CN211502123U - 一种六自由度位移调整平台 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种六自由度位移调整平台，包括从下到上依次设置的X轴回转机构、Y轴回转机构、Z轴回转机构、Z轴平移机构、Y轴平移机构和X轴平移机构，X轴回转机构设置在底座上；X轴回转机构包括第一涡轮蜗杆机构、第一滚珠丝杠，X转动过渡座，X转动过渡座设置在底座的上方，且X转动过渡座的前侧与底座前侧铰接连接，X转动过渡座的后侧与底座后侧与第一滚珠丝杠连接，第一滚珠丝杠的螺杆底端设置在底座上，第一滚珠丝杠的螺杆的顶端穿过X转动过渡座，且第一滚珠丝杠的螺母固定在X转动过渡座上，第一滚珠丝杠由第一涡轮蜗杆机构带动。本实用新型为精密装配装置，主要用于零部件的精密装配，串联结构，联动性好，位移精度高。
Description
技术领域
本实用新型属于测试技术领域，尤其是涉及一种六自由度位移调整平台。
背景技术
在进行高精密设备装调时，传统六自由度位移平台，不能实现小位移(角位移或直线位移)的精确调整，并且手动调整费时费力，并且传统六自由度位移平台多采用固定底座安装，移动难度较高，移动后，平台需要重新调整，无法保证位移精度。
发明内容
有鉴于此，本实用新型旨在提出一种六自由度位移调整平台，为精密装配装置，主要用于零部件的精密装配，串联结构，联动性好，位移精度高。
为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
一种六自由度位移平台，包括从下到上依次设置的X轴回转机构、Y轴回转机构、Z轴回转机构、Z轴平移机构、Y轴平移机构和X轴平移机构，所述的X轴回转机构设置在底座上；
所述的X轴回转机构包括第一涡轮蜗杆机构、第一滚珠丝杠，X转动过渡座，所述的X转动过渡座设置在底座的上方，且X转动过渡座的前侧与底座前侧铰接连接，X转动过渡座的后侧与底座后侧与第一滚珠丝杠连接，第一滚珠丝杠的螺杆底端设置在底座上，第一滚珠丝杠的螺杆的顶端穿过X转动过渡座，且第一滚珠丝杠的螺母固定在X转动过渡座上，第一滚珠丝杠由第一涡轮蜗杆机构带动；
所述的Y轴回转机构包括固设在X转动过渡座上的第二涡轮蜗杆机构、第二滚珠丝杠和Y转动过渡座，所述的Y转动过渡座设置在X转动过渡座的上方，且Y转动过渡座的左侧与X转动过渡座左侧铰接连接，Y转动过渡座的右侧与X转动过渡座右侧与第二滚珠丝杠连接，第二滚珠丝杠的螺杆底端设置在X转动过渡座上，第二丝杠的螺杆的顶端穿过Y转动过渡座，且第二滚珠丝杠的螺母固定在Y转动过渡座上，第二滚珠丝杠由第二涡轮蜗杆机构带动；
所述的Z轴回转机构包括力矩电机、第三蜗轮蜗杆机构和Z转动过渡座，所述力矩电机固定在Y转动过渡座上，所述的力矩电机带动第三蜗轮蜗杆机构的蜗杆旋转，第三蜗轮蜗杆机构的涡轮固定在竖直轴上，所述竖直轴固定在Z转动过渡座底部；
所述的Z轴平移机构包括第三滚珠丝杠，所述的第三滚珠丝杠的螺杆由第四蜗轮蜗杆机构的涡轮驱动，第四蜗轮蜗杆机构的涡杆由驱动电机驱动，第三滚珠丝杠的螺杆底部设置在Z转动过渡座上，第三滚珠丝杠的螺杆的顶部穿过Z平移过渡座设置，且Z平移过渡座与第三滚珠丝杠的螺母固定连接；
所述的Y轴平移机构包括水平设置在Z平移过渡座上的第四滚珠丝杠，所述第四滚珠丝杠的螺杆由第一步进电机驱动，在第四滚珠丝杠的螺母上固设Y平移过渡座；
所述的X轴平移机构包括水平设置在Y平移过渡座上的第五滚珠丝杠，所述第五滚珠丝杠的螺杆由第二步进电机驱动，在第五滚珠丝杠的螺母上固设X平移过渡座。
