本實用新型涉及微小型雙電機驅動兩維步進定位機構,包括回轉零位擋塊、定位板、彈性鐵塊、制動電磁鐵 、直線零位擋塊、光纖移動導塊、拉緊彈黌、回轉運動電機、殼體、轉動軸承、轉動殼體、直線驅動電機、絲杠、驅動斜塊和直線導軌,本實用新型是在分區(qū)單元內利用雙電機驅動旋轉運動和直線運動，可實現在狹小的空間尺寸內進行兩維精密位移、定位，實現每根光纖在焦平面�
上的無盲區(qū)穩(wěn)定定位。該結構沒有間瞭傳動，采用制動定位方式保證定位的穩(wěn)定性。采用機械式零位方式以提髙每次開環(huán)控制的準確程度。具有體積小、結構定位穩(wěn)定、可靠實用，制作成本較低，維護方便。結構成熟度髙、可自成一獨立驅動單元。能應用于多點密集記錄 、加工、測量等領域 。
權利 要求書
1.微小型雙電機驅動兩維步進定位機構，包括有：光纖5 、光纖卡扣9 ，其特征在于還包括有：回轉零位擋塊1 、定位板2 、彈性鐵塊3 、制動電磁鐵4 、直線零位擋塊6 、光纖移動導塊7 、拉緊彈簧8 、回轉運動電機10 、殼體11 、轉動軸承12 、轉動殼體13 、直線驅動電機14 、絲杠15 、驅動斜塊16和直線導軌17 ，在上述機構中，回轉運動電機10與殼體11 、固定，殼體11固定于定位板2之上，轉動軸承12位于轉動殼體13和殼體11之間，轉動殼體13與回轉運動電機10的電機軸相連，回轉零位擋塊1 與轉動殼體13相連并安裝于殼體11底部的滑道內，彈性鐵塊3由彈性片和鐵塊組成，彈性鐵塊3中的彈性片一端固定于轉動殼體13之上，彈性鐵� 塊3的鐵塊一端與殼體11的限位點相接觸，位于彈性鐵塊3上方的制動電磁鐵4安裝于轉動殼體13之內，制動電磁鐵4與彈性鐵塊3相接觸，直線驅動電機14固定安裝于轉動殼體13之內，直線驅動電機14的軸與絲杠15的一端相連接，絲杠15的另一端旋入驅動斜塊16的螺孔內，直線零位擋塊6固定于轉動殼體13之內壁，且位于驅動斜塊16運動位置下端與轉動殼體13底部相接觸，光纖移動導塊7位于直線導軌17之內，光纖移動導塊7 、拉緊彈簧8和直線導軌17位于轉動殼體13的頂部，拉緊彈簧8位于光纖移動導塊1之內，拉緊彈簧8的一端固定于光纖移動導塊7 ，拉緊彈簧8的另一端固定于轉動殼體13上 。
說明書
微小型雙電機驅動兩維步進定位機構技術領域：本實用新型屬于機械傳動領域，涉及對單元式雙電機驅動結構和擺桿式單電機驅動兩維步進定位機構的改進 。
背景技術：本實用新型之前，國內已幵始進行這方面的結構研究。其中之一是傳統(tǒng)的單元式雙電機驅動結構在這種機構中 ，每個單元設有一個兩維驅動機構，由于兩維驅動傳動鏈較長，且多為間隙傳動，空間占用不合理，給光纖定位精度和定位穩(wěn)定性及使用維修帶來諸多的問題。另一種方法，例如：中國科學院長春光機所的《擺桿式單電機驅動兩維步進定位機構》（申請?zhí)?：21.98.2.26437.3 〉。這種定位機構釆用擺桿式單電機兩維驅動機構，能同時對眾多目標進行位移、定位操作，結構簡單，可以有較高的定位精度，但這種定位方法需較長的硏制周期，難以滿足使用要求 。
發(fā)明內容：本實用新型的目的是克服背景技術研制周期長 ，不能滿足實際使用要求的問題，提出采用直接回轉與直線的復合運動來實現兩維步進定位。本實用新型如圖1所示：由回轉零位擋塊 1 、定位板2 、彈性鐵塊3 、制動電磁鐵4 、光纖5 、直線零位擋塊6 、光纖移動導塊7 、拉緊彈簧8 、光纖卡扣9 、回轉運動電機10 、殼體11 、轉動軸承12 、轉動殼體13 、直線驅動電機14 、絲杠15 、驅動斜塊16和直線導軌17組成，在上述機構中，回轉運動電機 10與殼體11固定，殼體 11固定于定位板 2之上，動軸承 12位于轉動殼體 13和殼體 11之間，轉動殼體 13與回轉運動電機 10的電機軸相連，回轉零位擋塊 1與轉動殼體13相連并安裝于殼體 11底部的滑道內，彈性鐵塊3由彈性片和鐵塊組成，彈性鐵塊3中的彈性片一端固定于轉動殼體 13之上，彈 性鐵塊3的鐵塊一端與殼體 11的限位點相接觸，位于彈性鐵塊 3 上方的制動電磁鐵4安裝于轉動殼體 13之內，制動電磁鐵4 與彈性鐵塊 3相接觸，直線驅動電機 14固定安裝于轉動殼體 13之內，直線驅動電機 14的軸與絲杠 15的一端相連接，絲杠 15的另一端旋入驅動斜塊 16的螵孔內，直線零位擋塊 6固定于轉動殼體13之內壁，且位于驅動斜塊16運動位置下端與轉動殼體13 底部相接觸，光纖移動導塊1位于直線導軌 17之內，光纖移動導塊7 、拉緊彈簧8和直線導軌 17位于轉動殼體 13的頂部，拉緊彈簧8位于光纖移動導塊7之內，拉緊彈簧8的一端固定于光纖移動導塊7 ，拉緊彈簧8的另一端固定于轉動殼體 13上 。
