CN114536284B

CN114536284B - 一种六自由度调节平台

Info

Publication number: CN114536284B
Application number: CN202210242311.3A
Authority: CN
Inventors: 唐左平; 范会兵; 黄天智; 孙林; 马健美
Original assignee: Wuxi Xingdi Instrument Co ltd
Current assignee: Wuxi Xingdi Instrument Co ltd
Priority date: 2022-03-11
Filing date: 2022-03-11
Publication date: 2023-09-01
Anticipated expiration: 2042-03-11
Also published as: CN114536284A

Abstract

本发明涉及一种六自由度调节平台。本发明包括工作平台、平面调节机构、支撑机构、Z轴调节机构，工作平台包括：连接盘、旋转台、第一平移台、第二平移台，旋转台转动连接于连接盘，第一平移台滑动连接于旋转台，第二平移台滑动连接于第一平移台，第一平移台的滑动方向与第二平移台的滑动方向相垂直；平面调节机构包括：第一调节件、第二调节件、转动调节件，第一调节件用于驱动第一平移台沿旋转台平移，第二调节件用于驱动第二平移台沿第一平移台平移，转动调节件用于驱动旋转台相对于连接盘转动；支撑机构包括：基座；Z轴调节机构用于调节连接盘相对于基座的高度和倾角。本发明结构紧凑，无需使用电力或液压控制，方便野外作业。

Description

一种六自由度调节平台

技术领域

本发明涉及调整定位装置技术领域，尤其是指一种六自由度调节平台。

背景技术

现在无论小到精密的光学试验仪器，或者大型结构物吊装，沉管定位沉放，桩基定位施工都对测量，施工精度控制有较高要求。现在市面上传统的六自由度调节平台的生产制造成本较高，且适用性不够广，部分需要涉及电力或液压控制，对于野外作业情况下有较多限制。因此亟需一种控制精度高、结构简单和生产成本低的六自由度平台，以适合广大用户的需求。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中六自由度调节平台的生产制造成本较高、且适用性不够广、需要涉及电力或液压控制、对于野外作业情况下有较多限制的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种六自由度调节平台，包括：

工作平台，所述工作平台包括：连接盘、旋转台、第一平移台、第二平移台，所述旋转台转动连接于连接盘，所述第一平移台滑动连接于旋转台，所述第二平移台滑动连接于第一平移台，所述第一平移台的滑动方向与第二平移台的滑动方向相垂直；

平面调节机构，所述平面调节机构包括：第一调节件、第二调节件、转动调节件，所述第一调节件用于驱动第一平移台沿旋转台平移，所述第二调节件用于驱动第二平移台沿第一平移台平移，所述转动调节件用于驱动旋转台相对于连接盘转动；

支撑机构，所述支撑机构包括：基座；

Z轴调节机构，所述Z轴调节机构用于调节连接盘相对于基座的高度和倾角。

在本发明的一种实施方式中，所述支撑机构还包括分布于所述基座周向的支撑臂，所述支撑臂一端转动连接于基座且能够沿基座平面旋转，以使得支撑臂能够沿基座张开或收拢。

在本发明的一种实施方式中，所述支撑臂外形为弧形，所述基座周向边缘为与支撑臂外形相匹配的弧边，所述支撑臂一端设有弧形导向槽，所述基座设有位于弧形导向槽内的导向轴。。

在本发明的一种实施方式中，所述支撑臂另一端连接有万向可调节脚杯，所述基座底端还设有橡胶吸盘或磁铁。

在本发明的一种实施方式中，所述Z轴调节机构包括：升降支架、升降调节组件，所述升降支架为菱形结构，其包括相对的第一对角端和第二对角端以及相对的第三对角端和第四对角端，所述菱形结构第一对角端与基座相连，所述第二对角端与连接盘的底部转动相连，所述第三对角端设有丝母，所述第四对角端设有锁紧座，所述升降调节组件包括：升降调节杆、联轴器、导向杆和锁紧把手，所述升降调节杆与导向杆通过联轴器相连，所述升降调节杆通过丝母与第三对角端相连，所述导向杆穿过锁紧座，所述锁紧座连接所述锁紧把手。

