CN112621675A - 一种调平调心工作台 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种调平调心工作台，包括调心模块和调平模块，调心模块包括固定座、活动座以及设置于两者之间的二维水平调整结构；二维水平调整结构包括中间滑块、固定导轨、活动导轨和第一、第二直线驱动结构，调平模块设置在调心模块上方，包括调平座和安装在活动座上的调平结构，调平结构用于在竖直方向上调整调平座的位置。本发明提供了一种通过操作直线驱动结构和调平结构能够分别实现调心和调平的调平调心工作台，调心模块为双层结构，结构简单、紧凑，体积较小，便于制造，操作较为方便，能够解决现有技术中的调平调心工作台结构复杂、占用空间大、操作不便的技术问题。

Description

一种调平调心工作台

技术领域

本发明属于精密测量技术领域，具体涉及一种调平调心工作台。

背景技术

调平调心工作台是一些大型数控轮廓测量设备中的关键精密装置，包括调心模块和调平模块，主要用于将被测工件的回转轴线与测量仪器主轴的回转轴线调重合，能够提高测量设备对测量对象的适应性、为测量精度提供有效保障。随着航天航空、光学等领域的飞速发展，对于精密回转体零部件的高精度检测需求日益增加，调平调心工作台作为高精度测量设备中的重要配件，其研制显得尤为重要，而现有的调平调心工作台在集成调心功能和调平功能之余往往具有结构复杂、占用空间大的缺点，给实际使用和操作带来诸多不便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种调平调心工作台，能够解决现有技术中的调平调心工作台结构复杂、占用空间大、操作不便的技术问题。

本发明的调平调心工作台采用如下技术方案：

调平调心工作台，包括调心模块和调平模块；

调心模块包括固定座、活动座以及设置于两者之间的二维水平调整结构；

二维水平调整结构包括安装于固定座上的固定导轨以及导向滑动装配在固定导轨上的中间滑块，中间滑块上设有垂直于固定导轨的活动导轨，活动座与活动导轨导向滑动配合；

二维水平调整结构还包括第一、第二直线驱动结构，两直线驱动结构均安装于固定座上，且输出端均传动连接于活动座，第一直线驱动结构输出直线动作的方向与活动导轨平行，第二直线驱动结构输出直线动作的方向与固定导轨平行；

第一直线驱动结构可沿与固定导轨平行的方向上与固定座或者活动座相对活动，第二直线驱动结构可沿与活动导轨平行的方向与固定座或者活动座相对活动；

调平模块设置在调心模块上方，包括调平座和安装在活动座上的调平结构，调平结构用于在竖直方向上调整调平座的位置。

有益效果：本发明的调平调心工作台，调心模块包括固定座和活动座两层结构，两层结构之间设置二维水平调整结构，二维水平调整结构结构紧凑，巧妙的实现了调心功能，调平调心工作台整体结构简单，有利于减小整个工作台的占用空间，操作较为方便，能够解决现有技术中的调平调心工作台结构复杂、占用空间大、操作不便的技术问题；另外，调平模块位于调心模块的上方，整体结构较为合理，使调平操作时更为省力。

进一步的，第一直线驱动结构可沿与固定导轨平行的方向与活动座相对活动，第一直线驱动结构的输出端和活动座的一个上设有与固定导轨平行的第一滑槽，另一个上设有用于与第一滑槽滑动配合、且在与活动导轨平行的方向上与第一滑槽挡止配合的第一滑块；

第二直线驱动结构可沿与活动导轨平行的方向与活动座相对活动，第二直线驱动结构的输出端和活动座的一个上设有与活动导轨平行的第二滑槽，另一个上设有用于与第二滑槽滑动配合、且在与固定导轨平行的方向上与第二滑槽挡止配合的第二滑块。

有益效果：滑块滑槽配合结构既能够起到传动作用，又能够为活动座在另一个方向上的移动提供空间，结构简单，便于制造，且配合关系较为稳定可靠。

进一步的，两直线驱动结构均为丝杆螺母结构，丝杆螺母结构的调节螺母构成驱动端。

有益效果：将调节丝杆的回转运动转化为调节螺母和活动座的直动，螺纹旋进的操作方式有利于对活动座在水平平面内进行微调，且调节起来较为省力。

进一步的，中间滑块上下两侧分别设有两个相互垂直的上滑槽和下滑槽，中间滑块通过下滑槽与固定导轨滑动配合，活动座下侧设有与固定导轨垂直的上滑块，上滑槽构成活动导轨其长度小于上滑块，活动座通过上滑块与上滑槽导向滑动配合。

