CN115673837A - 一种调节高精度位移平台中滚珠丝杠位姿偏差的控制设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种调节高精度位移平台中滚珠丝杠位姿偏差的控制设备，包括壳体、套筒、夹持机构、直线位移机构，壳体的一侧开设有检测口；套筒为一金属杆体，其内部开设有与待测滚珠丝杠螺纹连接匹配的内螺纹，其外径小于检测口的内径；夹持机构设置在壳体的内部，其夹持口与检测口同轴；直线位移机构设置在壳体的内部，其输出端与夹持机构的固定端固定连接，用于调整夹持机构的位置，本发明通过设置高精度激光测距仪、步进电机、丝杠、伸缩杆、限位板的设置，通过步进电机参数的输入以控制电动伸缩杆在导轨上的移动，从而使得套筒带动滚珠丝杠进行位姿偏移，使工作人员能够更快速、更方便、精准地矫正高精度位移平台中滚珠丝杠位姿的偏差。

Description

一种调节高精度位移平台中滚珠丝杠位姿偏差的控制设备

技术领域

本发明涉及滚珠丝杠技术领域，特别涉及一种调节高精度位移平台中滚珠丝杠位姿偏差的控制设备。

背景技术

高精度位移平台是一种精确定位的机械装置，广泛运用于高精加工、精密仪器生产以及检测，具有高精度、高刚性、高灵敏性以及高稳定性。随着信息化时代的到来，生产也日益工业自动化、信息化、数字化、以及智能化，这也推动着高精度位移平台在机械产品中应用的进程。

高精度位移平台的精度很大程度上取决于滚珠丝杠的位姿，然而，现有的高精度位移平台大多安装好之后都难以再对滚珠丝杠的位姿进行调整，这导致了当高精密移动平台内部滚珠丝杠发生位姿偏移时平台不再具有高稳定性、高精度等特性，因此，发明一种可用于调节高精度位移平台中滚珠丝杠位姿偏差的控制设备就尤为必要。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本发明提供的一种调节高精度位移平台中滚珠丝杠位姿偏差的控制设备，能够矫正高精度位移平台中滚珠丝杠的位姿偏差，提高平台的稳定性和精度。

本发明提供的一种调节高精度位移平台中滚珠丝杠位姿偏差的控制设备，包括：

壳体，其一侧开设有检测口；

套筒，其内部开设有内螺纹，其外径小于检测口的内径；

夹持机构，设置在壳体的内部，其夹持口与检测口同轴；

直线位移机构，设置在壳体的内部，其输出端与夹持机构的固定端固定连接。

优选的，所述壳体设置为方形体，所述检测口开设在方形体第一面的中间位置。

优选的，所述直线位移机构包括四组导轨，分别固定设置在壳体垂直于第一面的四个面的内壁上，且四组导轨首尾相接，每组导轨的内侧均转动架设有丝杠，丝杠上螺纹连接套设有螺母，螺母滑动设置在导轨中，导轨的一端设置有驱动机构，驱动机构的输出端与丝杠的端部固定连接。

优选的，所述夹持机构包括四个伸缩杆，其互相背离的一端与对应的螺母固定连接，互相靠近的一端固定连接有弧形的夹持板。

优选的，所述驱动机构包括步进电机，固定设置在导轨的一端，其输出轴与丝杠的端部固定连接。

优选的，所述夹持板与套筒外的外周面弧度相配合。

优选的，所述检测口设置为圆形，其周面固定设置有测距组件。

优选的，所述测距组件包括四组激光测距仪，均布设置在检测口的周面。

优选的，所述套筒能够从检测口穿过。

与现有技术相比，本发明提供的一种调节高精度位移平台中滚珠丝杠位姿偏差的控制设备，其有益效果是：

1、本发明通过直线位移机构带动夹持机构移动，从而带动套筒移动，套筒带动滚珠丝杠的位姿偏移，能够矫正高精度位移平台中滚珠丝杠位姿的偏差，减少滚珠丝杠位姿偏差带来的影响。

2、本发明通过设置高精度激光测距仪、步进电机、丝杠、伸缩杆、限位板的设置，通过步进电机参数的输入以控制伸缩杆在导轨上的移动，同时控制电动伸缩杆的伸缩，从而使得套筒带动滚珠丝杠进行位姿偏移，使工作人员能够更快速、更方便、精准地矫正高精度位移平台中滚珠丝杠位姿的偏差，进一步减少滚珠丝杠位姿偏差带来的影响。

3、本发明在检测口装配的高精度激光测距仪测得的滚珠丝杠偏移的距离又可进一步反馈调节步进电机的参数输入以达到闭环控制的效果。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明套筒的示意图；

图3为本发明直线位移机构的示意图；

图4为本发明检测口的示意图。

附图标记说明：

1、套筒；2、壳体；3、检测口；4、导轨；5、丝杠；6、步进电机；7、电动伸缩杆；8、夹持板；9、激光测距仪。

具体实施方式

下面结合附图1至图4，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

本发明提供的一种调节高精度位移平台中滚珠丝杠位姿偏差的控制设备，包括壳体2、套筒1、夹持机构、直线位移机构，如图4所示，壳体2的一侧开设有检测口3；如图2所示，套筒1为一金属杆体，其内部开设有与待测滚珠丝杠螺纹连接匹配的内螺纹，其外径小于检测口3的内径，在使用时能够从检测口3穿入壳体2内部；如图1所示，夹持机构设置在壳体2的内部，其夹持口与检测口3同轴，用于夹持穿入壳体2内部的套筒1；直线位移机构设置在壳体2的内部，其输出端与夹持机构的固定端固定连接，用于调整夹持机构的位置，从而通过套筒1调整待测滚珠丝杠的位姿。

