CN110919606A - 自动调平调正装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种自动调平调正装置，包括支撑台、工作台、角度调节组件、角度采集组件、水平调节组件、重力加速度传感器及控制器，工作台设置在支撑台上方；角度调节组件的一端固定在支撑台上，另一端与工作台连接；角度采集组件及角度调节组件均与控制器电连接，角度采集组件用于采集工作台的偏转角度，并将偏转角度发送至控制器，控制器根据偏转角度控制角度调节组件带动工作台转动，以调正工作台；控制器通过水平调节组件、重力加速度传感器自动调节工作台水平。本发明技术方案的自动调平调正装置通过水平调节组件、角度调节组件以及角度采集组件实现自动调节，从而提高调节精度，简化调整操作。

Description

自动调平调正装置

技术领域

本发明涉及产品测量和装配技术领域，特别涉及一种自动调平调正装置。

背景技术

自动调正调平技术首先是在军事领域得到普遍应用，例如机动车载导弹、雷达等需要经常变换工作地点，并且要求快速架设精确调正调平；随着工业产品对质量要求的不断升级，机械制造领域、电子行业等对调正调平技术的需求也日益增多。

自动调正调平技术还有一个重要的应用领域是计量测试领域，尤其在角度测量中得到了广泛应用。例如在油田油服行业，需要对探管进行标定，这就需要一个已经调正好的标定架对探管进行水平以及方位等参数进行粗调和精调以达到标准要求。同时自动调正调平技术在家用电器、地震监测仪等领域也到了广泛应用。

在某些自动装配流水线上，需要多个工站对不同装配阶段的产品进行测试，由于空间、工艺等限制测试设备不能直接与流水线进行装配，并且流水线的产品是放置的周转盘之内，并且为了装配、测试等需求产品与周转盘配合的间隙很小，产品要从周转盘中取去并放置到测试设备的测试槽中(测试槽与产品的配合间隙也很小)，一旦测试设备调正不到位，很容易导致产品被压伤从而导致产品报废，现有的调正方法属于原始作业，人力凭感觉进行调正这种调正方式过程繁琐、费时费力，而且调节精度低。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种自动调平调正装置，旨在解决现有技术中调节精度低的问题。

为实现上述目的，本发明提出的自动调平调正装置包括支撑台、工作台、角度调节组件、控制器及角度采集组件，所述工作台设置在所述支撑台上方；所述角度调节组件的一端固定在所述支撑台上，另一端与所述工作台连接；所述角度采集组件及所述角度调节组件均与所述控制器电连接，所述角度采集组件用于采集所述工作台的偏转角度，并将所述偏转角度发送至所述控制器，所述控制器根据所述偏转角度控制所述角度调节组件带动所述工作台转动，以调正所述工作台，控制器通过水平调节组件、重力加速度传感器自动调节工作台水平。

可选地，所述自动调平调正装置还包括水平调节组件以及重力加速度传感器，所述水平调节组件设置于所述支撑台上；所述重力加速度传感器及所述水平调节组件均与所述控制器电连接，所述重力加速度传感器用于采集所述工作台的水平位置信息并发送至所述控制器，所述控制器根据所述水平位置信息控制所述水平调节组件带动所述工作台升降，以调平所述工作台。

可选地，所述水平调节组件包括若干升降调节件，若干所述升降调节件呈圆周均匀分布在所述支撑台底部，并用于带动所述支撑台及所述工作台同步升降。

可选地，所述升降调节件包括支撑腿、传动盘、旋转驱动件以及转轴，所述传动盘固定在所述支撑台底部，所述传动盘上开设有螺纹孔；所述旋转驱动件设置于所述支撑腿上，所述旋转驱动件与所述控制器电连接；所述转轴的一端与所述旋转驱动件的输出轴连接，另一端与所述螺纹孔啮合。

可选地，所述支撑腿底部为球面结构。

可选地，所述支撑台上设有对应所述螺纹孔的位置设置有避让槽，所述转轴的另一端伸入所述避让槽中。

可选地，所述角度调节组件包括轴承座、蜗杆以及涡轮，所述轴承座设置在所述支撑台上；所述蜗杆通过轴承设置在所述轴承座上；所述涡轮与所述工作台连接，且所述涡轮与所述蜗杆啮合。

可选地，所述角度采集组件包括第一距离传感器、第二距离传感器以及计算模块，所述第一距离传感器设置在所述工作台的一端，用于检测所述工作台的一端与目标位置之间的第一距离；所述第二距离传感器设置在所述工作台的另一端，用于检测所述工作台的另一端与所述目标位置之间的第二距离；所述计算模块用于根据所述第一距离以及所述第二距离计算出所述工作台的偏转角度。

