CN103203725B - 精确控制位置的载物台 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种精确控制位置的载物台，主要解决现有技术中载物台不能精确定位的问题，本发明通过采用一种精确控制位置的载物台，包括支撑柱、销钉、基台和柱塞，支撑柱和销钉固定在基台上，垂直于基台的方向上销钉高度高于支撑柱，所述支撑柱的支撑部位的顶点形成一个平面，所述支撑柱的支撑部位为曲面结构或锥形结构；被支撑物放置于支撑柱的支撑部位上，并且位于销钉和柱塞的内侧的技术方案，较好地解决了该问题，可用于精密操作的载物台的工业生产中。

Description

精确控制位置的载物台

技术领域

本发明涉及一种精确控制位置的载物台。

背景技术

随着社会的发展，各行业对其行业内涉及的硬件设施的放置环境和承载台的要求越来越高，特别是对一些精密仪器的放置。例如，在涉及到光学元件工作的操作台，往往要求其支撑平台具有足够的平稳度。

中国专利CN101738127A公开了一种绝热支撑装置，包括其上具有多个安装孔的冷台和用于支撑所述冷台的支撑杆，所述支撑杆又包括上顶支撑杆、下压支撑杆，分别以点接触或线接触方式与所述安装孔配合，但该发明的支撑架有四个支撑柱。

中国专利CN2574502公开了一种三点支撑平衡桌，其包括承载台和支撑承载台的支撑部分，支撑部分的台面三支点由一根竖直直接支撑柱，两根连接在斜向支撑梁上的间接竖直支撑柱提供，两根斜向支撑梁的另一端固定在直接竖直支撑柱的同一点上，该发明三个支撑柱不同时支撑桌面。

中国专利CN201468443U一种桌面支撑架，其特征在于：桌面支撑架设有底架，三角形支撑脚的短杆与底架相连接，每个三角形支撑脚内侧杆设置有带连接孔的连接片，固定件穿过连接孔将各三角形支撑脚固定，三个三角形支撑脚的上端角处于同一平面，并形成桌面支撑面，但支撑柱和桌面为面接触。

CN102102986A本发明涉及一种可调心调倾的圆度/圆柱度测量工作台，包括与动力轴固连的基座、用于放置被测工件的操作平台、三个支撑架；其中支撑架包括两个伸缩支撑架及一个固定支撑架，伸缩支撑架的上端部与操作平台球面接触，固定支撑架上端部通过虎克铰组件与操作平台相连，但支撑柱和台面为球面接触。

三点具有确定一个平面的作用，采用三个支撑柱构成的支撑架具有将被支撑物体固定在某一平面的功能，但三点支撑存在以下的问题：当被支撑的物体重心落在三个支撑点构成的三角形的边缘附近或者偏离了三角形内部区域，被支撑的物体容易发生侧翻，从而造成了物件意外损伤，甚至会引发安全事故。

现有技术报道的支撑架和支撑平台，都为面接触式的操作台，都无法保证其面的足够平整，在不同的操作过程中，操作台上物件放置的平面位置重现性不好，不利于精密的操作。在一些仪器的操作特别是在某些精密仪器的测量过程中，被测量的物体的位置差异对最终实际结果有很大的影响。本发明提供一种精确控制位置的载物台，其可以将被支撑的物体准确固定在某一位置上。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中载物台不易精确定位的问题，提供一种新的精确控制位置的载物台，该载物台架具有支撑稳定、准确定位的优点。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：一种精确控制位置的载物台，包括基台、支撑柱、柱塞和销钉，支撑柱、柱塞和销钉固定在基台上，垂直于基台的方向上销钉和柱塞的高度大于支撑柱的高度，所述支撑柱的支撑部位的顶点形成一个平面，所载物体放置于支撑柱的支撑部位上，其边缘和销钉、柱塞的接触；至少一个柱塞位于销钉的相对位置。