在使用时，将套筒1与需要控制的高精度位移平台上的滚珠丝杠相装配，套筒1通过检测口3穿入壳体2内部，通过夹持机构将套筒1夹持住之后，直线位移机构调整套筒1的位置从而调整套筒1的位姿，套筒1可以选择表面光滑的铝杆。

为了方便对直线位移机构进行安装，将壳体2设置为方形体，检测口3开设在方形体第一面的中间位置，为夹持机构的夹持和移动留出足够的空间。

在本实施例中，直线位移机构包括四组导轨4，分别固定设置在壳体2垂直于第一面的四个面的内壁上，且四组导轨4首尾相接，如图3所示，每组导轨4的内侧均转动架设有丝杠5，丝杠5上螺纹连接套设有螺母，螺母滑动设置在导轨4中，导轨4的一端设置有驱动机构，驱动机构的输出端与丝杠5的端部固定连接。

导轨4的外部由开槽铝壳包括，开槽铝壳将内部的丝杠5包裹起保护作用，同时起限位导轨作用。

在本实施例中，夹持机构包括四个电动伸缩杆7，其互相背离的一端与对应的螺母固定连接，互相靠近的一端固定连接有弧形的夹持板8。

电动伸缩杆7的伸缩也通过步进电机控制。

进一步地，驱动机构包括步进电机6，固定设置在导轨4的一端，其输出轴与丝杠5的端部固定连接。

对应平行的步进电机6放置方向同装在丝杠5的同一端。

进一步地，夹持板8的弧度与套筒1的外周面的弧度相配合，起到固定套筒1的作用。

进一步地，检测口3设置为圆形，其周面固定设置有测距组件，测距组件包括四组激光测距仪9，均布设置在检测口3的周面，四组高精度激光测距传感器相互呈90°，激光测距仪9电连接有控制器，控制器与步进电机6电连接。

进一步地，套筒1能够从圆形检测口3穿过。

使用方法及工作原理

参照说明书附图1-4，使工作人员在使用过高精度位移平台时，如若需要对高精度位移平台的滚珠丝杠进行位姿调整以便于研究，或是高精度位移平台的滚珠丝杠位姿出现了偏差需要修正时，可先将套筒1与高精度位移平台上的滚珠丝杠相装配，随后将套筒1对准位姿调控装置中圆形的检测口3插入，再通过控制电动伸缩杆7夹紧套筒1，夹紧的同时，开启高精度激光测距仪9，通过观察高精度激光测距仪9反馈的数据进一步控制电动伸缩杆7在导轨上的移动以及电动伸缩杆7的伸缩，从而达到调整滚珠丝杠位姿的作用。

以上公开的仅为本发明的较佳的具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种调节高精度位移平台中滚珠丝杠位姿偏差的控制设备，其特征在于，包括：

壳体(2)，其一侧开设有检测口(3)；

套筒(1)，其内壁设置有内螺纹，其外径小于检测口(3)的内径；

夹持机构，设置在壳体(2)的内部，其夹持口与检测口(3)同轴，用于夹持套筒(1)；

直线位移机构，设置在壳体(2)的内部，其输出端与夹持机构的固定端固定连接。

2.如权利要求1所述的一种调节高精度位移平台中滚珠丝杠位姿偏差的控制设备，其特征在于，所述壳体(2)设置为方形体，所述检测口(3)开设在方形体第一面的中间位置。

3.如权利要求2所述的一种调节高精度位移平台中滚珠丝杠位姿偏差的控制设备，其特征在于，所述直线位移机构包括四组导轨(4)，分别固定设置在壳体(2)垂直于第一面的四个面的内壁上，且四组导轨(4)首尾相接，每组导轨(4)的内侧均转动架设有丝杠(5)，丝杠(5)上螺纹连接套设有螺母，螺母滑动设置在导轨(4)中，导轨(4)的一端设置有驱动机构，驱动机构的输出端与丝杠(5)的端部固定连接。

4.如权利要求3所述的一种调节高精度位移平台中滚珠丝杠位姿偏差的控制设备，其特征在于，所述夹持机构包括四个电动伸缩杆(7)，其互相背离的一端与对应的螺母固定连接，互相靠近的一端固定连接有弧形的夹持板(8)。

5.如权利要求3所述的一种调节高精度位移平台中滚珠丝杠位姿偏差的控制设备，其特征在于，所述驱动机构包括步进电机(6)，固定设置在导轨(4)的一端，其输出轴与丝杠(5)的端部固定连接。

6.如权利要求4所述的一种调节高精度位移平台中滚珠丝杠位姿偏差的控制设备，其特征在于，所述夹持板(8)与套筒(1)外周面的弧度相配合。

7.如权利要求5所述的一种调节高精度位移平台中滚珠丝杠位姿偏差的控制设备，其特征在于，所述检测口(3)设置为圆形，套筒(1)能够从检测口(3)穿过，检测口(3)的周面固定设置有测距组件。

8.如权利要求7所述的一种调节高精度位移平台中滚珠丝杠位姿偏差的控制设备，其特征在于，所述测距组件包括四组激光测距仪(9)，均布设置在检测口(3)的周面，激光测距仪(9)电连接有控制器，控制器与步进电机(6)电连接。

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