CN203809964U - 一种用于装夹工业摄像头的多自由度可调支架 - Google Patents

一种用于装夹工业摄像头的多自由度可调支架 Download PDF

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曾凯
何晓聪
丁燕芳
邢保英
邓成江
杨慧艳
周森
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本实用新型涉及一种用于装夹工业摄像头的多自由度可调支架，属于测量设备技术领域。本实用新型由X向移动部件、Y向移动部件、Z向移动部件、绕X轴转动部件、绕Z轴转动部件和万用夹头组成；Y向移动部件上固定有X向移动部件，X向移动部件上固定着导杆装置，导杆装置包含有Z向移动部件和绕X轴转动部件、绕Z轴转动部件，导杆装置上固定有万用夹头。本实用新型增大了机构的空间运动范围，解决了三坐标测量支架运动形式单一，测量范围有限的问题。不仅提高了装置的调节精度，而且优化了装置的结构，解决了大量支架占用空间较大的问题。

Description

一种用于装夹工业摄像头的多自由度可调支架
技术领域
本实用新型涉及一种用于装夹工业摄像头的多自由度可调支架，属于测量设备技术领域。 
背景技术
目前，三坐标测量支架已广泛用于机械制造业、汽车行业、电子行业、航空行业和国防工业等各部门，成为现代工业检测和质量控制不可缺少的万能测量设备。在工业生产中，三维坐标测量支架是目前功能最多、精度较高的设备。中国专利（200920091904.4）公开的“万用组合三坐标测量支架”由在绕X轴转动部件、绕Z轴转动部件和Z向移动部件组成，它们的支撑压紧装置和活动定位装置均采用磁力基座加装定杆、转动连接器、动杆等组合而成，其结构简单，但需要完全通过人工手动调节，不能保证对被测件测量时的精度要求，存在测量精度低、调节不便、使用范围局限等缺点。中国专利（200410013819.8）公开的“三坐标精密移动平台”由X、Y、Z三向移动部件组成，它们均采用导向机构、驱动机构和移动位移显示机构组合而成，可以实现测量时的高精度要求，但运动形式单一，只有移动部件，没有转动部件，且存在结构复杂、配件多、使用空间受限等缺点。 
由于在使用工业摄像头对被测件的精密测量和外观检测时，上述常用的两种装置无法满足在有限空间对被测件的精密测量要求。因此需要研制一台结构简单、空间运动形式多样的多自由度精确定位可调支架。 
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种用于装夹工业摄像头的多自由度可调支架，用以解决上述问题。 
本实用新型的技术方案是：一种用于装夹工业摄像头的多自由度可调支架，包括移动平台装置和导杆装置，由X向移动部件、Y向移动部件、Z向移动部件、绕X轴转动部件、绕Z轴转动部件和万用夹头组成；Y向移动部件上固定有X向移动部件，X向移动部件上固定着导杆装置，导杆装置包含有Z向移动部件和绕X轴转动部件、绕Z轴转动部件，导杆装置上固定有万用夹头。 
所述移动平台装置包括X向移动部件、Y向移动部件，X向移动部件由X向手轮6、X向基座7、X向丝杠8、X向丝杠螺母9、X向托板19；X向基座6上安装有X向托板19，X向丝杠螺母9固接在X向托板19下端的横向孔内，X向丝杠螺母9与X向丝杠8连接形成滑动丝杠副，X向丝杠8固定在X向基座7两端的轴承座上，X向丝杠8传动端与X向手轮6固定连接在一起；Y向移动部件由Y向手轮1、Y向基座2、Y向基座3、Y向丝杠螺母4、Y向托板5组成； Y向基座1上安装有Y向托板5，Y向丝杠螺母4固接在Y向托板5下端的横向孔内， Y向丝杠螺母4与Y向丝杠3连接形成滑动丝杠副， Y向丝杠3固定在Y向基座2内两端的轴承座上， Y向丝杠3的传动端与Y向手轮1固定连接在一起，X向移动部件与Y向移动部件的结构相同。 
所述导杆装置由定杆18、转动连接器12及动杆10组成；定杆18下部固定在托板19上，定杆18上部穿入转动连接器12的一纵孔中并通过定杆锁紧螺钉17固定，动杆10下部穿入转动连接器12的另一纵孔中并通过动杆锁紧螺钉11固定，动杆10上部通过换向螺钉13与换向卡14固定。 