在本发明的一种实施方式中，所述第一调节件包括第一安装座、第一调节杆以及第一螺母，所述第一调节杆通过第一安装座连接于第一平移台，所述旋转台通过第一螺母连接于第一调节杆。

在本发明的一种实施方式中，所述第二调节件包括第二安装座、第二调节杆以及第二螺母，所述第二调节杆通过第二安装座连接于第二平移台，所述第一平移台通过第二螺母连接于第二调节杆。

在本发明的一种实施方式中，所述转动调节件包括第三螺母、第三调节杆以及限位盘，所述第三调节杆通过第三螺母连接于旋转台，限位卡盘连接于第三调节杆一端，所述连接盘设有设于限位盘内的限位杆。

在本发明的一种实施方式中，在旋转台上沿第一平移台滑动方向两侧设有第一导向件，在第一平移台上沿第二平移台滑动方向两侧设有第二导向件，在旋转台上沿连接盘周向设有第三导向件。

在本发明的一种实施方式中，所述第一导向件、第二导向件和第三导向件均包括导向圆柱和与导向圆柱相连的限位圆盘。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

本发明所述的一种六自由度调节平台，结构紧凑，通过平面调节机构可调节X轴平移、Y轴平移和绕Z轴旋转的自由度，通过Z轴调节机构可调节Z轴平移方向与绕X轴和Y轴转动的自由度，无需使用电力或液压控制，方便野外作业。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1是本发明的六自由度调节平台整体结构示意图。

图2是本发明的升降支架结构示意图。

图3是本发明的平面调节机构结构示意图。

说明书附图标记说明：1、工作平台；11、连接盘；111、限位杆；12、旋转台；121、第一导向件；122、第三导向件；13、第一平移台；131、第二导向件；14、第二平移台；2、平面调节机构；21、第一调节件；211、第一安装座；212、第一调节杆；213、第一螺母；22、第二调节件；221、第二安装座；222、第二调节杆；223、第二螺母；23、转动调节件；231、第三螺母；232、第三调节杆；233、限位盘；3、支撑机构；31、基座；311、导向轴；32、支撑臂；321、弧形导向槽；33、万向可调节脚杯；4、Z轴调节机构；41、升降支架；411、第一对角端；412、第二对角端；413、第三对角端；414、第四对角端；42、锁紧座；43、升降调节杆；44、联轴器；45、导向杆；46、锁紧把手；51、圆柱；52、限位圆盘。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

参照图1至图3所示，本发明的一种六自由度调节平台，包括：

工作平台1，所述工作平台1包括：连接盘11、旋转台12、第一平移台13、第二平移台14，所述旋转台12转动连接于连接盘11，所述第一平移台13滑动连接于旋转台12，所述第二平移台14滑动连接于第一平移台13，所述第一平移台13的滑动方向与第二平移台14的滑动方向相垂直；

平面调节机构2，所述平面调节机构2包括：第一调节件21、第二调节件22、转动调节件23，所述第一调节件21用于驱动第一平移台13沿旋转台12平移，所述第二调节件22用于驱动第二平移台14沿第一平移台13平移，所述转动调节件23用于驱动旋转台12相对于连接盘11转动；

支撑机构3，所述支撑机构3包括：基座31；

Z轴调节机构4，所述Z轴调节机构4用于调节连接盘11相对于基座31的高度和倾角。

具体地，所述支撑机构3还包括分布于所述基座31周向的支撑臂32，所述支撑臂32一端转动连接于基座31且能够沿基座31平面旋转，以使得支撑臂32能够沿基座31张开或收拢。本实施例将基座31设置为环形结构，并在基座31上均匀设置三个支撑臂32，通过支撑臂32的张开，增加六自由度调节平台稳定性，防止六自由度调节平台的侧翻。

