CN103786006B - 一种四自由度微调装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种四自由度微调装置，包括有架设在平台上的水平移动台，水平移动台包括有导轨，导轨上滑动配合有下滑板，下滑板上设有剪刀式升降台，剪刀式升降台包括有上、下固定板，上、下固定板之间分布有两排两列四个对应配合的等边四边形，等边四边形其中两个相对的顶端与上、下固定板固定，另外两个顶端与其同列的等边四边形对应的顶端两两分别通过横杆连接在一起，剪刀式升降台的上固定板的上端设有转动圆盘，转动圆盘上也放置有水平移动台，上滑板的上端面上分布有夹持器，上、下滑板的两侧分别分布有相互对应的2排3列的锥窝。本发明结构定位精度高、操作方便，可以实现不同零件精确安装，也可以实现任意位置分度线的划定。
Description
技术领域
本发明涉及一种四自由度微调装置,具体地说涉及一种用于EAST装置内部零件装配和分度线刻划的微调装置。
背景技术
在EAST装置改造过程中，内部零件的精确装配一直是安装过程中的一大难题。第一、由于装置自身结构的限制，无法利用全站仪或者经纬仪对装置大厅四周墙壁上和装置外杜瓦上的分度靶实现EAST装置真空室内高场和低场任意位置分度线的划定。第二、由于装置内部纬环和导轨是其他零件安装的基准，其安装精度是非常关键的。采用传统工装和安装方法，很难保证零件的安装精度，安装效率比较低，无法满足安装要求。
发明内容
本发明的目的是为了解决EAST装置真空室内部高场和低场任意位置分度线划定、纬环和导轨的精确高效地装配问题,本发明提供了一种四自由度微调装置，其能实现EAST装置内部任意分度线划定以及纬环和导轨的精确、快速的装配且操作方便。
本发明是通过以下技术方案来实现的：
一种四自由度微调装置，其特征在于：包括有架设在平台上的水平移动台，所述水平移动台包括有导轨，所述导轨上滑动配合有下滑板，所述下滑板的一端由其底端的螺母丝杆机构驱动，所述下滑板上设有剪刀式升降台，所述剪刀式升降台包括有上、下固定板，所述上、下固定板之间分布有两排两列四个对应配合的等边四边形，所述等边四边形的形状可调，所述等边四边形其中两个相对的顶端与上、下固定板固定，另外两个顶端与其同列的等边四边形对应的顶端两两分别通过横杆连接在一起，且与横杆连接的等边四边形的顶端的连接为铰接连接，等边四边形的形状通过横杆之间的间距调节，所述剪刀式升降台的上固定板的上端设有转动圆盘，所述转动圆盘上设有锁死圆盘的固定螺钉，所述转动圆盘上也放置有水平移动台，所述水平移动台中设有驱动其上方的上滑板移动的螺母丝杆机构上，所述上滑板的上端面上分布有夹持器，所述上、下滑板的两侧分别分布有相互对应的2排3列的锥窝。
所述的螺母丝杆机构包括有设置在上、下滑板的底端面的驱动块，所述驱动块中螺旋配合有丝杆，所述丝杆的一端由电机驱动，
所述横杆包括有第一横杆、第二横杆、第三横杆、第四横杆，且最内侧的第一横杆与其邻侧的第二横杆之间通过丝杆可移动配合，且丝杆由其外端的手轮驱动，最外侧的第四横杆与第二横杆相对静止，其可随第二横杆移动之间的间距不变，所述第四横杆与第二横杆之间设有连杆，所述连杆穿过第三横杆的中部。
本发明的具体使用中，首选药要根据安装零件要求，将其相应的模具布置所述水平方向的水平移动台平台上。使用时方便安装和拆卸，可以实现多种零件精确装配或者分度线划定。在使用时，在EAST装置内架设工作平台，将四自由度微调装置放置在零件安装或者分度线划定的理论值处。通过激光跟踪仪和柔性关节式坐标测量机组合测量旋转机构的中心点和调节水平移动台使旋转机构的中心点落在零件安装或者分度线划定的理论分度线上，固定所述水平移动台。旋转所述旋转机构使其过中心点的直线和所述分度线重合，固定所述旋转机构。调节所述剪刀式升降台机构使所述水平方向的水平移动台上的测量点Z和理论值相等，锁住所述升降机构。调节所述水平方向的水平移动台使其结构上测量点的径向和理论值相等，锁紧所述水平方向的水平移动台。即完成零件装配或者分度线划定的精确定位。
