CN112659075B - 一种自适应平台及测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及自动化技术领域，公开了一种自适应平台及测量装置。自适应平台包括基座、球面轴承和自适应组件。球面轴承的轴承座固定在基座上。自适应组件包括接触平台和凸出部，接触平台的一端端面上设有第一连接杆，第一连接杆插设在球面轴承的球面体的孔内，球面体凸出轴承座的端面与接触平台的端面贴合，凸出部设置在接触平台或球面轴承上，凸出部能够限制球面体带动接触平台倾斜的角度。本发明能够使接触平台倾斜，提高了测量结果的准确度，又能限制接触平台的倾斜角度，提高了实用性。

Description

一种自适应平台及测量装置

技术领域

本发明涉及自动化技术领域，尤其涉及一种自适应平台及测量装置。

背景技术

目前，电子产品广泛应用于各个领域。在测量电子产品及其各个部件的高度尺寸时，如果待测件的底面平整，一般使用夹具将待测件夹起，接触平台的顶面呈水平且从产品的正下方升起与待测件的底面接触，然后通过测量仪标定测量待测件的顶面为基准面，其中待测件的顶面与底面平行，再测量接触平台的顶面的与待测件的顶面之间的距离数值，得到待测件的高度。但由于夹具在移动过程中产生的误差或待测件放置位置的平面度误差，导致被夹起后的待测件倾斜，使得其底面倾斜，此时接触平台的顶面不能与待测件的底面之间贴合，从而导致待测件的高度测量值产生误差。

基于此，亟需一种自适应平台及测量装置用来解决如上提到的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自适应平台及测量装置，能够使接触平台倾斜，提高了测量结果的准确度，又能限制接触平台的倾斜角度，提高了实用性。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种自适应平台，包括：

基座；

球面轴承，所述球面轴承的轴承座固定在所述基座上；

自适应组件，包括接触平台和凸出部，所述接触平台的一端端面上设有第一连接杆，所述第一连接杆插设在所述球面轴承的球面体的孔内，所述球面体凸出所述轴承座的端面与所述接触平台的端面贴合，所述凸出部设置在所述接触平台或所述球面轴承上，所述凸出部能够限制所述球面体带动所述接触平台倾斜的角度。

优选地，所述凸出部设置在所述接触平台设置所述第一连接杆的端面上，所述凸出部与所述第一连接杆间隔设置，所述球面体凸出所述轴承座的端面置于所述凸出部与所述第一连接杆之间。

优选地，所述自适应平台还包括限位件，所述限位件设置在所述基座上，所述限位件能够与所述接触平台的侧面抵接以限制所述接触平台的倾斜角度。

优选地，所述自适应组件还包括固定件，所述球面体的孔为通孔，所述第一连接杆的端部穿过所述球面体的所述通孔并与所述固定件连接，且所述球面体的两端分别与所述接触平台和所述固定件接触。

优选地，所述基座包括第一连接座，所述第一连接座的端面上开设有第一容置孔，所述球面轴承固定在所述第一连接座上，所述固定件置于所述第一容置孔内，且所述固定件与所述第一容置孔的孔壁间隔设置。

优选地，所述接触平台包括连接块和接触块，所述接触块和所述第一连接杆分别设置在所述连接块的两端，所述接触块与所述连接块可拆卸连接。

优选地，所述接触块朝向所述连接块的端面上凸设有第二连接杆，所述连接块的上开设有第二容置孔，所述第二连接杆置于所述第二容置孔内。

优选地，所述第二容置孔的孔壁上可拆卸连接有抵接件，所述第二连接杆的侧壁上设有凹坑，所述抵接件端部抵接于所述凹坑内。

优选地，所述基座上设有压力传感器，所述压力传感器能够检测所述接触平台受到的压力。

一种测量装置，用于测量待测件的高度，包括驱动件和如上所述的自适应平台，所述基座连接于所述驱动件，所述驱动件用于使所述接触平台靠近或远离所述待测件。

本发明的有益效果：本自适应平台包括基座，基座上设置球面轴承，接触平台上的第一连接杆插设在球面轴承中球面体的通孔内。由于球面轴承内的球面体与轴承座之间通过球面接触，能够相对转动，当待测件的底面倾斜时，接触平台能够适应性的倾斜一定角度，实现与待测件贴合，扩大了自适应平台的适用范围，提高了测量结果的准确度，提高了实用性。此外，自适应组件还包括凸出部，凸出部能够起到限位的作用，避免接触平台的倾斜角度过大，避免了接触平台与自适应平台的其他结构碰撞，提高了耐用性，降低了维护成本。

