外，且所述输出盘的伸出端直径大于所述壳体的外径，所述输出盘的伸出端底部安装所述编码器。
优选地，所述壳体包括依次连接成一体的底座、支架和上盖，所述上盖的中部开口，所述输出盘安装在所述开口内。
优选地，所述支架经轴承支撑安装在所述伺服电机的输出轴上，所述摆线轮经万向联轴器连接所述支架。
优选地，所述减速机构的部分嵌入安装在所述伺服电机内，以使本发明的结构更为紧凑、小巧。
为使本发明结构更为紧凑，输出精度更高，所述第一轴承的内圈与所述内齿圈为一体结构，即所述第一轴承的内圈的内壁上加工出所述内齿圈的内齿。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一体化精密旋转平台第一实施例的剖视结构图。
图2为本发明一体化精密旋转平台第二实施例的剖视结构图。
图3为本发明一体化精密旋转平台第三实施例的剖视结构图。
在图中：1、底座；2、电机壳；3、定子；4、转子；5、输出轴；6、底盖；7、第四轴承；8、万向联轴器；9、编码器；10、第一轴承；11、内齿圈；12、摆线轮；13、输出盘；14、偏心套；15、第三轴承；16、第二轴承；17、上盖；18、支架；
81、联接柱；82、滑孔；83、滑套；811、球体；831、球形腔；91、信号检测轴。
具体实施方式
以下结合具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。
为了便于描述，各部件的相对位置关系，如：上、下、左、右等的描述均是根据说明书附图的布图方向来进行描述的，并不对本专利的结构起限定作用。
如图1所示，本发明一体化精密旋转平台第一实施例包括中空的壳体，所述壳体内安装伺服电机、减速机构及输出盘13。
所述壳体包括依次连接成一体的底座1、支架18和上盖17，所述上盖17的中部开口。
所述底座1内安装伺服电机。所述伺服电机包括电机壳2、定子3、转子4及输出轴5，转子4安装在定子3内，且转子4及输出轴5连接成一体。
所述减速机构包括偏心套14、摆线轮12及内齿圈11。所述偏心套14固定安装在所述伺服电机的输出轴5上，所述偏心套14上经第二轴承16支撑安装摆线轮12的一端，摆线轮12的另一端经万向联轴器8连接所述支架18，同时所述摆线轮12内啮合于所述内齿圈11。所述内齿圈11经第一轴承10支撑安装在所述支架18及上盖17内，且所述上盖17的开口内间隙安装输出盘13，所述内齿圈11固定连接所述输出盘13。
为使本发明的结构更为紧凑，所述减速机构的局部嵌入安装在所述伺服电机的输出轴5内。
为使本发明的精度更高、结构更紧凑，本实施例中，所述内齿圈通过直接利用第一轴承10的内圈加工而得，即直接在第一轴承10内圈的内壁上加工出内齿圈的内齿。显然，本发明也可采用内齿圈11与第一轴承10分立的结构。
所述万向联轴器8包括固定连接在摆线轮12上的多个联接柱81、在所述支架18上对应各联接柱81设置的滑孔82和滑动配合设置在滑孔82内的滑套83，各联接柱81的端部分别设置球体811，各滑套83内分别设置球形腔831，各联接柱81的端部球体811分别置于一滑套83的球形腔831内，且所述球体811与所述球形腔831形成球面配合。
所述内齿圈11的轴线与伺服电机的输出轴5的轴线重合，所述摆线轮12的轴线与所述伺服电机的输出轴5的轴线成一夹角，各球体811的球心位于同一平面上。
所述内齿圈11的内腔均布有第一锥齿，所述摆线轮12的外周平均分布第二锥齿，第一锥齿与第二锥齿啮合，且第一锥齿的齿数比第二锥齿的齿数大1，即第一锥齿多一个齿。
所述伺服电机的电机壳2内安装编码器9，所述编码器9的信号检测轴91穿过所述伺服电机的输出轴与所述输出盘13固定连接，且所述编码器9的输出信号接入所述伺服电机的控制电路中。
本实施例中用到的编码器9为市购作品，且编码器9的输出信号接入伺服电机的控制电路中对伺服电机的转动角位移进行控制是本领域现有技术。
本发明使用时，输出轴5输出动力，偏心套14随输出轴5同时旋转并传递动力至摆线轮12，由于摆线轮12的一端通过万向联轴器8连接固定在支架18上，故摆线轮12会在偏心套14的偏心力作用下相对输出轴5进行摆动的同时，与内齿圈11啮合，又由于第一锥齿相对第二锥齿多一个齿，因而当输出轴5旋转一圈时，内齿圈11通过摆线轮12的作用转动一个齿，即内齿圈11实现了减速，输出盘13连接内齿圈11，故输出盘13随内齿圈11一起低速旋转一位移。在此过程中，编码器9通过其信号检测轴91检测输出盘13的角位移，并将此角位移信号与设定的输出盘角位移标准值进行比较后反馈给伺服电机的控制电路，伺服电机作出相应的控制调整，使输出盘13的角位移更接近设定的输出盘角位移。
如图2所示，本发明一体化精密旋转平台第二实施例大致结构与第一实施例相同，不同之处在于，本实施例中万向联轴器8的联接柱81直接安装在滑孔82内，不再设置滑套83，且各联接柱81的端部分别设置的是类球体812，各滑孔82内分别设置类球形腔821，各联接柱81的端部类球体812分别置于一滑孔82的类球形腔821内，且所述类球体812与所述类球形腔821形成球面配合。
如图3所示，本发明一体化精密旋转平台第三实施例大致结构与第一实施例相同，不同之处在于，本实施例中输出盘13的一端伸出所述上盖17外，且所述输出盘13的伸出端直径大于所述壳体的外径，所述输出盘13的伸出端底部安装所述编码器9，即编码器9外置在所述壳体外。
以上所述，仅为本发明的具体实施方案，但本发明的保护范围不限于此，任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims (8)

