一種精密數(shù)控轉(zhuǎn)軸系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種精密數(shù)控轉(zhuǎn)軸系統(tǒng)，包括機(jī)架、輸出軸和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，輸出軸通過主軸承可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在機(jī)架上，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括兩套驅(qū)動(dòng)裝置，驅(qū)動(dòng)裝置包括曲柄滑塊機(jī)構(gòu)和絲桿螺母機(jī)構(gòu)；曲柄滑塊機(jī)構(gòu)滑塊的導(dǎo)軌固定在機(jī)架上，曲柄與機(jī)架的鉸接端與輸出軸固定，相對(duì)于輸出軸的旋轉(zhuǎn)角度，兩套曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)相互錯(cuò)開；絲桿螺母機(jī)構(gòu)的絲桿通過絲桿軸承安裝在機(jī)架上，螺母與曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的滑塊連接；兩套驅(qū)動(dòng)裝置的絲桿同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，螺母帶動(dòng)滑塊平移，兩套曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的曲柄共同帶動(dòng)輸出軸旋轉(zhuǎn)。本發(fā)明通過兩套驅(qū)動(dòng)裝置共同驅(qū)動(dòng)輸出軸做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，可以有效避免一套曲柄滑塊機(jī)構(gòu)可能出現(xiàn)的死點(diǎn)問題，可以實(shí)現(xiàn)360度旋轉(zhuǎn)定位。
【專利說明】一種精密數(shù)控轉(zhuǎn)軸系統(tǒng)
[【技術(shù)領(lǐng)域】]
[0001]本發(fā)明涉及精密定位系統(tǒng)，尤其涉及一種精密數(shù)控轉(zhuǎn)軸系統(tǒng)。
[【背景技術(shù)】]
[0002]在旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)控制的應(yīng)用場(chǎng)合，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)直接連接執(zhí)行機(jī)構(gòu)的組合方式固然具有間隙小，重復(fù)精度高的特點(diǎn)，但其缺點(diǎn)也是顯而易見的，即由于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的技術(shù)限制，用于定位的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的輸出扭矩往往比較低，難以滿足實(shí)際需要。
[0003]在電動(dòng)機(jī)與執(zhí)行機(jī)構(gòu)的各種組合方式中，一般會(huì)以各種減速比的減速機(jī)連接，通過減速機(jī)增大輸出扭矩，以滿足實(shí)際需求。由于減速機(jī)通常由幾組齒輪相互配合組成，而齒輪機(jī)構(gòu)屬于運(yùn)動(dòng)高副，配合公差一般比較大，難以滿足精密定位的需要。
[0004]而且，目前市場(chǎng)上高精度低間隙的減速機(jī)往往價(jià)格不菲，不適合工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)大范圍推廣。
[0005]采用一套曲柄滑塊機(jī)構(gòu)控制輸出軸旋轉(zhuǎn)會(huì)有死點(diǎn)，無法實(shí)現(xiàn)360度旋轉(zhuǎn)定位。[
【發(fā)明內(nèi)容】
]
[0006]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輸出軸旋轉(zhuǎn)不會(huì)出現(xiàn)死點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)360度旋轉(zhuǎn)定位的精密數(shù)控轉(zhuǎn)軸系統(tǒng)。
[0007]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種通過預(yù)緊能夠做到零間隙、輸出精度高的精密數(shù)控轉(zhuǎn)軸系統(tǒng)。
[0008]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是，一種精密數(shù)控轉(zhuǎn)軸系統(tǒng)，包括機(jī)架、輸出軸和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，所述的輸出軸通過主軸承可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在機(jī)架上，所述的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括兩套驅(qū)動(dòng)裝置，所述的驅(qū)動(dòng)裝置包括曲柄滑塊機(jī)構(gòu)和絲桿螺母機(jī)構(gòu)；曲柄滑塊機(jī)構(gòu)滑塊的導(dǎo)軌固定在機(jī)架上，曲柄與機(jī)架的鉸接端與輸出軸固定，相對(duì)于輸出軸的旋轉(zhuǎn)角度，兩套曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)相互錯(cuò)開；絲桿螺母機(jī)構(gòu)的絲桿通過絲桿軸承安裝在機(jī)架上，螺母與曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的滑塊連接；兩套驅(qū)動(dòng)裝置的絲桿同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，螺母帶動(dòng)滑塊平移，兩套曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的曲柄共同帶動(dòng)輸出軸旋轉(zhuǎn)。
[0009]以上所述的精密數(shù)控轉(zhuǎn)軸系統(tǒng)，驅(qū)動(dòng)裝置的絲桿與導(dǎo)軌平行安裝，所述的螺母固定在滑塊上或與滑塊為一體。
[0010]以上所述的精密數(shù)控轉(zhuǎn)軸系統(tǒng)，兩套曲柄滑塊機(jī)構(gòu)共用同一個(gè)曲柄和同一個(gè)曲柄銷，兩套曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的連桿長(zhǎng)度相等，導(dǎo)軌平行。
[0011]以上所述的精密數(shù)控轉(zhuǎn)軸系統(tǒng)，所述的主軸承、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的連桿軸承和連桿滑塊軸承是經(jīng)過預(yù)緊的滾珠軸承；絲桿螺母機(jī)構(gòu)是經(jīng)過預(yù)緊的滾珠絲桿螺母機(jī)構(gòu)，導(dǎo)軌和滑塊組合是經(jīng)過預(yù)緊的直線滾珠導(dǎo)軌總成。
[0012]以上所述的精密數(shù)控轉(zhuǎn)軸系統(tǒng)，驅(qū)動(dòng)裝置包括電動(dòng)機(jī)，絲桿螺母機(jī)構(gòu)的絲桿由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，電動(dòng)機(jī)是伺服電動(dòng)機(jī)或步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。
[0013]以上所述的精密數(shù)控轉(zhuǎn)軸系統(tǒng)，包括控制器，所述的電動(dòng)機(jī)由控制器驅(qū)動(dòng)；控制器中存儲(chǔ)有輸出軸轉(zhuǎn)角與兩套驅(qū)動(dòng)裝置滑塊行程與輸出軸轉(zhuǎn)角的對(duì)應(yīng)表或兩套驅(qū)動(dòng)裝置絲桿轉(zhuǎn)角與輸出軸轉(zhuǎn)角的對(duì)應(yīng)表，控制器根據(jù)所述的對(duì)應(yīng)表分別驅(qū)動(dòng)兩套驅(qū)動(dòng)裝置的電動(dòng)機(jī)，將輸出軸旋轉(zhuǎn)到需要的位置。
[0014]本發(fā)明的精密數(shù)控轉(zhuǎn)軸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通過兩套驅(qū)動(dòng)裝置共同驅(qū)動(dòng)輸出軸做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，可以有效避免一套曲柄滑塊機(jī)構(gòu)可能出現(xiàn)的死點(diǎn)問題，可以實(shí)現(xiàn)360度旋轉(zhuǎn)定位。
[【專利附圖】

【附圖說明】]
[0015]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0016]圖1是本發(fā)明實(shí)施例精密數(shù)控轉(zhuǎn)軸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
[0017]圖2是本發(fā)明實(shí)施例精密數(shù)控轉(zhuǎn)軸系統(tǒng)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖。
[0018]圖3是本發(fā)明實(shí)施例精密數(shù)控轉(zhuǎn)軸系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。
[0019]圖4是本發(fā)明實(shí)施例滑塊行程與輸出軸轉(zhuǎn)角對(duì)應(yīng)曲線圖。
[【具體實(shí)施方式】]
[0020]本發(fā)明實(shí)施例精密數(shù)控轉(zhuǎn)軸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括機(jī)架(圖1中未示出)、輸出軸20、控制器(圖中未示出)和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括兩套驅(qū)動(dòng)裝置，每套驅(qū)動(dòng)裝置包括一套曲柄滑塊機(jī)構(gòu)和一套絲桿螺母機(jī)構(gòu)。相對(duì)于輸出軸20的旋轉(zhuǎn)角度，兩套曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)相互錯(cuò)開。
[0021]兩套曲柄滑塊機(jī)構(gòu)共用同一個(gè)曲柄9和同一個(gè)曲柄銷9a。曲柄9固定在輸出軸20的上端，旋轉(zhuǎn)輸出軸20通過主軸承8安裝在機(jī)架上，輸出軸20受主軸承8的約束由曲柄9帶動(dòng)同步做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
