CN210161009U - 塔式多轴柔性检测定位装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及塔式多轴柔性检测定位装置。该塔式多轴柔性检测定位装置包括：基准平台；以及至少一个多轴运动模组，所述多轴运动模组固定在所述基准平台上，所述多轴运动模组能分别沿X轴方向、Y轴方向和Z轴方向移动，且所述多轴运动模组还能绕Z轴旋转，其中，所述X轴方向、Y轴方向和Z轴方向彼此垂直，每个多轴运动模组上设有安装夹具以将待检测产品安装在多轴运动模组上。本实用新型能起到以下有益技术效果：实现柔性检测定位，且满足空间指向与常规定位夹持共存的需求。

Description

塔式多轴柔性检测定位装置

技术领域

本实用新型涉及塔式多轴柔性检测定位装置。

背景技术

当前大型钣金件、冲压件、焊接件的检验依赖于专用夹具对关键点进行定位与夹持，使用时调整困难，需要额外使用检测仪器检测其自身定位精度，同时无通用性，不同规格产品只能使用专用夹具，成本高昂。

分区型柔性检测定位装置存在区域限制问题，当关键点过于集中时往往会遇到定位夹持点数量不足的情况。

部分钣金件存在定位孔垂直于法向面的情况，三轴柔性检测定位装置需要制作定角度的定位销部件，更换与调整困难。

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于，提供一种塔式多轴柔性检测定位装置，其能解决现有技术检测定位装置所存在的问题，实现柔性检测定位，且满足空间指向与常规定位夹持共存的需求。

本实用新型的以上目的通过一种塔式多轴柔性检测定位装置来实现，所述塔式多轴柔性检测定位装置包括：

基准平台；以及

至少一个多轴运动模组，所述多轴运动模组固定在所述基准平台上，所述多轴运动模组能分别沿X轴方向、Y轴方向和Z轴方向移动，且所述多轴运动模组还能绕Z轴旋转，其中，所述X轴方向、Y轴方向和Z轴方向彼此垂直，每个多轴运动模组上设有安装夹具以将待检测产品安装在多轴运动模组上。

根据上述技术方案，本实用新型的塔式多轴柔性检测定位装置能起到以下有益技术效果：实现柔性检测定位，且满足空间指向与常规定位夹持共存的需求。

具体地说，本实用新型采用多轴运动模组，多轴运动模组将现有技术的三轴柔性检测定位装置升级为四轴甚至五轴柔性检测定位装置，可在半球空间内实现任意指向，从而避免了定角度定位销的制作与调整问题，满足空间指向与常规定位夹持共存的需求。

较佳的是，所述多轴运动模组还能绕水平轴线旋转。

根据上述技术方案，本实用新型的塔式多轴柔性检测定位装置能起到以下有益技术效果：将现有技术的三轴柔性检测定位装置升级为五轴柔性检测定位装置，能在半球空间内实现任意指向。