有益效果：二维水平调整结构为上述结构时，活动座和固定座之间的配合结构较为合理，且上滑块、中间滑块和固定轨道之间的配合较为稳定可靠。

进一步的，调平模块包括设置在调平座和活动座之间的球铰副，球铰副位于调平座的中间位置，调平结构位于调平座的边缘。

有益效果：调平座可以绕球铰副的球心旋转，调平座具有较大的活动自由度，更容易实现调平。

进一步的，调平结构包括调平螺杆，活动座上设有上下贯通的螺纹孔，调平螺杆螺纹旋装在螺纹孔中，调平螺杆的顶部用于支撑调平座。

有益效果：调平螺杆与螺纹孔结构简单，加工制造较为方便，另一方面，通过旋拧调平螺杆可以较好的控制调平螺杆于竖直方向上移动的距离，便于实现微调，且操作起来较为省力。

进一步的，调平螺杆的顶部与调平座球铰配合，调平结构设有两个。

有益效果：调平座在受到支撑作用的同时可以相对调平螺杆向各个方向偏转，调心操作时调平座具有较高的活动自由度，有利于实现调平。

进一步的，两调平结构与所述球铰副的球心在调平座上的投影构成直角三角形的三个顶点。

有益效果：使用一调平结构对调平座进行调整时，调平座绕球铰副和另一调平结构之间的连线为转轴进行转动，调平座的两转动轴线相互垂直，调平操作较为快捷、方便。

附图说明

图1是本发明的调平调心工作台的具体实施例1的内部结构示意图（图中未显示第二直线驱动结构，球铰副为剖视图）；

图2是本发明的调平调心工作台的具体实施例1中第一直线驱动结构的细节结构示意图；

图3是本发明的调平调心工作台的具体实施例1中调心模块从上侧看的示意图；

图4是图1中的调平调心工作台的调心模块从正面看（即图1垂直于纸面向内看的方向）的结构示意图；

图5是图1中的调平调心工作台的调平模块和活动座从背面看（即图1垂直于纸面向外看的方向）的结构示意图；

图1中：1-固定座；2-活动座，3-调平座；4-球座；5-球头；6-中间滑块；7-固定滑轨；8-调平螺杆；91-X向调平结构；10-上滑块；11-外球座；22-第一直线驱动结构；

图2中：12-调节丝杆；13-外支撑座；14-外支撑轴承；15-螺母本体；16-止转销；17-内支撑座；18-内支撑轴承；19-第一滑槽；20-调心手轮；21-驱动连接件；22-第一直线驱动结构；

图3中：2-活动座；19-第一滑槽；21-驱动连接件；22-第一直线驱动结构；23-第二直线驱动结构；24-第二滑槽；

图4中：1-固定座；2-活动座；22-第一直线驱动结构；23-第二直线驱动结构；

图5中：3-调平座；4-球座；5-球头；91-X向调平结构；92-Y向调平结构。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

本发明的调平调心工作台的具体实施例1：

如图1所示，本发明的调平调心工作台包括上方的调平模块和下方的调心模块，分别用来实现调平和调心功能。

调心模块包括上下相对设置的固定座1和活动座2，活动座2位于固定座1的上方，为使活动座2能相对固定座1于水平平面内移动以实现调心功能，调心模块还包括设置在固定座1和活动座2之间的二维水平调整结构，二维水平调整结构包括固定导轨7、中间滑块6和上滑块10。以图1所示的方向为基准，设定垂直于纸面的方向为Y向，且于水平平面内与Y向垂直的方向为X向，上滑块10沿X向延伸且固定在活动座2的下侧，固定导轨7沿Y向延伸且固定在固定座1的上侧。中间滑块6上设有两个滑槽，分别为开口朝上的上滑槽和开口朝下的下滑槽，且两个滑槽相互垂直，中间滑块6通过下滑槽与固定导轨7沿Y向滑动导向配合；上滑块10通过上滑槽与中间滑块6沿X向滑动导向配合，上滑块10的长度大于上滑槽的长度。因此，中间滑块6可带动活动座2于Y向沿固定导轨7导向滑动，上滑块10可带动活动座2于X向沿上滑槽滑动。通过以上结构，活动座2既可以在水平方向上沿X向导向滑动，又可以在水平方向上沿Y向导向滑动，并且在滑动过程中，起导向作用的导轨分别为中间滑块6的上滑槽和固定导轨7，中间滑块6的上滑槽构成活动导轨。

二维水平调整结构还包括第一、第二直线驱动结构，第一直线驱动结构22、第二直线驱动结构23的结构相同而设置方向不同，均为丝杆螺母结构，分别用于驱动活动座2在水平平面内沿X向和Y向运动。

