CN202869477U - 机械自锁式高精度转动平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种机械自锁式高精度转动平台，包括基座及设置在基座上方的转动平台和转台支架，转动平台的前后两端设置有形成其转动轴心线的轴承组件，轴承组件安装在转台支架的顶部，转台支架的底部固定在基座上；转台支架的面板上设置有转角指示牌，转角指示牌上方设置有与其相匹配的转角指针，转角指针的上端垂直固定在转动平台上；转动平台的左侧或右侧设置有转角驱动机构，转角驱动机构的顶端通过球形铰链机构与转动平台铰接，转角驱动机构的底端通过球形铰链机构与基座铰接。本实用新型结构简单、操作方便，能够可靠实现转动平台角度的精确无级调节及自锁的要求。

Description

机械自锁式高精度转动平台

技术领域

本实用新型涉及测试装置空间姿态调整的转动平台，具体地指一种机械自锁式高精度转动平台。

背景技术

目前，在大型结构件的制造、安装及调试过程中，由于制造误差、载荷的变化等因素影响，各类结构件不可避免的会产生偏转或变形。变形面法线方向（垂直平面）的变形量测量结果无疑是最精确的，理论上虽然能够计算出变形面法线方向与水平面的夹角，但如何为测量装置在空间平面中准确可靠的获得这一角度便是一个难题。

传统的检测手段是通过目测，然后手持测量工具对变形面进行检测。这种方法只能从宏观上检测被测物的变形量，却无法精确的检测被测面的变形值。

为此，本领域技术人员一直在努力寻找一种能够为检测工具提供精确空间姿态调整，且具备无级调速、自锁等功能的转动平台。

发明内容

本实用新型的目的就是要克服现有技术所存在的不足，提供一种机械自锁式高精度转动平台。

为实现上述目的，本实用新型所设计的机械自锁式高精度转动平台，包括基座及设置在基座上方的转动平台和转台支架，所述转动平台的前后两端设置有形成其转动轴心线的轴承组件，所述轴承组件安装在转台支架的顶部，所述转台支架的底部固定在基座上；所述转台支架的面板上设置有转角指示牌，所述转角指示牌上方设置有与其相匹配的转角指针，所述转角指针的上端垂直固定在转动平台上；所述转动平台的左侧或右侧设置有转角驱动机构，所述转角驱动机构的顶端通过球形铰链机构与转动平台铰接，所述转角驱动机构的底端通过球形铰链机构与基座铰接。

上述方案中，所述轴承组件包括阶梯状转动轴、轴承和轴承端盖，所述阶梯状转动轴固定在所述转动平台的前后两端，所述转角指针的上端通过紧固件与阶梯状转动轴固定连接。这样，转动平台定位后只有一个轴向转动自由度，形成一个稳定的平面，而且，转角指针与转动平台同步转动，转角指针另一端所指向转角标牌的数字即为转动平台的转动角度。

上述方案中，所述转角驱动机构包括上拉螺杆、异形双螺旋螺母、与异形双螺旋螺母固定的手轮和套在上拉螺杆外的下拉中空螺杆，所述异形双螺旋螺母为中空贯穿结构，所述异形双螺旋螺母的上、下部分设置有螺距相同、旋向相反的内螺纹，所述异形双螺旋螺母上部分的内螺纹与上拉螺杆的外螺纹连接，所述异形双螺旋螺母下部分的内螺纹与下拉中空螺杆的外螺纹连接。这样，加大了转角调节范围、又减小了设备体积，也便于操作；而且，采用具有自锁功能的螺纹结构可最大限度地提高转动平台的稳定性。

上述方案中，所述下拉中空螺杆的中空孔的深度比上拉螺杆的长度长。这样，在极限状态下，上拉螺杆可全部插入到下拉中空螺杆中。

上述方案中，所述基座和转动平台上安装转角驱动机构的一侧分别设置有与球形铰链机构相配合的基座铰链座和转动平台铰链座。

上述方案中，所述球形铰链机构包括用以与基座铰链座或转动平台铰链座固定连接的联接轴瓦，所述联接轴瓦内设置有转动球铰，所述转动球铰与联接轴瓦之间设置有防扭定位销，所述防扭定位销的轴心线与转动平台的转动轴心线平行，所述转动球铰内腔设置有与转角驱动机构的上拉螺杆或下拉中空螺杆连接的内螺纹。这样，轴瓦与转动球铰连接后，限制了转动球铰的轴向位移，防扭定位销限制了转动球铰的两个转动自由度，工作时，球铰铰链机构仅能绕着防扭定位销的轴心线方向转动。另外，球形铰链机构与转角驱动机构间采用螺纹联接，结构简单，降低了零部件的加工难度。

