專利名稱：一種大直徑小角度高精密分度機構的制作方法
技術領域：
本發明屬于位移測量裝置技術領域，具體涉及一種大直徑小角度高精密分度機
構，本發明可用于空氣透平實驗平臺測量位移裝置。
背景技術：
通常大直徑分度機構采用蝸輪、蝸桿或齒輪的結構，這種結構傳動效率和分度精 度較低。空氣透平實驗平臺測量位移裝置需要在大直徑的圓筒上進行高精密分度，具體要 求的分度精度為±5秒。因此常用的大直徑分度機構難以在空氣透平實驗平臺測量位移裝 置上應用。
發明內容
為解決常用大直徑分度機構精度一般、難以實現空氣透平實驗平臺測量位移裝置 高精密分度的問題，本發明提供一種大直徑小角度高精密分度機構。 本發明的大直徑小角度高精密分度機構包括回轉座、圓弧導軌、圓弧導軌動塊、 支架、擺桿、滑塊、拖板、直線導軌、滾珠絲杠副、彈性聯軸器、伺服電機。 所述大直徑小角度高精密分度機構的連接關系是圓弧導軌固定在回轉座上；圓 弧導軌動塊固定在擺桿上，擺桿可以繞著圓弧導軌的圓心作回轉運動；支架固定在回轉座 上；擺桿與滑塊為滑動連接，并且在運動時擺桿和滑塊繞著拖板作轉動；滑塊與拖板連接； 拖板與支架通過直線導軌連接；滾珠絲杠副安裝在支架上；伺服電機安裝在支架上，伺服 電機與滾珠絲杠副通過彈性聯軸器連接。 所述的圓弧導軌上設置有用于圓周運動的圓弧導軌動塊。
所述的滾珠絲杠副與用于直線運動的滑塊、拖板連接。 所述的圓弧導軌上設置有用于圓周運動的圓弧導軌動塊；所述的滾珠絲杠副與用 于直線運動的滑塊、拖板連接；圓弧導軌動塊與滑塊通過擺桿連接。 所述大直徑小角度高精密分度機構的工作過程為伺服電機帶動滾珠絲杠旋轉， 推動拖板沿著直線導軌作直線運動，拖板的直線運動帶動滑塊和擺桿沿著圓弧導軌作圓周 運動，實現大直徑小角度高精密分度。 本發明的大直徑小角度高精密分度機構，經應用驗證，解決了常用大直徑分度機 構傳動效率低、分度精度低、結構復雜、安裝調試困難等問題。并具有以下特點使用圓弧導 軌將直線運動轉換為圓周運動a e，理論上測量直徑只受限于圓弧導軌的直徑d;使用高 精密滾珠絲杠副作直線運動AL，理論上測量角度只受限于滾柱絲杠副的行程L;因此，測 量的角度根據支架高度H修正后為A e = arcsin(2X A L/(d+H))，在圓弧導軌的直徑d 和支架高度H都很大的同時，滾珠絲杠副作直線運動AL相對很小，在小角度范圍內較容易 實現圓周運動，A e達到很高精度。
圖1是本發明的大直徑小角度高精密分度機構的正視圖
圖2是本發明的大直徑小角度高精密分度機構的側視圖 圖中，l.回轉座 2.圓弧導軌3.圓弧導軌的動塊4.支架 5.擺桿6.滑塊 7.拖板8.直線導軌9.滾珠絲杠副10.彈性聯軸器11.伺服電機
具體實施例方式
下面結合附圖及實施例對本發明進行進一步描述。 圖1是本發明的大直徑小角度高精密分度機構的正視圖，圖2是本發明的大直徑 小角度高精密分度機構的側視圖。 本發明的大直徑小角度高精密分度機構在空氣透平實驗平臺測量位移裝置上進 行實施。 由圖1、2知，本發明包括回轉座1、圓弧導軌2、圓弧導軌動塊3、支架4、擺桿5、滑 塊6、拖板7、直線導軌8、滾珠絲杠副9、彈性聯軸器10、伺服電機11。 本發明的大直徑小角度高精密分度機構連接關系為圓弧導軌2固定在回轉座1
上；圓弧導軌動塊3固定在擺桿5上，支架4固定在回轉座1上；擺桿5與滑塊6為滑動連
