CN205950551U - 一种小型精密检测用二维翻转装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于计量用工装技术领域，具体涉及一种小型精密检测用二维翻转装置，目的是解决现有二维转台使用中部框架支撑，对工件测量产生干扰的问题。它包括底板、对顶系统和工装夹具，其中，底板安装对顶系统，工装夹具安装在底板上方；对顶系统安装在底板上。本实用新型采用对顶系统和工装夹具，实现待测工件分别绕x和y轴精确翻转多个工位，从而可实现对待测工件多个面所需的检测进行有效定位，解决了现有二维转台使用中部框架支撑、对工件测量产生干扰的问题，重复定位精度可达0.01mm。
Description
技术领域
本实用新型属于计量用工装技术领域，具体涉及一种小型精密检测用二维翻转装置。
背景技术
世界上的台转台是1945年由美国麻省理工学院仪表实验室(MITInstrumentationlab)研制成功的，定为A型转台，采用普通滚珠轴承，用交流力矩电机驱动，角位置测量元件采用滚珠与微动开关，由于采用的元件精度比较低，加上没有经验可以借鉴，该转台存在许多缺点，精度也只能达到角分级，实际上没有投入使用。随后，美国的欧思一伊利诺斯公司的菲克(Fecker)系统分公司又研制出了T-800型伺服转台，它标志着美国的转台设计已经达到了一个新水平。六十年代开始对转台的重要部件如轴承、驱动马达和监测元件进行了系统的改进，研制成功了专用于转台的空气轴承和液压轴承，大调速比、高精度的液压马达和高分辨率的检测元件，把转台的技术水平推向了一个新台阶。同时诞生了一些专业生产转台的公司，如美国的CGC(Contraves-Goerz Corporation现己改组)公司、Carco公司(Carco Electronics，现已并入欧洲的Acutronic公司)、德国的MBB公司等。
按照转台台面所复现的角运动的自由度区分，可分为：单轴，双轴，三轴及五轴转台。其中二维转台在工业和军事上广泛应用。根据用途不同双轴精密伺服转台结构形式各不相同，二轴转台又可分为地平式、赤道式。地平式又分为U型结构、T型结构、球形结构。但无论哪种结构它们共同的特点是有两个正交的精密回转轴系及足够的系统刚度，其造价极其昂贵。另外，这种大型转台其中一个回转轴系往往由一中部框架支撑，这种与一个回转轴系相固定的框架支撑在用于小型工件的精密计量时，对工件的有效测量产生极大的干扰。
发明内容
本实用新型的目的是解决现有二维转台使用中部框架支撑，对工件测量产生干扰的问题，提供一种小型精密检测用二维翻转装置。
本实用新型是这样实现的：
所述的转动单元包括传动条和传动轮；其中，传动条一种小型精密检测用二维翻转装置，包括底板、对顶系统和工装夹具，其中，底板安装对顶系统，工装夹具安装在底板上方；对顶系统安装在底板上。
所述的底板为板状，底部安装在工作台上，它的中部开孔，作为图像观测窗口。
所述的工装夹具包括工件板和托板，工件板整体与待测工件的形状一致，在工件板外侧相邻的侧面上开有盲孔；托板安装在底板上。
所述的对顶系统包括两套顶针系统，两套顶针系统垂直安装。
所述的每套顶针系统均包括顶针系统安装座、顶针伸缩单元、转动单元、精确定位单元和顶针；其中，顶针系统安装座为垂直于底板的矩形板，板上开孔；转动单元、顶针伸缩单元和精确定位单元均安装在安装座上，转动单元与顶针伸缩单元连接，顶针伸缩单元还与顶针连接；顶针伸出时，固定工件板。
所述的转动单元包括传动轮和传动条，传动条安装在传动轮下方；顶针伸缩单元包括一级套筒、滑动芯轴和运动转换机构，一级套筒安装在传动轮内部，滑动芯轴安装在一级套筒内，运动转换机构与一级套筒和滑动芯轴连接；精确定位单元包括分度盘和定位器，分度盘为外缘开有若干豁口的圆盘，它套装在一级套筒外侧；定位器安装在底板上，分度盘转动后固定连接分度盘；顶针的一端与滑动芯轴的尾部连接，当滑动芯轴伸出时，顶针顶紧工件板，将其固定。
所述的工装夹具包括工件板、第一托板和第二托板，工件板整体与待测工件的形状一致，在工件板外侧相邻的侧面上开有盲孔，盲孔形状与顶针头部一致；第一托板安装在底板上，第二托板安装在第二顶针系统安装座上，在顶针未固定工件板前支撑工件板。
所述的底板为矩形板状，长660mm，宽440mm，中部开有矩形通孔，在矩形通孔中安装透明PC板。