进一步的，所述六自由度位移平台还包括气体静压直线导轨，所述底座安装在所述的气体静压直线导轨上表面，所述的气体静压直线导轨安装在地面。
进一步的，所述气体静压直线导轨为气浮导轨。
进一步的，所述气体静压直线导轨由电机带动第六滚珠丝杠进行驱动。
进一步的，所述Z轴平移机构中的第三滚珠丝杠的螺杆的底部固定在设置在Z转动过渡座的中部，第三滚珠丝杠的螺杆的顶部穿过Z平移过渡座的中部。
进一步的，在所述Z平移过渡座上平行设置两个Y直线导轨，且两个Y直线导轨与第四滚珠丝杠的螺杆平行设置，且设置在第四滚珠丝杠的螺杆的两侧。
进一步的，在所述Y平移过渡座上平行设置两个Y直线导轨，且两个Y直线导轨与第五滚珠丝杠的螺杆平行设置，且设置在第五滚珠丝杠的螺杆的两侧。
进一步的，X转动过渡座与底座之间和所述Y转动过渡座与X转动过渡座之间均通过铰支座连接。
相对于现有技术，本实用新型所述的一种六自由度位移调整平台具有以下优势：
本实用新型所述的一种六自由度位移调整平台，
1.本发明的六自由度移动平台采用串联结构设计，成本低，精度高。
2.本发明的气体静压直线导轨与六自由度移动平台为统一控制，联动性能好。
3.本发明的六自由度移动平台底部设置有气体静压直线导轨，可以进行高精度直线运动，移动难度低，位移精度高。
附图说明
构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1为本实用新型实施例所述的一种六自由度位移调整平台的结构示意图；
图2为X轴回转机构的结构示意图；
图3为Y轴回转机构的结构示意图；
图4为Z轴回转机构(不包含Z转动过渡座)的结构示意图；
图5为Z轴回转机构(不包含Y转动过渡座)的结构示意图；
图6为Z轴平移机构的结构示意图；
图7为Y轴平移机构的结构示意图；
图8为X轴平移机构的结构示意图。
附图标记说明：
1-X轴平移机构，2-Y轴平移机构，3-Z轴平移机构，4-Z轴回转机构，5-Y轴回转机构，6-X轴回转机构，7-气体静压直线导轨，8-X转动过渡座，9-第一滚珠丝杠，10-第一蜗轮蜗杆机构，11-底座，12-第二蜗轮蜗杆机构，13-第二滚珠丝杠，14-Y转动过渡座，15-力矩电机，16-第三蜗轮蜗杆机构，17-Z转动过渡座，18-Z平移过渡座，19-第三滚珠丝杠，20-第四涡轮蜗杆机构，21-第四滚珠丝杠，22-第一步进电机，23-Y平移过渡座，24-第五滚珠丝杠，25-第二步进电机，26-X平移过渡座，27-Y直线导轨，28-X直线导轨，29-竖直轴，30-铰支座，31-驱动电机。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
如图1-图8所示，一种六自由度位移调整平台，包括从下到上依次设置的X轴回转机构6、Y轴回转机构5、Z轴回转机构4、Z轴平移机构3、Y轴平移机构2和X轴平移机构1，所述的X轴回转机构6设置在底座11上；以上所有机构的运动由一控制装置控制，控制装置对各电机的控制，实现了六自由度的位移平台的精准位移(包括移动和转动)；
所述的X轴回转机构6包括第一涡轮蜗杆机构10、第一滚珠丝杠9，X转动过渡座8，所述的X转动过渡座8设置在底座11的上方，且X转动过渡座8的前侧与底座11前侧铰接连接，X转动过渡座8的后侧与底座11后侧与第一滚珠丝杠9连接，第一滚珠丝杠的螺杆底端设置在底座11上，第一滚珠丝杠的螺杆的顶端穿过X转动过渡座8，且第一滚珠丝杠的螺母固定在X转动过渡座8上，第一滚珠丝杠9由第一涡轮蜗杆机构10带动；