上述技术方案中，优选的技术方案为所述支撑柱的支撑部位为曲面结构或锥形结构；所述载物台有至少3个硬点支撑柱，所述载物台有至少2个销钉。优选的技术方案为支撑柱由3个硬点支撑柱与多个软点支撑柱构成；基台上有3个销钉；优选的技术方案为载物台含有三个硬点支撑柱、一个软点支撑柱，三个硬点支撑柱分布在基台位置所在点构成一个三角形，软点支撑柱所在点处于所述三角形的外部区域；优选的技术方案为三个硬点支撑柱位置所在点连线构成直角或锐角三角形，所述支撑柱的支撑部位曲面结构为球面结构。优选的技术方案为三个支撑柱位置所在点连线构成等腰直角或等腰锐角三角形；所述支撑柱与基台接触的结构为圆柱体、长方条形状或螺纹结构，所述三个硬点支撑柱和销钉由硬质材料制成，软点支撑柱由软性材料构成。优选的技术方案为所述三个硬点支撑柱由耐磨不锈钢材料制成；软点支撑柱由硬质材料和软性材料相结合而成；所述硬点支撑柱的主体呈长条结构；所述硬点支撑柱通过焊接或者是螺纹旋紧方式固定在基台上，软点支撑柱与基台接触的部位通过螺纹转动。优选的技术方案为基台由硬质材料构成；基台上有备用螺孔，硬点支撑柱上具有螺母，软点支撑柱是球头弹性柱塞，所述支撑柱的支撑部位与台面的接触方式为点接触或线接触。优选的技术方案为基台由轻质铝材料或是合金材料制成；所述支撑柱的支撑部位与台面的接触方式为点接触。

所述硬点支撑柱通过焊接或者是螺纹旋紧方式固定在基台上，软点支撑柱与基台接触的部位通过螺纹转动。所述硬点支撑柱是通过螺纹旋紧的方式固定在基台上。基台上存在多个备用螺孔，基台由硬质材料构成。所述基台可以为任何形状，作为优选，其一般为较规整的形状。

优选的技术方案所述软点支撑柱的主体结构可以与硬点支撑柱的结构相同，也可以不同，其目的在于对被支撑的物体在某一方位上提供一定的支撑力，放置被支撑的物体侧翻，作为优选，其有以下几中结构：软点支撑柱全部由软性材料构成，其与基台接触的部位可以通过螺纹转动，既可以使得软点支撑柱在垂直的方向上进行一定的移动；软点支撑柱由硬质材料和软性材料相结合而成，其中硬性材料变形小，可以减小单一软性材料在垂直于支撑柱的方向上的移动；软点亦可以全由硬质材料构成，例如，其可以是球头弹性柱塞。

优选的技术方案所述支撑柱是通过螺纹旋紧的方式固定在基台上，在基台上存在多个备用螺孔，以便改变支撑柱的位置，从而使得支撑架适应不同尺寸物体的支撑。优选的技术方案，所述固定支撑柱的基台由硬质材料构成，作为优选其可以由轻质铝材料或是合金材料制成。

优选的技术方案，所述载物台能将被载物体固定于某一平面上，所述销钉具有调节作用，并能将被载物件精确固定于平面上的某一确定位置的作用。优选的技术方案，所述销钉为3个。优选的技术方案，所述具有调节作用的销钉为偏心销，其具有调节的作用，其能够将物体在平面位置上进行一定的微调，从而将物体确定在平面上某一确定的位置上。

优选的技术方案，所述具有调节作用的偏心销为连续可调，且每次调节后其可以通过相关措施实现偏心轴的固定，即能够使得偏心轴定位后不再松动，作为优选，所述偏心轴的主体为圆柱体结构，其防松的措施可以是螺丝固定。优选的技术方案，所述载物台可以是任何结构形状的，作为优选，所述载物台上具有若干个可以调节高度的支撑柱，支撑柱的顶端作为支撑点，作为优选，支撑柱由3个硬点支撑柱构成或者是由3个硬点支撑柱与若干个软点支撑柱构成。优选的技术方案，所述销钉是通过手动调节，销钉上具有用于调节的机构；手动调节部件为凸起、凹槽或圆孔。销钉上具有螺母。所述偏心销钉的偏心轴的主体为圆柱体结构，和基台相配合的固定端具有螺纹，旋转偏心销钉时，其垂直轴心横向移动。