如图2所示，第一直线驱动结构22包括调心手轮20、调节丝杆12、外支撑座13、调节螺母、第一滑槽19和内支撑座17，调心手轮20与调节丝杆12固定连接，调节丝杆12沿X向设置。外支撑座13和内支撑座17均固定在固定座1上，其上的圆孔分别安装有外支撑轴承14和内支撑轴承18，供调节丝杆依次穿过其内圈，并用于支撑调节丝杆12转动。调节丝杆12上通过螺纹套装有调节螺母，调节螺母构成直线驱动结构的输出端，调节螺母包括螺母本体15和固定在螺母本体15上的驱动连接件21。内支撑座17上开设有止转孔，通过将穿过止转孔并与内支撑座17止转配合的止转销16与驱动连接件21固定连接，保证调节丝杆12转动时，调节螺母无法周向转动而只能产生轴向方向上的移动。

如图3所示，活动座2上沿Y向设有第一滑槽19，驱动连接件21上端设有第一滑块，第一滑块伸入第一滑槽19中与第一滑槽19滑动配合，并与第一滑槽19在X向双向挡止配合。因此，当调节螺母在调节丝杆12的作用下沿X向移动时，可带动活动座2一同移动。驱动连接件21上第一滑块于Y向的尺寸小于第一滑槽19的长度，以上结构为活动座2于Y向的移动预留了移动空间。

第二直线驱动结构23与第一直线驱动结构22相同，与第一直线驱动结构22不同的是：如图3-图4所示，第二直线驱动结构23的调节丝杆沿Y向设置，活动座上沿X向设有第二滑槽24，第二直线驱动结构的调节螺母上设有第二滑块，第二滑块沿Y向与第二滑槽双向挡止配合，且第二滑块与第二滑槽24滑动配合，第二滑槽24的长度大于第二滑块的长度。当活动座沿X向进行调节时，旋转第一直线驱动结构22的调心手轮20，使调节丝杆12转动，调节螺母在止转作用下只能沿X向直动，在驱动连接件21与第一滑槽19的挡止配合下，活动座2产生 X向运动，相应的，旋转第二直线驱动结构23的调心手轮可驱动活动座沿Y向运动。

调平模块包括调平座3和调平结构，如图5所示，调平座3位于活动座2的上方，活动座2和调平座3之间设有球铰副，球铰副包括固定在调平座3下侧的球头5和固定在活动座2上侧的球座4，球头5和球座4均为环状结构，球头5与球座4球铰配合，调平座3可沿球铰副的球心做旋转运动。

调平结构设置在活动座2上，用于对调平座2于竖直方向的位置进行调整。调平结构包括调平螺杆8，调平螺杆8上设有外螺纹，活动座2上设有上下贯通的螺纹孔，调平螺杆8螺纹穿装在螺纹孔中。调平螺杆的顶部设有内球头而调平座3的下侧设有用于与内球头球铰配合的外球座11，通过上述设置，当旋扭调平螺杆8时，调平座可以在调平螺杆的作用下绕球铰副的球心上下浮动，以达到调平的目的。为方便对调平螺杆8进行旋拧，调平螺杆 8的下端设有调平旋钮。本实施例中，调平结构与调平座球铰配合，调平座运动时具有更大的运动自由度，便于进行调平。

调平结构于活动座2上设置有两个，球铰副位于调平座的中间位置，而两个调平结构位于边缘位置，两个调平结构和球铰副的球心在调平座上的投影构成直角三角形的三个顶点。如图4所示，一个调平结构与球铰副的球心在调平座上投影的连线沿X向延伸，为X向调平结构91，另一个调平结构与球铰副的球心在调平座上投影的连线沿Y向延伸，为Y向调平结构92。使用X向调平结构91调节调平座时，调平座3绕球铰副和Y向调平结构92之间的连线转动，使用Y向调平结构92调节调平座时，调平座3绕球铰副和X向调平结构91之间的连线转动，调平时调平座3是分别绕两个相互垂直的转动轴线转动，调节较为方便，快捷。

另外，本实施例中的调平结构和二维水平调整结构，均是通过螺纹旋扭的方式，将调节丝杆或者调平螺杆的旋转运动转化为直动，更容易控制对活动座或者调平座的位置进行细微的调整，有利于保证调节精度。并且，本调平调心工作台，设计紧凑，调心模块为两层结构，结构简单，整体占用空间小，使用起来较为方便。