所述的Y轴回转机构5包括固设在X转动过渡座8上的第二涡轮蜗杆机构12、第二滚珠丝杠13和Y转动过渡座14，所述的Y转动过渡座14设置在X转动过渡座8的上方，且Y转动过渡座14的左侧与X转动过渡座8左侧铰接连接，Y转动过渡座14的右侧与X转动过渡座14右侧与第二滚珠丝杠13连接，第二滚珠丝杠的螺杆底端设置在X转动过渡座8上，第二丝杠的螺杆的顶端穿过Y转动过渡座14，且第二滚珠丝杠的螺母固定在Y转动过渡座14上，第二滚珠丝杠13由第二涡轮蜗杆机构12带动；
所述的Z轴回转机构4包括力矩电机15、第三蜗轮蜗杆机构16和Z转动过渡座17，所述力矩电机15固定在Y转动过渡座14上，所述的力矩电机15带动第三蜗轮蜗杆机构16的蜗杆旋转，第三蜗轮蜗杆机构16的涡轮固定在竖直轴29上，所述竖直轴29固定在Z转动过渡座17底部；
所述的Z轴平移机构3包括第三滚珠丝杠19，所述的第三滚珠丝杠19的螺杆由第四蜗轮蜗杆机构20的涡轮驱动，第四蜗轮蜗杆机构20的涡杆由驱动电机31驱动，第三滚珠丝杠的螺杆底部设置在Z转动过渡座17上，第三滚珠丝杠的螺杆的顶部穿过Z平移过渡座18设置，且Z平移过渡座18与第三滚珠丝杠的螺母固定连接；
所述的Y轴平移机构2包括水平设置在Z平移过渡座18上的第四滚珠丝杠21，所述第四滚珠丝杠的螺杆由第一步进电机22驱动，在第四滚珠丝杠的螺母上固设Y平移过渡座23；
所述的X轴平移机构1包括水平设置在Y平移过渡座23上的第五滚珠丝杠24，所述第五滚珠丝杠的螺杆由第二步进电机25驱动，在第五滚珠丝杠的螺母上固设X平移过渡座26。
所述六自由度位移平台还包括气体静压直线导轨7，所述底座11安装在所述的气体静压直线导轨7上表面，所述的气体静压直线导轨7安装在地面。
所述气体静压直线导轨7为气浮导轨。所述气体静压直线导轨7由电机带动第六滚珠丝杠进行驱动。气体静压直线导轨7的设置，移动六自由度位移平台的难度降低，不需要对已经调平的六自由度位移平台再进行调平，省时省力，气浮导轨的设置保证率移动的位移的高精度。
所述Z轴平移机构3中的第三滚珠丝杠19的螺杆的底部设置在Z转动过渡座17的中部，第三滚珠丝杠19的螺杆的顶部穿过Z平移过渡座18的中部。
在所述Z平移过渡座18上平行设置两个Y直线导轨27，且两个Y直线导轨27与第四滚珠丝杠21的螺杆平行设置，且设置在第四滚珠丝杠21的螺杆的两侧。两个Y直线导轨27的设置，对Y平移过渡座23在Y方向的移动导向。
在所述Y平移过渡座23上平行设置两个X直线导轨28，且两个X直线导轨28与第五滚珠丝杠24的螺杆平行设置，且设置在第五滚珠丝杠24的螺杆的两侧。两个X直线导轨28的设置，对X平移过渡座26在X方向的移动导向。
X转动过渡座8与底座11之间和所述Y转动过渡座14与X转动过渡座8之间均通过铰支座30连接。
本实用新型将X轴回转机构6、Y轴回转机构5、Z轴回转机构4、Z轴平移机构3、Y轴平移机构2和X轴平移机构1从下到上依次串联设置，配合控制装置对各电机的控制，实现了六自由度的位移平台的精准位移(包括移动和转动)，且六个机构可全部调节或是单一的机构调节，根据具体待测件而定，将待测件安置在X平移过渡座26上，就能实现位置的精密调节，调节速度快，精度高。
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 (8)