较佳的是，所述多轴运动模组包括齿轮齿条机构以能沿X轴方向、Y轴方向移动。

根据上述技术方案，本实用新型的塔式多轴柔性检测定位装置能起到以下有益技术效果：能采用合适的方式实现多轴运动模组的X轴直线移动和Y轴直线移动。

较佳的是，所述多轴运动模组包括丝杆机构以能沿Z轴方向移动。

根据上述技术方案，本实用新型的塔式多轴柔性检测定位装置能起到以下有益技术效果：能采用合适的方式实现多轴运动模组的Z轴直线移动。

较佳的是，所述多轴运动模组包括第四轴马达和第四轴旋转平台，以通过所述第四轴马达驱动所述第四轴旋转平台绕Z轴旋转。

根据上述技术方案，本实用新型的塔式多轴柔性检测定位装置能起到以下有益技术效果：能采用合适的方式实现多轴运动模组的绕Z轴旋转。

较佳的是，所述多轴运动模组还包括第五轴马达和第五轴旋转块，以通过所述第五轴马达驱动所述第五轴旋转块绕水平轴线旋转。

根据上述技术方案，本实用新型的塔式多轴柔性检测定位装置能起到以下有益技术效果：能采用合适的方式实现多轴运动模组的绕水平轴线旋转。

较佳的是，所述多轴运动模组还包括安装在所述第五轴旋转块上的旋转安装板，所述安装夹具能安装在所述旋转安装板上。

根据上述技术方案，本实用新型的塔式多轴柔性检测定位装置能起到以下有益技术效果：第四轴与第五轴组合旋转即可实现安装在旋转安装板上的安装夹具的空间半球任意精确指向。

较佳的是，所述基准平台上设有定位孔和螺纹孔，所述多轴运动模组包括位于其底部的模组安装板，所述模组安装板上设有销孔和锁紧孔，所述模组安装板的销孔和锁紧孔分别与所述基准平台的定位孔和螺纹孔相对应。

根据上述技术方案，本实用新型的塔式多轴柔性检测定位装置能起到以下有益技术效果：能实现多轴运动模组与基准平台的有效固定。

较佳的是，所述多轴运动模组能绕Z轴旋转360度，能绕水平轴线旋转180度。

根据上述技术方案，本实用新型的塔式多轴柔性检测定位装置能起到以下有益技术效果：能实现空间半球任意精确指向。

较佳的是，所述塔式多轴柔性检测定位装置还包括控制器，所述控制器连接至所述多轴运动模组，以使多轴运动模组能移动到与待检测产品的理论位置相对应的需求位置。

根据上述技术方案，本实用新型的塔式多轴柔性检测定位装置能起到以下有益技术效果：能实现塔式多轴柔性检测定位装置的自动定位。

附图说明

图1是本实用新型一实施例的塔式多轴柔性检测定位装置的立体图。

图2是本实用新型一实施例的塔式多轴柔性检测定位装置的基准平台的立体图。

图3是本实用新型一实施例的塔式多轴柔性检测定位装置的多轴运动模组的立体图。

图4是本实用新型一实施例的塔式多轴柔性检测定位装置的多轴运动模组的局部立体图，主要示出了X轴直线运动机构。

图5是本实用新型一实施例的塔式多轴柔性检测定位装置的多轴运动模组的局部立体图，主要示出了Y轴直线运动机构。

图6是本实用新型一实施例的塔式多轴柔性检测定位装置的多轴运动模组的局部立体图，主要示出了Z轴直线运动机构。

图7是本实用新型一实施例的塔式多轴柔性检测定位装置的多轴运动模组的局部立体图，主要示出了旋转运动机构。

附图标记列表

1、基准平台

2、多轴运动模组

3、模组安装板

11、定位孔

12、螺纹孔

21、X轴马达

22、Y轴马达

23、Z轴马达

24、第四轴马达

25、第五轴马达

31、销孔

32、锁紧孔

211、X轴齿轮

212、X轴齿条

213、X轴导轨

221、Y轴齿轮

222、Y轴齿条

223、Y轴导轨

231、Z轴齿轮

232、Z轴丝杆

233、Z轴导轨

241、第四轴旋转平台

251、第五轴旋转块

252、旋转安装板

253、安装夹具

X、X轴移动方向

Y、Y轴移动方向

Z、Z轴移动方向

R4、第四轴旋转方向

R5、第四轴旋转方向

具体实施方式

以下将描述本实用新型的具体实施方式，需要指出的是，在这些实施方式的具体描述过程中，为了进行简明扼要的描述，本说明书不可能对实际的实施方式的所有特征均作详尽的描述。应当可以理解的是，在任意一种实施方式的实际实施过程中，正如在任意一个工程项目或者设计项目的过程中，为了实现开发者的具体目标，为了满足系统相关的或者商业相关的限制，常常会做出各种各样的具体决策，而这也会从一种实施方式到另一种实施方式之间发生改变。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本实用新型公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本公开揭露的技术内容的基础上进行的一些设计、制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本公开的内容不充分。

除非另作定义，权利要求书和说明书中使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“一个”或者“一”等类似词语并不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同元件，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，也不限于是直接的还是间接的连接。