[0022]第一套曲柄滑塊機(jī)構(gòu)包括連桿3、連桿滑塊軸承2、滑塊I和導(dǎo)軌12，導(dǎo)軌12固定在機(jī)架上。連桿3的一端通過連桿軸承10與曲柄銷9a鉸接，另一端通過連桿滑塊軸承2與滑塊I鉸接。
[0023]第一套絲桿螺母機(jī)構(gòu)包括絲桿11和螺母14，絲桿11通過軸承安裝在機(jī)架上，由電動(dòng)機(jī)17通過聯(lián)軸器驅(qū)動(dòng)。螺母14與第一套曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的滑塊I連接，螺母14固定在滑塊I上或與滑塊I為一體。
[0024]第二套曲柄滑塊機(jī)構(gòu)包括連桿4、連桿滑塊軸承5、滑塊6和導(dǎo)軌13，導(dǎo)軌13固定在機(jī)架上。連桿4的一端通過連桿軸承10與曲柄銷9a鉸接，另一端通過連桿滑塊軸承5與滑塊6鉸接。
[0025]第二套絲桿螺母機(jī)構(gòu)包括絲桿7和螺母15，絲桿7通過軸承安裝在機(jī)架上，由電動(dòng)機(jī)18通過聯(lián)軸器驅(qū)動(dòng)。螺母15與第二套曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的滑塊6連接，螺母15固定在滑塊6上或與滑塊6為一體。
[0026]其中，電動(dòng)機(jī)17和18可以是伺服電動(dòng)機(jī)或步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。主軸承8、連桿軸承10、連桿滑塊軸承2和5是經(jīng)過預(yù)緊的滾珠軸承；絲桿螺母機(jī)構(gòu)是經(jīng)過預(yù)緊的滾珠絲桿螺母機(jī)構(gòu)，導(dǎo)軌和滑塊組合是經(jīng)過預(yù)緊的直線滾珠導(dǎo)軌總成，通過預(yù)緊實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)部件的零間隙。
[0027]導(dǎo)軌12和絲桿11平行安裝，共同約束滑塊I沿著導(dǎo)軌12和絲桿11的軸向方向運(yùn)動(dòng)；
[0028]導(dǎo)軌13和絲桿7平行安裝，共同約束滑塊6沿著導(dǎo)軌13和絲桿7的軸向方向運(yùn)動(dòng)；
[0029]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，本實(shí)施例的特點(diǎn)之一為絲桿11、絲桿7、導(dǎo)軌12、導(dǎo)軌13的軸線共面平行。
[0030]滑塊I和滑塊6分別沿導(dǎo)軌12和導(dǎo)軌13的軸線運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)連桿滑塊軸承2和連桿滑塊軸承5隨之做直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
[0031 ] 電動(dòng)機(jī)17和電動(dòng)機(jī)18工作時(shí)，絲桿11和絲桿7通過螺母14和螺母15帶動(dòng)滑塊I和滑塊6沿各自的導(dǎo)軌作直線運(yùn)動(dòng)。在滑塊I和滑塊6的帶動(dòng)下，連桿3和連桿4分別驅(qū)動(dòng)曲柄9繞主軸承8的軸心做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
[0032]于是，通過滑塊I和滑塊6在導(dǎo)軌12和導(dǎo)軌13上的平移運(yùn)動(dòng)，并在連桿滑塊軸承
2、連桿滑塊軸承5、連桿3、連桿4、連桿軸承10和主軸承8的共同約束作用下，實(shí)現(xiàn)了驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)輸出軸20的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
[0033]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，本實(shí)施例特點(diǎn)之一為連桿3和連桿4長(zhǎng)度相等。
[0034]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，本實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)輸出軸20的終端安裝有絕對(duì)編碼器，通過閉環(huán)控制消除電氣定位誤差。
[0035]于是，給定滑塊I和滑塊6分別在導(dǎo)軌12和導(dǎo)軌13軸線方向的平行移動(dòng)量，即可確定旋轉(zhuǎn)輸出軸20對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)角度增量，實(shí)現(xiàn)精確的角度定位。
[0036]下面對(duì)本發(fā)明精密數(shù)控轉(zhuǎn)軸系統(tǒng)做簡(jiǎn)要的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析。
[0037]如圖2和圖3所示，在平行于絲桿7、絲桿11、導(dǎo)軌12、導(dǎo)軌13組成的平面的方向，以主軸承8的軸心為坐標(biāo)原點(diǎn)0，以絲桿7、絲桿11、導(dǎo)軌12、導(dǎo)軌13的長(zhǎng)軸方向作為X軸，垂直于絲桿7、絲桿11、導(dǎo)軌12、導(dǎo)軌13的方向作為Y軸，建立XY坐標(biāo)系。
[0038]分別以軸承2的軸心為B (Xb, Yb)，軸承5的軸心為C (Xe, Yc)，連桿軸承10的軸心為A(Xa，Ya)。設(shè)定特定時(shí)刻OA與X軸的夾角為alpha，于是，模型轉(zhuǎn)化為已知0A，求滑塊位置的問題，即機(jī)構(gòu)的反解。
