CN206582494U - 一种五维调整装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种五维调整装置，包括升降台，升降台包括粗调机构，和精调机构，精调机构顶部固定连接有十字滑台，十字滑台的顶部固定连接有旋转台，旋转台包括旋转台底座、竖轴和第一蜗轮，第一蜗轮的圆周面上连接有第一蜗杆，第一蜗轮固定连接有旋转台面，旋转台面固定连接有回转台，回转台包括回转台底座、第二蜗杆和第二蜗轮，第二蜗轮的顶部为弧形，并且第二蜗轮的顶部固定连接回转台面，回转台面的顶部固定连接有工作台，第一蜗杆和第二蜗杆分别连接有一调节手轮。本实用新型的有益效果：具有高精度、高负载等优越性能，尤其是升降机构可实现粗、精调双重功能，升降机构的三层结构设计降低了总高度，提高了升降行程，具有锁紧功能。

Description

一种五维调整装置

技术领域

本实用新型涉及测试研发辅助工具技术领域，具体来说，涉及一种五维调整装置。

背景技术

在高校、研究所、工厂等机构用来进行光学、动力学等的测试研发工作时，需要用到可以多维调整的辅助工具，常用的多维调整的辅助工具实际上就是对六个自由度中的几个自由度进行调整。不同的多维调整的辅助工具的基本设计理念就是为了实现对一个或多个自由度进行调整并保证精度。实际使用中，常用的是对光学、动力学等元器件五个自由度进行调整的五维调整装置。

现有的五维调整装置调整精度较低，所能承受的负载也较小，并且受安装空间的限制，其总高度不能太高，但总高度较低又严重影响其升降行程。而且水平方向上手动运动机构锁紧装置效果不佳。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

针对相关技术中的上述技术问题，本实用新型提出一种五维调整装置，调整精度高、承受负载大、在降低总高度的同时，提高了升降行程，并且在水平方向上具有良好的锁紧效果。

为实现上述技术目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种五维调整装置，包括升降台，所述升降台包括可带动精调机构上下移动的粗调机构，所述精调机构包括可上下移动的升降台面，所述升降台面上固定连接有十字滑台，所述十字滑台的顶部固定连接有旋转台，所述旋转台包括旋转台底座，所述旋转台底座固定连接有竖轴，所述竖轴活动连接有第一蜗轮，所述第一蜗轮的圆周面上连接有与其相配合的第一蜗杆，所述第一蜗轮的上端面固定连接有旋转台面，所述旋转台面固定连接有回转台，所述回转台包括回转台底座，所述回转台底座活动连接有第二蜗杆，所述第二蜗杆在竖直方向上连接与其相配合的第二蜗轮的底部，所述第二蜗轮的顶部为弧形，并且第二蜗轮的顶部固定连接与其对应的回转台面底部，所述回转台面的顶部固定连接有工作台，所述第一蜗杆和第二蜗杆分别连接有一调节手轮。

进一步地，所述粗调机构包括支脚，所述支脚的顶部固定连接有第一套筒，所述第一套筒的圆周面通过连接板和调节螺杆连接有脚轮，所述第一套筒的顶部活动连接有第二套筒，所述第二套筒的内圆周面通过开设的内螺纹连接有第一丝杠，第二套筒的外圆周面上固定连接有粗调手柄，所述第一丝杠的顶部固定连接有中间板，所述中间板固定连接所述精调机构。

可选地，所述粗调机构包括支脚，所述支脚的顶部固定连接有竖直设置的第一滑轨，所述第一滑轨通过连接板和调节螺杆连接有脚轮，所述第一滑轨滑动连接有第一滑块，所述第一滑块通过一滚珠丝杠副连接有一步进电机，所述第一滑块的顶部固定连接有中间板，所述中间板固定连接所述精调机构。

进一步地，所述精调机构包括与中间板固定连接的四个导向套，所述导向套通过直线轴承滑动连接有导向杆，所述导向杆的顶部固定连接所述升降台面，所述升降台面的中部活动连接第二丝杠的顶部，所述第二丝杠连接有与其相配合的丝杠螺母，所述丝杠螺母连接减速机的输出端，所述减速机的输入端连接升降台手轮。

可选地，所述精调机构包括与中间板固定连接的四个竖直设置的第二导轨，每个所述第二导轨滑动连接有第二滑块，每个所述第二滑块通过一滚珠丝杠副连接有一步进电机，所述第二滑块的顶部固定连接升降台面。