所述的顶针系统安装座共有2个，其中，第一顶针系统安装座安装在底板一侧，第一顶针系统安装座的长棱方向与底板的短边方向平行；第一顶针系统安装座为开口的盒状，它固定在底板上，长边方向与底板的短边方向平行，顶针系统安装座开有通孔。
本实用新型的有益效果在于：
本实用新型采用对顶系统和工装夹具，实现待测工件分别绕x和y轴精确翻转多个工位，从而可实现对待测工件多个面所需的检测进行有效定位，解决了现有二维转台使用中部框架支撑、对工件测量产生干扰的问题，重复定位精度可达0.01mm。
附图说明
图1是本发明的一种改进型小型精密检测用二维翻转装置的结构示意图；
图2是本发明的第一顶针系统安装座内部结构原理图；
图中：1.底板，2.工件板，3.第一托板，4.待测工件，5.第一顶针，6.第一顶针系统安装座，7.第二托板，8.第二顶针，9.第二顶针系统安装座，10.第一定位器，11.第一滑动芯轴，12.第一一级套筒，13.第一分度盘，14.第一滑轮组，15.第一传动轮，16.第一二级套筒，17.第一传动条。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型的一种小型精密检测用二维翻转装置作详细描述：
下面结合附图对本实用新型的一种小型精密检测用二维翻转装置进行介绍：
一种小型精密检测用二维翻转装置，包括底板1、对顶系统和工装夹具，其中，底板1为板状，底部安装在工作台上，用于安装对顶系统，它的中部开孔，作为图像观测窗口。工装夹具安装在底板上方，用于安装待测工件。对顶系统安装在底板1上，用于带动待测工件4分别绕x和y两轴旋转，在多个工位精确定位，实现对待测工件4多个面的检测。
在本实施例中，工装夹具包括工件板和托板，工件板整体与待测工件的形状一致，在工件板外侧相邻的侧面上开有盲孔，盲孔形状与顶针头部一致。托板安装在底板上，在顶针未固定工件板前支撑工件板，在顶针固定工件板后移出工件板旋转空间。
对顶系统包括两套顶针系统，两套顶针系统垂直安装。每套顶针系统均包括顶针系统安装座、顶针伸缩单元、转动单元、精确定位单元和顶针。其中，顶针系统安装座为垂直于底板的矩形板，板上开孔，安装顶针伸缩单元；转动单元包括传动轮和传动条，传动条安装在传动轮下方；顶针伸缩单元包括一级套筒、滑动芯轴和运动转换机构，一级套筒安装在传动轮内部，与传动轮一起转动，滑动芯轴安装在一级套筒内，运动转换机构与一级套筒和滑动芯轴连接，将一级套筒的转动传递给滑动芯轴；精确定位单元包括分度盘和定位器，分度盘为外缘开有若干豁口的圆盘，它套装在一级套筒外侧，与一级套筒一起转动，为其提供定位；定位器安装在顶针系统安装座上，在分度盘转动时将其固定；顶针的一端与滑动芯轴的尾部连接，当滑动芯轴伸出时，顶针顶紧工件板，将其固定。
如图1所示，在本发明的一个实施例中，底板1为矩形板状，长660mm，宽440mm，中部开有矩形通孔，在矩形通孔中安装透明PC板，以便对待测工件进行影像测量。
所述的第一顶针系统安装座6为开口的盒状，它安装在底板1一侧，该顶针系统安装座的长棱方向与底板1的短边方向平行。第一顶针系统安装座6上开有通孔，用于安装顶针伸缩单元。
如图2所示，第一转动单元包括第一传动条17和传动轮15。其中，传动条25为条带状，它的一端伸入传动轮15下，与传动轮15压紧。传动轮15包括转轮和轴承，转轮套装在轴承上。第一顶针伸缩单元包括第一一级套筒12、第一滑动芯轴11和第一滑轮组14，第一一级套筒12安装在第一传动轮15内部，与第一传动轮15一起转动，第一滑动芯轴11安装在第一一级套筒12内，第一滑轮组14与第一二级套筒16和第一滑动芯轴11连接，将第一二级套筒16的转动传递给第一滑动芯轴11，使其与第一二级套筒16同步转动；第一精确定位单元包括第一分度盘13和第一定位器10，第一分度盘13为外缘开有若干豁口的圆盘，它套装在第一一级套筒12外侧，与第一一级套筒12一起转动，为其提供定位；第一定位器10安装在底板1上，在第一分度盘13转动时将其固定；第一顶针5的一端与第一滑动芯轴11的端部连接，当第一滑动芯轴11伸出时，第一顶针5顶紧工件板2，将其固定。
所述的第二顶针系统安装座9与第一顶针系统结构相同，它安装在底板1另一侧，该顶针系统安装座9的长棱方向与底板1的长边方向平行。第二顶针系统中各部位组成及其工作原理和第一顶针系统完全一致，工作时第二顶针8从工件板2长边一侧将工件板2夹紧。
工装夹具包括工件板2、第一托板3和第二托板7，待测工件4在工件板2上定位，工件板2放在第一托板3和第二托板7。