附图说明

图1是本发明实施例提供的自适应平台的第一视角的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的自适应平台的剖视图；

图3是图2中A处的局部放大图；

图4是本发明实施例提供的自适应平台的第二视角的结构示意图。

图中：

1、基座；11、第一连接座；111、第一容置孔；12、第二连接座；13、第三连接座；

2、球面轴承；21、轴承座；22、球面体；

3、自适应组件；31、接触平台；311、连接块；3111、抵接件；312、接触块；3121、第二连接杆；32、第一连接杆；33、固定件；34、凸出部；

4、限位件；

5、压力传感器。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案做进一步的详细描述，显然，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。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做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。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

本实施例提供了一种自适应平台，能够使接触平台倾斜，提高了测量结果的准确度，又能限制接触平台的倾斜角度，提高了实用性。

具体地，如图1-4所示，自适应平台包括基座1、球面轴承2和自适应组件3。球面轴承2的轴承座21固定在基座1上。自适应组件3，包括接触平台31，和凸出部34，接触平台31的一端端面上设有第一连接杆32，第一连接杆32插设在球面轴承2的球面体22的孔内，球面体22凸出轴承座21的端面与接触平台31的端面贴合，凸出部34设置在接触平台31或球面轴承2上，凸出部34能够限制球面体22带动接触平台31倾斜的角度。本自适应平台包括基座1，基座1上设置球面轴承2，接触平台31上的第一连接杆32插设在球面轴承2中球面体22的孔内。其中，球面轴承2的结构为现有技术，具体球面轴承2包括球面体22和轴承座21，球面体22的外表面呈球面，轴承座21呈环状且内壁呈球面，球面体22能够嵌入轴承座21内并以球面接触，球面体22中心开设有孔，球面体22的高度大于轴承座12的高度，即球面体22的两端均凸出于轴承座21设置，且球面体22的两端为平面，接触平台31的端面能够与球面体22的其中一个平面贴合。由于球面轴承2内的球面体22与轴承座21之间通过球面接触，能够相对转动，当待测件的底面倾斜时，接触平台31的顶面与待测件的底面接触，由于球面体22能够带动接触平台31转动并倾斜一定角度，从而接触平台31能够适应性的倾斜一定角度，实现与待测件的底面贴合，实现接触平台31的顶面与待测件的顶面即测量的基准面相互平行，在测量待测件的高度时，提高了测量待测件高度的结果的准确度，扩大了自适应平台的适用范围，提高了实用性。此外，自适应组件3还包括凸出部34，凸出部34能够起到限位的作用，避免接触平台31的倾斜角度过大，避免了接触平台31与自适应平台的其他结构碰撞，提高了耐用性，降低了维护成本。在本实施例中，球面体22上开设有通孔，即球面体22的孔为通孔。在其他实施例中，球面体22上还可开设有盲孔。

可以理解的是，当使用本自适应平台测量待测件的高度时，其中待测件的顶面与底面平行。首先通过测量仪标定测量待测件的顶面为基准面，再测量接触平台31的顶面的与待测件的顶面之间的距离数值，得到待测件的高度。由于接触平台31能够与待测件的底面相贴合，即待测件的顶面、底面以及接触平台31的顶面之间互相平行，在待测件倾斜时，待测件的顶面与接触平台31的顶面之间的距离也能够准确表达待测件的高度，提高了测量结果的准确性。