进一步地，所述十字滑台包括滑台丝杠，所述滑台丝杠通过轴承连接有轴承座，所述滑台丝杠靠近轴承座的一端连接滑台手轮的输出轴，所述轴承座的顶部通过螺母连接锁紧螺栓，所述锁紧螺栓的底部设置有与该滑台手轮的输出轴相对应的弧面。

进一步地，所述回转台面的下部沿所述第二蜗轮的周向方向设置有燕尾槽，所述回转台底座的上部设置有与该燕尾槽相配合的燕尾导轨。

本实用新型的有益效果：具有高精度、高负载等优越性能，尤其是升降机构可实现粗、精调双重功能，升降机构的的三层结构设计降低了总高度，提高了升降行程；二维手动十字滑台加装了特殊的锁紧机构，能牢固锁紧且操作方便。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本实用新型实施例所述的五维调整装置的整体结构示意图；

图2是根据图1所示的回转台的结构示意图；

图3是根据图2所示的第二蜗轮的结构示意图；

图4是根据图1所示的旋转台的结构示意图；

图5是根据图1所示的十字滑台的结构示意图；

图6是根据图1所示的升降台的结构示意图。

图中：

1、支脚；2、第一套筒；3、调节螺杆；4、脚轮；5、第二套筒；6、第一丝杠；7、粗调手柄；8、中间板；9、导向套；10、导向杆；11、升降台面；12、第二丝杠；13、升降台手轮；14、十字滑台；15、旋转台底座；16、竖轴；17、第一蜗轮；18、第一蜗杆；19、旋转台面；20、回转台底座；21、第二蜗杆；22、第二蜗轮；23、回转台面；24、工作台；25、滑台手轮；26、轴承座；27、锁紧螺栓。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一：如图1-6所示，根据本实用新型实施例所述的一种五维调整装置，包括升降台，所述升降台包括可带动精调机构上下移动的粗调机构，所述精调机构包括可上下移动的升降台面11，所述升降台面11上固定连接有十字滑台14，所述十字滑台14的顶部固定连接有旋转台，所述旋转台包括旋转台底座15，所述旋转台底座15固定连接有竖轴16，所述竖轴16活动连接有第一蜗轮17，所述第一蜗轮17的圆周面上连接有与其相配合的第一蜗杆18，所述第一蜗轮17的上端面固定连接有旋转台面19，所述旋转台面19固定连接有回转台，所述回转台包括回转台底座20，所述回转台底座20活动连接有第二蜗杆21，所述第二蜗杆21在竖直方向上连接与其相配合的第二蜗轮22的底部，所述第二蜗轮22的顶部为弧形，并且第二蜗轮22的顶部固定连接与其对应的回转台面23底部，所述回转台面23的顶部固定连接有工作台24，所述第一蜗杆18和第二蜗杆21分别连接有一调节手轮。

其中，所述粗调机构包括支脚1，所述支脚1的顶部固定连接有第一套筒2，所述第一套筒2的圆周面通过连接板和调节螺杆3连接有脚轮4，所述第一套筒2的顶部活动连接有第二套筒5，所述第二套筒5的内圆周面通过开设的内螺纹连接有第一丝杠6，第二套筒5的外圆周面上固定连接有粗调手柄7，所述第一丝杠6的顶部固定连接有中间板8，所述中间板8固定连接所述精调机构。其中，所述精调机构包括与中间板8固定连接的四个导向套9，所述导向套9通过直线轴承滑动连接有导向杆10，所述导向杆10的顶部固定连接所述升降台面11，所述升降台面11的中部活动连接第二丝杠12的顶部，所述第二丝杠12连接有与其相配合的丝杠螺母，所述丝杠螺母连接减速机的输出端，所述减速机的输入端连接升降台手轮13。其中，所述十字滑台14包括滑台丝杠，所述滑台丝杠通过轴承连接有轴承座26，所述滑台丝杠靠近轴承座26的一端连接滑台手轮25的输出轴，所述轴承座26的顶部通过螺母连接锁紧螺栓27，所述锁紧螺栓27的底部设置有与该滑台手轮25的输出轴相对应的弧面。其中，所述回转台面23的下部沿所述第二蜗轮22的周向方向设置有燕尾槽，所述回转台底座20的上部设置有与该燕尾槽相配合的燕尾导轨。