1.一种一体化精密旋转平台，包括中空的壳体，其特征在于，
所述壳体内安装伺服电机、减速机构及输出盘(13)；
所述减速机构包括安装在所述伺服电机的输出轴(5)上的偏心套(14)、摆线轮(12)及内齿圈(11)，所述偏心套上经第二轴承(16)支撑安装所述摆线轮(12)的一端，所述摆线轮的另一端经万向联轴器(8)与所述壳体连接，同时所述摆线轮内啮合于内齿圈(11)，所述内齿圈经第一轴承(10)支撑安装在所述壳体内，且所述内齿圈的齿数比所述摆线轮的齿数大1，所述内齿圈的端部固定连接输出盘(13)；
所述输出盘连接编码器，且所述编码器的输出信号接入所述伺服电机的控制电路中。
2.根据权利要求1所述的一体化精密旋转平台，其特征在于，所述壳体内安装所述编码器，所述编码器的信号检测轴与所述输出盘固定连接。
3.根据权利要求2所述的一体化精密旋转平台，其特征在于，所述编码器安装在所述伺服电机内，且所述编码器的信号检测轴穿过所述伺服电机的输出轴与所述输出盘固定连接。
4.根据权利要求2所述的一体化精密旋转平台，其特征在于，所述输出盘的一端伸出所述壳体外，且所述输出盘的伸出端直径大于所述壳体的外径，所述输出盘的伸出端底部安装所述编码器。
5.根据权利要求1所述的一体化精密旋转平台，其特征在于，所述壳体包括依次连接成一体的底座(1)、支架(18)和上盖(17)，所述上盖的中部开口，所述输出盘安装在所述开口内。
6.根据权利要求5所述的一体化精密旋转工作平台，其特征在于，所述支架经第四轴承(7)支撑安装在所述伺服电机的输出轴上，所述摆线轮经所述万向联轴器(8)连接所述支架。
7.根据权利要求5所述的一体化精密旋转工作平台，其特征在于，所述减速机构的部分嵌入安装在所述伺服电机内。
8.根据权利要求1所述的一体化精密旋转平台，其特征在于，所述第一轴承的内圈与所述内齿圈为一体结构，即所述第一轴承的内圈的内壁上加工出所述内齿圈的内齿。
CN202210966099.5A 2022-08-12 2022-08-12 一体化精密旋转平台 Pending CN115325142A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210966099.5A CN115325142A (zh) 2022-08-12 2022-08-12 一体化精密旋转平台

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210966099.5A CN115325142A (zh) 2022-08-12 2022-08-12 一体化精密旋转平台

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115325142A true CN115325142A (zh) 2022-11-11

Family

ID=83924100

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210966099.5A Pending CN115325142A (zh) 2022-08-12 2022-08-12 一体化精密旋转平台

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115325142A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112109113B (zh) 一体化外骨骼机器人关节组件
CN108638118B (zh) 一体化机器人关节驱动装置
CN201792207U (zh) 一种回转工作台
CN109551513A (zh) 一种多功能高度集成模块化机器人关节
CN104690562A (zh) 一种大型主轴直驱式回转工作台结构
CN204449914U (zh) 一种大型主轴直驱式回转工作台结构
CN201316907Y (zh) 基于内转子力矩电机的直驱式双轴转台
CN113894838B (zh) 一种扁平型谐波减速模块化驱动关节
CN205237551U (zh) 双外齿轮副消隙闭式静压支承回转工作台
CN114012458A (zh) 一种组合式无侧隙精密大扭矩回转台
CN115325142A (zh) 一体化精密旋转平台
CN110802422B (zh) 一种无回差机床转台
CN217842605U (zh) 精密旋转平台
CN208409914U (zh) 一体化机器人关节驱动装置
CN217842603U (zh) 一种旋转工作平台
CN209170132U (zh) 回转分度机构用电机一体化模块
CN203380623U (zh) 龙门式五轴联动立式加工中心的双回转工作台
CN210715752U (zh) 伺服旋转中空平台的输入端结构
CN100563919C (zh) 直驱式主轴头组件及其制造方法与综合加工机
CN210108295U (zh) 一种行星齿转台
CN216097517U (zh) 高精度电动五轴数控转台
JP2012241723A (ja) 減速機構、ロボット用の関節装置
CN218082780U (zh) 机器人关节及机器人
CN212480022U (zh) 一种新型的中空旋转平台结构
CN216478714U (zh) 一种小型高精度高刚性动平衡减速马达

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination