CN207425358U - 水平调整装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种水平调整装置。水平调整装置的驱动组件根据传感器测定的倾斜角度，带动升降组件升降至所需高度，使滑动件与导向槽有相对滑动，进而使载物平台活动以保持载物面水平，在调节过程中，三个调节机构处于一个动态调节状态，所以上述水平调整装置可应用于需连续调整的测量环境中，调整精度高，达到角秒级，结构简单。

Description

水平调整装置

技术领域

本实用新型涉及机械测量领域，特别是涉及一种水平调整装置。

背景技术

随着科学技术的进步，精密机械仪器在各行业的使用越来越普遍，而各种精密机械仪器对平台的水平度要求很高。在各种精密仪器使用前或使用的过程中，都需要维持较高的水平度，所以说平台的水平度的对各种精密仪器测定的准确度有重要影响。传统的水平调整装置在平台运动或者静止时可能因为多种原因处于倾斜状态，而在调整过程中，传统的水平调整装置存在当平台在运动时调整精度低的问题。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种调整精度高的水平调整装置。

一种水平调整装置，包括：

载物平台，具有载物面及与所述载物面相对的安装面，所述安装面上开设有三个条形的导向槽；

传感器，设置在所述载物平台上，所述传感器能够检测所述载物平台的倾斜角度；及

三个呈三角形方式排列的调节机构，每个所述调节机构包括支座、驱动组件、升降组件及滑动件，所述支座与所述载物平台活动连接，所述驱动组件安装在所述支座上，所述升降组件与所述驱动组件传动连接，所述升降组件能够升降，所述滑动件安装在所述升降组件上，所述滑动件能够随所述升降组件升降，所述滑动件与所述安装面相抵接以支撑所述载物平台；其中，三个所述调节机构中的至少一个的所述驱动组件能够根据所述倾斜角度驱动所述升降组件升降，三个所述调节机构的所述滑动件分别部分收容于三个所述导向槽内，并分别能够沿三个所述导向槽滑动，以使所述载物平台能够活动而使所述载物面保持水平，所述三角形选自等边三角形及等腰直角三角形中的一种，三个所述导向槽均向所述三角形的垂心延伸。

上述水平调整装置，支座与载物平台活动连接，驱动组件能够根据传感器测定的倾斜角度，带动升降组件升降至所需高度，使滑动件分别部分收容于三个导向槽内，并分别能够沿三个导向槽滑动，进而使载物平台活动以保持载物面水平；由于三个调节机构呈等边三角形或直角等腰三角形排列，导向槽向等边三角形或者等腰直角三角形的垂心延伸，则通过导向槽的引导作用限制了载物平台在水平方向上的位移，使载物平台在调节过程中相对稳定，且在调节过程中，三个调节机构处于一个动态调节状态，通过动态调整调节机构的高度，使倾斜角的值始终保持在±0.01°。

在其中一个实施例中，每个所述导向槽为V型导向槽。

在其中一个实施例中，所述升降组件包括丝杆及螺母，所述升降组件包括丝杆及螺母，所述丝杆的一端与所述驱动组件传动连接，另一端朝靠近所述安装面的方向延伸，所述螺母安装在所述丝杆上，并与所述丝杆螺纹配合，所述螺母能够沿所述丝杆滑动。

在其中一个实施例中，所述支座上设有沿竖直方向延伸的滑轨，所述升降组件还包括螺母座及滑块，所述螺母座与所述螺母固定连接，以使所述螺母座能够沿所述丝杆滑动，所述滑块与所述螺母座固定连接，所述滑块能够沿所述滑轨滑动地设置在所述滑轨上，其中，所述滑动件固定在所述螺母座上。

在其中一个实施例中，所述支座包括侧板及底板，所述侧板与所述底板固定连接以形成L型结构，所述侧板远离所述底板的一端与所述载物平台活动连接，所述驱动组件固定在所述底板上，所述滑轨固定在所述侧板上。

在其中一个实施例中，所述驱动组件包括电机、第一同步轮、第二同步轮及同步带，所述电机能够根据所述倾斜角度工作，所述第一同步轮与所述电机传动连接，以使所述第一同步轮能够转动，所述第二同步轮固定地套设在所述丝杆上，所述同步带套设在所述第一同步轮和所述第二同步轮上，并与所述第一同步轮和所述第二同步轮传动连接。