[0039]根據(jù)三角函數(shù)公式易得，
[0040]Xa = 0A*cos (alpha) (I)
[0041]Ya = 0A*sin (alpha) (2)
[0042]又AB和AC的長(zhǎng)度為已知，即
[0043]AB = sqr ((Xb-Xa) * (Xb-Xa) + (Yb-Ya) * (Yb-Ya)) (3)
[0044]AC = sqr ((Xc-Xa) * (Xc-Xa) + (Yc-Ya) * (Yc-Ya)) (4)
[0045]將(I)、(2)式代入(3)、(4)式,可得Xb、Yb和alpha的關(guān)系式以及Xc、Yc和alpha的關(guān)系式，將上述兩個(gè)關(guān)系式分別以函數(shù)G (Yb，Alpha，AB)和G (Yc，Alpha，AB)代替，即:
[0046]Xb = G (Yb, alpha, AB) (5)
[0047]Xe = H (Yc, alpha, AC) (6)
[0048]其中，Yb\Yc\alpha\AB\AC為相應(yīng)的變量。考慮到機(jī)械安裝完成后，Yb\Yc\AB\AC實(shí)際上已經(jīng)是固定的常量，于是可以認(rèn)為Xb是關(guān)于alpha的函數(shù)，Xe也是關(guān)于alpha的函數(shù)，并且此兩個(gè)函數(shù)的解析式也是已知。不妨分別稱之為函數(shù)g和函數(shù)h，因此(5)式和(6)式分別可以簡(jiǎn)化如下:
[0049]Xb = g (alpha) (7)
[0050]Xe = h (alpha) (8)
[0051]上述(7)和⑶式的意義很明顯，如需驅(qū)動(dòng)曲柄9 (輸出軸)轉(zhuǎn)動(dòng)alpha角度，只需按照式(7)和式(8)的函數(shù)關(guān)系算出相應(yīng)的Xb和Xe，然后執(zhí)行定位即可。
[0052]需要特別說明的是，本發(fā)明以上實(shí)施例通過滑塊1、滑塊6共同驅(qū)動(dòng)曲柄9繞主軸承8做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，固然可以避免單獨(dú)采用滑塊I或者滑塊6單獨(dú)驅(qū)動(dòng)曲柄9繞主軸承8做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)可能出現(xiàn)的死點(diǎn)問題，但對(duì)滑塊I和滑塊6運(yùn)動(dòng)的配合提出了更高的要求。實(shí)際上，本發(fā)明以上實(shí)施例采用的技術(shù)方案屬于一種過約束結(jié)構(gòu)，實(shí)際運(yùn)用中需要按照各個(gè)機(jī)構(gòu)的位置關(guān)系嚴(yán)格確定滑塊I和滑塊6的位置關(guān)系，方能達(dá)成本發(fā)明的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)，同時(shí)避免機(jī)構(gòu)干涉。
[0053]為了更好地說明本發(fā)明以上實(shí)施例的控制方法，下面對(duì)控制系統(tǒng)的原理作簡(jiǎn)要介紹。應(yīng)當(dāng)說明的是，本發(fā)明控制系統(tǒng)的實(shí)施例僅僅是用來更好的闡述本發(fā)明，并不用以限制本發(fā)明。
[0054]根據(jù)上述分析，參考(7)式和⑶式，對(duì)應(yīng)于特定的角度alpha，根據(jù)函數(shù)g(alpha)和函數(shù)h(alpha)的解析式，可以得出對(duì)應(yīng)的滑塊I和滑塊6的在坐標(biāo)系XY中X方向位置坐標(biāo)Xb和Xe。
[0055]進(jìn)一步地，記alphaO為當(dāng)前曲柄9在坐標(biāo)系XY中的角度，記alphal為曲柄9在坐標(biāo)系XY中的目標(biāo)定位角度，于是定位動(dòng)作的角度增量記為deltaAngle，則
[0056]deltaAngle = alphal-alphaO (9)
[0057]記角度增量微分步距為deltaAngleDiv,其表示整個(gè)定位的角度增量deltaAngle實(shí)際上有N個(gè)角度增量微分步距疊加完成，其中，
[0058]N= int (deltaAngle/deltaAngleDiv) (10)
[0059]N個(gè)角度增量微分步距完成后如果還有角度余量，直接定位到alphal位置處，完成定位。
[0060]這樣，中的定位過程由N步或者N+1步完成，為方便表述，不妨將定位過程記為M步，M = N 或 M = N+1。
[0061]于是,通過M步定位，實(shí)際上將alphaO到alphal的角度增量deltaAngle細(xì)分成M段，即
[0062]AlphaO------?.alphaO+l*deItaAngleDiV
[0063]alphaO+l*deItaAngleDiV------?.alpha0+2*deItaAngleDiv
[0064]alpha0+2*deItaAngleDiV------?.alpha0+3*deItaAngleDiv
[0065]alpha0+3*deItaAngleDiV------?.alpha0+4*deItaAngleDiv
[0066]alpha0+4*deItaAngleDiV------?.alpha0+5*deItaAngleDiv
[0067].................................................................................