本发明的调平调心工作台的具体实施例2：

与实施例1不同的是，上滑槽长度大于上滑块于该方向的尺寸。

本发明的调平调心工作台的具体实施例3：

与实施例1不同的是，调平螺杆的顶端为圆头尖端，调平螺杆通过螺纹孔上下可调装配在中工作台上，调平结构通过圆头尖端支撑调平座，且调节螺杆设有三个。

本发明的调平调心工作台的具体实施例4：

与实施例1不同的是，第一直线驱动结构中：驱动连接件上端设有开口朝上的、沿Y向延伸的第一滑槽，活动座下侧设有与第一滑槽滑动配合的第一滑块，第一滑槽于Y向的尺寸大于第一滑块于Y向的尺寸。

同样的，第二直线驱动结构中：驱动连接件上端设有开口朝上的，沿X向延伸的第二滑槽，活动座下侧设有与第二滑槽滑动配合的第二滑块，第一滑槽于X向的尺寸大于第二滑块于X向的尺寸。

本发明的调平调心工作台的具体实施例5：

与实施例1不同的是，两调平结构和球铰副的球心在调平座上的投影构成钝角三角形的三个顶点，该钝角三角形最大的内角为120度。

本发明的调平调心工作台的具体实施例6：

与实施例1不同的是，调平座与活动座之间未设置球铰副，调平结构设有三个，且三个调平螺杆的顶端均为圆头尖端，调平螺杆通过圆头尖端支撑调平结构。

本发明的调平调心工作台的具体实施例7：

与实施例1不同的是，第一直线驱动结构和第二直线驱动结构为直线电机，直线电机的输出端与活动座固定连接，直线电机的底部设有滑块，活动座上设有用于与第一直线驱动结构的滑块滑动配合的Y向滑槽和用于与第二直线驱动结构的滑块滑动配合的X向滑槽，其中，X向滑槽长度大于第二直线驱动结构的滑块于X向的长度，Y向滑槽长度大于第一直线驱动结构的滑块于Y向的长度。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本发明的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种调平调心工作台，包括调心模块和调平模块；

其特征是：

调心模块包括固定座、活动座以及设置于两者之间的二维水平调整结构；

二维水平调整结构包括安装于固定座上的固定导轨以及导向滑动装配在固定导轨上的中间滑块，中间滑块上设有垂直于固定导轨的活动导轨，活动座与活动导轨导向滑动配合；

二维水平调整结构还包括第一、第二直线驱动结构，两直线驱动结构均安装于固定座上，且输出端均传动连接于活动座，第一直线驱动结构输出直线动作的方向与活动导轨平行，第二直线驱动结构输出直线动作的方向与固定导轨平行；

第一直线驱动结构可沿与固定导轨平行的方向上与固定座或者活动座相对活动，第二直线驱动结构可沿与活动导轨平行的方向与固定座或者活动座相对活动；

调平模块设置在调心模块上方，包括调平座和安装在活动座上的调平结构，调平结构用于在竖直方向上调整调平座的位置。

2.如权利要求1所述的调平调心工作台，其特征是，第一直线驱动结构可沿与固定导轨平行的方向与活动座相对活动，第一直线驱动结构的输出端和活动座的一个上设有与固定导轨平行的第一滑槽，另一个上设有用于与第一滑槽滑动配合、且在与活动导轨平行的方向上与第一滑槽挡止配合的第一滑块；

第二直线驱动结构可沿与活动导轨平行的方向与活动座相对活动，第二直线驱动结构的输出端和活动座的一个上设有与活动导轨平行的第二滑槽，另一个上设有用于与第二滑槽滑动配合、且在与固定导轨平行的方向上与第二滑槽挡止配合的第二滑块。

3.如权利要求2所述的调平调心工作台，其特征是，两直线驱动结构均为丝杆螺母结构，丝杆螺母结构的调节螺母构成驱动端。

4.如权利要求1或2或3所述的调平调心工作台，其特征是，中间滑块上下两侧分别设有两个相互垂直的上滑槽和下滑槽，中间滑块通过下滑槽与固定导轨滑动配合，活动座下侧设有与固定导轨垂直的上滑块，上滑槽构成活动导轨其长度小于上滑块，活动座通过上滑块与上滑槽导向滑动配合。

5.如权利要求1或2或3所述的调平调心工作台，其特征是，调平模块包括设置在调平座和活动座之间的球铰副，球铰副位于调平座的中间位置，调平结构位于调平座的边缘。

6.如权利要求5所述的调平调心工作台，其特征是，调平结构包括调平螺杆，活动座上设有上下贯通的螺纹孔，调平螺杆螺纹旋装在螺纹孔中，调平螺杆的顶部用于支撑调平座。

7.如权利要求6所述的调平调心工作台，其特征是，调平螺杆的顶部与调平座球铰配合，调平结构设有两个。

8.如权利要求7所述的调平调心工作台，其特征是，两调平结构与所述球铰副的球心在调平座上的投影构成直角三角形的三个顶点。

Images