优选的技术方案，所述柱塞至少为1个，其与所述销钉构成被载物体的边缘支撑点，更优选的技术方案，所述柱塞为2个，其与所述销钉的位置相对。优选的技术方案，进一步，所述柱塞为弹簧柱塞，作为优选，柱塞的支撑点为球头。

所述载物台能防止被载物体在载物台上的滑动，即能够将被载物体固定于载物台上的某一确定位置上。所述载物台的支撑柱、销钉具有调节作用，通过其可以调整放置在载物台上物体的位置。进一步，所述载物台上的柱塞是通过对被载物体提供一定的压力，使得被载物体的边缘能紧贴所述载物台上的销钉，即能防止被载物体的滑动。

本发明提供的载物台，具有以下优点：每个支撑点的支撑部位为曲面结构，当其支撑其它具有面结构的物体时，能够使得支撑架与物体之间为点接触或线接触，由于支撑能够充分定位，满足几何学的三点定平面规则，此种设计能够将物体确定在一个平面上；另外，当需要支撑的物体为规整的平面结构时，采取三个支撑点可以将支撑的物体在某一个需要的平面上，且由于三个支撑点的位置构成一个三角形，很容易实现将物体的重心控制在三角形区域内部，从而使得被支撑的物体不容易发生侧翻。另外，本发明所提供的带有辅助支撑点的支撑架，具有较高的平稳度，三硬点支撑确定了被支撑物件的正确位置，一软点辅助支撑保证了被支撑物不易发生侧翻，销钉把台面固定，不易移动。

本发明提供的载物台，采用简单的机械设计，能实现全方位将被支撑的物体进行定位，其可以将被支撑的物体准确固定在某一位置上，在一些仪器的操作，特别是在某些精密仪器的测量过程中，减小被测量的物体的位置差异对最终实际结果的影响。

在精密仪器的操作过程中，以其作为载物台，配合高紧密的操作系统可以完成精度要求相对较高的操作，特别是在涉及到精确测量的仪器使用时，本发明的载物台有足够的平稳度，操作台上物件放置的平面位置重现性好，不容易发生侧翻，有利于精密的操作。

本发明能够实现物体特别是规整结构的物体的精准放置，对于形貌规则的同一类型的物体，例如边缘平整的板状，可以保证每次放置都具有很高的位置重复性，即可以实现一次定位、多次作业，还能实现全方位将被支撑的物体进行定位，其可以将被支撑的物体准确固定在某一位置上，取得了较好的技术效果。

附图说明

图1 为本发明实施例1中的载物台结构示意图。

图2 为本发明实施例1中的柱塞结构示意图。

图3 为本发明实施例1中载物台载物后的结构示意图。

图1中，11为支撑柱、12为销钉；13为柱塞；14为基台。

图2中，21为圆形球头；22为基座。

图3中，11为支撑柱、12为销钉；13为柱塞；14为基台；31为所载物体。

下面通过有代表性的具体实施例对本发明作进一步的阐述，不仅限于本实施例，通过简单变换或等效的应用也属于本发明的保护范围。

具体实施方式

【实施例1】

一种精确控制位置的载物台，如图1所示，其包括支撑柱11、销钉12、柱塞13及固定支撑柱11、销钉12、柱塞13的基台14。 所述载物台的支撑柱11具有高度调节的功能，通过其可以调整放置在载物台上物体的水平度。销钉12为偏心销，通过其旋转可以在水平面上对物体的位置进行一定的调整。

图2所示为本实施例中基台上柱塞的结构示意图，其由圆形球头21及基座22构成外部，圆形球头由基座内部弹簧顶起。图3为载物台的载物示意图，载物台通过柱塞13对被载物体31提供一定的压力，使得被载物体的边缘能紧贴所述载物台上的销钉，即能防止被载物体的滑动。