优选地，凸出部34设置在接触平台31设置第一连接杆32的端面上，凸出部34与第一连接杆32间隔设置，球面体22凸出轴承座21的端面置于凸出部34与第一连接杆32之间。在本实施例中，凸出部34呈环状，同轴且间隔设置在第一连接杆32外部，凸出部34与第一连接杆32之间形成放置槽，球面体22的一端置于放置槽内。可以理解的是，凸出部34的直径和高度大小应保证当接触平台31呈水平时，凸出部与球面轴承2不接触，当接触平台31倾斜一定角度时，凸出部34能够与球面轴承2的轴承座21接触。在其他一些实施例中，凸出部34可呈其他形状设置在接触平台31上。在其他另一些实施例中，凸出部34还可设置在轴承座21朝向接触平台31的端面或球面体22上，在此不作限定。

在本实施例中，球面轴承2置于基座1的顶面上，接触平台31置于球面轴承2的顶端。接触平台31呈长方体，第一连接杆32垂直设置在接触平面31的其中一个端面上。且第一连接杆32的轴线穿过接触平台31的重心。凸出部34与第一连接杆32同轴设置。此外，接触平台31、第一连接杆32和凸出部34一体设置，便于生产加工。为了保证接触平台31与球面轴承2之间的稳定连接，第一连接杆32与球面体22的通孔同轴间隙配合，且间隙较小，也就是说球面体22通孔的轴线也穿过接触平台31的中心，避免当接触平台31水平设置时，接触平台31因自身的重心偏离球面体22的轴线，而导致倾斜。在其他实施例中，接触平台31、第一连接杆32和凸出部34可以分体设置，凸出部34与第一连接杆32还可以不同轴设置，在此不作限定。

优选地，自适应平台还包括限位件4，限位件4设置在基座1上，限位件4能够与接触平台31的侧面抵接以限制接触平台31的倾斜角度。设置限位件4限制接触平台31的倾斜角度，避免了接触平台31与自适应平台的其他结构碰撞，提高了耐用性，也提高了实用性。

进一步地，限位件4沿接触平台31的周向设置多个，能够在多个方向上限制接触平台31的倾斜角度，进一步降低了维护成本，提高了实用性与耐用性。在本实施例中，由于接触平台31呈长方体，其中一个长边对应的方向设置有夹紧待测件的夹具，为了避让夹具，限位件4设置有三个，其中两个限位件4呈板状，相对设置并一一对应接触平台31的两个短边；另一个对应接触平台31的另一条长边，截面呈L型，一端呈竖直与基座1连接，另一端呈水平朝向接触平台31的长边延伸。具体的，设置的限位件4能够限制接触平台31的倾斜角度范围为1.5°～2.5°，此时接触平台31与待测件底面的平面度误差能够达到0.005mm。在其他实施例中，限位件4可设置在其它方向上，且限制接触平台31的倾斜角度可为其他范围，在此不作限定。

优选地，如图3所示，自适应组件3还包括固定件33。且球面体22的孔为通孔。第一连接杆32的端部穿过球面体22的通孔并与固定件33连接，且球面体22的两端分别与接触平台31和固定件33与接触。由于固定件33与接触平台31分别设置在球面体22的两端且与球面体22的两端接触，所以球面体22转动时始终能够带动接触平台31倾斜转动，设置固定件33，保证了接触平台31与球面轴承2的稳定连接，也保证了球面轴承2始终能够带动接触平台31倾斜转动的功能性，提高了测量结果的准确度，提高了实用性。在本实施例中，固定件33呈盘状，固定件33的一端端面能够与球面体22的另一个平面贴合，且直径大于球面体22，固定件33与第一连接杆32通过螺栓可拆卸链接。

优选地，如图3和4所示，基座1包括第一连接座11。第一连接座11的端面上开设有第一容置孔111，球面轴承2固定在第一连接座11上，固定件33置于第一容置孔111内，且固定件33与第一容置孔111的孔壁间隔设置，当接触平台31倾斜时，固定件33能够在第一容置孔111内倾斜移动，设置第一容置孔111避免了接触平台31在倾斜时受阻，保证了接触平台31与待测件贴合，扩大了自适应平台的适用范围，提高了测量结果的准确度，提高了实用性。在本实施例中，限位件4沿第一连接座11的周向设置在第一连接座11的周侧，板状的限位件4的一端与第一连接座11固定，另一端朝向上方延伸；L型的限位件4呈竖直的一边的一端与第一连接座11固定，另一端朝向上方延伸并连接于限位件4的呈水平的一边。

