法律状态公告日
法律状态信息
法律状态
2022-06-03
公开
发明专利申请公布
技术领域
本发明属于角度微调机构技术领域，具体涉及一种Pivot梯形四连杆角度微调机构。
背景技术
在一些高精度的精密仪器运作时，某些工作件需要有高精度的角度微调以实现功能，传统方法中主要使用粗调机构进行角度调整，其精度远远达不到精密仪器的需求。同时角度的调整会使调整机构连接处的最大应力变大，导致了工作台使用寿命减少，增加了维护与更新成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种Pivot梯形四连杆角度微调机构，以解决现有技术中粗调机构进行角度调整，精度差的问题。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种Pivot梯形四连杆角度微调机构，包括调节上板和调节下板，所述调节上板和调节下板分别在四个角处安装有Pivot轴承，所述Pivot轴承互相平行设置；
所述调节上板和调节下板上的Pivot轴承分别上下两两对应，对应的两个Pivot轴承之间连接有连杆；
所述调节上板固定连接上板连接板的顶部，电机座固定在所述调节下板上，所述上板连接板和电机座相对设置，并且上板连接板和电机座之间连接有预紧机构；
所述电机座上安装有驱动电机，驱动电机的输出轴穿过所述电机座后螺纹连接有螺母座，所述螺母座位于上板连接板和电机座之间并与所述上板连接板固定连接；
所述上板连接板远离电机座的一端安装有压电陶瓷。
可选的，所述电机座固定连接有电机固定板，所述驱动电机同时固定在所述电机固定板和电机座上。
可选的，所述调节下板上同侧的两个Pivot轴承之间的间距大于所述调节上板上同侧的两个Pivot轴承之间的间距。
可选的，所述预紧机构包括弹簧座、第一弹簧连杆、预紧组件和第二弹簧连杆；
所述弹簧座安装在所述电机座的一侧上，所述第一弹簧连杆安装在所述弹簧座上，所述第二弹簧连杆安装在所述上板连接板的中部；
所述第一弹簧连杆穿过所述弹簧座并连接所述预紧组件的第一端，所述第二弹簧连杆穿过所述上板连接板的中部并连接所述预紧组件的第二端。
可选的，所述电机座和上板连接板之间设置有限位机构。
可选的，所述限位机构包括相对设置的第一限位开关和第二限位开关，所述第一限位开关安装在电机座的一侧上，所述第二限位开关安装在上板连接板的一侧上；所述第一限位开关和第二限位开关之间设置有限位挡片，所述限位挡片安装在调节上板底部。
可选的，所述第一限位开关和第二限位开关与限位挡片的位置分别能够调节。
可选的，所述上板连接板未安装第二限位开关的一侧安装有角度读数板。
可选的，所述调节上板的底面四个角以及所述调节下板的顶面四个角分别固定连接Pivot轴承的外圈，连杆分别连接上下两个Pivot轴承的内圈。
可选的，所述调节上板的顶部用于安装工作件。
本发明的有益效果如下：
1)本发明实施例提供的Pivot梯形四连杆角度微调机构，调节上板与调节下板通过连杆组成梯形结构，连杆与上下板之间由Pivot轴承相连接，驱动电机带动调节下板进行平移，由于预紧机构的连接作用，调节下板的平移会使连接上下板的Pivot轴承发生偏转，带动调节上板运动，以此产生一个相对于调节下板的角度转动，达到工作台角度微调的目的，满足高精密仪器的安装需求。
2)本发明实施例提供的Pivot梯形四连杆角度微调机构，设计了一个限位机构来限定调节下板的平移，从而达到限定整个工作台角度变化的作用。
3)本发明实施例提供的Pivot梯形四连杆角度微调机构，安装读数板，更直观地观察角度的偏移读数，用户可以通过读数板来确定工作台的角度偏移，达到工作件的应用标准。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为Pivot梯形四连杆角度微调机构的正视图。
图2为Pivot梯形四连杆角度微调机构的后视图。
图3为Pivot梯形四连杆角度微调机构去掉调节上板后的俯视图。
图4为Pivot梯形四连杆角度微调机构去掉调节上板后的结构示意图。
图5为Pivot梯形四连杆角度微调机构整体结构示意图。
图6为Pivot轴承立体结构示意图。
图7为Pivot轴承结构切面示意图。
其中：1-调节上板；2-调节下板；3-弹簧座；4-第一弹簧连杆；5-预紧组件；6-第二弹簧连杆；7-限位开关；8-限位挡片；9-上板连接板；10-Pivot轴承；11-连杆；12-电机固定板；13-电机座；14-驱动电机；15-压电陶瓷；16-读数板；17-螺母座。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