载物台含有2个柱塞，其与所述销钉构成被载物体的边缘支撑点，且与所述销钉的位置相对。使用所述载物台能防止被载物体在载物台上的偏位，即能够将被载物体固定于载物台上的某一确定位置上。

【实施例2】

一种精确控制位置的载物台，其包括载物台及3个控制被载物体位置的销钉，所述销钉具有调节作用，并能将被载的物件精确定位于平面上某一确定位置的作用。所述具有调节作用的销钉为偏心销钉，其由不同轴的两个圆柱体构成，两个圆柱体表面具有螺纹结构，偏心销钉通过此结构固定在载物台上的，用于防松螺母将调整好的销钉固定在载物台上，另在销钉上具有调节机构，本实施例中调节机构为一圆形孔，通过条形棒插入其中即可做转动调节的动作。

本实施例中的载物台上具有3个硬点支撑柱，其能够通过三个支撑点将被载物体固定于某一平面上，硬点支撑柱的高度可调。使用该载物台时，将被载的物体放置在载物台上由支撑柱顶起，调节支撑柱的高度，使得物体位于某个水平面上；移动物体使物体边缘紧贴3个偏心销，调节偏心销，在转动偏心销的过程中，使得物体边缘紧贴偏心销，由于偏心销的转动，被载物体在平面上位置会有一定的变化，在配合调节3个偏心销直至合适位置，通过螺母将偏心销钉固定即可。本实施例中，偏心销12在载物台上的突出高度高于所述载物台11上的支撑柱13突出高度。

载物台含有3个柱塞，其与所述销钉构成被载物体的边缘支撑点，且与所述销钉的位置相对。使用所述载物台能防止被载物体在载物台上的偏位，即能够将被载物体固定于载物台上的某一确定位置上。

【实施例3】

一种精确控制位置的载物台，用于放置形貌规整且位置精度要求高的物体，支撑架包括支撑柱、销钉以及固定支撑柱和销钉的基台。所述支撑柱为3个位置不在一条直线上的硬质支撑柱，其由不锈钢材料制备得到，且在支撑柱与基台接触的位置具有可以转动支撑柱的螺纹结构，即可以通过螺纹结构调节每个支撑柱支撑点的高度。3个支撑柱能够将被支撑的台面固定于某一平面上。本实施例中基台上固定有3个偏心销钉，其由硬质耐磨材料制得，销钉的位置处于支撑柱构成三角形的外围，且不在一条直线上，其固定位置由载物台对应的支撑物体形状和尺寸而定。销钉在基台上的突出高度高于所述支撑柱的在基台上的突出高度。载物台在使用的过程中，所有销钉与被支撑的物体的边缘相接触，其能将被支撑的物件固定于平面上的某一确定位置。

【实施例4】

提供一种精确控制位置的载物台，在实施例1的基础上增加了一软点支撑柱，其他部分与实施例1相同，在支撑架的使用过程中，其起到防止物体重心偏出实施例1所示支撑柱构成的三角形区域而发生侧翻的现象，软点支撑柱是弹簧柱塞。

【实施例5】

一种精确控制位置的载物台，其包括三个硬点支撑柱、一个软点支撑柱以及固定支撑柱的基台，3个偏心销钉，偏心销钉上圆孔。三个硬点支撑柱分布在基台不同的位置上，其位置所在点构成了一个直角三角形，软点支撑柱处于所述三角形的外部区域，四个支撑柱所在位置构成一个矩形结构。

三个硬点支撑柱由硬质耐磨不锈钢材料制成，其由支撑端球体结构嵌在支撑柱柱形条主体一端构成，支撑柱柱形条主体另一端为螺纹结构，一螺母通过螺纹固定在支撑柱柱形条主体上。支撑端球体结构设计为球体结构，是因为球面与其它面接触时一般为点接触式，三个支撑柱能确定一个平面；设计螺母结构，是为了防止支撑柱固定在基台上易松动。