一、本實用新型的機構運動原理 ：
1 、回轉運動原理：
回轉運動電機與殼體相連固定于定位板上，回轉運動電機的電機軸與轉動殼體相連接，當電機在360 。范圍內做往復回轉時，帶動轉動殼體及位于其頂端的光纖移動導塊、拉緊彈簧、光纖卡�
扣和直線導軌在360 。范圍內做往復回轉運動。
2 、直線運動原理：
直線驅動減速器及電機固定安裝于轉動殼體之內，絲杠的一端固定在其電機軸之上，絲杠的另一端旋入驅動斜塊的螺孔內 。
當驅動斜塊處于零位時，光纖頂端位于轉動殼體的圓心處。當直線驅動減速器及電機做正向轉動時，絲杠隨之轉動，絲杠轉動將推動驅動斜塊上升，而驅動斜塊的斜面將推動光纖移動導塊連同光纖卡扣沿直線導軌向外運動。由于拉緊彈簧的作用，使光纖移動導塊始終緊貼在驅動斜塊的斜面上。所以，當直線驅動減速器及電機做反向轉動時，絲杠將使驅動斜塊下降，光纖移動導塊連同光纖卡扣將沿直線導軌向回零方向運動 。
二、本實用新型的制動原理
為保證機構工作穩(wěn)定，在回轉運動機構內加入制動結構，釆用斷電制動結構來保證定位后的穩(wěn)定性。當系統(tǒng)通電時，制動電磁鐵的制動線圈通電并產生電磁場，將彈性鐵塊的鐵塊端吸起 ，轉動殼體可自由轉動。當系統(tǒng)停止工作并斷電時，制動電磁鐵的制動線圈斷電，電磁場消失，彈性鐵塊的鐵塊端回落與殼體相接觸，由于彈性鐵塊與殼體之間存在摩檫力，從而使旋轉定位穩(wěn)定 。�
三、本實用新型的零位確定原理
為保證每次定位的誤差不累加，在回轉運動和直線運動機構內均加入機械零位結構，每次光纖定位前回轉運動和直線運動結構需首先回零，然后再進行開環(huán)控制驅動定位，以此來保證和提高每次開環(huán)控制的準確程度 。
1 、回轉零位原理：在殼體的底部側壁上加工一繞殼體360 。的凹槽滑道，滑道為螺旋式并設有阻擋結構。在轉動殼體的底部安裝回轉零位擋塊，回轉零位擋塊可在凹槽滑道內做360 。范圍的往復滑動。回轉運動減速器及電機做回轉運動時，回轉零位擋塊隨之轉動，當回轉零位擋塊轉至滑道的阻擋結構時，即為回轉運動的零位位置 。
2 、直線零位原理：將光纖卡扣處于轉動殼體圓心時的位置定為直線零位，此時驅動斜塊也處于零位，在驅動斜塊的底部安裝直線零位擋塊，每次驅動斜塊回落至直線零位擋塊處時，即為系統(tǒng)的直線運動的零位位置 。
本實用新型是在分區(qū)單元內利用雙電機驅動旋轉運動和直線運動，可實現在狹小的空間尺寸內進行兩維精密位移、定位，實現每根光纖在焦平面上的無盲區(qū)穩(wěn)定定位。由于采用拉緊彈簧結構使本實用新型沒有間隙傳動，釆用制動定位方式保證定位的穩(wěn)定性。釆用機械式零位方式以提高每次開環(huán)控制的準確程度。具有體積小、結構定位穩(wěn)定、可靠實用，制作成本較低，維護方便。結構成熟度高、可自成一獨立驅動單元。能應用于多點密集記錄、加工、測量等領域 。�
附圖說明 ：
圖 1是本實用新型的結構示意圖，摘要附圖亦采用圖1 。
具體實施例圖 1所示：由回轉零位擋塊1 、定位板2 、彈性鐵塊3 、制動電磁鐵4 、光纖5 、直線零位擋塊6 、光纖移動導塊7 、拉緊彈簧8 、光纖卡扣9 、回轉運動電機10 、殼體11 、轉動軸承12 、轉動殼體13 、直線驅動電機14 、絲杠15 、驅動斜塊16 和直線導軌 17組成。本實用新型采用圓筒形結構，回轉零位擋塊 1釆用 65如材料，定位板 2釆用45# 鋼材料，彈性鐵塊 3釆用10#鋼材料，制動電磁鐵4釆用銅制繞線和 10#鋼鐵芯，光纖5可根據使用要求選用各種光纖，直線零位擋塊6釆用45#鋼材料，光纖移動導塊7采用45#鋼，拉緊彈簧8采用651^ ，光纖卡扣9釆用45#鋼，回轉運動電機 10采用微型步進電機，殼體 11 釆用45#鋼，轉動軸承 12釆用0級鋼珠和尼龍保持架，轉動殼體 13釆用35#鋼，直線驅動電機 14亦采用微型步進電機，絲杠15.釆用45#鋼，驅動斜塊16釆用962材料，直線導軌17釆用45#鋼材料。
|