以下详细说明均是示例性的说明，旨在对本发明提供进一步的详细说明。除非另有指明，本发明所采用的所有技术术语与本申请所属领域的一般技术人员的通常理解的含义相同。本发明所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而并非意图限制根据本发明的示例性实施方式。
如图1～5所示，本发明实施例提供了一种Pivot梯形四连杆角度微调机构，包括调节上板1和调节下板2，调节上板1的顶部用于安装工作件；调节上板1和调节下板2分别在四个角处安装有Pivot轴承，Pivot轴承互相平行设置；调节上板1和调节下板2上的Pivot轴承分别上下两两对应，对应的两个Pivot轴承之间连接有连杆11，调节下板2上同侧的两个Pivot轴承之间的间距大于调节上板1上同侧的两个Pivot轴承之间的间距，同侧的两个连杆以及调节上板1和调节下板2的两条边，形成梯形状；具体的，调节上板1的底面四个角以及调节下板2的顶面四个角分别固定连接Pivot轴承的外圈，连杆11分别连接上下两个Pivot轴承的内圈。
调节上板1固定连接上板连接板9的顶部，电机座13固定在调节下板2上，上板连接板9和电机座13相对设置，并且上板连接板9和电机座13之间连接有预紧机构；预紧机构有一定的预紧力，使Pivot轴承10发生偏转，产生一个初始偏转角度。
电机座13上安装有驱动电机14，驱动电机14的输出轴穿过电机座13后螺纹连接有螺母座17，螺母座17位于上板连接板9和电机座13之间并与上板连接板9固定连接；上板连接板9远离电机座13的一端安装有压电陶瓷15。驱动电机14为角度粗调提供动力，压电陶瓷15用于高分辨率调节，具体来说，是利用压电陶瓷法人逆压电效应提供纳米级别的位移，用来推动工作台，使其实现超高分辨率的角度调节。驱动电机14与压电陶瓷15共同作用，使工作台按照指定的偏移量进行偏转，以实现范围为±1°的偏转，满足高精密仪器的安装需求。
在其他的一些实施例中，电机座13固定连接有电机固定板12，驱动电机14同时固定在电机固定板12和电机座13上。通过此种设置，能够进一步的增强驱动电机14安装的稳定性。
应用于本发明的具体实施例，预紧机构包括弹簧座3、第一弹簧连杆4、预紧组件5和第二弹簧连杆6；弹簧座3安装在电机座13的一侧上，第一弹簧连杆4安装在弹簧座3上，第二弹簧连杆6安装在上板连接板9的中部；第一弹簧连杆4穿过弹簧座3并连接预紧组件5的第一端，第二弹簧连杆6穿过上板连接板9的中部并连接预紧组件5的第二端。
在本发明的一个优选实施例中，电机座13和上板连接板9之间设置有限位机构，限位机构可以限制角度偏移的范围，防止角度过度调节对工作台以及工作件带来的伤害，同时保证角度调节的精度。
具体来说，限位机构包括相对设置的第一限位开关和第二限位开关，第一限位开关安装在电机座13的一侧上，第二限位开关安装在上板连接板9的一侧上；第一限位开关和第二限位开关之间设置有限位挡片8，限位挡片8安装在调节上板1底部。在其他的一些实施例中，第一限位开关和第二限位开关与限位挡片8的位置分别能够调节。若用户希望调整角度变化的范围，可以通过调节限位开关7的位置进行标定。
在本发明的一个优选实施例中，上板连接板9未安装第二限位开关的一侧安装有角度读数板16，通过读数板可以查看已经偏移的角度，达到工作件的应用标准，当角度调整到理想值时，停止电机运动。
在上述方案中，调节下板2的角度偏移是由驱动电机14的输出轴旋转，带动螺母座17沿输出轴的轴向运动，进而推动上板连接板9，上板连接板9带动带动调节上板1发生平移，从而产生相对于调节下板2的角度转动来实现的。驱动电机14带动调节上板1进行平移，由于预紧机构的连接作用，调节上板1的平移会使连接上下板的Pivot轴承发生偏转，带动调节下板2运动，以此产生一个相对于调节下板2的角度转动，达到工作台角度微调的目的。
上述方案中，工作件安装于调节上板1之上，调节上板1与调节下板2通过连杆11组成梯形结构，连杆11与上下板之间由Pivot轴承10相连接，如图6所示，Pivot轴承利用内部扁平的十字形弹簧封装在圆柱形外壳中，提供精确的有限角度旋转，具有较高的径向和轴向刚度，且具有低滞后性且无摩擦损耗等优点。
由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。
