CN102673314B - 可精密调节高度的走轮装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可精密调节高度的走轮装置，主要用于高精度光学设备加工，其特点是包括走轮，在走轮的支架上设下座体，下座体上设上座体，在下座体和上座体中部设特制调节螺栓，特制调节螺栓下端设推力轴肩，特制调节螺栓的推力轴肩下部与下座体间设轴承，在特制调节螺栓中段上设锁紧螺母，在特制调节螺栓上设使其转动的装置，在下座体和上座体的周围一处串设导向螺销钉，在下座体和上座体的周围其余三处各设连接螺钉和螺母。本发明能实现对接设备的高度精密调节，保证加工设备的使用精度。

Description

可精密调节高度的走轮装置

技术领域

    本发明涉及一种走轮装置，具体涉及一种可精密调节高度的走轮装置，主要是指用于高精度光学设备加工的走轮装置。

背景技术

现有走轮是直接利用螺栓固定于机床、检验设备、小车等设备的底部，其主要问题是当需要不断调节机床、检验设备、小车的高度，以适应不同的工作环境、不同的工作要求时，原有走轮都难以完成。另外，当需要精确调节加工设备和辅助设备的工作高度以实现无缝对接时，原有走轮装置更是无法实现。

目前，在精密光学加工领域，时常要求对大型光学元件进行精密加工。在大型精密光学加工机床上，需要一个具有一定精度的大型光学元件做整形光学样具来对精密磨削和抛光的“沥青”工作表面进行不断的修整。由于整形光学样具和机床上的“沥青”面在一定的压力下和在精磨液或抛光液作用下，整形光学样具和“沥青”面之间有可以调节的相对运动速度，经历一定时间后，由于精磨、抛光等物理和化学作用，不但整形光学样具的表面获得极高的表面精度，而且“沥青”表面也获得非常高的表面精度，然后利用这样的高精度“沥青”面来精磨和抛光高精密光学仪器上的光学元件，例如卫星上使用的精密摄像机、导航仪、激光陀螺等等。在实际加工中，需要随时测量整形光学样具的表面，以判断“沥青”工作表面的精度。可是，作为修整工具的整形光学样具，由于其体积大，重量常在几百公斤，要从光学加工机床上将其取下检验，就需要和机床完全等高的装置来实现取出、检验、放回机床原位，并且不能损伤整形光学样具的表面和经过精密整形的“沥青”表面，这样，必须使移出装置和机床上的“沥青”工作表面等高。由于“沥青”工作表面在加工过程中是不断磨耗的，所以其高度会不断变化，为了适应这种情况，移出装置上的走轮机构就需要具备能够精密调节高度的功能。

发明内容

发明人在日常的工作过程中，发现现有的走轮装置存在着不能够调节高度的缺陷，经过分析设计，本发明所要解决的技术问题是提供一种能够精密调节高度的走轮装置，利用该装置实现对光学元件的精密加工。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是所设计的可精密调节高度的走轮装置包括走轮，在走轮的支架上设下座体，下座体上设上座体，在下座体和上座体中部设特制调节螺栓，特制调节螺栓下端设推力轴肩，特制调节螺栓的推力轴肩下部与下座体间设轴承，在特制调节螺栓中段上设锁紧螺母，在特制调节螺栓上设使其转动的装置，在下座体和上座体的周围一处串设导向螺销钉，在下座体和上座体的周围其余三处各设连接螺钉和螺母。