在其中一个实施例中，所述水平调整装置还包括使所述支座与所述载物平台活动连接的限位组件，所述限位组件包括限位板及限位杆，所述限位板上开设有限位孔，所述限位板与所述支座固定连接，所述限位杆包括杆部和固定在所述杆部一端的头部，所述杆部远离所述头部的一端与所述载物平台固定连接，所述杆部活动地穿设于所述限位孔，所述头部能够与所述限位孔的边缘相抵接，以阻止所述头部穿过所述限位孔。

在其中一个实施例中，所述调节机构还包括预紧弹簧，所述预紧弹簧的两端分别与所述支座和所述载物平台固定连接。

在其中一个实施例中，所述支座上开设有固定孔，所述预紧弹簧远离所述载物平台的一端收容于所述固定孔中。

在其中一个实施例中，所述安装面上还开设有固定槽，所述调节机构还包括定位销，所述定位销收容于所述固定槽中，且所述定位销的两端均与所述载物平台固定连接，所述预紧弹簧远离所述支座的一端套设于所述定位销上，并且沿所述定位销的延伸方向能够滑动。

附图说明

图1为一实施方式的水平调整装置的结构示意图；

图2为图1中的I部的放大图；

图3为图1所示的水平调整装置的三个调节机构的排列位置示意图；

图4为图1所示的水平调整装置的一个角度的调节机构的结构示意图；

图5为图1所示的水平调整装置的调节机构的爆炸图；

图6为图1所示的水平调整装置的另一个角度的调节机构的结构示意图；

图7为图4沿A-A′方向的剖视图；

图8为图6沿B-B′方向的剖视图；

图9为另一实施方式的水平调整装置的三个调节机构的排列位置示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例。但是，本实用新型能够以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它能够直接在另一个元件上或者也能够存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它能够是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所说明书使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本实用新型。

如图1所示，一实施方式的水平调整装置10包括载物平台100、传感器200以及三个调节机构300。

载物平台100用于安装需要保持水平的设备。载物平台100包括载物面110及与载物面110相对的安装面120。载物面110用于放置设备，安装面120上设有三个条形导向槽130。

请一并参阅图2，导向槽130是“V”字型的导向槽。可以理解，上述“V”字型的导向槽130还可以是弧形的导向槽或其他形状的导向槽。

传感器200设置在载物平台100的安装面120上，传感器200能够检测载物平台100的倾斜角度。具体地，传感器200为双轴倾角传感器。

调节机构300用于支持载物平台100，调节机构300为三个，并呈三角形方式排列，三角形选自等边三角形及等腰直角三角形中的一种。当三个调节机构300呈等边三角形排列时，请一并参阅图3，三个调节机构对应的支撑点为A、B、C，而A、B、C三点两两之间的连线围成一个等边三角形。其中，导向槽130内壁具有两个表面，两个表面相交于一直线，该直线向三角形的垂心延伸，即导向槽130向三角形垂心延伸。

请一并参考图4及图5，每个调节机构300包括支座310、滑轨315、限位组件320、驱动组件340、升降组件360、滑动件370及预紧弹簧380。

支座310与载物平台100活动连接，对载物平台100起支撑作用。支座310为驱动组件340、升降组件360、滑动件370及预紧弹簧380的支撑部件。支座310可以直接放置在工作地面上；或者，还可以在支座310的底部设置一固定板，使三个调节机构300固定在同一固定板上。

具体地，支座310包括侧板312及底板314，侧板312与底板314固定连接以形成一L型结构。其中，侧板312远离底板314的一端与载物平台100活动连接。

滑轨315设置在支座310上，并沿竖直方向延伸。具体地，滑轨315安装在侧板312上，滑轨315从侧板312远离底板314的一端竖直地延伸至靠近底板314的一端。更具体地，侧板312上开设有条形槽，滑轨315收容在条形槽内。条形槽从侧板312远离底板314的一端延伸至靠近底板314的一端。

