[发明专利]一种基于谐波传动减速的小型伺服定位转台

说明书

技术领域

本发明涉及伺服定位转台，特别是一种基于谐波传动减速的小型伺服定位转台。

背景技术

在工程实际应用中，小型伺服位置转台通常在监控行业的精密设备中用作定位平台，在微装配过程中用作精确调整零件姿态的执行部件，以及在测控系统中用作基础平台等。但是常规的伺服定位转台在尺寸、载荷、精度之间难以达到最佳平衡。常规的小型伺服定位转台的驱动方式普遍采用的方案是电机减速后直接驱动，主要包括底座、转台主体、旋转支架、伺服电机、光电码盘、限位开关、齿轮减速器和运动控制与通讯电路板。这种方案具有较好的伺服特性和动态特性，但是由于这种传动方式带来的误差使得转台的定位精度和重复定位精度相对较低，同时在外形尺寸和重量都有严格限制的情况下，这种方案也难以满足小尺寸大载荷的要求。

发明内容

本发明目的在于提供一种基于谐波传动减速的小型伺服定位转台，解决由于常规的小型伺服定位转台带来的误差使得转台的定位精度和重复定位精度相对较低，同时在外形尺寸和重量都有严格限制的情况下，这种方案也难以满足小尺寸大载荷的要求的问题。

一种基于谐波传动减速的小型伺服定位转台，包括：底座、转台主体、旋转支架、运动控制与通讯电路板、水平伺服电机、水平限位开关、水平光电码盘、俯仰伺服电机、俯仰光电码盘和俯仰限位开关，还包括：水平谐波传动组件、俯仰谐波传动组件、滑动轴承、输入同步带轮、输出同步带轮、同步带、左深沟球轴承、右深沟球轴承、水平传动轴、俯仰左轴、俯仰右轴、电机安装支架、无线收发器、水平伺服驱动卡和俯仰伺服驱动卡；所述水平谐波传动组件，包括：波形发生器A、柔轮A和钢轮A；所述俯仰谐波传动组件，包括：波形发生器B、柔轮B和钢轮B。水平伺服电机置于转台主体上并与转台主体螺钉安装，水平伺服电机的输出轴与水平传动轴通过键连接，水平传动轴与波形发生器A键连接，钢轮A置于转台主体上并通过滑动轴承连接，水平限位开关置于转台主体上并与转台主体螺钉连接，水平光电码盘与水平伺服电机顶部螺钉连接；俯仰伺服电机与电机安装支架螺钉连接，电机安装支架置于转台主体上并与其螺钉连接，俯仰光电码盘与俯仰伺服电机顶部螺钉连接，俯仰电机输出轴与输入同步带轮通过键连接，输入同步带轮与输出同步带轮通过同步带连接，输出同步带轮与俯仰左轴通过键连接，俯仰左轴置于转台主体上并通过左深沟球轴承连接，同时俯仰左轴与波形发生器B键连接，钢轮B与旋转支架螺钉连接，俯仰右轴与旋转支架通过右深沟球轴承连接，右深沟球轴承置于转台主体上，俯仰限位开关置于转台主体上并与转台主体螺钉连接，水平伺服驱动卡置于转台主体上并与转台主体螺钉连接，俯仰伺服驱动卡置于转台主体上并与转台主体螺钉连接，运动控制与通讯电路板置于转台主体上并与转台主体螺钉连接，无线收发器置于转台主体上并与转台主体螺钉连接。

转台工作时，运动控制与通讯电路板通过无线收发器先接收位置控制指令，指令分解后分别发送到水平伺服驱动卡和俯仰伺服驱动卡，水平伺服驱动卡接收指令后驱动水平伺服电机带动波形发生器A旋转，波形发生器A通过柔轮A带动钢轮A旋转，钢轮A进而带动转台主体水平旋转。俯仰伺服驱动卡接收指令后驱动俯仰伺服电机旋转，俯仰伺服电机带动输入同步带轮旋转，并通过同步带带动输出同步带轮旋转，输出同步带轮通过俯仰左轴带动波形发生器B旋转，波形发生器B通过柔轮B带动钢轮B旋转，钢轮B进而带动旋转支架做俯仰关节转动。

本转台采用具有极低回程误差的谐波传动减速器可保证较高的定位精度和重复定位精度，同时转台驱动和传动系统尺寸小、扭矩大、搭载能力强，可以满足小型转台应用场合的定位需求。

附图说明

图1  一种基于谐波传动减速的小型伺服定位转台的结构图；

图2  一种基于谐波传动减速的小型伺服定位转台的截面图；

图3  一种基于谐波传动减速的小型伺服定位转台的水平谐波传动组件的分解示意图；

图4  一种基于谐波传动减速的小型伺服定位转台的俯仰谐波传动组件的分解示意图。