一种单轴向双框架转台的制作方法

本实用新型涉及旋转设备技术领域，特别是涉及一种单轴向双框架转台。

背景技术：

实际工程使用或实验室测试中往往需要用到联动或独立运动的单轴向双框架大负载转台，此种转台对于两轴的同轴度，端面跳动精度以及旋转加速度往往有较大要求。现有的单轴向双框架伺服转台往往是一旋转轴置于另一旋转轴转动台面上，尺寸较大，结构松散，两旋转轴的同轴度精度和端面跳动精度难以保证。

技术实现要素：

针对上述提出的现有的单轴向双框架伺服转台往往是一旋转轴置于另一旋转轴转动台面上，尺寸较大，结构松散，两旋转轴的同轴度精度和端面跳动精度难以保证的问题。本实用新型提供了一种单轴向双框架转台，本转台结构紧凑，空间利用率高且结构强度和刚度好。

本方案的技术手段如下，一种单轴向双框架转台，包括用于安装外轴负载的外旋转盘、用于安装内轴负载的内旋转盘，还包括轴系，所述轴系包括同轴的内轴与外轴；

所述外轴为空心轴，所述内轴设置在外轴的中空区域内；

所述内轴与外轴之间还设置有用于限定内轴与外轴相互之间位置的第一旋转轴承；

所述外旋转盘与外轴相连，所述内旋转盘与内轴相连。

本方案中，所述内轴作为内旋转盘的驱动轴，外轴作为外旋转盘的驱动轴，这样，在内轴旋转时，内旋转盘随内轴转动；外轴转动时，外旋转盘随外轴转动。通过设置为外轴为空心轴，且内轴内嵌于外轴内，内轴与外轴通过第一旋转轴承相连，这样，以上第一旋转轴承实现内轴与外轴之间的相互约束，在结构简单的情况下，不仅能够保证内轴与外轴的同轴度，同时，内轴与外轴相互约束，相较于单根独立的内轴或外轴，可有效增加轴系的结构刚度和强度，增加本转台工作时的旋转精度，如提高端面跳动精度；以上嵌套设置的方案可使得本转台的装配关系或结构设计具有空间利用率高的特点。

更进一步的技术方案为：

作为一种具体的方案，设置为：还包括机架及第二旋转轴承，所述外轴通过第二旋转轴承安装于机架上。

还包括用于实现内旋转盘与机架销连接的第一插销，且第一插销在本单轴向双框架转台上的装配关系使得内旋转盘与机架的销连接关系可断开。采用本方案，在利用第一插销约束内旋转盘时，可通过第一插销受剪，使得内轴不随外轴旋转，即实现内轴静止，外轴转动。作为本领域技术人员，要实现所述销连接关系可断开，通过使得对应插销沿着所在销孔长度方向滑动即可，如完全由销孔中抽出插销、两个被实现销连接关系的部件中，插销与任意一个部件上销孔的配合关系被移除即可。

还包括用于实现外旋转盘与机架销连接的第三插销，且第三插销在本单轴向双框架转台上的装配关系使得外旋转盘与机架的销连接关系可断开。采用本方案，在利用第三插销约束外旋转盘时，可通过第三插销受剪，使得外轴不随内轴旋转，即实现外轴静止，内轴转动。作为本领域技术人员，要实现所述销连接关系可断开，通过使得对应插销沿着所在销孔长度方向滑动即可，如完全由销孔中抽出插销、两个被实现销连接关系的部件中，插销与任意一个部件上销孔的配合关系被移除即可。

还包括用于实现外旋转盘与内旋转盘销连接的第二插销，且第二插销在本单轴向双框架转台上的装配关系使得外旋转盘与内旋转盘的销连接关系可断开。采用本方案，在利用第二插销实现销连接时，可通过第二插销受剪，使得内轴、外轴同步旋转。作为本领域技术人员，要实现所述销连接关系可断开，通过使得对应插销沿着所在销孔长度方向滑动即可，如完全由销孔中抽出插销、两个被实现销连接关系的部件中，插销与任意一个部件上销孔的配合关系被移除即可。

为使得内轴与外轴之间具有更好的相互约束关系，利于内轴与外轴的同轴度以及整个轴系的强度和刚度，设置为：所述第二旋转轴承和第一旋转轴承均为多个，且多个第二旋转轴承沿着外轴的轴线方向间隔排布，多个第一旋转轴承沿着外轴的轴线方向间隔排布。优选的，以上第二旋转轴承和第一旋转轴均采用能够承受轴向力和径向力的深沟球轴承。