限位组件320用于活动地连接支座310与载物平台100，限位组件320能够在调节过程中使载物平台100既可以进行一定角度的活动，同时限制载物平台100倾斜角度的范围。其中，限位组件320包括限位板322及限位杆324。

限位板322与侧板312固定连接，限位板322上开设有限位孔3222。

限位杆324包括杆部3242和固定在杆部3242一端的头部3244，杆部3242远离头部3244的一端与载物平台100固定连接，杆部3242活动地穿设于限位孔3222，头部3244能够与限位孔3222的边缘相抵接，以阻止头部3244穿过限位孔3222，从而限制限位杆324在竖直方向上的移动，使载物平台100在倾斜时，活动的空间有限，防止载物平台100发生脱落现象。具体地，限位杆324可以是螺钉或螺栓。

驱动组件340安装在底板314上。驱动组件340包括固定座341、电机342、第一同步轮344、第二同步轮346及同步带348。

固定座341固定在底板314上，固定座341为电机342及第一同步轮344的固定支撑部件。

电机342固定在固定座341上，电机342能够根据传感器200测量的倾斜角度工作。

第一同步轮344与电机342传动连接，电机342能够驱动第一同步轮344转动。具体地，第一同步轮344套设在电机342的输出轴上，第一同步轮344活动地收容于固定座341内。

第二同步轮346与第一同步轮344间隔设置。

同步带348套设于第一同步轮344和第二同步轮346上，并与第一同步轮344、第二同步轮346传动连接。

升降组件360能够升降。具体地，升降组件360与驱动组件340传动连接。其中，升降组件360包括丝杆361、螺母362、螺母座363及滑块364。

丝杆361的一端固定地穿设于第二同步轮346，以使第二同步轮346能够带动丝杆361转动，丝杆361的另一端朝靠近安装面120的方向延伸。

具体地，丝杆361为梯形丝杆。梯形丝杆具有梯形螺纹，牙型为等腰梯形，能够双向传递运动及动力，梯形丝杆牙根强度高、工艺性好、负载量大，容易结合具体的应用来进行调整，以达到预期的性能，同时梯形丝杆具有成本低的优点。可以理解，丝杆361还可以是滚珠丝杆或其他丝杆，只需能够调整升降组件360的高度即可。

螺母362套设于丝杆361上，并与丝杆361螺纹配合，螺母362能够沿丝杆361滑动。

螺母座363与螺母362固定连接，以使螺母座363能够沿丝杆361滑动。具体地，螺母座363的安装能够保证丝杆361的安装精度。

滑块364与螺母座363固定连接，滑块364能够沿滑轨315滑动，以使螺母座363沿竖直方向运动。具体地，滑块364能够在竖直方向上沿滑轨315直线滑动，由于滑块364与螺母座363固定连接，所以螺母座363在滑块364的导引下可以实现高精度地沿竖直方向的直线运动。

进一步地，升降组件360还包括缓冲垫365、轴承座366及支撑座367。

缓冲垫365套设于丝杆361上，在调试装置或者发生突然断电的情况下起到缓冲作用，防止部件间发生撞击导致部件的损坏。

轴承座366套设于丝杆361上，对丝杆361起固定支撑作用。其中，轴承座366与缓冲垫365抵接。

支撑座367固定在底板314上。支撑座367远离底板314的一面开设有连通孔，轴承座366穿过该连通孔，部分收容于支撑座367中，支撑座367及轴承座366均起固定支撑作用。

滑动件370安装在螺母座363上，滑动件370能够随螺母座363升降进行升降，滑动件370与安装面120相抵接以支撑载物平台100。进一步地，滑动件370部分收容于导向槽130中，并且滑动件370能够沿导向槽130滑动，以使载物平台100活动而保持载物面110水平。

具体地，滑动件370为万向球，滑动件370在导向槽130中沿导向槽130滑动。当载物平台100发生倾斜时，通过滑动件370沿导向槽130滑动，可以将由升降组件360的高度发生改变而引起的机械形变，转化成滑动件370在导向槽130中在水平方向上的相对位移，以及滑动件370与导向槽130接触角度的变化，而三个调节机构300间的距离保持不变。