工作时，将待测工件定位于工装夹具上，对工件板进行初定位，使其始终处于两对顶针可自动夹紧的范围之内。
对工件板进行初步装夹后，根据所需要的翻转方向，使与其相关联的第一顶针5或第二顶针7伸出，另外一顶针及托板收回。工件可绕已顶出的顶针轴线方向翻转至分度盘所决定的多个工位中的任意一个并进行精确定位。
工件的精确翻转分为初步翻转及精确定位两个过程。
初步翻转过程中传动条直线伸出，带动传动轮转过一个检测工位所需的初步角度。传动轮可带动一级套筒单向转动，进而带动滑动芯轴及待测工件同步且无隙转动一个检测工位所需的初步角度。
在其它实施例中，通过在该装置内设传感器组，可对翻转过程的每个工位进行有效识别；当传动因意外出错时，传感器会识别该信息并给出报警信号。
该发明可实现任意位置的翻转及定位。两个方向翻转原理相同，当需要换向翻转时，工件会回到复位状态即人工放置工装夹具的初始位置，然后变更另外一组顶针进行换向翻转；换向过程定位器处于锁紧状态，滑动芯轴可实现无转动伸缩，从而保证换向过程顶针与工件板精密配合。
本发明采用对顶系统和工装夹具，实现待测工件分别绕x和y轴精确翻转多个工位，从而可实现对待测工件多个面所需的检测进行有效定位，解决了现有二维转台使用中部框架支撑、对工件测量产生干扰的问题，重复定位精度可达0.01mm。
Claims (9)
1.一种小型精密检测用二维翻转装置，包括底板（1）、对顶系统和工装夹具，其中，底板（1）安装对顶系统，工装夹具安装在底板（1）上方；对顶系统安装在底板（1）上。
2.根据权利要求1所述的一种小型精密检测用二维翻转装置，其特征在于：所述的底板（1）为板状，底部安装在工作台上，它的中部开孔，作为图像观测窗口。
3.根据权利要求1所述的一种小型精密检测用二维翻转装置，其特征在于：所述的工装夹具包括工件板和托板，工件板整体与待测工件的形状一致，在工件板外侧相邻的侧面上开有盲孔；托板安装在底板上。
4.根据权利要求3所述的一种小型精密检测用二维翻转装置，其特征在于：所述的对顶系统包括两套顶针系统，两套顶针系统垂直安装。
5.根据权利要求4所述的一种小型精密检测用二维翻转装置，其特征在于：所述的每套顶针系统均包括顶针系统安装座、顶针伸缩单元、转动单元、精确定位单元和顶针；其中，顶针系统安装座为垂直于底板的矩形板，板上开孔；转动单元、顶针伸缩单元和精确定位单元均安装在安装座上，转动单元与顶针伸缩单元连接，顶针伸缩单元还与顶针连接；顶针伸出时，固定工件板。
6.根据权利要求5所述的一种小型精密检测用二维翻转装置，其特征在于：所述的转动单元包括传动轮和传动条，传动条安装在传动轮下方；顶针伸缩单元包括一级套筒、滑动芯轴和运动转换机构，一级套筒安装在传动轮内部，滑动芯轴安装在一级套筒内，运动转换机构与一级套筒和滑动芯轴连接；精确定位单元包括分度盘和定位器，分度盘为外缘开有若干豁口的圆盘，它套装在一级套筒外侧；定位器安装在底板上，分度盘转动后固定连接分度盘；顶针的一端与滑动芯轴的尾部连接，当滑动芯轴伸出时，顶针顶紧工件板，将其固定。
7.根据权利要求3所述的一种小型精密检测用二维翻转装置，其特征在于：所述的工装夹具包括工件板（2）、第一托板（3）和第二托板（7），工件板（2）整体与待测工件（4）的形状一致，在工件板（2）外侧相邻的侧面上开有盲孔，盲孔形状与顶针头部一致；第一托板（3）安装在底板上，第二托板（7）安装在第二顶针系统安装座上，在顶针未固定工件板前支撑工件板。
8.根据权利要求1所述的一种小型精密检测用二维翻转装置，其特征在于：所述的底板（1）为矩形板状，长660mm，宽440mm，中部开有矩形通孔，在矩形通孔中安装透明PC板。
9.根据权利要求5所述的一种小型精密检测用二维翻转装置，其特征在于：所述的顶针系统安装座共有2个，其中，第一顶针系统安装座（6）安装在底板（1）一侧，第一顶针系统安装座（6）的长棱方向与底板（1）的短边方向平行；第一顶针系统安装座（6）为开口的盒状，它固定在底板（1）上，长边方向与底板（1）的短边方向平行，第一顶针系统安装座（6）开有通孔。
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| CN114473606A (zh) * | 2021-12-28 | 2022-05-13 | 安徽博美机床股份有限公司 | 一种机床自动化前送料一体式装置及控制方法 |
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