为减小本转台在工作时的震动，设置为：还包括安装在所述机架底部的减震器。

为使得本转台能够更为方便的获得理想的安装平整度，设置为：还包括安装在所述机架底部的调平装置，所述调平装置用于实现机架在安装时的安装平整度调节。具体的，以上调平装置可采用斜锲块、调平螺栓等，作为一种一体化方案，优选采用调平螺栓，由于内轴和外轴一般竖直安装，这样，以上调平螺栓采用螺纹连接于机架上、且轴线与内轴或外轴轴线平行的螺栓即可。针对以上调平螺栓方案，优选采用在调平螺栓上设置锁紧螺帽、采用在机架上螺纹连接顶紧螺栓，以上锁紧螺帽、顶紧螺栓用于实现机架与调平螺栓之间的约束，以避免本转台在调平后在转台工作时，由于调平螺栓非人为转动而影响本转台的安装平整度。

为使得所述内轴和外轴的转动参数或状态具有更好或精度更高的可靠性，设置为：还包括用于驱动内轴转动的第一驱动机构、用于驱动外轴旋转的第二驱动机构，所述第一驱动机构及第二驱动机构均为伺服机构。具体的，如设置为所述第一驱动机构包括为伺服电机的第一旋转电机、第二驱动机构包括为伺服电机的第二旋转电机，所述伺服机构还包括与内轴连接的第一旋转码盘、与外轴连接的第二旋转码盘，同时设置为伺服机构还包括伺服控制器，针对以上包括机架的方案，设置为机架上还设置有控制机箱，所述伺服控制器安装在控制机箱内，第一旋转电机、第二旋转电机、第一旋转码盘、第二旋转码盘均与伺服控制器相连，这样，即可通过所述伺服机构，驱动内轴和外轴转动且转动参数高精度可控。如采用本方案，针对以上设置第一插销的方案，作为内旋转盘静止、外旋转盘旋转的并列方案，可设置为：第一旋转电机设置在外轴的内侧，内轴同时作为第一旋转电机的转子，第一旋转电机的定子固定于外轴的内侧；第二旋转电机的定子固定于机架上，外轴同时作为第二旋转电机的转子，利用第一旋转电机和第二旋转电机分别驱动内轴和外轴同转速转动，且内轴和外轴的旋转方向相反，这样，即可实现内旋转盘与外旋转盘相对静止。更进一步的，为方便利用所述伺服控制器控制本转台的工作，设置为还包括如为PC或工控机的控制装置，还包括用于实现控制装置与伺服控制器信号连接的数据线缆。采用如上提供的伺服机构方案，不仅可通过旋转控制精度实现准确的内旋转盘、外旋转盘定位控制，同时使得本转台还具有搭载能力强的特点。

作为一种可有效利用本转台上空间的技术方案，设置为：所述内轴为空心轴，且内轴的中空空间作为本单轴向双框架转台上的线缆通道。作为本领域技术人员，针对内轴为实心轴的方案，在内轴的材料用量和长度一定的情况下，本方案的结构设计还有利于提高内轴的刚度。针对本方案，根据转台的使用需要，如内轴和外轴均不需要做整圆周持续旋转，在此情况下，从满足转台基本功能的结构设计上讲，不需要配备汇流环和关节，此情况下，为保证本转台使用的安全性和工作的可靠性，设置为本转台上还安装有限位器，以上限位器用于限定内轴的旋转最大角度和外轴的旋转最大角度，以避免因为内轴和外轴的旋转，使得以上线缆通道内的线缆出现连接失效的情况。

本实用新型具有以下有益效果：

本方案中，所述内轴作为内旋转盘的驱动轴，外轴作为外旋转盘的驱动轴，这样，在内轴旋转时，内旋转盘随内轴转动；外轴转动时，外旋转盘随外轴转动。通过设置为外轴为空心轴，且内轴内嵌于外轴内，内轴与外轴通过第一旋转轴承相连，这样，以上第一旋转轴承实现内轴与外轴之间的相互约束，在结构简单的情况下，不仅能够保证内轴与外轴的同轴度，同时，内轴与外轴相互约束，相较于单根独立的内轴或外轴，可有效增加轴系的结构刚度和强度，增加本转台工作时的旋转精度，如提高端面跳动精度；以上嵌套设置的方案可使得本转台的装配关系或结构设计具有空间利用率高的特点。