    所述X向移动部件的X向基座7、Y向移动部件的Y向基座2两侧板上布有楔形导轨，导轨分别与X向托板19、Y向托板5下端的楔形槽配合。 
所述万用夹头由压紧螺钉15和U形块16组成，压紧螺钉15固定在U形块16的左侧。 
 本实用新型的有益效果是： 
1、采用具有X、Y、Z三向移动和绕X、Z轴转动的五自由度结构设计，增大了机构的空间运动范围，解决了三坐标测量支架运动形式单一，测量范围有限的问题。
2、运用了移动平台装置和导杆装置的组合，不仅提高了装置的调节精度，而且优化了装置的结构，解决了大量支架占用空间较大的问题。 
3、采用了转动连接器与导杆的组合，调节锁紧螺钉可以实现转动连接器沿Z轴的上下移动和绕Z轴的转动，该组合结构简单同时实现了两个自由度上的运动。 
4、万用夹头采用U形块和压紧螺钉的组合，通过调节压紧螺钉可以实现不同规格工业摄像头的安装以及其他领域的夹持应用，扩大了该实用新型的使用范围。 
附图说明
图1是本实用新型的主视图； 
图2是本实用新型的左视图；
图3是本实用新型的俯视图；
图4是图3中A-A向剖视图；
图5是Y向移动部件结构示意图；
图6是X向移动部件结构示意图；
图7是导杆装置结构示意图；
图8是万用夹头结构示意图；
图9是本实用新型总体结构示意图；
图中：1-Y向手轮，2- Y向基座，3-Y向丝杠，4-Y向丝杠螺母，5-Y向托板，6-X向手轮，7- X向基座，8-X向丝杠，9-X向丝杠螺母，10-动杆，11-动杆锁紧螺钉，12-转动连接器，13-换向螺钉，14-换向卡，15-压紧螺钉，16-U形块，17-定杆锁紧螺钉，18-定杆，19-X向托板。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型作进一步说明。 
实施例1：如图1-9所示，一种用于装夹工业摄像头的多自由度可调支架，包括移动平台装置和导杆装置，由X向移动部件、Y向移动部件、Z向移动部件、绕X轴转动部件、绕Z轴转动部件和万用夹头组成；Y向移动部件上固定有X向移动部件，X向移动部件上固定着导杆装置，导杆装置包含有Z向移动部件和绕X轴转动部件、绕Z轴转动部件，导杆装置上固定有万用夹头。 
所述移动平台装置包括X向移动部件、Y向移动部件，X向移动部件由X向手轮6、X向基座7、X向丝杠8、X向丝杠螺母9、X向托板19；X向基座6上安装有X向托板19，X向丝杠螺母9固接在X向托板19下端的横向孔内，X向丝杠螺母9与X向丝杠8连接形成滑动丝杠副，X向丝杠8固定在X向基座7两端的轴承座上，X向丝杠8传动端与X向手轮6固定连接在一起；Y向移动部件由Y向手轮1、Y向基座2、Y向基座3、Y向丝杠螺母4、Y向托板5组成； Y向基座1上安装有Y向托板5，Y向丝杠螺母4固接在Y向托板5下端的横向孔内， Y向丝杠螺母4与Y向丝杠3连接形成滑动丝杠副， Y向丝杠3固定在Y向基座2内两端的轴承座上， Y向丝杠3的传动端与Y向手轮1固定连接在一起，X向移动部件与Y向移动部件的结构相同。 
所述导杆装置由定杆18、转动连接器12及动杆10组成；定杆18下部固定在托板19上，定杆18上部穿入转动连接器12的一纵孔中并通过定杆锁紧螺钉17固定，动杆10下部穿入转动连接器12的另一纵孔中并通过动杆锁紧螺钉11固定，动杆10上部通过换向螺钉13与换向卡14固定。 
    所述X向移动部件的X向基座7、Y向移动部件的Y向基座2两侧板上布有楔形导轨，导轨分别与X向托板19、Y向托板5下端的楔形槽配合。 
所述万用夹头由压紧螺钉15和U形块16组成，压紧螺钉15固定在U形块16的左侧。 
实施例2：如图1-9所示，一种用于装夹工业摄像头的多自由度可调支架，包括移动平台装置和导杆装置，由X向移动部件、Y向移动部件、Z向移动部件、绕X轴转动部件、绕Z轴转动部件和万用夹头组成；Y向移动部件上固定有X向移动部件，X向移动部件上固定着导杆装置，导杆装置包含有Z向移动部件和绕X轴转动部件、绕Z轴转动部件，导杆装置上固定有万用夹头。 