为了方便理解本实用新型的上述技术方案，以下通过具体使用方式上对本实用新型的上述技术方案进行详细说明。

本实用新型所述的固定连接方式可用焊接、螺栓连接等常规技术手段替换，活动连接方式可用滑动轴承、滚动轴承等常规技术手段替换。

第一套筒2的圆周面通过连接板和调节螺杆3连接有脚轮4，移动方便，连接板的顶部和底部各设置一个调节螺母，调节螺母与调节螺杆3相配合，当需要使用脚轮4移动时，将调节螺母拧松，将调节螺杆3与调节螺母的相对位置进行调整，脚轮4调整到位后，拧紧调节螺母即可，此时脚轮4低于支脚1，脚轮4着地起作用。

粗调机构为4个，第一套筒2的顶部插接有第二套筒5，第一套筒2的顶部外圆周面上设置插接部一，第二套筒5的底部内圆周面上设置与插接部一对应的插接部二，插接部一上开设有周向设置的滑槽，插接部二上设置有与滑槽对应的滑扣，从而保证了第二套筒5只能沿第一套筒2的轴线做回转运动。第二套筒5螺纹连接第一丝杠6，第二套筒5的外圆周面上固定连接有粗调手柄7，当粗调手柄7带动第二套筒5做回转运动时，第一丝杠6可上下移动。第一丝杠6的顶部通过M30的螺母与中间板8相连接。

每个导向套9均通过4个内六角圆柱头螺钉固定在中间板8上，导向杆10的顶部设置升降台轴端法兰，升降台轴端法兰通过内六角圆柱头螺钉固定升降台面11，升降台面11通过轴承活动连接第二丝杠12的顶部，第二丝杠12配有丝杠螺母，丝杠螺母与中间板8活动连接无法上下移动，丝杠螺母通过皮带、链条等传动机构连接减速机，减速机为转向齿轮箱，减速机输入轴连接升降台手轮13，实现手动调节，当然也可以连接步进电机，实现电动调节，第二丝杠12和丝杠螺母具有自锁功能。

十字滑台14包括滑台底座，直线导轨通过内六角圆柱头螺钉安装在滑台底座上，滚珠丝杠副通过轴承、压圈、内六角螺钉等标准件固定在滑台底座上，实现自由旋转且前后方向无位移，滑台中间板通过连接件固定在直线导轨和滚珠丝杆副上，组成X轴平移机构，同理可组成上层的Y轴平移机构，滚珠丝杠副包括滑台丝杠，十字滑台14上设置有一锁紧机构，锁紧机构包括轴承座26，滑台丝杠通过轴承连接有轴承座26，滑台丝杠靠近轴承座26的一端又与滑台手轮25的输出轴相连接，所述轴承座26的顶部设置有通孔，通孔内焊接有螺母，螺母连接锁紧螺栓27，锁紧螺栓27上设置有把手，锁紧螺栓27的底部设置有与该滑台手轮25的输出轴相对应的弧面，十字滑台14可通过滑台手轮25对X轴平移机构和Y轴平移机构进行调节，当十字滑台14调节到位后，旋转锁紧螺栓27上的把手，锁紧螺栓27向下移动并使其底部弧面与滑台手轮25的输出轴紧密接触，从而实现锁紧，当然十字滑台14也可以通过安装步进电机等实现电动控制。

旋转台包括旋转台底座15，旋转台底座15通过内六角圆柱头螺钉固定连接竖轴16，竖轴16通过轴承连接回转部，并通过轴承压圈等标准件限制轴承及回转部的上下位移。回转部位于第一蜗轮17的中部，第一蜗轮17的中部开口，并与回转部通过内六角圆柱头螺钉固定连接，第一蜗轮17可绕竖轴16旋转，第一蜗杆18通过轴承、压圈等标准件安装在旋转台底座15第一蜗杆18通过在前后轴端加上轴承压圈等限制其前后位置，只能做旋转运动，第一蜗杆18和第一蜗轮17啮合传动，旋转台面19通过内六角圆柱头螺钉固定在回转部上，通过转动第一蜗杆18端部的调节手轮实现旋转台面19的360度自由旋转，该旋转台可单独使用，在旋转台面上安装物体，实现任意角度的旋转调节，旋转台还通过配置不同电机（可以配伺服电机也可以配步进电机），实现高精度调节。