可选地，所述第一距离传感器的检测方向与所述第二距离传感器的检测方向平行设置。

可选地，所述第一距离传感器和所述第二距离传感器均为激光位移传感器。

本发明技术方案通过所述角度采集组件获取所述工作台与目标位置之间的偏转角度，并发送至所述控制器中，所述控制器通过所述偏转角度控制所述角度调节组件转动所述工作台，以将所述工作台调正至正对所述目标位置。测试人员将待测试产品放置在所述工作台上，并与所述角度采集组件齐平，即可实现所述工作台自动将待测试产品调整至与所述目标位置相对应，控制器通过水平调节组件、重力加速度传感器自动调节工作台水平。本发明技术方案水平调节组件、角度调节组件以及角度采集组件实现自动调节，从而提高调节精度，简化调整操作。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明自动调平调正装置的结构示意图；

图2为本发明自动调平调正装置中水平调节组件的结构示意图；

图3为本发明自动调平调正装置中角度调节组件的结构示意图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明实提出了一种自动调平调正装置，请参照图1，所述自动调平调正装置包括支撑台20、工作台10、角度调节组件30、控制器(图未示)及角度采集组件，所述工作台10设置在所述支撑台20上方；所述角度调节组件30的一端固定在所述支撑台20上，另一端与所述工作台10连接；所述角度采集组件及所述角度调节组件30均与所述控制器电连接，所述角度采集组件用于采集所述工作台10的偏转角度，并将所述偏转角度发送至所述控制器，所述控制器根据所述偏转角度控制所述角度调节组件30带动所述工作台10转动，以调正所述工作台10。

所述角度采集组件设置在所述工作台10上，以采集所述工作台10与所述目标位置之间的偏转角度，并将所述偏转角度发送至所述控制器。所述控制器在接收到所述偏转角度之后，则根据所述偏转角度控制所述角度调节组件30转动，以使得所述角度调节组件30带动所述工作台10对准所述目标位置。

在实际运用中，所述工作台10用于放置待测试产品或者其他检测仪器、设备等，所述工作台10转动时，则带动所述工作台10上的待测试产品或者其他检测仪器、设备等转动，使其能够对准所述目标位置，从而实现调整工作台10以及放置于所述工作台10上的待测试产品或者其他检测仪器、设备等。需要说明的是，操作人员需将待测试产品或者其他检测仪器、设备等与所述角度采集组件对齐，从而保证所述角度采集组件所采集到的偏转角度与待测试产品或者其他检测仪器、设备等的偏转角度一致，所述工作台10在转动对准所述目标位置的过程中，间接实现待测试产品或者其他检测仪器、设备等对齐所述目标位置。

本发明技术方案通过所述角度采集组件获取所述工作台10与目标位置之间的偏转角度，并发送至所述控制器中，所述控制器通过所述偏转角度控制所述角度调节组件30转动所述工作台10，以将所述工作台10调正至对准所述目标位置。测试人员将待测试产品放置在所述工作台10上，并与所述角度采集组件齐平，即可实现所述工作台10自动将待测试产品调整至与所述目标位置对准，本发明通过所述角度调节组件30以及所述角度采集组件实现自动调节，从而提高调节精度，简化调整操作。

具体的，请参照图1及图3，所述角度调节组件30包括轴承座33、蜗杆32以及涡轮31，所述轴承座33设置在所述支撑台20上；所述蜗杆32通过轴承设置在所述轴承座33上；所述涡轮31与所述工作台10连接，且所述涡轮31与所述蜗杆32啮合。在本实施例中，所述蜗杆32可通过电机驱动转动，所述蜗杆32转动时，带动所述涡轮31旋转，通过将所述涡轮31连接在所述工作台10上，所述涡轮31旋转时则能够同时带动所述工作台10旋转，从而实现调整所述工作台10与所述目标位置之间的偏转角度。

其中，所述控制器通过控制所述涡轮31的转动角度，从而通过所述涡轮31转动角度与所述蜗杆32转动角度之间的转换能够计算出所述工作台10的旋转角度，从而实现精确控制所述自动调平调正装置的旋转角度，以提高所述自动调平调正装置的精确程度。

本实施例在所述支撑台20上还设置有所述轴承座33，所述轴承座33上设有轴承，将所述蜗杆32的一端设置在所述轴承上，从而当所述电机驱动所述蜗杆32转动时降低所述蜗杆32转动的阻力，提高所述控制器控制所述蜗杆32转动角度的精确度，进而提高了所述角度调节组件的调节精度。

具体的，所述角度采集组件包括第一距离传感器51、第二距离传感器52以及计算模块，所述第一距离传感器51设置在所述工作台10的一端，用于检测所述工作台10的一端与目标位置之间的第一距离；所述第二距离传感器52设置在所述工作台10的另一端，用于检测所述工作台10的另一端与所述目标位置之间的第二距离；所述计算模块用于根据所述第一距离以及所述第二距离计算出所述工作台10的偏转角度。其中，所述目标位置可以是一个点、一墙面或其他平面。