本发明的优点是：
1、本发明定位精度高。
2、本发明操作方便，能够大大提高零件安装或者分度线划定的效率。
3、本发明可以实现不同零件精确安装，同时也可以实现任意位置分度线的划定。
4、本发明具有两个移动平台、一个升降模块和一个旋转模块，机动性能好，更适合工件在现场安装放置，也可分开单独使用。
5、本发明相对体积小，质量轻，易于携带安装。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为移动平台上的滑板的结构示意图。
图3为升降台中央横切面的结构示意图。
具体实施方式
参见图1，整个四自由度微调装置安装在平台1上。
水平移动台8(10)，主要由电机13、丝杠2，导轨3,以及滑板4组成，通过预设行程，利用丝杠的可测量性和传动性，控制电机13带动丝杠2转动从而带动滑板4在导轨3上移动。此装置极大地提高了该装置系统的可移动性，尤其适合大型系统的精密安装。在自由度要求不高的情况下可单个使用这水平移动台采用合适安装方式。
参见图2，滑板4(6)上两侧分布着2*3的锥窝，通过关节臂坐标的测量，可以确定其坐标，通过计算进而确定两个水平台和旋转台的移动量和旋转量。
参见图1和3，剪刀式升降台由上下两块板，中间4个等边四边形和横杆16、17、18、19组成，其中4个等边四边形的两个顶端分别和上下板固定，另外两个顶端两两通过横杆连接到一起，并且杆17和19始终保持等距。使用时可以通过旋转手轮15，拉近或推远杆16和杆17的距离，联动杆18和19的距离，使四边形形状发生变化，从而达到升降台升降的目的。
参见图1，转动圆盘5，转动确定角度后，通过固定螺钉将圆盘锁死。
参见图1，夹持工件7将所要装配的工件夹持，送至所要安装的地方。
具体操作步骤如下所述：
首先将该装置安装在平台1上，将所需装配的工件夹持在夹持器7上，然后通过关节臂坐标测量机建立坐标系，先测量装配工件的锥窝，滑板4和6的锥窝，建立3者两维关系，再对比装配的最终空间坐标，计算出水平偏差和角度偏差，控制水平移动台8和10的电机转动相应量和转动转盘5转动相应角度，再测量下装配工件的锥窝，滑板4和6的锥窝，对比装配的最终空间坐标，若有偏差重复上述步骤，若无偏差，则通过剪刀式升降台9将工件推至所要装配的地方。
Claims (3)
1.一种四自由度微调装置，其特征在于：包括有架设在平台上的水平移动台，所述水平移动台包括有导轨，所述导轨上滑动配合有下滑板，所述下滑板的一端由其底端的螺母丝杆机构驱动，所述下滑板上设有剪刀式升降台，所述剪刀式升降台包括有上、下固定板，所述上、下固定板之间分布有两排两列四个对应配合的等边四边形，所述等边四边形的形状可调，所述等边四边形其中两个相对的顶端与上、下固定板固定，另外两个顶端与其同列的等边四边形对应的顶端两两分别通过横杆连接在一起，且与横杆连接的等边四边形的顶端的连接为铰接连接，等边四边形的形状通过横杆之间的间距调节，所述剪刀式升降台的上固定板的上端设有转动圆盘，所述转动圆盘上设有锁死圆盘的固定螺钉，所述转动圆盘上也放置有水平移动台，所述水平移动台中设有驱动其上方的上滑板移动的螺母丝杆机构，所述上滑板的上端面上分布有夹持器，所述上、下滑板的两侧分别分布有相互对应的锥窝，所述锥窝在滑板的每侧均分布为2排3列。
2.根据权利要求1所述的四自由度微调装置，其特征在于：所述的螺母丝杆机构包括有设置在上、下滑板的底端面的驱动块，所述驱动块中螺旋配合有丝杆，所述丝杆的一端由电机驱动。
3.根据权利要求1所述的四自由度微调装置，其特征在于：所述横杆包括有第一横杆、第二横杆、第三横杆、第四横杆，且最内侧的第一横杆与其邻侧的第二横杆之间通过丝杆可移动配合，且丝杆由其外端的手轮驱动，最外侧的第四横杆与第二横杆相对静止，第四横杆可随第二横杆移动，且二者之间的间距不变，所述第四横杆与第二横杆之间设有连杆，所述连杆穿过第三横杆的中部。
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