本实用新型的有益效果在于：转角驱动机构采用手轮带动异形双螺旋螺母转动，进行转动平台角度调整的方式操作效果直观，有效减小了结构的外形尺寸。转角驱动机构采用具有自锁功能的螺纹结构，可最大限度地提高转动平台的稳定性。球形铰链机构可以避免转角驱动机构轴线方向变化后引起的该机构轴线与转动平台间夹角变化导致卡滞的现象。本实用新型结构简单实用，操作方便，利用螺纹的自锁性及丝杆与螺母间的相对移动配合球铰结构实现转动平台转角的无级调节功能，可对测试部件进行准确的空间姿态调整，取代传统的人工作业方式。

附图说明

图1为机械自锁式高精度转动平台的主视结构示意图。

图2为图1的左视结构示意图。

图3为图1中转动平台的俯视结构示意图。

图4为图1中转角驱动机构的结构示意图。

图5为图1中球形铰链机构的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述。

图1~3所示机械自锁式高精度转动平台，包括基座1及设置在基座1上方的转动平台2和转台支架3。转动平台2的前后两端设置有形成其转动轴心线的轴承组件8，轴承组件8安装在转台支架3的顶部，转台支架3的底部固定在基座1上。转台支架3的面板上设置有转角指示牌5，转角指示牌5上方设置有与其相匹配的转角指针4，转角指针4的上端垂直固定在转动平台2上。转动平台2的左侧或右侧设置有转角驱动机构7，转角驱动机构7的顶端通过球形铰链机构6与转动平台2铰接，转角驱动机构7的底端通过球形铰链机构6与基座1铰接。基座1和转动平台2上安装转角驱动机构7的一侧分别设置有与球形铰链机构6相配合的基座铰链座1.1和转动平台铰链座2.1。

如图3所示，轴承组件8包括阶梯状转动轴8.1、轴承8.2和轴承端盖8.3，阶梯状转动轴8.1固定在所述转动平台2的前后两端，转角指针4的上端通过紧固件与阶梯状转动轴8.1固定连接。

如图4所示，转角驱动机构7包括上拉螺杆7.1、异形双螺旋螺母7.2、与异形双螺旋螺母7.2固定的手轮7.3和套在上拉螺杆7.1外的下拉中空螺杆7.4。异形双螺旋螺母7.2为中空贯穿结构，异形双螺旋螺母7.2的上、下部分设置有螺距相同、旋向相反的内螺纹。异形双螺旋螺母7.2上部分的内螺纹与上拉螺杆7.1的外螺纹连接，异形双螺旋螺母7.2下部分的内螺纹与下拉中空螺杆7.4的外螺纹连接。下拉中空螺杆7.4的中空孔7.4.1的深度比上拉螺杆7.1的长度长。

如图5所示，球形铰链机构6包括包括用以与基座铰链座1.1或转动平台铰链座2.1固定连接的联接轴瓦6.1，联接轴瓦6.1内设置有转动球铰6.2，转动球铰6.2与联接轴瓦6.1之间设置有防扭定位销6.3，防扭定位销6.3的轴心线与转动平台2的转动轴心线平行。转动球铰6.2内腔设置有与转角驱动机构7的上拉螺杆7.1或下拉中空螺杆7.4连接的内螺纹6.2.1。

本实用新型的工作过程：

转角指针4与转动平台2垂直，转角指示牌5的零刻度指示的是转动平台2与基座1平行时的状态。两个阶梯状转动轴8.1形成转动平台2的转动轴心线A-A，转角驱动机构7驱动转动平台2转动。

当转动手轮7.3时，上拉螺杆7.1和下拉中空螺杆7.4分别向异形双螺旋螺母7.2的中心线伸长或缩进，转角驱动机构7将直线运动转换成了转动平台的旋转运动，从而实现转动平台2的角度调节。

上极限位置时，上拉螺杆7.1端部与异形双螺旋螺母7.2上部分的螺纹底部平齐，下拉中空螺杆7.4端部与异形双螺旋螺母7.2下部分的螺纹底部平齐。

下极限位置时，上拉螺杆7.1端部完全插入下拉中空螺杆7.4的中空孔7.4.1内。此时，转动平台2到达极限位置。由于上拉螺杆7.1、下拉中空螺杆7.4和异形双螺旋螺母7.2间的螺纹压力角设计较小，可起到自锁效果。