接；滑塊6在拖板7上旋轉，拖板7與支架4通過直線導軌8連接；滾珠絲杠副9安裝在支
架4上；伺服電機11與支架4連接，伺服電機11和滾珠絲杠副9通過彈性聯軸器10連接。 本發明的大直徑小角度高精密分度機構工作過程如下 回轉座1提供整個裝置的支撐； 控制系統輸入分度信號至交流伺服電機11 ; 交流伺服電機11輸入分度動力至滾珠絲杠副9 ; 滾珠絲杠副9帶動拖板7和滑塊6作直線運動； 拖板7帶動滑塊6和擺桿4沿著圓弧導軌2作回轉運動，完成分度運動； 本發明的大直徑小角度高精密分度機構具有以下特點采用的電機為交流伺服電
機，通過編碼器提供反饋信息，實現半閉環控制，提高了該機構的分度精度；使用帶抱閘的
電機防止在失電狀態下擺桿由于重力的作用發生位置變動；采用P3級的高精密滾珠絲杠
副，使直線運動的誤差盡可能小；在實際應用的空氣透平實驗平臺測量位移裝置上，測量直
徑為1380mm，當絲杠定位誤差為0. 006mm時，反應到分度上的誤差為1秒；采用R形高精密
圓弧滾動導軌可以獲得無間隙的高精密圓周運動。 按照本發明所公布的實施例能夠實現本發明，但本發明的實施不僅僅限于以上實 施方式，如通過采用其他功能類似的驅動裝置替代本發明的驅動裝置以實現本發明。
權利要求
一種大直徑小角度高精密分度機構，其特征在于含有回轉座(1)、圓弧導軌(2)、圓弧導軌動塊(3)、支架(4)、擺桿(5)、滑塊(6)、拖板(7)、直線導軌(8)、滾珠絲杠副(9)、彈性聯軸器(10)、伺服電機(11)；所述圓弧導軌(2)固定在回轉座(1)上；圓弧導軌動塊(3)固定在擺桿(5)上，支架(4)固定在回轉座(1)上；擺桿(5)與滑塊(6)為滑動連接；滑塊(6)在拖板(7)上旋轉，拖板(7)與支架(4)通過直線導軌(8)連接；滾珠絲杠副(9)安裝在支架(4)上；伺服電機(11)與支架(4)連接，伺服電機(11)和滾珠絲杠副(9)通過彈性聯軸器(10)連接。
2. 根據權利要求1所述的一種大直徑小角度高精密分度機構，其特征在于所述的圓 弧導軌(2)上設置有用于圓周運動的圓弧導軌動塊(3)。
3. 根據權利要求1所述的一種大直徑小角度高精密分度機構，其特征在于所述的滾珠絲杠副(9)與用于直線運動的滑塊(6)、拖板(7)連接。
4. 根據權利要求1所述的一種大直徑小角度高精密分度機構，其特征在于所述的圓弧導軌(2)上設置有用于圓周運動的圓弧導軌動塊(3);所述的滾珠絲杠副(9)與用于直 線運動的滑塊(6)、拖板(7)連接；圓弧導軌動塊(3)與滑塊(6)通過擺桿(5)連接。
全文摘要
本發明屬于位移測量裝置技術領域，具體涉及一種大直徑小角度高精密分度機構，本發明可用于空氣透平實驗平臺測量位移裝置。所述的大直徑小角度高精密分度機構包括回轉座、圓弧導軌、圓弧導軌動塊、支架、擺桿、滑塊、拖板、直線導軌、滾珠絲杠副、彈性聯軸器、伺服電機。使用圓弧導軌將直線運動轉換為圓周運動，使用高精密滾珠絲杠副作直線運動，間接的測量大直徑小角度范圍內的角度變化量。本發明的大直徑小角度高精密分度機構成本低，可靠性好，適用于大直徑、分度角度較小、分度精度要求高的檢測設備。
文檔編號G01B21/02GK101706267SQ20091031063
公開日2010年5月12日 申請日期2009年11月30日 優先權日2009年11月30日
發明者劉玲, 尹健, 范華獻, 陳昌金, 陳波, 龔運環 申請人:中國兵器工業第五八研究所