在本实施例中，第一容置孔111为阶梯孔，包括相互连接的第一孔和第二孔，第一孔连通于第一连接座11外，且第一孔的直径大于第二孔，第一孔与第二孔之间形成台阶面，球面轴承2的轴承座21置于上述台阶面上，便于定位和放置球面轴承2。具体地，球面轴承2可通过螺栓固定在第一容置孔111内。

优选地，如图1所示，接触平台31包括连接块311和接触块312，接触块312和第一连接杆32分别设置在连接块311的两端，接触块312与连接块311可拆卸连接，由于接触块312用于与待测件接触，易磨损，故接触块312与连接块311可拆卸连接，便于更换接触块312，保证了接触块312的平面度，实现了与待测件贴合，扩大了自适应平台的适用范围，提高了测量结果的准确度，提高了实用性。在本实施例中，接触块312的水平截面积小于连接块311的水平截面积，且当接触平台31倾斜时，限位件4与连接块311接触。

具体地，如图2-3所示，接触块312朝向连接块311的端面上凸设有第二连接杆3121，连接块311的上开设有第二容置孔，第二连接杆3121置于第二容置孔内，第二容置孔与第二连接杆3121的配合便于定位和固定接触块312，简化了装配过程，节省了时间成本。

进一步地，第二容置孔的孔壁上可拆卸连接有抵接件3111。第二连接杆3121的侧壁上设有凹坑，抵接件3111端部抵接于凹坑内。第二连接杆3121置于第二容置孔内，且第二连接杆3121上开设有凹坑，第二容置孔的孔壁上设置抵接件3111，抵接件3111的端部与凹坑抵接，通过抵接件3111与凹坑之间的配合将接触块312固定在连接块311上，且抵接件3111可拆卸连接在第二容置孔的孔壁上，当拆卸下抵接件3111时，可将接触块312脱离连接块311，以实现接触块312与连接块311可拆卸连接。将接触块312抵接固定在连接块311上，提高了固定连接的可靠性。在本实施例中，抵接块3111为球头柱塞，第二容置孔的孔壁上开设有三个螺纹通孔，球头柱塞螺接于螺纹通孔，便于从连接块311的外侧拆卸球头柱塞。第二连接杆3121上对应设置有三个球面凹坑，三个球头柱塞端部的球头能够一一对应贴合抵接在三个球面凹坑内。在其他实施例中，抵接件3111还可为橡胶凸块，其能够通过自身弹性抵接在凹坑内。

优选地，基座1上设有压力传感器5，压力传感器5能够检测接触平台31受到的压力，设置压力传感器5便于检测接触平台31受到的压力，由于力的作用是相互的，也就是说能够检测待测件受到的力，避免了接触平台31与待测件之间的作用力过大导致待测件损坏，避免了成本升高。在本实施例中，限制接触平台31的接触块312与待测件之间的作用力范围为4.9N～9.8N(重力加速度取用9.8kg/N)。

在本实施例中，如图4所示，基座1还包括第二连接座12和第三连接座13。压力传感器5的上方与第二连接座12连接，压力传感器5与第二连接座12可拆卸连接，第二连接座12与第一连接座11可拆卸连接。压力传感器5的下方与第三连接座13连接，第三连接座13便于与例如升降装置的其他装置连接。在本实施例中，第一连接座11、第二连接座12、压力传感器5和第三连接座13之间均采用螺栓连接。