图1是本实用新型一实施例的塔式多轴柔性检测定位装置的立体图。图2是本实用新型一实施例的塔式多轴柔性检测定位装置的基准平台的立体图。图3是本实用新型一实施例的塔式多轴柔性检测定位装置的多轴运动模组的立体图。图4是本实用新型一实施例的塔式多轴柔性检测定位装置的多轴运动模组的局部立体图，主要示出了X轴直线运动机构。图5是本实用新型一实施例的塔式多轴柔性检测定位装置的多轴运动模组的局部立体图，主要示出了Y轴直线运动机构。图6是本实用新型一实施例的塔式多轴柔性检测定位装置的多轴运动模组的局部立体图，主要示出了Z轴直线运动机构。图7是本实用新型一实施例的塔式多轴柔性检测定位装置的多轴运动模组的局部立体图，主要示出了旋转运动机构。

如图1-7所示，根据本实用新型的一实施例，塔式多轴柔性检测定位装置包括：

基准平台1；以及

至少一个多轴运动模组2，多轴运动模组2固定在基准平台1上，多轴运动模组2能分别沿X轴方向、Y轴方向和Z轴方向移动，且多轴运动模组2还能绕Z轴旋转，其中，X轴方向、Y轴方向和Z轴方向彼此垂直，每个多轴运动模组2上设有安装夹具253以将待检测产品安装在多轴运动模组2上。

这样，本实用新型的塔式多轴柔性检测定位装置能实现柔性检测定位，且满足空间指向与常规定位夹持共存的需求。

具体地说，本实用新型采用多轴运动模组，将现有技术的三轴柔性检测定位装置升级为四轴甚至五轴柔性检测定位装置，能在半球空间内实现任意指向，从而避免了定角度定位销的制作与调整问题，实现柔性检测定位，满足关键点过于集中时的柔性检测需求，满足空间指向与常规定位夹持共存的需求。

较佳的是，基准平台1以铸铁、铸铝、大理石、碳纤维等金属或非金属制成，台面上均匀分布有定位孔11和螺纹孔12；平台表面作为基准面，定位孔11作为基准孔，螺纹孔12作为锁紧孔。

较佳的是，基准平台1上的各定位孔具有适当的编号，以便快速安装到适当的位置。

较佳的是，多轴运动模组2以模组安装板2固定在基准平台1上，固定时以销孔定位，以螺栓或其它方式锁紧，四组或五组马达分别驱动，实现四轴或五轴独立运动。

较佳的是，第一至第三轴用于XYZ三轴移动，第四或第五轴用于空间半球范围内的指向。

较佳的是，多轴运动模组2还能绕水平轴线旋转。

根据上述技术方案，本实用新型的塔式多轴柔性检测定位装置能起到以下有益技术效果：将现有技术的三轴柔性检测定位装置升级为五轴柔性检测定位装置，能在半球空间内实现任意指向。

较佳的是，多轴运动模组2包括齿轮齿条机构以能沿X轴方向、Y轴方向移动。

根据上述技术方案，本实用新型的塔式多轴柔性检测定位装置能起到以下有益技术效果：能采用合适的方式实现多轴运动模组的X轴直线移动和Y轴直线移动。

当然，本领域技术人员在本实用新型公开内容的基础上可以理解，也可采用其他机构，如丝杆、直线电机、带轮等，这样的变型同样落入本实用新型的保护范围之内。在多轴运动模组包括齿轮齿条机构以能沿X轴方向、Y轴方向移动的情况下，本实用新型的塔式多轴柔性检测定位装置具有一定的拓展性，采用齿轮齿条机构驱动X轴与Y轴方向的移动，当定位点的数量增加或减少时可直接增加或减少对应多轴运动模组即可，而整机空间不受影响。

较佳的是，X轴直线移动以X轴马达21作为动力源，X轴齿轮211和X轴齿条212作为传动件，X轴导轨213作为导向件，当齿轮旋转时带动其上方的模块进行滑动以实现X轴方向精确定位。