软点支撑柱为一球头弹性柱塞，球头弹性柱塞上部分为空心结构，空心区域中有一弹簧，其上端与弹簧相接触的有一活动球体，球体与弹簧由球头弹性柱塞主体结构固定在一定空间内；另在球头弹性柱塞主体结构的下部分有螺纹结构，通过转动球头弹性柱塞主体结构，可以使的软点支撑柱在垂直于基台的方向上有一定的移动。使用软点支撑柱的时候，调整其高度，使得软点支撑柱的顶端活动球体接触到被支撑的物体表面且弹簧有稍微的弹性形变即可。

支撑柱是通过螺纹旋紧的方式固定于基台上与支撑柱相对应的螺孔中，在基台上存在多个备用螺孔，以便可以随时根据被支撑物体的形貌来改变支撑柱的位置，从而使得支撑架适应不同尺寸物体的支撑。固定支撑柱的基台由质硬而轻的铝材料制成。

销钉的位置处于硬点支撑柱构成三角形的外围，且不在一条直线上，其固定位置由载物台对应的支撑物体形状和尺寸而定。销钉在基台上的突出高度高于硬点支撑柱的在基台上的突出高度。载物台在使用的过程中，所有销钉与被支撑的物体的边缘相接触，其能将被支撑的物件固定于平面上的某一确定位置。

载物台含有2个柱塞，其与销钉构成被载物体的边缘支撑点，且与其中两个销钉的位置相对。使用所述载物台能防止被载物体在载物台上的偏位，即能够将被载物体固定于载物台上的某一确定位置上。

【实施例6】

本实施例为一种精确控制位置的载物台，其结构和实施例5相同，三个支撑柱分布于基台的四周边缘附近；且其材料均为硬质耐磨不锈钢材料制得，支撑柱通过螺纹旋紧方式固定在硬质基台上，硬质基台由轻质铝材料制得；三个支撑柱位置所在点构成三角形的三个顶点，且所构成的三角形为直角三角形。软点支撑柱的结构由具有一定弹性的橡胶材质制作而成。

【实施例7】

本实施例中支撑柱与基台和实施例5相同，在基台上存在多个备用螺孔。与实施例5不同的是改变三个硬支撑点的位置，使其所在点形成的三角形为等边三角形。硬点支撑柱上具有螺母结构和螺纹结构，在基台上具有与螺纹结构相对应的螺纹孔，支撑柱是通过螺纹旋紧的方式固定于基台上与支撑柱相对应的螺孔中，然后旋紧螺母是支撑柱和基台紧密结合。固定支撑柱的基台由质硬而轻的铝材料制成。

【实施例8】

一种精确控制位置的载物台，支撑柱与基台和实施例1相同，且其材料均为硬质耐磨不锈钢材料制得，硬质基台由轻质铝材料制得；三个硬支撑柱位置所在点构成三角形的三个顶点，且所构成的三角形为非等腰锐角三角形。台面和支撑架的球面结构形成点接触，该载物台稳定性好，载物台上物件放置的平面位置重现性好，不容易发生侧翻。

【实施例9】

一种精确控制位置的载物台，支撑柱与基台的位置关系和实施例5相同，该支撑柱均由椭圆形结构和圆柱体结构构成，椭圆形曲面结构为支撑部位。且其材料均为硬质耐磨不锈钢材料制得，支撑柱通过螺纹方式固定在硬质基台上，硬质基台由轻质铝材料制得。，台面和支撑架的椭圆形曲面结构形成线接触，该载物台稳定度高。