[0068]....................................?.alphal
[0069]對(duì)應(yīng)上述過程，設(shè)定一變量i表示第i個(gè)細(xì)分序號(hào)，于是第i次細(xì)分后，當(dāng)前角度
[0070]alpha = alphaO+i*deItaAngleDiv (11)
[0071]根據(jù)(7)式和⑶式，即可得到對(duì)應(yīng)于alpha時(shí)滑塊I和滑塊6的X位置坐標(biāo)Xb和Xe。
[0072]用橫坐標(biāo)表示角度坐標(biāo)的絕對(duì)值，范圍為(O。-360° );縱方向記錄滑塊I和滑塊6在角度alpha時(shí)的X軸位置，根據(jù)上述關(guān)系即可得到一張曲線圖，如圖4所示。
[0073]在機(jī)械結(jié)構(gòu)確定的情況下，圖4所示的曲線實(shí)際上也相應(yīng)地得到確定。圖4所示的曲線可以轉(zhuǎn)化為輸出軸轉(zhuǎn)角與滑塊I和滑塊6行程的對(duì)應(yīng)表，控制器只需根據(jù)對(duì)應(yīng)表通過兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)分別控制滑塊I和滑塊6按照?qǐng)D4所示各自曲線對(duì)應(yīng)的X坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)即可驅(qū)動(dòng)曲柄旋轉(zhuǎn)相應(yīng)的角度。
[0074]實(shí)際定位時(shí)，滑塊I和滑塊6對(duì)應(yīng)圖4的Xb0、Xc0按照?qǐng)D4各自曲線運(yùn)動(dòng)到Xbl、Xcl。即可驅(qū)動(dòng)曲柄9和輸出軸20繞主軸承8由角度anphaO轉(zhuǎn)動(dòng)到角度alphal。
[0075]實(shí)際上，滑塊I和滑塊6沿X軸的行程與絲桿11和絲桿7的轉(zhuǎn)角成線性關(guān)系，通過圖4完全可以得到與輸出軸20在0° -360°范圍內(nèi)對(duì)應(yīng)的絲桿11和絲桿7的轉(zhuǎn)角對(duì)應(yīng)表，存儲(chǔ)到控制器中，供對(duì)控制器對(duì)電動(dòng)機(jī)17和電動(dòng)機(jī)18實(shí)施控制，驅(qū)動(dòng)輸出軸20轉(zhuǎn)動(dòng)到指定的角度。
[0076]本發(fā)明的有益效果是:
[0077]1、精度高。機(jī)構(gòu)以絲桿、軸承、連桿等低組成，通過預(yù)緊能夠做到零間隙，并通過安裝在輸出軸上絕對(duì)編碼器實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制，精度高，有效解決了普通減速機(jī)間隙大的缺點(diǎn)；
[0078]2、相對(duì)與諧波減速機(jī)等間隙小的機(jī)構(gòu)，成本低，容易安裝；
[0079]3、結(jié)構(gòu)緊湊，節(jié)省空間，模塊化設(shè)計(jì)，方便安裝和移植。
[0080]3、穩(wěn)定耐磨耐用。運(yùn)動(dòng)部件用軸承、絲桿等機(jī)構(gòu)連接，硬度高適應(yīng)長(zhǎng)時(shí)間高頻率使用的場(chǎng)合。
[0081]本說明書實(shí)施例中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。
[0082]本說明書(包括任何附加權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個(gè)特征只是一系列等效或類似特征中的一個(gè)例子而已。
[0083]盡管本實(shí)施例的描述中較多地使用了滑塊、軸承、連桿、絲桿、主軸承、曲柄、絲桿、導(dǎo)軌、聯(lián)軸器、輸出軸等術(shù)語，但并不排除使用其它術(shù)語的可能性。使用這些術(shù)語僅僅是為了更方便地描述和解釋本發(fā)明的本質(zhì)；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發(fā)明精神相違背的。