具体地，所述支撑臂32外形为弧形，所述基座31周向边缘为与支撑臂32外形相匹配的弧边，所述支撑臂32一端设有弧形导向槽321，可在基座31上设置设于弧形导向槽321内的导向轴，从而在支撑臂32转动时起到一个导向作用。

具体地，所述支撑臂32另一端连接有万向可调节脚杯33，所述基座31底端还设有橡胶吸盘或磁铁。当六自由度调节平台主要用于光滑面时候可以采用橡胶吸盘，增加六自由度调节平台的稳定性，当六自由度调节平台主要放置于可磁吸的平面时，可采用磁铁，将基座31吸附在安装平面上。

具体地，所述Z轴调节机构4包括：升降支架41、升降调节组件，所述升降支架41为菱形结构，其包括相对的第一对角端411和第二对角端412以及相对的第三对角端413和第四对角端414，所述菱形结构第一对角端411与基座31相连，所述第二对角端412与连接盘11的底部转动相连，所述第三对角端413设有丝母，所述第四对角端414设有锁紧座42，所述升降调节组件包括：升降调节杆43、联轴器44、导向杆45和锁紧把手46，所述升降调节杆43与导向杆45通过联轴器44相连，所述升降调节杆43通过丝母与第三对角端413相连，所述导向杆45穿过锁紧座42，所述锁紧座42连接所述锁紧把手46。本实施例中，所述升降支架41设置为三个，通过升降调节杆43从而使得菱形结构变形，从而调节工作平台1相对基座31的高度和倾角。

具体地，所述第一调节件21包括第一安装座211、第一调节杆212以及第一螺母213，所述第一调节杆212通过第一安装座211连接于第一平移台13，所述旋转台12通过第一螺母213连接于第一调节杆212。通过转动第一调节杆212，使得第一调节杆212沿第一螺母213移动，从而使得第一平移台13相对于旋转台12进行平移。

具体地，所述第二调节件22包括第二安装座221、第二调节杆222以及第二螺母223，所述第二调节杆222通过第二安装座221连接于第二平移台14，所述第一平移台13通过第二螺母223连接于第二调节杆222。通过转动第二调节杆222，使得第二调节杆222沿第二螺母223移动，从而使得第一平移台13相对于第二平移台14进行平移，所述第一调节杆212与第二调节杆222相垂直设置。

具体地，所述转动调节件23包括第三螺母231、第三调节杆232以及限位盘233，所述第三调节杆232通过第三螺母231连接于旋转台12，限位卡盘连接于第三调节杆232一端，所述连接盘11设有设于限位盘233内的限位杆111。通过转动第三调节杆232，从而使得旋转台12与连接盘11之间发生转动。

上述升降调节杆43、第一调节杆212、第二调节杆222和第三调节杆232均为带调节手轮的螺杆，也可以通过电动或者液压等方式进行精确地微动调节。

具体地，在旋转台12上沿第一平移台13滑动方向两侧设有第一导向件121，在第一平移台13上沿第二平移台14滑动方向两侧设有第二导向件131，在旋转台12上沿连接盘11周向设有第三导向件122。通过上述结构设置，方便第一平移台13、第二平移台14的移动导向限位和旋转台12的转动导向限位。

具体地，所述第一导向件121、第二导向件131和第三导向件122均包括导向圆柱51和与导向圆柱51相连的限位圆盘52。

在使用时，将待调节仪器固定于第二平移台14，通过平面调节机构2可调节X轴平移、Y轴平移和绕Z轴旋转的自由度，通过Z轴调节机构4可调节Z轴平移方向与绕X轴和Y轴转动的自由度。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims

1.一种六自由度调节平台，其特征在于，包括：

工作平台（1），所述工作平台（1）包括：连接盘（11）、旋转台（12）、第一平移台（13）和第二平移台（14），所述旋转台（12）转动连接于连接盘（11），所述第一平移台（13）滑动连接于旋转台（12），所述第二平移台（14）滑动连接于第一平移台（13），所述第一平移台（13）的滑动方向与第二平移台（14）的滑动方向相垂直；

平面调节机构（2），所述平面调节机构（2）包括：第一调节件（21）、第二调节件（22）、转动调节件（23），所述第一调节件（21）用于驱动第一平移台（13）沿旋转台（12）平移，所述第二调节件（22）用于驱动第二平移台（14）沿第一平移台（13）平移，所述转动调节件（23）用于驱动旋转台（12）相对于连接盘（11）转动；

支撑机构（3），所述支撑机构（3）包括：基座（31）；

Z轴调节机构（4），所述Z轴调节机构（4）用于调节连接盘（11）相对于基座（31）的高度和倾角；

所述支撑机构（3）还包括分布于所述基座（31）周向的支撑臂（32），所述支撑臂（32）一端转动连接于基座（31）且能够沿基座（31）平面旋转，以使得支撑臂（32）能够沿基座（31）张开或收拢；

所述支撑臂（32）外形为弧形，所述基座（31）周向边缘为与支撑臂（32）外形相匹配的弧边，所述支撑臂（32）一端设有弧形导向槽（321），所述基座（31）设有位于弧形导向槽（321）内的导向轴（311）；

所述Z轴调节机构（4）设置为三个，所述Z轴调节机构（4）包括：升降支架（41）、升降调节组件，所述升降支架（41）为菱形结构，其包括相对的第一对角端（411）和第二对角端（412）以及相对的第三对角端（413）和第四对角端（414），所述菱形结构第一对角端（411）与基座（31）相连，所述第二对角端（412）与连接盘（11）的底部转动相连，所述第三对角端（413）设有丝母，所述第四对角端（414）设有锁紧座（42），所述升降调节组件包括：升降调节杆（43）、联轴器（44）、导向杆（45）和锁紧把手（46），所述升降调节杆（43）与导向杆（45）通过联轴器（44）相连，所述升降调节杆（43）通过丝母与第三对角端（413）相连，所述导向杆（45）穿过锁紧座（42），所述锁紧座（42）连接所述锁紧把手（46）；

在旋转台（12）上沿第一平移台（13）滑动方向两侧设有第一导向件（121），在第一平移台（13）上沿第二平移台（14）滑动方向两侧设有第二导向件（131），在旋转台（12）上沿连接盘（11）周向设有第三导向件（122）；

所述第一导向件（121）、第二导向件（131）和第三导向件（122）均包括导向圆柱（51）和与导向圆柱（51）相连的限位圆盘（52）。

2.根据权利要求1所述的一种六自由度调节平台，其特征在于，所述支撑臂（32）另一端连接有万向可调节脚杯（33），所述基座（31）底端还设有橡胶吸盘或磁铁。

3.根据权利要求1所述的一种六自由度调节平台，其特征在于，所述第一调节件（21）包括第一安装座（211）、第一调节杆（212）以及第一螺母（213），所述第一调节杆（212）通过第一安装座（211）连接于第一平移台（13），所述旋转台（12）通过第一螺母（213）连接于第一调节杆（212）。

4.根据权利要求1所述的一种六自由度调节平台，其特征在于，所述第二调节件（22）包括第二安装座（221）、第二调节杆（222）以及第二螺母（223），所述第二调节杆（222）通过第二安装座（221）连接于第二平移台（14），所述第一平移台（13）通过第二螺母（223）连接于第二调节杆（222）。

5.根据权利要求1所述的一种六自由度调节平台，其特征在于，所述转动调节件（23）包括第三螺母（231）、第三调节杆（232）以及限位盘（233），所述第三调节杆（232）通过第三螺母（231）连接于旋转台（12），限位盘（233）连接于第三调节杆（232）一端，所述连接盘（11）设有位于限位盘（233）内的限位杆（111）。