附图说明

图1是本实用新型所述的一种单轴向双框架转台一个具体实施例的剖视图；

图2是本实用新型所述的一种单轴向双框架转台一个具体实施例的立体视图。

图中的附图标记分别为：1、外轴负载，2、外旋转盘，3、外轴，4、机架，5、第二旋转轴承，6、伺服控制器，7、控制机箱，8、第二旋转码盘，9、减震器，10、内轴负载，11、内旋转盘，12、内轴，13、第一旋转电机，14、第一旋转轴承，15、第二旋转电机，16、线缆通道，17、第一旋转码盘，18、调平装置，19、第一插销，20、第二插销，21、限位器，22、第三插销，23、控制装置，24、数据线缆。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步的详细说明，但是本实用新型的结构不仅限于以下实施例。

实施例1：

如图1和图2所示，一种单轴向双框架转台，包括用于安装外轴负载1的外旋转盘2、用于安装内轴负载10的内旋转盘11，还包括轴系，所述轴系包括同轴的内轴12与外轴3；

所述外轴3为空心轴，所述内轴12设置在外轴3的中空区域内；

所述内轴12与外轴3之间还设置有用于限定内轴12与外轴3相互之间位置的第一旋转轴承14；

所述外旋转盘2与外轴3相连，所述内旋转盘11与内轴12相连。

本方案中，所述内轴12作为内旋转盘11的驱动轴，外轴3作为外旋转盘2的驱动轴，这样，在内轴12旋转时，内旋转盘11随内轴12转动；外轴3转动时，外旋转盘2随外轴3转动。通过设置为外轴3为空心轴，且内轴12内嵌于外轴3内，内轴12与外轴3通过第一旋转轴承14相连，这样，以上第一旋转轴承14实现内轴12与外轴3之间的相互约束，在结构简单的情况下，不仅能够保证内轴12与外轴3的同轴度，同时，内轴12与外轴3相互约束，相较于单根独立的内轴12或外轴3，可有效增加轴系的结构刚度和强度，增加本转台工作时的旋转精度，如提高端面跳动精度；以上嵌套设置的方案可使得本转台的装配关系或结构设计具有空间利用率高的特点。

实施例2：

如图1和图2所示，本实施例在实施例1的基础上作进一步限定：作为一种具体的方案，设置为：还包括机架4及第二旋转轴承5，所述外轴3通过第二旋转轴承5安装于机架4上。

还包括用于实现内旋转盘11与机架4销连接的第一插销19，且第一插销19在本单轴向双框架转台上的装配关系使得内旋转盘11与机架4的销连接关系可断开。采用本方案，在利用第一插销19约束内旋转盘11时，可通过第一插销19受剪，使得内轴12不随外轴3旋转，即实现内轴12静止，外轴3转动。作为本领域技术人员，要实现所述销连接关系可断开，通过使得对应插销沿着所在销孔长度方向滑动即可，如完全由销孔中抽出插销、两个被实现销连接关系的部件中，插销与任意一个部件上销孔的配合关系被移除即可。

还包括用于实现外旋转盘2与机架4销连接的第三插销22，且第三插销22在本单轴向双框架转台上的装配关系使得外旋转盘2与机架4的销连接关系可断开。采用本方案，在利用第三插销22约束外旋转盘2时，可通过第三插销22受剪，使得外轴3不随内轴12旋转，即实现外轴3静止，内轴12转动。作为本领域技术人员，要实现所述销连接关系可断开，通过使得对应插销沿着所在销孔长度方向滑动即可，如完全由销孔中抽出插销、两个被实现销连接关系的部件中，插销与任意一个部件上销孔的配合关系被移除即可。

还包括用于实现外旋转盘2与内旋转盘11销连接的第二插销20，且第二插销20在本单轴向双框架转台上的装配关系使得外旋转盘2与内旋转盘11的销连接关系可断开。采用本方案，在利用第二插销20实现销连接时，可通过第二插销20受剪，使得内轴12、外轴3同步旋转。作为本领域技术人员，要实现所述销连接关系可断开，通过使得对应插销沿着所在销孔长度方向滑动即可，如完全由销孔中抽出插销、两个被实现销连接关系的部件中，插销与任意一个部件上销孔的配合关系被移除即可。