较佳的是，Y轴直线移动以Y轴马达22作为动力源，Y轴齿轮221和Y轴齿条222作为传动件，Y轴导轨223作为导向件，当齿轮旋转时带动其上方的模块进行滑动以实现Y轴方向精确定位。

较佳的是，多轴运动模组2包括丝杆机构以能沿Z轴方向移动。

根据上述技术方案，本实用新型的塔式多轴柔性检测定位装置能起到以下有益技术效果：能采用合适的方式实现多轴运动模组的Z轴直线移动。

当然，本领域技术人员在本实用新型公开内容的基础上可以理解，也可采用其他机构，如齿轮齿条、直线电机、带轮等，这样的变型同样落入本实用新型的保护范围之内。在多轴运动模组包括丝杆机构以能沿Z轴方向移动的情况下，有效提高了Z轴方向移动的精度，同时容易防止意外掉落。

较佳的是，Z轴直线移动以Z轴马达23作为动力源，Z轴齿轮231和Z轴丝杆232作为传动件，Z轴导轨233作为导向件，当齿轮旋转时带动丝杆旋转从而驱动Z轴移动块上下移动精确定位。

较佳的是，以上XYZ三轴直线移动构成空间定位的基本直线运动，实现位置定位。

较佳的是，多轴运动模组2包括第四轴马达24和第四轴旋转平台241，以通过第四轴24马达驱动第四轴旋转平台241绕Z轴旋转。

根据上述技术方案，本实用新型的塔式多轴柔性检测定位装置能起到以下有益技术效果：能采用合适的方式实现多轴运动模组的绕Z轴旋转。

较佳的是，多轴运动模组2还包括第五轴马达25和第五轴旋转块251，以通过第五轴马达25驱动第五轴旋转块251绕水平轴线旋转。

根据上述技术方案，本实用新型的塔式多轴柔性检测定位装置能起到以下有益技术效果：能采用合适的方式实现多轴运动模组的绕水平轴线旋转。

较佳的是，多轴运动模组2还包括安装在第五轴旋转块251上的旋转安装板252，安装夹具253能安装在旋转安装板252上。

根据上述技术方案，本实用新型的塔式多轴柔性检测定位装置能起到以下有益技术效果：第四轴与第五轴组合旋转即可实现安装在旋转安装板上的安装夹具(例如定位夹持件)的空间半球任意精确指向。

较佳的是，基准平台1上设有定位孔11和螺纹孔12，多轴运动模组包括位于其底部的模组安装板3，模组安装板3上设有销孔31和锁紧孔32，模组安装板的销孔31和锁紧孔32分别与基准平台的定位孔11和螺纹孔12相对应。

根据上述技术方案，本实用新型的塔式多轴柔性检测定位装置能起到以下有益技术效果：能实现多轴运动模组与基准平台的有效固定。

较佳的是，多轴运动模组2能绕Z轴旋转360度，能绕水平轴线旋转180度。

根据上述技术方案，本实用新型的塔式多轴柔性检测定位装置能起到以下有益技术效果：能实现空间半球任意精确指向。

较佳的是，塔式多轴柔性检测定位装置还包括控制器，控制器连接至多轴运动模组2，以使多轴运动模组2能移动到与待检测产品的理论位置相对应的需求位置。

根据上述技术方案，本实用新型的塔式多轴柔性检测定位装置能起到以下有益技术效果：能实现塔式多轴柔性检测定位装置的自动定位。

较佳的是，每个多轴运动模组上还设有防撞传感器，用于防止多轴运动模组相互碰撞。

较佳的是，塔式多轴柔性检测定位装置还包括存储器，用于存储多轴运动模组的实际需求位置，以便后续直接调用实际需求位置。也就是说，在多轴运动模组移动到与待检测产品的理论位置相对应的需求位置之后，可对该需求位置进行微调(可选的动作)，微调后的需求位置即为实际需求位置，后续可直接调用该实际需求位置，以将多轴运动模组直接驱动到位。