作为一种实施例，所述第一距离传感器51以及所述第二距离传感器52可旋转设置在所述支撑台20上，当所述目标位置为一个点时，可将所述第一距离传感器51与所述第二距离传感器52旋转至对准所述目标位置，并将检测到的所述第一距离以及所述第二距离发送至所述计算模块。所述控制器控制所述角度调节组件30旋转所述工作台10，在此过程中，所述第一距离传感器51与所述第二距离传感器52实时检测与所述目标位置之间的所述第一距离以及所述第二距离。当所述计算模块获取到所述第一距离传感器51检测的所述第一距离与所述第二距离相同，或者获取到所述第二距离传感器52检测的所述第二距离与所述第一距离相同时，则表示所述工作台10已经对准所述目标位置。

作为另一种实施例，当所述目标位置为一墙面或其他平面时，可将所述第一距离传感器51的检测方向与所述第二距离传感器52的检测方向平行设置。所述计算模块则可通过所述第一距离传感器51与所述第二距离传感器52之间的间距、所述第一距离与所述第二距离的差值计算出所述工作台10的偏转角度。所述控制器则根据所述计算模块计算出的所述偏转角度，控制所述角度调节组件30精确调节所述工作台10的旋转角度，从而进一步提高所述自动调平调正装置的调节精度。

在本实施例中，所述第一距离传感器51和所述第二距离传感器52均为激光位移传感器。通过所述激光位移传感器从而精确获取所述工作台10两端与所述目标位置的间距大小，从而提高本发明所述自动调平调正装置的调节精度。

进一步地，所述自动调平调正装置还包括水平调节组件40以及重力加速度传感器，所述水平调节组件40设置于所述支撑台20上；所述重力加速度传感器及所述水平调节组件40均与所述控制器电连接，所述重力加速度传感器用于采集所述工作台10的水平位置信息并发送至所述控制器，所述控制器根据所述水平位置信息控制所述水平调节组件40带动所述工作台10升降，以调平所述工作台10。

所述重力加速度传感器安装在所述工作台10上，通过所述重力加速度传感器获取所述工作台10的水平位置信息，所述水平位置信息包括所述工作台10在X轴、Y轴以及Z轴的重力方向，通过判断所述X轴、Y轴以及Z轴的重力方向与重力加速度g在X轴、Y轴以及Z轴三个方向的分量之间是否存在夹角，当存在夹角时，则表示所述工作台10未处于水平状态；当不存在夹角时，则表示所述工作台10处于水平状态。在上述过程中，Az、Ay、Ax分别为重力加速度g在X、Y、Z方向的分量，假设重力加速度g与所述工作台10在X轴的重力方向之间的夹角为α，则α的计算公式如下：

同理可通过该公式计算Z轴方向或Y轴方向的夹角。

当所述工作台10未处于水平状态时，所述控制器则根据所述水平位置信息，进行A/D转换以控制所述水平调节组件40升降以带动所述工作台10升降，从而实现将所述工作台10调整至水平位置。在本实施例中，所述工作台10还可以通过所述水平调节组件40单独作为水平工作台使用，进一步提高本发明自动调平调正装置的广泛适应性。

当所述自动调平调正装置将所述工作台10调整至水平位置后，所述控制器则控制所述重力加速度传感器暂停工作，并控制所述第一距离传感器51以及所述第二距离传感器52进行测量，并控制所述角度调节组件30将所述工作台10对准所述目标位置。在本实施例中，通过先将所述工作台10调整至水平位置，以提高所述工作台10对准所述目标位置的精确度，从而实现提高所述自动调平调正装置的精确度。

具体的，所述水平调节组件40包括若干升降调节件48，若干所述升降调节件48呈圆周均匀分布在所述支撑台20底部，并用于带动所述支撑台20及所述工作台10同步升降。通过在所述支撑台20底部呈圆周均匀设置若干所述升降调节件48，每个所述升降调节件48之间相互独立设置，也即所述控制器可单独通过控制某个所述升降调节件48升降，从而调整所述支撑台20各个位置处的高度。可以理解，所述工作台10固定在所述支撑台20上，当通过所述升降调节件48调节所述支撑台20的高度时，则同时间接调整所述工作台10的高度。

需要说明的是，当设置在所述支撑台20底部的所述升降调节件48越多时，则能够提高调节所述工作台10至水平状态的精确度。本实施例中，所述支撑台20底部设置有三个所述升降调节件48，即可实现调整所述工作台10至水平状态。