【实施例10】

一种精确控制位置的载物台，包括三个硬支撑柱和一个软支撑柱以及固定支撑柱的基台，三个硬支撑柱分布于基台的四周边缘附近；该硬支撑柱结构均由椭圆形结构和圆柱体结构构成，椭圆形曲面结构为支撑部位，且其材料均为硬质耐磨不锈钢材料制得，支撑柱具有实施例5相同的螺纹结构，在基台上具有与螺纹结构相对应的螺纹孔，支撑柱通过螺纹结构旋紧固定在基台上。硬质基台由轻质铝材料制得；三个支撑柱位置所在点构成三角形的三个顶点，且所构成的三角形为等腰锐角三角形。销钉的位置处于硬点支撑柱构成三角形的外围，且不在一条直线上，其固定位置由载物台对应的支撑物体形状和尺寸而定。销钉在基台上的突出高度高于硬点支撑柱的在基台上的突出高度。载物台在使用的过程中，所有销钉与被支撑的物体的边缘相接触，其能将被支撑的物件固定于平面上的某一确定位置。

【实施例11】

一种带有辅助支撑点的精确控制位置的载物台，三个硬点支撑柱均由锥形结构和圆柱体结构构成，锥形结构为支撑部位。其他部分和实施例5相同，且其材料均为硬质耐磨不锈钢材料制得，支撑柱具有实施例4相同的螺纹结构，在基台上具有与螺纹结构相对应的螺纹孔，支撑柱通过螺纹结构旋紧固定在基台上。硬质基台由轻质铝材料制得；三个支撑柱位置所在点构成三角形的三个顶点，且所构成的三角形为等腰锐角三角形。台面和支撑架的锥尖结构形成点接触，该载物台稳定度高。

Claims (9)

1.一种精确控制位置的载物台，包括基台、支撑柱、柱塞和销钉，支撑柱、柱塞和销钉固定在基台上，垂直于基台的方向上销钉和柱塞的高度大于支撑柱的高度，所述支撑柱的支撑部位的顶点形成一个平面，所载物体放置于支撑柱的支撑部位上，其边缘和销钉、柱塞接触；至少一个柱塞位于销钉的相对位置；所述支撑柱为硬点支撑柱和软点支撑柱，支撑柱有3个硬点支撑柱与多个软点支撑柱构成；三个硬点支撑柱分布在基台位置所在点构成一个三角形，软点支撑柱所在点处于所述三角形的外部。

2.根据权利要求1所述的精确控制位置的载物台，其特征在于所述支撑柱的支撑部位为曲面结构或锥形结构；所述载物台有至少2个销钉，至少2个柱塞；支撑柱、柱塞和销钉通过螺纹固定在基台上。

3.根据权利要求2所述的精确控制位置的载物台，其特征在于所述支撑柱的支撑部位曲面结构为球面结构；基台上有3个销钉，销钉上具有螺母。

4. 根据权利要求3所述的精确控制位置的载物台，其特征在于三个硬点支撑柱位置所在点连线构成直角或锐角三角形；软点支撑柱与基台接触的部位通过螺纹转动。

5.根据权利要求4所述的精确控制位置的载物台，其特征在于三个支撑柱位置所在点连线构成等腰直角或等腰锐角三角形；所述硬点支撑柱由耐磨不锈钢材料制成；软点支撑柱由硬质材料和软性材料相结合而成；基台上有备用螺孔，硬点支撑柱上具有螺母，软点支撑柱是球头弹性柱塞，所述支撑柱的支撑部位与台面的接触方式为点接触或线接触。

6.根据权利要求1所述的精确控制位置的载物台，其特征在于所述基台由轻质铝材料或是合金材料制成；所述支撑柱的支撑部位与台面的接触方式为点接触。

7.根据权利要求1所述的精确控制位置的载物台，其特征在于所述销钉为偏心销钉，其偏心轴的主体为圆柱体结构，固定在基台上的固定端具有螺纹，旋转偏心销钉时，其垂直轴心横向移动；柱塞由圆形球头和基座组成。

8.根据权利要求7所述的精确控制位置的载物台，其特征在于偏心销钉上具有手动调节部件；柱塞的支撑点为球面结构，通过螺钉固定在基座上。

9.根据权利要求8所述的精确控制位置的载物台，其特征在于手动调节部件为凸起、凹槽或圆孔；柱塞为弹簧柱塞。