所述在特制调节螺栓上设使其转动的装置是在特制调节螺栓上设扁槽。

所述在特制调节螺栓上设使其转动的装置是在其上端部设与其通过键连接的伺服电机。

所述特制调节螺栓的推力轴肩下部与下座体间所设的轴承为推力滚动轴承、向心推力滚动轴承、向心推力滑动轴承之一。

所述特制调节螺栓的推力轴肩上部与上座体间也设推力滚动轴承、向心推力滚动轴承、向心推力滑动轴承之一。

本发明采用上述技术方案所设计的可精密调节高度的走轮装置，由于在下座体和上座体上设带锁紧螺母的特制调节螺栓，在调整高度时，先松开锁紧螺母，用使特制调节螺栓转动的装置使其转动，由于在导向螺销钉的阻挡作用下，调节螺栓只能转动不会移动，这样调节螺栓就会迫使走轮装置和所连接的设备发生相对移动，顶起设备该连接的位置，使该设备与所对接的机床完全等高，调好后，将所有走轮结构的锁紧螺母锁紧。本发明能实现对接设备的高度精密调节，保证加工设备的使用精度。

附图说明

图1表示现有走轮的结构示意图；

图2表示本发明实施例一的结构示意图；

图3表示图2中下座体的结构示意图；

图4表示图3中下座体的俯视结构示意图；

图5表示图3中下座体的仰视结构示意图；

图6表示图2中上座体的俯视结构示意图；

图7表示图6中沿A-A向的结构示意图；

图8表示图6中沿B-B、C-C向的结构示意图；

图9表示图2中特制调节螺栓的结构示意图；

图10表示本发明实施例二的结构示意图；

图11表示图10中向心推力滑动轴承的结构示意图；

图12表示图10中特制调节螺栓的结构示意图；

图13表示图10对接使用装配结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明可精密调节高度的走轮装置的结构作具体说明。

参见图1，现有走轮是直接利用螺栓固定于机床、检验设备、小车等的底部上，当需要不断调节机床、检验设备、小车的高度，以适应不同的工作环境、不同的工作要求时，由于高度无法调节而难以完成。另外，当需要精确调节加工设备和辅助设备的工作高度以实现无缝对接时，更是无法实现。

参见图2至图9，本发明可精密调节高度的走轮装置的结构包括走轮1，在走轮1的支架上设下座体2，下座体2上设上座体6，在下座体2和上座体6中部设特制调节螺栓7，特制调节螺栓7下端设推力轴肩13，特制调节螺栓7的推力轴肩13的下端面与下座体2间设轴承，轴承为推力滚动轴承、向心推力滚动轴承、向心推力滑动轴承之一，图中为推力滚动轴承4。在加工精密度要求不十分高的情况下，特制调节螺栓7的推力轴肩13上端面与上座体6之间不设轴承，由于其间有缝隙，利用两者之间的移动摩擦即可实施加工。而在加工精密度要求十分高的情况下，在特制调节螺栓7的推力轴肩13上端面与上座体6间也设轴承，轴承为推力滚动轴承、向心推力滚动轴承、向心推力滑动轴承之一，图中为推力滚动轴承5。在特制调节螺栓7中部上设锁紧螺母8，在特制调节螺栓7上设使其转动的装置，该装置可为在特制调节螺栓7上设扁槽9，也可为在特制调节螺栓7上端部设与其通过键连接的伺服电机（图中未示），设置伺服电机可采用开环控制方式来控制特制调节螺栓7的转角大小，也可实现遥控伺服电机来实现等高调节。在下座体2和上座体6的四周一处串设导向螺销钉3，在下座体2和上座体6的四周其余三处（可等距均匀设置使本装置更稳定）各设由连接螺钉10、垫片11和螺母12将下座体2和上座体6连接在一起的连接部件。