具体的，请参照图1及图2，所述升降调节件48包括支撑腿44、传动盘41、旋转驱动件42以及转轴43，所述传动盘41固定在所述支撑台20底部，所述传动盘20上开设有螺纹孔；所述旋转驱动件42设置于所述支撑腿44上，所述旋转驱动件42与所述控制器电连接；所述转轴43的一端与所述旋转驱动件42的输出轴连接，另一端与所述螺纹孔啮合。当所述转轴43转动时，所述传动盘41则通过螺纹孔与所述转轴43配合，并在所述转轴43上升降移动，从而实现带动所述支撑台20升降移动。

为了进一步优化结构，本实施例中在所述支撑台20上设有对应所述螺纹孔的位置设置有避让槽21，所述转轴43的另一端伸入所述避让槽21中，从而在所述传动盘41带动所述支撑台20下降的过程中避免所述支撑台20与所述转轴43抵接而阻挡所述支撑台20下降。

进一步地，在本实施例中，可通过将所述旋转驱动件42设置在所述支撑腿44内部的方式，在所述支撑腿44内部设有容置槽，所述旋转驱动件42则设置在所述容置槽中。从而简化所述升降调节件48的结构，降低所述升降调节件48的体积。所述转轴43则插设在所述支撑腿44上，以与所述旋转驱动件42连接。同时，在所述支撑腿44上设置一旋转轴承46，将所述转轴43设置在所述旋转轴承46中，从而使得所述转轴43在转动的过程中避免与所述支撑腿44之间产生摩擦，降低所述转轴43转动的摩擦力，提高使用寿命。

进一步地，所述支撑腿44底部为球面结构47。通过将所述支撑腿44底部削尖，提高所述支撑腿44与地面或外部结构的摩擦力，从而使得所述自动调平调正装置能够稳定放置。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种自动调平调正装置，其特征在于，所述自动调整装置包括：

支撑台；

工作台，设置在所述支撑台上方；

角度调节组件，一端固定在所述支撑台上，另一端与所述工作台连接；

控制器及角度采集组件，所述角度采集组件及所述角度调节组件均与所述控制器电连接，所述角度采集组件用于采集所述工作台的偏转角度，并将所述偏转角度发送至所述控制器，所述控制器根据所述偏转角度控制所述角度调节组件带动所述工作台转动，以调正所述工作台。

2.根据权利要求1所述的自动调平调正装置，其特征在于，所述自动调平调正装置还包括：

水平调节组件，所述水平调节组件设置于所述支撑台上；

重力加速度传感器，所述重力加速度传感器及所述水平调节组件均与所述控制器电连接，所述重力加速度传感器用于采集所述工作台的水平位置信息并发送至所述控制器，所述控制器根据所述水平位置信息控制所述水平调节组件带动所述工作台升降，以调平所述工作台。

3.根据权利要求2所述的自动调平调正装置，其特征在于，所述水平调节组件包括若干升降调节件，若干所述升降调节件呈圆周均匀分布在所述支撑台底部，并用于带动所述支撑台及所述工作台同步升降。

4.根据权利要求3所述的自动调平调正装置，其特征在于，所述升降调节件包括：

支撑腿；

传动盘，所述传动盘固定在所述支撑台底部，所述传动盘上开设有螺纹孔；

旋转驱动件，设置于所述支撑腿上，所述旋转驱动件与所述控制器电连接；

转轴，一端与所述旋转驱动件的输出轴连接，另一端与所述螺纹孔啮合。

5.根据权利要求4所述的自动调平调正装置，其特征在于，所述支撑腿底部为球面结构。

6.根据权利要求4所述的自动调平调正装置，其特征在于，所述支撑台上设有对应所述螺纹孔的位置设置有避让槽，所述转轴的另一端伸入所述避让槽中。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的自动调平调正装置，其特征在于，所述角度调节组件包括：

轴承座，所述轴承座设置在所述支撑台上；

蜗杆，所述蜗杆通过轴承设置在所述轴承座上；

涡轮，所述涡轮与所述工作台连接，且所述涡轮与所述蜗杆啮合。

8.根据权利要求1-6中任一项所述的自动调平调正装置，其特征在于，所述角度采集组件包括：

第一距离传感器，设置在所述工作台的一端，用于检测所述工作台的一端与目标位置之间的第一距离；

第二距离传感器，设置在所述工作台的另一端，用于检测所述工作台的另一端与所述目标位置之间的第二距离；

计算模块，用于根据所述第一距离以及所述第二距离计算出所述工作台的偏转角度。

9.根据权利要求8所述的自动调平调正装置，其特征在于，所述第一距离传感器的检测方向与所述第二距离传感器的检测方向平行设置。

10.根据权利要求8所述的自动调平调正装置，其特征在于，所述第一距离传感器和所述第二距离传感器均为激光位移传感器。

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