当转动平台2转动到一定角度时，两端的轴瓦6.1与上拉螺杆7.1或下拉中空螺杆7.4接触后，转角驱动机构7的上拉螺杆7.1和下拉中空螺杆7.4无法继续向两端伸长，从而确保上拉螺杆7.1和下拉中空螺杆7.4无法从异形双螺旋螺母7.2脱开，提高了平台的可靠性。

由于防扭定位销6.3的轴心线与转动平台2的转动轴心线平行，转动球铰6.2绕着防扭定位销6.3的轴心线方向转动，球形铰链机构6可以避免转角驱动机构7轴线方向变化后引起的驱动机构7轴线与转动平台2间夹角变化导致卡滞的现象。

Claims (7)

1.一种机械自锁式高精度转动平台，包括基座（1）及设置在基座（1）上方的转动平台（2）和转台支架（3），其特征在于：所述转动平台（2）的前后两端设置有形成其转动轴心线的轴承组件（8），所述轴承组件（8）安装在转台支架（3）的顶部，所述转台支架（3）的底部固定在基座（1）上；所述转台支架（3）的面板上设置有转角指示牌（5），所述转角指示牌（5）上方设置有与其相匹配的转角指针（4），所述转角指针（4）的上端垂直固定在转动平台（2）上；所述转动平台（2）的左侧或右侧设置有转角驱动机构（7），所述转角驱动机构（7）的顶端通过球形铰链机构（6）与转动平台（2）铰接，所述转角驱动机构（7）的底端通过球形铰链机构（6）与基座（1）铰接。

2.根据权利要求1所述的机械自锁式高精度转动平台，其特征在于：所述轴承组件（8）包括阶梯状转动轴（8.1）、轴承（8.2）和轴承端盖（8.3），所述阶梯状转动轴（8.1）固定在所述转动平台（2）的前后两端，所述转角指针（4）的上端通过紧固件与阶梯状转动轴（8.1）固定连接。

3.根据权利要求1或2所述的机械自锁式高精度转动平台，其特征在于：所述转角驱动机构（7）包括上拉螺杆（7.1）、异形双螺旋螺母（7.2）、与异形双螺旋螺母（7.2）固定的手轮（7.3）和套在上拉螺杆（7.1）外的下拉中空螺杆（7.4），所述异形双螺旋螺母（7.2）为中空贯穿结构，所述异形双螺旋螺母（7.2）的上、下部分设置有螺距相同、旋向相反的内螺纹，所述异形双螺旋螺母（7.2）上部分的内螺纹与上拉螺杆（7.1）的外螺纹连接，所述异形双螺旋螺母（7.2）下部分的内螺纹与下拉中空螺杆（7.4）的外螺纹连接。

4.根据权利要求3所述的机械自锁式高精度转动平台，其特征在于：所述下拉中空螺杆（7.4）的中空孔（7.4.1）的深度比上拉螺杆（7.1）的长度长。

5.根据权利要求1或2所述的机械自锁式高精度转动平台，其特征在于：所述基座（1）和转动平台（2）上安装转角驱动机构（7）的一侧分别设置有与球形铰链机构（6）相配合的基座铰链座（1.1）和转动平台铰链座（2.1）。

6.根据权利要求3所述的机械自锁式高精度转动平台，其特征在于：所述基座（1）和转动平台（2）上安装转角驱动机构（7）的一侧分别设置有与球形铰链机构（6）相配合的基座铰链座（1.1）和转动平台铰链座（2.1）。

7.根据权利要求6所述的机械自锁式高精度转动平台，其特征在于：所述球形铰链机构（6）包括用以与基座铰链座（1.1）或转动平台铰链座（2.1）固定连接的联接轴瓦（6.1），所述联接轴瓦（6.1）内设置有转动球铰（6.2），所述转动球铰（6.2）与联接轴瓦（6.1）之间设置有防扭定位销（6.3），所述防扭定位销（6.3）的轴心线与转动平台（2）的转动轴心线平行，所述转动球铰（6.2）内腔设置有与转角驱动机构（7）的上拉螺杆（7.1）或下拉中空螺杆（7.4）连接的内螺纹（6.2.1）。

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