回转台面23的下部沿第二蜗轮22的周向方向设置有燕尾槽，回转台面23的底部设置第二蜗轮22，第二蜗轮22为弧形，第二蜗轮22通过两排内六角圆柱头螺钉与回转台面23相固定，第二蜗轮22的底部与所述第二蜗杆21的齿形相啮合，实现传动。第二蜗杆21通过轴承、压圈等标准件安装在回转台底座20上，第二蜗杆21能在回转台底座20上自由回转，且左右无相对位移，回转台底座20上部设置燕尾导轨，燕尾槽与燕尾导轨相配合使第二蜗轮22只能沿其轴线做回转运动，台面上也可单独放置物体，实现回转调节功能。回转台面23通过转动第二蜗杆21端部的调节手轮实现回转台面23的左右倾斜，当然第二蜗杆21也可通过配置不同电机（可以配伺服电机也可以配步进电机），实现高精度调节。

本实用新型具有以下特点：

1）X、Y水平移动采用方形直线导轨和滚珠丝杆副；

2）Z垂直移动：精调机构采用第二丝杠12及减速机，具有自锁功能，四轴过定位机构，确保其稳定性；粗调采用第一丝杠6调整螺旋；

3）旋转台采用精密竖轴、蜗轮蜗杆转动；

4）回转台采用圆弧形燕尾导轨，蜗轮蜗杆转动；

5）支脚1的底部安装四个调平脚螺丝；

6）除导轨和传动机构外，其余材料均采用合金铝，表面阳极氧化黑色。

具体使用时：首先通过旋转粗调手柄7带动中间板8和精调机构上下移动进行Z向方向上的粗调，粗调到位后，通过升降台手轮13带动升降台面11上下移动进行Z向方向上的精调，精调到位后，通过滑台手轮25驱动十字滑台14来完成X和Y向上的调节，然后利用旋转台上的调节手轮旋转旋转台面19，进行圆周方向上的调节，最后利用回转台上的调节手轮带动回转台面23旋转，从而实现工作台24在倾斜方向上的调节。

实施例二：根据本实用新型实施例所述的一种五维调整装置，包括升降台，所述升降台包括可带动精调机构上下移动的粗调机构，所述精调机构包括可上下移动的升降台面11，所述升降台面11上固定连接有十字滑台14，所述十字滑台14的顶部固定连接有旋转台，所述旋转台包括旋转台底座15，所述旋转台底座15固定连接有竖轴16，所述竖轴16活动连接有第一蜗轮17，所述第一蜗轮17的圆周面上连接有与其相配合的第一蜗杆18，所述第一蜗轮17的上端面固定连接有旋转台面19，所述旋转台面19固定连接有回转台，所述回转台包括回转台底座20，所述回转台底座20活动连接有第二蜗杆21，所述第二蜗杆21在竖直方向上连接与其相配合的第二蜗轮22的底部，所述第二蜗轮22的顶部为弧形，并且第二蜗轮22的顶部固定连接与其对应的回转台面23底部，所述回转台面23的顶部固定连接有工作台24，所述第一蜗杆18和第二蜗杆21分别连接有一调节手轮。

其中，所述粗调机构包括支脚1，所述支脚1的顶部固定连接有竖直设置的第一滑轨，所述第一滑轨通过连接板和调节螺杆3连接有脚轮4，所述第一滑轨滑动连接有第一滑块，所述第一滑块通过一滚珠丝杠副连接有一步进电机，所述第一滑块的顶部固定连接有中间板8，所述中间板8固定连接所述精调机构。其中，所述精调机构包括与中间板8固定连接的四个竖直设置的第二导轨，每个所述第二导轨滑动连接有第二滑块，每个所述第二滑块通过一滚珠丝杠副连接有一步进电机，所述第二滑块的顶部固定连接升降台面11。其中，所述十字滑台14包括滑台丝杠，所述滑台丝杠通过轴承连接有轴承座26，所述滑台丝杠靠近轴承座26的一端连接滑台手轮25的输出轴，所述轴承座26的顶部通过螺母连接锁紧螺栓27，所述锁紧螺栓27的底部设置有与该滑台手轮25的输出轴相对应的弧面。其中，所述回转台面23的下部沿所述第二蜗轮22的周向方向设置有燕尾槽，所述回转台底座20的上部设置有与该燕尾槽相配合的燕尾导轨。