[0084]以上，僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，上述方案中涉及到的如絕對(duì)編碼器、閉環(huán)控制、有預(yù)緊的滾珠絲桿、有預(yù)緊的直線滾珠導(dǎo)軌等手段和措施僅僅是本發(fā)明具體實(shí)施的一種優(yōu)選方案，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動(dòng)想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所限定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種精密數(shù)控轉(zhuǎn)軸系統(tǒng)，包括機(jī)架、輸出軸和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，所述的輸出軸通過主軸承可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在機(jī)架上，其特征在于，所述的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括兩套驅(qū)動(dòng)裝置，所述的驅(qū)動(dòng)裝置包括曲柄滑塊機(jī)構(gòu)和絲桿螺母機(jī)構(gòu)；曲柄滑塊機(jī)構(gòu)滑塊的導(dǎo)軌固定在機(jī)架上，曲柄與機(jī)架的鉸接端與輸出軸固定，相對(duì)于輸出軸的旋轉(zhuǎn)角度，兩套曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)相互錯(cuò)開；絲桿螺母機(jī)構(gòu)的絲桿通過絲桿軸承安裝在機(jī)架上，螺母與曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的滑塊連接；兩套驅(qū)動(dòng)裝置的絲桿同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，螺母帶動(dòng)滑塊平移，兩套曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的曲柄共同帶動(dòng)輸出軸旋轉(zhuǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的精密數(shù)控轉(zhuǎn)軸系統(tǒng)，其特征在于，驅(qū)動(dòng)裝置的絲桿與導(dǎo)軌平行安裝，所述的螺母固定在滑塊上或與滑塊為一體。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的精密數(shù)控轉(zhuǎn)軸系統(tǒng)，其特征在于，兩套曲柄滑塊機(jī)構(gòu)共用同一個(gè)曲柄和同一個(gè)曲柄銷，兩套曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的連桿長(zhǎng)度相等，導(dǎo)軌平行。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的精密數(shù)控轉(zhuǎn)軸系統(tǒng)，其特征在于，所述的主軸承、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的連桿軸承和連桿滑塊軸承是經(jīng)過預(yù)緊的滾珠軸承；絲桿螺母機(jī)構(gòu)是經(jīng)過預(yù)緊的滾珠絲桿螺母機(jī)構(gòu)，導(dǎo)軌和滑塊組合是經(jīng)過預(yù)緊的直線滾珠導(dǎo)軌總成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的精密數(shù)控轉(zhuǎn)軸系統(tǒng)，其特征在于，驅(qū)動(dòng)裝置包括電動(dòng)機(jī)，絲桿螺母機(jī)構(gòu)的絲桿由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，電動(dòng)機(jī)是伺服電動(dòng)機(jī)或步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的精密數(shù)控轉(zhuǎn)軸系統(tǒng)，其特征在于，包括控制器，所述的電動(dòng)機(jī)由控制器驅(qū)動(dòng)；控制器中存儲(chǔ)有輸出軸轉(zhuǎn)角與兩套驅(qū)動(dòng)裝置滑塊行程與輸出軸轉(zhuǎn)角的對(duì)應(yīng)表或兩套驅(qū)動(dòng)裝置絲桿轉(zhuǎn)角與輸出軸轉(zhuǎn)角的對(duì)應(yīng)表，控制器根據(jù)所述的對(duì)應(yīng)表分別驅(qū)動(dòng)兩套驅(qū)動(dòng)裝置的電動(dòng)機(jī)，將輸出軸旋轉(zhuǎn)到需要的位置。
【文檔編號(hào)】B23Q5/10GK104148976SQ201410354157
【公開日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2014年7月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月24日
【發(fā)明者】譚軍, 謝胤 申請(qǐng)人:深圳市領(lǐng)略數(shù)控設(shè)備有限公司