本实施例还提供了一种测量装置，用于测量待测件的高度。测量装置包括驱动件和如上述的自适应平台。基座1连接于驱动件，驱动件用于使接触平台31靠近或远离待测件，提高了测量装置的测量结果的准确度。在本实施例中，测量装置还包括夹具，待测件能够通过夹具夹紧。驱动件为具有升降功能的机械臂，固定在基座1底部，能够通过升高或降低自适应平台以使接触平台31靠近或远离待测件。可以理解的是，测量待测件的高度时，以接触平台31的顶面为基准面，测量待测件的垂直高度。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种自适应平台，其特征在于，包括：

基座（1）；

球面轴承（2），所述球面轴承（2）的轴承座（21）固定在所述基座（1）上；

自适应组件（3），包括接触平台（31）和凸出部（34），所述接触平台（31）的一端端面上设有第一连接杆（32），所述第一连接杆（32）插设在所述球面轴承（2）的球面体（22）的孔内，所述球面体（22）凸出所述轴承座（21）的端面与所述接触平台（31）的端面贴合，所述凸出部（34）设置在所述接触平台（31）或所述球面轴承（2）上，所述凸出部（34）能够限制所述球面体（22）带动所述接触平台（31）倾斜的角度；

所述接触平台（31）包括连接块（311）和接触块（312），所述接触块（312）和所述第一连接杆（32）分别设置在所述连接块（311）的两端，所述接触块（312）与所述连接块（311）可拆卸连接；

所述凸出部（34）位于所述接触平台（31）与所述轴承座（21）之间；

所述球面轴承（2）置于所述基座（1）的顶面上，所述接触平台（31）置于所述球面轴承（2）的顶端；

所述基座（1）包括第一连接座（11），所述第一连接座（11）的端面上开设有第一容置孔（111），所述球面轴承（2）固定在所述第一容置孔（111）内；

所述第一容置孔（111）为阶梯孔，所述阶梯孔包括相互连接的第一孔和第二孔，所述第一孔连通于所述第一连接座（11）的顶部，且所述第一孔的直径大于所述第二孔，所述第一孔与所述第二孔之间形成台阶面，所述轴承座（21）置于所述台阶面上。

2.根据权利要求1所述的自适应平台，其特征在于，所述凸出部（34）设置在所述接触平台（31）设置所述第一连接杆（32）的端面上，所述凸出部（34）与所述第一连接杆（32）间隔设置，所述球面体（22）凸出所述轴承座（21）的端面置于所述凸出部（34）与所述第一连接杆（32）之间。

3.根据权利要求1所述的自适应平台，其特征在于，所述自适应平台还包括限位件（4），所述限位件（4）设置在所述基座（1）上，所述限位件（4）能够与所述接触平台（31）的侧面抵接以限制所述接触平台（31）的倾斜角度。

4.根据权利要求1所述的自适应平台，其特征在于，所述自适应组件（3）还包括固定件（33），所述球面体（22）的孔为通孔，所述第一连接杆（32）的端部穿过所述球面体（22）的所述通孔并与所述固定件（33）连接，且所述球面体（22）的两端分别与所述接触平台（31）和所述固定件（33）接触。

5.根据权利要求4所述的自适应平台，其特征在于，所述固定件（33）置于所述第一容置孔（111）内，且所述固定件（33）与所述第一容置孔（111）的孔壁间隔设置。

6.根据权利要求1所述的自适应平台，其特征在于，所述接触块（312）朝向所述连接块（311）的端面上凸设有第二连接杆（3121），所述连接块（311）的上开设有第二容置孔，所述第二连接杆（3121）置于所述第二容置孔内。

7.根据权利要求6所述的自适应平台，其特征在于，所述第二容置孔的孔壁上可拆卸连接有抵接件（3111），所述第二连接杆（3121）的侧壁上设有凹坑，所述抵接件（3111）端部抵接于所述凹坑内。

8.根据权利要求1-7任一项所述的自适应平台，其特征在于，所述基座（1）上设有压力传感器（5），所述压力传感器（5）能够检测所述接触平台（31）受到的压力。

9.一种测量装置，用于测量待测件的高度，其特征在于，包括驱动件和如权利要求1-8任一项所述的自适应平台，所述基座（1）连接于所述驱动件，所述驱动件用于使所述接触平台（31）靠近或远离所述待测件。

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