实施例二与实施例一的区别仅在于粗调机构和精调机构的实现方式不同，其余内容均相同，在此不再赘述。

综上所述，借助于本实用新型的上述技术方案，具有高精度、高负载等优越性能，尤其是升降机构可实现粗、精调双重功能，升降机构的三层结构设计（脚轮、粗调机构和精调机构构成三层结构）降低了总高度，提高了升降行程；二维手动十字滑台加装了特殊的锁紧机构，能牢固锁紧且操作方便。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种五维调整装置，包括升降台，其特征在于，所述升降台包括可带动精调机构上下移动的粗调机构，所述精调机构包括可上下移动的升降台面（11），所述升降台面（11）上固定连接有十字滑台（14），所述十字滑台（14）的顶部固定连接有旋转台，所述旋转台包括旋转台底座（15），所述旋转台底座（15）固定连接有竖轴（16），所述竖轴（16）活动连接有第一蜗轮（17），所述第一蜗轮（17）的圆周面上连接有与其相配合的第一蜗杆（18），所述第一蜗轮（17）的上端面固定连接有旋转台面（19），所述旋转台面（19）固定连接有回转台，所述回转台包括回转台底座（20），所述回转台底座（20）活动连接有第二蜗杆（21），所述第二蜗杆（21）在竖直方向上连接与其相配合的第二蜗轮（22）的底部，所述第二蜗轮（22）的顶部为弧形，并且第二蜗轮（22）的顶部固定连接与其对应的回转台面（23）底部，所述回转台面（23）的顶部固定连接有工作台（24），所述第一蜗杆（18）和第二蜗杆（21）分别连接有一调节手轮。

2.根据权利要求1所述的五维调整装置，其特征在于，所述粗调机构包括支脚（1），所述支脚（1）的顶部固定连接有第一套筒（2），所述第一套筒（2）的圆周面通过连接板和调节螺杆（3）连接有脚轮（4），所述第一套筒（2）的顶部活动连接有第二套筒（5），所述第二套筒（5）的内圆周面通过开设的内螺纹连接有第一丝杠（6），第二套筒（5）的外圆周面上固定连接有粗调手柄（7），所述第一丝杠（6）的顶部固定连接有中间板（8），所述中间板（8）固定连接所述精调机构。

3.根据权利要求1所述的五维调整装置,其特征在于，所述粗调机构包括支脚（1），所述支脚（1）的顶部固定连接有竖直设置的第一滑轨，所述第一滑轨通过连接板和调节螺杆（3）连接有脚轮（4），所述第一滑轨滑动连接有第一滑块，所述第一滑块通过一滚珠丝杠副连接有一步进电机，所述第一滑块的顶部固定连接有中间板（8），所述中间板（8）固定连接所述精调机构。

4.根据权利要求2或3所述的五维调整装置,其特征在于，所述精调机构包括与中间板（8）固定连接的四个导向套（9），所述导向套（9）通过直线轴承滑动连接有导向杆（10），所述导向杆（10）的顶部固定连接所述升降台面（11），所述升降台面（11）的中部活动连接第二丝杠（12）的顶部，所述第二丝杠（12）连接有与其相配合的丝杠螺母，所述丝杠螺母连接减速机的输出端，所述减速机的输入端连接升降台手轮（13）。

5.根据权利要求2或3所述的五维调整装置,其特征在于，所述精调机构包括与中间板（8）固定连接的四个竖直设置的第二导轨，每个所述第二导轨滑动连接有第二滑块，每个所述第二滑块通过一滚珠丝杠副连接有一步进电机，所述第二滑块的顶部固定连接升降台面（11）。

6.根据权利要求1所述的五维调整装置,其特征在于，所述十字滑台（14）包括滑台丝杠，所述滑台丝杠通过轴承连接有轴承座（26），所述滑台丝杠靠近轴承座（26）的一端连接滑台手轮（25）的输出轴，所述轴承座（26）的顶部通过螺母连接锁紧螺栓（27），所述锁紧螺栓（27）的底部设置有与该滑台手轮（25）的输出轴相对应的弧面。

7.根据权利要求1所述的五维调整装置,其特征在于，所述回转台面（23）的下部沿所述第二蜗轮（22）的周向方向设置有燕尾槽，所述回转台底座（20）的上部设置有与该燕尾槽相配合的燕尾导轨。