较佳的是，塔式多轴柔性检测定位装置还包括实时位置检测器，用于实时检测多轴运动模组的实际位置，例如，实时检测多轴运动模组的定位点(即，多轴运动模组的安装夹具所在位置)的实际位置，从而进一步提高定位精度并预防各多轴运动模组之间的运动干涉。

较佳的是，可采用伺服电机驱动多轴运动模组的移动。当然，本领域技术人员在本实用新型公开内容的基础上可以理解，也可采用其他马达，如步进马达等，这样的变型同样落入本实用新型的保护范围之内。

较佳的是，图1中示出了九个多轴运动模组。当然，本领域技术人员在本实用新型公开内容的基础上可以理解，也可采用更多或更少数量的多轴运动模组，这样的变型同样落入本实用新型的保护范围之内。

较佳的是，还可采用修正曲线校正移动时的不可控误差，以提高移动精度。

综上所述，五轴定位模组能独立实现XYZ直线定位运动与空间半球的指向性定位运动，组合后可满足待检测产品(例如钣金件)任意的轴向、法向定位功能提供，而通过旋转安装板可安装定位销、定位球夹持块、磁性销等各类安装夹具以将待检测产品精确固定后供检测设备进行测量。由于上述五轴定位模组为整组安装在基准平台上，当定位点的数量增加或减少时可直接添加对应模组即可，而整机空间不受影响。

以上对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但本领域技术人员将会理解，上述具体实施方式并不构成对本实用新型的限制，本领域技术人员可以在以上公开内容的基础上进行多种修改，而不超出本实用新型的范围。

Claims (10)

1.一种塔式多轴柔性检测定位装置，其特征在于，所述塔式多轴柔性检测定位装置包括：

基准平台；以及

至少一个多轴运动模组，所述多轴运动模组固定在所述基准平台上，所述多轴运动模组能分别沿X轴方向、Y轴方向和Z轴方向移动，且所述多轴运动模组还能绕Z轴旋转，其中，所述X轴方向、Y轴方向和Z轴方向彼此垂直，每个多轴运动模组上设有安装夹具以将待检测产品安装在多轴运动模组上。

2.如权利要求1所述的塔式多轴柔性检测定位装置，其特征在于，所述多轴运动模组还能绕水平轴线旋转。

3.如权利要求1所述的塔式多轴柔性检测定位装置，其特征在于，所述多轴运动模组包括齿轮齿条机构以能沿X轴方向、Y轴方向移动。

4.如权利要求1所述的塔式多轴柔性检测定位装置，其特征在于，所述多轴运动模组包括丝杆机构以能沿Z轴方向移动。

5.如权利要求1所述的塔式多轴柔性检测定位装置，其特征在于，所述多轴运动模组包括第四轴马达和第四轴旋转平台，以通过所述第四轴马达驱动所述第四轴旋转平台绕Z轴旋转。

6.如权利要求2所述的塔式多轴柔性检测定位装置，其特征在于，所述多轴运动模组还包括第五轴马达和第五轴旋转块，以通过所述第五轴马达驱动所述第五轴旋转块绕水平轴线旋转。

7.如权利要求6所述的塔式多轴柔性检测定位装置，其特征在于，所述多轴运动模组还包括安装在所述第五轴旋转块上的旋转安装板，所述安装夹具能安装在所述旋转安装板上。

8.如权利要求1所述的塔式多轴柔性检测定位装置，其特征在于，所述基准平台上设有定位孔和螺纹孔，所述多轴运动模组包括位于其底部的模组安装板，所述模组安装板上设有销孔和锁紧孔，所述模组安装板的销孔和锁紧孔分别与所述基准平台的定位孔和螺纹孔相对应。

9.如权利要求2所述的塔式多轴柔性检测定位装置，其特征在于，所述多轴运动模组能绕Z轴旋转360度，能绕水平轴线旋转180度。

10.如权利要求1所述的塔式多轴柔性检测定位装置，其特征在于，所述塔式多轴柔性检测定位装置还包括控制器，所述控制器连接至所述多轴运动模组，以使多轴运动模组能移动到与待检测产品的理论位置相对应的需求位置。

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