可以理解，滑动件370还可以是一个圆球或其他具有弧面的结构，只需满足可以将由升降组件360高度发生改变而引起的机械形变，转化成与导向槽130在水平方向上的相对位移，以及滑动件370与导向槽130接触角度的变化即可。

请一并参阅图4、图6、图7及图8，预紧弹簧380的两端分别与载物平台100、侧板312固定连接。其中，侧板312靠近载物平台100的一端开设有固定孔3122，固定孔3122从侧板312靠近载物平台100的一端的端面向侧板312的中部延伸。具体地，预紧弹簧380远离载物平台100的一端收容于固定孔3122中。预紧弹簧380将导向槽130向滑动件370拉紧，使导向槽130与滑动件370紧贴，消除两者之间的配合间隙，以提高传动精度。可以理解，预紧弹簧380还能够用电磁铁、普通磁铁或其他元件等效替代，只需该元件能够达到帮助固定载物平台100，消除丝杆361空回及导向槽130与滑动件370的配合间隙的目的即可。

进一步地，调节机构300还包括固定销390，固定销390收容在固定孔3122中，固定销390的两端均与侧板312固定连接。预紧弹簧380远离载物平台100的一端套设在固定销390上。

进一步地，安装面120上还开设有固定槽140，调节机构300还包括定位销395，定位销395收容于固定槽140中，且定位销395的两端均与载物平台100固定连接，预紧弹簧380远离支座310的一端套设于定位销395上。具体地，定位销395可以是圆柱销。

更进一步地，预紧弹簧380的两端分别形成有第一挂钩380a及第二挂钩380b，第一挂钩380a套设在固定销390上，第二挂钩380b套设在定位销395上，第一挂钩380a能够沿固定销390延伸方向滑动，第二挂钩380b能够沿定位销395的延伸方向能够滑动。

上述水平调整装置10的具体调节方式如下：

在本实施方式中，当载物平台100发生倾斜时，调节机构300中的驱动组件340能够根据设置在安装面120上的传感器200测定的倾斜角度，带动升降组件360升降，调整调节机构300中升降组件360的高度，使滑动件370与导向槽130相对滑动，进而使载物平台100活动从而使载物平台100保持水平状态。

上述水平调整装置10至少还有以下有优点：

(1)上述水平调整装置10，支座310与载物平台100活动连接，驱动组件340能够根据传感器200测定的倾斜角度，带动升降组件360升降至所需高度，使滑动件370分别部分收容于三个导向槽130内，并分别能够沿三个导向槽130滑动，进而使载物平台100活动以保持载物面110水平。由于三个调节机构300呈等边三角形或直角等腰三角形排列，而导向槽130向等边三角形或者等腰直角三角形的垂心延伸，则通过导向槽130的引导作用限制了载物平台100在水平方向上的位移，使载物平台100在调节过程中相对稳定。

(2)上述水平调整装置10采用预紧弹簧380，将载物平台100向调节机构300拉紧，使导向槽130与万向球紧贴，消除了两者之间的配合间隙，提高了水平调整装置10的传动精度。

(3)限位组件320保证了调节过程中载物平台100既可以进行一定角度的翻转，同时限制了载物平台100倾斜角度的范围，使载物平台100能够进行水平调整的同时，防止平台发生脱落。

(4)在调节过程中，三个调节机构300始终处于一个动态调节状态，通过动态调整调节机构300的高度，使倾斜角的值始终保持在±0.01°。

综上所述，上述水平调整装置10在调节过程中，通过各个部件互相地共同作用，使整个水平调整装置10在调整过程中具有稳定、及时并且调节精度高的特点，上述水平调整装置10可应用于需连续调整的测量环境中，调整精度高，达到角秒级，并且结构简单。

可以理解，侧板312上开设的凹槽可以省略，当凹槽省略时，滑轨315直接安装在侧板312上。

另一实施方式的水平调整装置，与水平调整装置10的结构大致相同，区别在于，三个调节机构呈等腰直角三角形排列，如图9，三个调节机构对应的支撑点为A、B、C，而A、B、C三点两两之间的连线围成一个等腰直角三角形。