所述移动平台装置包括X向移动部件、Y向移动部件，X向移动部件由X向手轮6、X向基座7、X向丝杠8、X向丝杠螺母9、X向托板19；X向基座6上安装有X向托板19，X向丝杠螺母9固接在X向托板19下端的横向孔内，X向丝杠螺母9与X向丝杠8连接形成滑动丝杠副，X向丝杠8固定在X向基座7两端的轴承座上，X向丝杠8传动端与X向手轮6固定连接在一起；Y向移动部件由Y向手轮1、Y向基座2、Y向基座3、Y向丝杠螺母4、Y向托板5组成； Y向基座1上安装有Y向托板5，Y向丝杠螺母4固接在Y向托板5下端的横向孔内， Y向丝杠螺母4与Y向丝杠3连接形成滑动丝杠副， Y向丝杠3固定在Y向基座2内两端的轴承座上， Y向丝杠3的传动端与Y向手轮1固定连接在一起，X向移动部件与Y向移动部件的结构相同。 
所述导杆装置由定杆18、转动连接器12及动杆10组成；定杆18下部固定在托板19上，定杆18上部穿入转动连接器12的一纵孔中并通过定杆锁紧螺钉17固定，动杆10下部穿入转动连接器12的另一纵孔中并通过动杆锁紧螺钉11固定，动杆10上部通过换向螺钉13与换向卡14固定。 
实施例3：一种用于装夹工业摄像头的多自由度可调支架，由X向移动部件、Y向移动部件、Z向移动部件、绕X轴转动部件、绕Z轴转动部件和万用夹头组成。整个装置的结构组成主要是：Y向移动部件由手轮1、基座2、丝杠3、丝杠螺母4、托板5构成，基座2放置在工作台上，基座2的两个侧面具有楔形导轨，托板5通过其下端的楔形槽与基座2两侧的楔形导轨配合，丝杠螺母4固接在托板5下端的横向孔内，丝杠螺母4通过螺纹连接与丝杠3形成滑动丝杠副，丝杠3固定在基座2内两端的轴承座上，丝杠3的传动端与手轮1固接在一起。X向移动部件与Y向移动部件具有相同的结构，由手轮6、基座7、丝杠8、丝杠螺母9和托板19构成，基座7固接在Y向移动部件的托板19上。导杆装置由定杆18、转动连接器12和动杆10组成，可以同时实现Z向移动和绕Z轴转动，转动连接器12上具有一大一小两个纵孔，定杆18通过定杆锁紧螺钉17固定在转动连接器12的大孔中，动杆12通过动杆锁紧螺钉11固定在转动连接器12的小孔中。 
导杆装置的定杆18通过螺纹连接固定在X向移动部件的托板19上。绕X轴转动部件由动杆10、换向卡14和换向螺钉13组成，换向卡14通过换向螺钉13与动杆10上端的孔连接。 
万用夹头由压紧螺钉15和U形块16组成，U形块16通过螺纹连接固定在换向卡14上，其左侧设有压紧螺钉15。 
X向移动部件的X向基座7、Y向移动部件的Y向基座2两侧板上布有楔形导轨，导轨分别与X向托板19、Y向托板5下端的楔形槽配合。 
X向移动部件、Y向移动部件的传动机构均采用Y向丝杠3、X向丝杠8转动Y向丝杠螺母4、X向丝杠螺母9移动的传动方式。 
导杆装置采用定杆18、转动连接器12和动杆10组成，可以实现Z向移动和绕Z轴转动。 
转动连接器12上具有一大一小两个纵孔，分别用于安装定杆18和动杆10。 
实施例4：如图1、2、3所示，Y向移动部件的基座2可以放置在工作台上，转动Y向移动部件的手轮1可以实现该装置的Y向移动。X向移动部件的基座7可以通过4个相同规格的螺钉固定在Y向移动部件的托板5上，转动X向移动部件的手轮6可以实现该装置的X向移动。导杆装置的定杆18通过螺纹连接固定在X向移动部件的托板19上。导杆装置由定杆18、转动连接器12和动杆10组成。换向卡14通过换向螺钉13与导杆装置的动杆10上端的孔连接，调节换向螺钉12可以实现换向卡14绕X轴的转动。U形块15通过螺纹连接与换向卡13连接，U形块15的左侧设有压紧螺钉14。 
如图4所示，Y向移动部件的基座2两侧面具有楔形导轨，X向移动部件的基座7具有相同的结构。 
如图5所示，Y向移动部件的基座2两侧面具有楔形导轨,托板5通过其下端的楔形槽与基座2上楔形导轨配合，可以实现托板5在基座2上的导向，丝杠螺母4固接在托板5下端的横向孔内,丝杠螺母4通过螺纹连接与丝杠3形成滑动丝杠副，实现滑动丝杠转动—丝杠螺母移动的传动方式。丝杠3固定在基座2内两端的轴承座上，丝杠3的传动端与手轮1固接在一起。转动手轮1带动丝杠3旋转，丝杠3通过滑动丝杠副将旋转运动转换为丝杠螺母4的直线运动，由于丝杠螺母4固接在托板5的下端，从而实现托板5沿基座2两侧的楔形导轨Y向直线运动。 
