[实用新型]一种线性匀速正弦机构及转台

说明书

本实用新型提出一种线性匀速正弦机构及转台，涉及精密机械制造领域，该线性匀速正弦机构包括电机、丝杠、机架、拨叉片和连接轴承，机架上开设有第一安装槽，丝杠由电机驱动并能转动地安装在第一安装槽内，丝杠沿第一安装槽的轴向设置，拨叉片套设在丝杠外并与丝杠螺纹配合，拨叉片能沿第一安装槽的轴向往复移动，拨叉片上开设有第一连接槽，连接轴承垂直于丝杠设置并插设在第一连接槽内，连接轴承的外壁与第一连接槽的侧壁滑动配合，第一连接槽的侧壁上具有与连接轴承对应配合的滑动面，滑动面为沿连接轴承的滑动方向连续凹凸设置的正弦曲面。本实用新型提出的线性匀速正弦机构及转台能够校正传统正弦机构运动产生的非线性误差。

技术领域

本实用新型涉及精密机械制造领域，特别涉及一种线性匀速正弦机构及转台。

背景技术

在自动化领域，经常需要精密的小角度对位运动。在这种应用中，往往行程不大，但要求运动高分辨率高，响应速度快，寿命长，运动可靠。现有技术中实现上述功能的一般使用蜗轮蜗杆机构和正弦机构。

蜗轮蜗杆机构，利用蜗轮蜗杆将电机的旋转运动转换为转台台面的往复转动，电机的旋转角度与台面的旋转角度有线性比例关系，等于传动比，容易计算。但蜗轮蜗杆机构不适合小行程的往复运动，否则会对蜗轮蜗杆接触面行程严重磨损。由于机械工艺问题传动比不能做的太小，影响响应速度。

正弦运动机构包括电机、丝杠、拨叉片和连接轴承，丝杠在电机的推动下，可以实现拨叉片往复运动，拨叉片带动连接轴承往复运动，同时在左右方向留有滑动和转动的空间，连接轴承带动台面往复转动。正弦运动机构的运动等效几何结构如图6所示，其中，c为台面的半径是指台面中心到连接轴承中心的距离，是一个定值；a为推杆运动是指推杆运动的距离(即拨叉片的移动距离)，是一个可控的距离；b为拨叉片滑动面是一个被动运动的滑动直线，是一个随动的变量；θ是指台面的旋转角度；具体的，台面的旋转角度与推杆运动的距离的对应关系如下：

sinθ＝a/c

也因此得名正弦转台。

但是，由于机械原理的问题，推杆运动距离a与台面的旋转角度θ，不是线性对应关系。在工程上为了换算方便只能近似的认为是线性对应。下表是以台面半径为30mm为例，实际的对应关系是：

θ＝arc sin(a/30)

工程上为了简化，近似的对应线性方程为：

θ＝1.913×a

因此，近似的线性方程与实际的对应关系之间存在误差；并且最大线性误差可达0.19％，严重影响的对位运动的精度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种线性匀速正弦机构及转台，能够校正传统正弦机构运动产生的非线性误差。

为达到上述目的，本实用新型提出一种线性匀速正弦机构，包括电机、丝杠、机架、拨叉片和连接轴承，其中，所述机架上开设有第一安装槽，所述丝杠由所述电机驱动并能转动地安装在所述第一安装槽内，所述丝杠沿所述第一安装槽的轴向设置，所述拨叉片套设在所述丝杠外并与所述丝杠螺纹配合，所述拨叉片能沿所述第一安装槽的轴向往复移动，所述拨叉片上开设有第一连接槽，所述连接轴承垂直于所述丝杠设置并插设在所述第一连接槽内，所述连接轴承的外壁与所述第一连接槽的侧壁滑动配合，所述第一连接槽的侧壁上具有与所述连接轴承对应配合的滑动面，所述滑动面为沿所述连接轴承的滑动方向连续凹凸设置的正弦曲面。

如上所述的线性匀速正弦机构，其中，所述丝杠的两端分别通过第一安装轴承能转动地安装在所述机架上，所述丝杠的一端穿过对应配合的所述第一安装轴承与所述电机相连接。

如上所述的线性匀速正弦机构，其中，所述拨叉片包括拨叉片本体和连接螺母，所述拨叉片本体上开设有所述第一连接槽并固定连接在所述连接螺母上，所述连接螺母套设在所述丝杠外并与所述丝杠螺纹配合。