由于本实施方式的水平调整装置的结构与水平调整装置10的结构大致相同，所以说本实施方式的水平调整装置也具有与水平调整装置10相似的效果。

以上所述实施例的各技术特征能够进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还能够做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种水平调整装置，其特征在于，包括：

载物平台，具有载物面及与所述载物面相对的安装面，所述安装面上开设有三个条形的导向槽；

传感器，设置在所述载物平台上，所述传感器能够检测所述载物平台的倾斜角度；及

三个呈三角形方式排列的调节机构，每个所述调节机构包括支座、驱动组件、升降组件及滑动件，所述支座与所述载物平台活动连接，所述驱动组件安装在所述支座上，所述升降组件与所述驱动组件传动连接，所述升降组件能够升降，所述滑动件安装在所述升降组件上，所述滑动件能够随所述升降组件升降，所述滑动件与所述安装面相抵接以支撑所述载物平台；其中，三个所述调节机构中的至少一个的所述驱动组件能够根据所述倾斜角度驱动所述升降组件升降，三个所述调节机构的所述滑动件分别部分收容于三个所述导向槽内，并分别能够沿三个所述导向槽滑动，以使所述载物平台能够活动而使所述载物面保持水平，所述三角形选自等边三角形及等腰直角三角形中的一种，三个所述导向槽均向所述三角形的垂心延伸。

2.根据权利要求1所述的水平调整装置，其特征在于，每个所述导向槽为V型导向槽。

3.根据权利要求1所述的水平调整装置，其特征在于，所述升降组件包括丝杆及螺母，所述丝杆的一端与所述驱动组件传动连接，另一端朝靠近所述安装面的方向延伸，所述螺母安装在所述丝杆上，并与所述丝杆螺纹配合，所述螺母能够沿所述丝杆滑动。

4.根据权利要求3所述的水平调整装置，其特征在于，所述支座上设有沿竖直方向延伸的滑轨，所述升降组件还包括螺母座及滑块，所述螺母座与所述螺母固定连接，以使所述螺母座能够沿所述丝杆滑动，所述滑块与所述螺母座固定连接，所述滑块能够沿所述滑轨滑动地设置在所述滑轨上，其中，所述滑动件固定在所述螺母座上。

5.根据权利要求4所述的水平调整装置，其特征在于，所述支座包括侧板及底板，所述侧板与所述底板固定连接以形成L型结构，所述侧板远离所述底板的一端与所述载物平台活动连接，所述驱动组件固定在所述底板上，所述滑轨固定在所述侧板上。

6.根据权利要求3所述的水平调整装置，其特征在于，所述驱动组件包括电机、第一同步轮、第二同步轮及同步带，所述电机能够根据所述倾斜角度工作，所述第一同步轮与所述电机传动连接，以使所述第一同步轮能够转动，所述第二同步轮固定地套设在所述丝杆上，所述同步带套设在所述第一同步轮和所述第二同步轮上，并与所述第一同步轮和所述第二同步轮传动连接。

7.根据权利要求1所述的水平调整装置，其特征在于，还包括使所述支座与所述载物平台活动连接的限位组件，所述限位组件包括限位板及限位杆，所述限位板上开设有限位孔，所述限位板与所述支座固定连接，所述限位杆包括杆部和固定在所述杆部一端的头部，所述杆部远离所述头部的一端与所述载物平台固定连接，所述杆部活动地穿设于所述限位孔，所述头部能够与所述限位孔的边缘相抵接，以阻止所述头部穿过所述限位孔。

8.根据权利要求1所述的水平调整装置，其特征在于，所述调节机构还包括预紧弹簧，所述预紧弹簧的两端分别与所述支座和所述载物平台固定连接。

9.根据权利要求8所述的水平调整装置，其特征在于，所述支座上开设有固定孔，所述预紧弹簧远离所述载物平台的一端收容于所述固定孔中。

10.根据权利要求8所述的水平调整装置，其特征在于，所述安装面上还开设有固定槽，所述调节机构还包括定位销，所述定位销收容于所述固定槽中，且所述定位销的两端均与所述载物平台固定连接，所述预紧弹簧远离所述支座的一端套设于所述定位销上，并且沿所述定位销的延伸方向能够滑动。