本发明在使用时，先根据对接机床（或设备）的重量确定所用本发明的数量，并确定设备上各支撑点的走轮位置，按照所选的规格（因机床结构体积和重量不同，可设计使用本发明的尺寸不同，从而形成一定的规格系列），在设备上制造出与特制调节螺栓7相同的螺纹。使用时先不安装导向螺销钉3，调节本发明使其安装位置合适为止，然后依据导向螺销钉3的螺纹底孔在设备上做导向孔，之后，卸下本发明，再使用带前导向的扩孔钻加工一通孔，待设备上安装螺孔和导向孔全部制做好后，即可将本发明安装于设备上。调整高度时，先松开锁紧螺母8，用专用的扳手卡在特制调节螺栓7上所铣的扁槽9中，转动扳手，由于在导向螺销钉3的阻挡作用下，特制调节螺栓7只能转动不会移动，这样特制调节螺栓7就会迫使走轮装置和所连接的设备发生相对移动，顶起设备的该连接的位置。同样方法调节每一个走轮装置，使该设备与所对接的机床完全等高。调好后，将所有走轮结构的锁紧螺母8锁紧，即可进行精密加工。

由于导向孔和导向螺销钉3的外径之间有一定的间隙，设最大间隙为0.5mm，经过试验证明，可计算出该调节装置在高度上产生的误差最大不超过±0.0019mm，即±1.9μm，如果这样的精度还不能满足要求，可以使用精密制造的导向螺销钉，并依据其外径来配制导向孔尺寸及公差，如果滑配的最大间隙为0.04mm，高度上产生的最大误差不超过±0.00016mm，即±0.16μm，这样的精度已经进入亚微米精度，完全可以满足使用要求。如果设备底板厚度为30mm时，上述设计的调整装置的调节范围为H±45mm，其中H为基准调节尺寸值，可依据连接件和被连接件具体尺寸确定。

如果高度精度误差要求在±0.01mm范围内，则本发明的设计可以大大简化。参见图10至图12，在特制调节螺栓7的推力轴肩13与下座体2间所设的轴承为向心推力滑动轴承14，即将图2中的推力滚动轴承4换成图10的向心推力滑动轴承14，并简化上座体6和特制调节螺栓7的设计，去掉图2的推力滚动轴承5，特制调节螺栓7的推力轴肩13与上座体6间由于存有缝隙，利用其间的摩擦作用同样可实现器件的加工，这样很多一般用途的机械与普通机床对接，完全可以满足使用要求。

参见图13，在装配对接使用时，被连接件15可以是机床、设备或任何装置，连接件16也可以是床身、设备或检验装置等，本发明安装在连接件16上，且最少需要三个，以确定唯一平面，也可根据连接件空间尺寸和重量使用多个，通过调节每个走轮机构，可实现连接件15和16上表面17无缝对接。

Claims (4)

1.一种可精密调节高度的走轮装置，包括走轮，其特征是在走轮的支架上设下座体，下座体上设上座体，上座体和下座体连接后形成一空腔，在下座体和上座体中部设特制调节螺栓，特制调节螺栓下端设推力轴肩，特制调节螺栓的推力轴肩下部与下座体间设轴承，特制调节螺栓的推力轴肩上部与上座体间也设轴承，推力轴肩和推力轴肩上部、下部的轴承设置在空腔内，在特制调节螺栓中段上设锁紧螺母，在特制调节螺栓上设使其转动的装置，在下座体和上座体的周围一处串设导向螺销钉，在下座体和上座体的周围其余三处各设连接螺钉和螺母，导向螺销钉与三处所设的螺钉和螺母一起对下座体和上座体进行固定，同时导向螺销钉还起导向作用。

2.根据权利要求1所述的可精密调节高度的走轮装置，其特征是所述在特制调节螺栓上设使其转动的装置是在特制调节螺栓的中部两处设扁槽，两扁槽分别位于锁紧螺母的上下。

3.根据权利要求1所述的可精密调节高度的走轮装置，其特征是所述在特制调节螺栓上设使其转动的装置是在其上端部设与其通过键连接的伺服电机。

4.根据权利要求1所述的可精密调节高度的走轮装置，其特征是所述特制调节螺栓的推力轴肩下部与下座体间所设的轴承以及特制调节螺栓的推力轴肩上部与上座体间所设的轴承均为推力滚动轴承、向心推力滚动轴承、向心推力滑动轴承之一。