为使得内轴12与外轴3之间具有更好的相互约束关系，利于内轴12与外轴3的同轴度以及整个轴系的强度和刚度，设置为：所述第二旋转轴承5和第一旋转轴承14均为多个，且多个第二旋转轴承5沿着外轴3的轴线方向间隔排布，多个第一旋转轴承14沿着外轴3的轴线方向间隔排布。优选的，以上第二旋转轴承5和第一旋转轴均采用能够承受轴向力和径向力的深沟球轴承。

为减小本转台在工作时的震动，设置为：还包括安装在所述机架4底部的减震器9。

为使得本转台能够更为方便的获得理想的安装平整度，设置为：还包括安装在所述机架4底部的调平装置18，所述调平装置18用于实现机架4在安装时的安装平整度调节。具体的，以上调平装置18可采用斜锲块、调平螺栓等，作为一种一体化方案，优选采用调平螺栓，由于内轴12和外轴3一般竖直安装，这样，以上调平螺栓采用螺纹连接于机架4上、且轴线与内轴12或外轴3轴线平行的螺栓即可。针对以上调平螺栓方案，优选采用在调平螺栓上设置锁紧螺帽、采用在机架4上螺纹连接顶紧螺栓，以上锁紧螺帽、顶紧螺栓用于实现机架4与调平螺栓之间的约束，以避免本转台在调平后在转台工作时，由于调平螺栓非人为转动而影响本转台的安装平整度。

为使得所述内轴12和外轴3的转动参数或状态具有更好或精度更高的可靠性，设置为：还包括用于驱动内轴12转动的第一驱动机构、用于驱动外轴3旋转的第二驱动机构，所述第一驱动机构及第二驱动机构均为伺服机构。具体的，如设置为所述第一驱动机构包括为伺服电机的第一旋转电机13、第二驱动机构包括为伺服电机的第二旋转电机15，所述伺服机构还包括与内轴12连接的第一旋转码盘17、与外轴3连接的第二旋转码盘8，同时设置为伺服机构还包括伺服控制器6，针对以上包括机架4的方案，设置为机架4上还设置有控制机箱7，所述伺服控制器6安装在控制机箱7内，第一旋转电机13、第二旋转电机15、第一旋转码盘17、第二旋转码盘8均与伺服控制器6相连，这样，即可通过所述伺服机构，驱动内轴12和外轴3转动且转动参数高精度可控。如采用本方案，针对以上设置第一插销19的方案，作为内旋转盘11静止、外旋转盘2旋转的并列方案，可设置为：第一旋转电机13设置在外轴3的内侧，内轴12同时作为第一旋转电机13的转子，第一旋转电机13的定子固定于外轴3的内侧；第二旋转电机15的定子固定于机架4上，外轴3同时作为第二旋转电机15的转子，利用第一旋转电机13和第二旋转电机15分别驱动内轴12和外轴3同转速转动，且内轴12和外轴3的旋转方向相反，这样，即可实现内旋转盘11与外旋转盘2相对静止。更进一步的，为方便利用所述伺服控制器6控制本转台的工作，设置为还包括如为PC或工控机的控制装置23，还包括用于实现控制装置23与伺服控制器6信号连接的数据线缆24。采用如上提供的伺服机构方案，不仅可通过旋转控制精度实现准确的内旋转盘11、外旋转盘2定位控制，同时使得本转台还具有搭载能力强的特点。

作为一种可有效利用本转台上空间的技术方案，设置为：所述内轴12为空心轴，且内轴12的中空空间作为本单轴向双框架转台上的线缆通道16。作为本领域技术人员，针对内轴12为实心轴的方案，在内轴12的材料用量和长度一定的情况下，本方案的结构设计还有利于提高内轴12的刚度。针对本方案，根据转台的使用需要，如内轴12和外轴3均不需要做整圆周持续旋转，在此情况下，从满足转台基本功能的结构设计上讲，不需要配备汇流环和关节，此情况下，为保证本转台使用的安全性和工作的可靠性，设置为本转台上还安装有限位器21，以上限位器21用于限定内轴12的旋转最大角度和外轴3的旋转最大角度，以避免因为内轴12和外轴3的旋转，使得以上线缆通道16内的线缆出现连接失效的情况。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施方式只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在对应实用新型的保护范围内。