一种基于正弦机构的二维线性微动转台的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及特殊曲面一种基于正弦机构的二维线性微动转台，能够实现线性精密 转动。
【背景技术】
[0002] 传统的转台由齿轮减速后带动涡轮蜗杆副使工作台转动，这种方法往往会带来反 向间隙和传动间隙，齿轮啮合的齿侧间隙也会对转动精度带来影响。若实现高精度的小转 角线性转动，还需要齿轮的齿数足够多。此外，齿轮加工刀具众多，由此方法制造的转台制 造复杂、价格昂贵。而同一精度级别的直线平移台制造相对容易，由此考虑利用正弦机构将 直线平移台的直线运动转化为轴向转动，由此原理制造出的转台能够实现达到设计要求的 精密转动。正弦机构是将曲柄滑块机构中的转动副变为移动副而构成的基本传动机构，通 过正弦机构可以将直线往复运动转化为圆周运动，然而正弦机构的传动比随转角的改变呈 非线性变化，这对于要求提供线性角位移的高精密转台在原理上就出现了障碍。正弦机构 的传动比随转角的改变呈非线性变化，造成正弦机构的原理误差。在正弦机构制成的长度 计量仪器中，仪表度盘是按线性刻度的，这就引起仪表的示数误差，由于是机构原理造成的 误差，该误差无法通过提高构件精度消除。在实际设计生产中，可采取调整摆杆长度的方法 来减小原理误差，但这种方法无法消除误差，只能缩小误差。采用电控装置的误差补偿也可 减小因正弦机构原理误差带来的转台转动误差，但这种方法需要多次试验才能得到位移误 差补偿函数，并需要编程实现。
【发明内容】
[0003] 针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种基于正弦机构的二维线性微动转 台，利用正弦机构将大量程精密线性移动转化为大量程精密转动，通过增大正弦机构的传 动比获得转台的高灵敏度，提高了精密仪器仪表的精度。
[0004] 为了解决上述技术问题，本发明提出的一种基于正弦机构的二维线性微动转台， 包括底座平台，所述底座平台上左右对称的设有两个底座支柱，两个底座支柱内设有X轴 转台方框，所述X轴转台方框中设有Z轴转台圆框；所述X轴转台方框的底部设有X轴平移 台和第一弹簧固定块，所述X轴平移台上设有X轴推杆滑块，所述Z轴转台圆框内设有转台 支撑台，所述转台支撑台上设有与所述X轴推杆滑块配合的Z轴转动摆杆，所述Z轴转动摆 杆与所述第一弹簧固定块之间设有第一弹簧，所述第一弹簧为所述Z轴转动摆杆提供预紧 力；所述底座平台上设有Y轴平移台，所述Z轴转台圆框的底部设有X轴转动摆杆，所述Y轴 平移台上设有Y轴推杆滑块，一个底座支柱上设有第二弹簧固定块，所述Y轴平移台与所述 第二弹簧固定块之间设有第二弹簧，所述第二弹簧为所述X轴转动摆杆提供预紧力；所述X 轴转动摆杆和所述Z轴转动摆杆的末端的形状均为圆球，所述X轴推杆滑块和所述Y轴推 杆滑块的工作面均为曲面；所述X轴平移台、X轴推杆滑块及Z轴转动摆杆构成第一正弦机 构，该第一正弦机构中；所述Y轴平移台、Y轴推杆滑块及X轴转动摆杆构成第二正弦机构。
[0005] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：
[0006] 本发明提出的基于正弦机构的二维线性微动转台，将精密平移台的直线运动转化 为转台的圆周转动，实现敏度高的转台设计。
[0007] 本发明中，推杆滑块、平移台及转动摆杆共同组成的正弦机构，将传统正弦机构推 杆换做符合设计要求的推杆滑块，能够从原理上消除非线性误差，实现转台的线性微转动。 实际应用中根据需要可将一维转台组合使用，从而得到多轴转台。
【附图说明】
[0008] 图1是本发明基于正弦机构的二维线性微动转台的轴测图；
[0009] 图2-1是图1所示二维线性微动转台Y向视图；
[0010] 图2-2是图2-1中所示A-A位置剖视图；
[0011] 图3-1是图1所示二维线性微动转台俯视图；
[0012] 图3-2是图3-1中所示B-B位置剖视图；
[0013] 图4是图2-2中所示Y轴推杆滑块结构示意图。
[0014]图中：
[0015]1-底座支柱 2-X轴平移台 3-Y轴平移台
[0016] 4-X轴转台内框 51-第一弹簧 52-第二弹簧
[0017]53-第一弹簧固定块54-第二弹簧固定块6-转台支撑台
[0018]7-Z轴转台圆框 8-Y轴推杆滑块 9-X轴转动摆杆
[0019] 10-Z轴转动摆杆 11-底座平台 12-X轴推杆滑块
【具体实施方式】
[0020] 下面结合附图和具体实施例对本发明技术方案作进一步详细描述。
[0021] 如图1、图2-1、图2-2、图3-1和图3-2所示，本发明一种基于正弦机构的二维线性 微动转台，包括底座平台11，所述底座平台11上左右对称的设有两个底座支柱1，两个底座 支柱1内设有X轴转台方框4,所述X轴转台方框4中设有Z轴转台圆框7。
[0022] 所述X轴转台方框4的底部设有X轴平移台2和第一弹簧固定块53,所述X轴平 移台2上设有X轴推杆滑块12,所述Z轴转台圆框7内设有转台支撑台6,所述转台支撑台 6上设有与所述X轴推杆滑块12配合的Z轴转动摆杆10,所述Z轴转动摆杆10与所述第 一弹簧固定块53之间设有第一弹簧51，所述第一弹簧51为所述Z轴转动摆杆10提供预紧 力；所述X轴平移台2、X轴推杆滑块12及Z轴转动摆杆10构成第一正弦机构。结合正弦 机构原理，X轴平移台2的直线运动驱动Z轴转动摆杆10的圆周转动，实现Z轴精密微转 动。
[0023] 所述底座平台11上设有Y轴平移台3,所述Z轴转台圆框7的底部设有X轴转动 摆杆9,所述Y轴平移台3上设有Y轴推杆滑块8, 一个底座支柱1上设有第二弹簧固定块 54,所述Y轴平移台3与所述第二弹簧固定块54之间设有第二弹簧52,所述第二弹簧52为 所述X轴转动摆杆9提供预紧力，所述Y轴平移台3、Y轴推杆滑块8及X轴转动摆杆9构 成第二正弦机构，Y轴平移台3的直线运动驱动X轴转动摆杆9的圆周转动，实