如图6所示，X向移动部件与Y向移动部件具有相同的结构，X向移动部件的基座7两侧面同样具有楔形导轨，托板19通过下端的楔形槽与基座7上的楔形导轨配合，可以实现托板19在基座7上的导向，丝杠螺母9固接在托板19的横向孔内，丝杠螺母9通过螺纹连接与丝杠8形成滑动丝杠副，实现滑动丝杠转动—丝杠螺母移动的传动方式。丝杠8固定在基座7内两端的轴承座上，丝杠7的传动端与手轮6固接在一起。转动手轮6带动丝杠7旋转，丝杠7通过滑动丝杠副将旋转运动转换为丝杠螺母9的直线运动，由于丝杠螺母9固接在托板19的下端，从而实现托板19沿基座7两侧的楔形导轨X向直线运动。 
如图7所 示，定杆18的上端通过定杆锁紧螺钉17固定在转动连接器12的大孔中，动杆10通过动杆锁紧螺钉11固定在转动连接器12的小孔中。通过调节定杆锁紧螺钉17可以实现转动连接器12沿定杆18作Z向直线移动和绕动杆18作绕Z轴旋转运动。通过调节动杆锁紧螺钉11可以实现动杆10在转动连接器12的小纵孔中作Z向直线移动和转动动杆10作绕Z轴旋转运动。 
如图7、8所示，换向卡14通过换向螺钉13与动杆10上端的孔连接，调节换向螺钉13可以实现换向卡14绕X轴的转动。U形块16通过螺纹连接固定在换向卡14上，U形块16上设有压紧螺钉15。万用夹头由压紧螺钉15和U形块16组成，通过调节压紧螺钉15可以夹持不同规格的工业摄像头。 
上面结合附图对本实用新型的具体实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。 

Claims (5)

1.一种用于装夹工业摄像头的多自由度可调支架，包括移动平台装置和导杆装置，其特征在于：由X向移动部件、Y向移动部件、Z向移动部件、绕X轴转动部件、绕Z轴转动部件和万用夹头组成；Y向移动部件上固定有X向移动部件，X向移动部件上固定着导杆装置，导杆装置包含有Z向移动部件和绕X轴转动部件、绕Z轴转动部件，导杆装置上固定有万用夹头。
2.根据权利要求1所述的用于装夹工业摄像头的多自由度可调支架，其特征在于：所述移动平台装置包括X向移动部件、Y向移动部件，X向移动部件由X向手轮（6）、X向基座（7）、X向丝杠（8）、X向丝杠螺母（9）和X向托板（19）组成；X向基座（6）上安装有X向托板（19），X向丝杠螺母（9）固接在X向托板（19）下端的横向孔内，X向丝杠螺母（9）与X向丝杠（8）连接形成滑动丝杠副，X向丝杠（8）固定在X向基座（7）两端的轴承座上，X向丝杠（8）传动端与X向手轮（6）固定连接在一起；Y向移动部件由Y向手轮（1）、Y向基座（2）、Y向基座（3）、Y向丝杠螺母（4）、Y向托板（5）组成； Y向基座（1）上安装有Y向托板（5），Y向丝杠螺母（4）固接在Y向托板（5）下端的横向孔内， Y向丝杠螺母（4）与Y向丝杠（3）连接形成滑动丝杠副， Y向丝杠（3）固定在Y向基座（2）内两端的轴承座上， Y向丝杠（3）的传动端与Y向手轮（1）固定连接在一起，X向移动部件与Y向移动部件的结构相同。
3.根据权利要求1所述的用于装夹工业摄像头的多自由度可调支架，其特征在于：所述导杆装置由定杆（18）、转动连接器（12）及动杆（10）组成；定杆（18）下部固定在托板（19）上，定杆（18）上部穿入转动连接器（12）的一纵孔中并通过定杆锁紧螺钉（17）固定，动杆（10）下部穿入转动连接器（12）的另一纵孔中并通过动杆锁紧螺钉（11）固定，动杆（10）上部通过换向螺钉（13）与换向卡（14）固定。
4.根据权利要求1或2所述的用于装夹工业摄像头的多自由度可调支架，其特征在于：所述X向移动部件的X向基座（7）、Y向移动部件的Y向基座（2）两侧板上布有楔形导轨，导轨分别与X向托板（19）、Y向托板（5）下端的楔形槽配合。
5.根据权利要求1所述的用于装夹工业摄像头的多自由度可调支架，其特征在于：所述万用夹头由压紧螺钉（15）和U形块（16）组成，压紧螺钉（15）固定在U形块（16）的左侧。
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