1.一种六自由度位移调整平台，其特征在于：包括从下到上依次设置的X轴回转机构(6)、Y轴回转机构(5)、Z轴回转机构(4)、Z轴平移机构(3)、Y轴平移机构(2)和X轴平移机构(1)，所述的X轴回转机构(6)设置在底座(11)上；
所述的X轴回转机构(6)包括第一涡轮蜗杆机构(10)、第一滚珠丝杠(9)，X转动过渡座(8)，所述的X转动过渡座(8)设置在底座(11)的上方，且X转动过渡座(8)的前侧与底座(11)前侧铰接连接，X转动过渡座(8)的后侧与底座(11)后侧与第一滚珠丝杠(9)连接，第一滚珠丝杠的螺杆底端设置在底座(11)上，第一滚珠丝杠的螺杆的顶端穿过X转动过渡座(8)，且第一滚珠丝杠的螺母固定在X转动过渡座(8)上，第一滚珠丝杠(9)由第一涡轮蜗杆机构(10)带动；
所述的Y轴回转机构(5)包括固设在X转动过渡座(8)上的第二涡轮蜗杆机构(12)、第二滚珠丝杠(13)和Y转动过渡座(14)，所述的Y转动过渡座(14)设置在X转动过渡座(8)的上方，且Y转动过渡座(14)的左侧与X转动过渡座(8)左侧铰接连接，Y转动过渡座(14)的右侧与X转动过渡座(8)右侧与第二滚珠丝杠(13)连接，第二丝杠的螺杆底端设置在X转动过渡座(8)上，第二滚珠丝杠的螺杆的顶端穿过Y转动过渡座(14)，且第二滚珠丝杠的螺母固定在Y转动过渡座(14)上，第二滚珠丝杠(13)由第二涡轮蜗杆机构(12)带动；
所述的Z轴回转机构(4)包括力矩电机(15)、第三蜗轮蜗杆机构(16)和Z转动过渡座(17)，所述力矩电机(15)固定在Y转动过渡座(14)上，所述的力矩电机(15)带动第三蜗轮蜗杆机构(16)的蜗杆旋转，第三蜗轮蜗杆机构(16)的涡轮固定在竖直轴(29)上，所述竖直轴(29)固定在Z转动过渡座(17)底部；
所述的Z轴平移机构(3)包括第三滚珠丝杠(19)，所述的第三滚珠丝杠(19)的螺杆由第四蜗轮蜗杆机构(20)的涡轮驱动，第四蜗轮蜗杆机构(20)的涡杆由驱动电机(31)驱动，第三滚珠丝杠的螺杆底部设置在Z转动过渡座(17)上，第三滚珠丝杠的螺杆的顶部穿过Z平移过渡座(18)设置，且Z平移过渡座(18)与第三滚珠丝杠的螺母固定连接；
所述的Y轴平移机构(2)包括水平设置在Z平移过渡座(18)上的第四滚珠丝杠(21)，所述第四滚珠丝杠的螺杆由第一步进电机(22)驱动，在第四滚珠丝杠的螺母上固设Y平移过渡座(23)；
所述的X轴平移机构(1)包括水平设置在Y平移过渡座(23)上的第五滚珠丝杠(24)，所述第五滚珠丝杠的螺杆由第二步进电机(25)驱动，在第五滚珠丝杠的螺母上固设X平移过渡座(26)。
2.根据权利要求1所述的一种六自由度位移调整平台，其特征在于：所述六自由度位移平台还包括气体静压直线导轨(7)，所述底座(11)安装在所述的气体静压直线导轨(7)上表面，所述的气体静压直线导轨(7)安装在地面。
3.根据权利要求2所述的一种六自由度位移调整平台，其特征在于：所述气体静压直线导轨(7)为气浮导轨。
4.根据权利要求2所述的一种六自由度位移调整平台，其特征在于：所述气体静压直线导轨(7)由电机带动第六滚珠丝杠进行驱动。
5.根据权利要求1所述的一种六自由度位移调整平台，其特征在于：所述Z轴平移机构(3)中的第三滚珠丝杠(19)的螺杆的底部设置在Z转动过渡座(17)的中部，第三滚珠丝杠(19)的螺杆的顶部穿过Z平移过渡座(18)的中部。
6.根据权利要求1所述的一种六自由度位移调整平台，其特征在于：在所述Z平移过渡座(18)上平行设置两个Y直线导轨(27)，且两个Y直线导轨(27)与第四滚珠丝杠(21)的螺杆平行设置，且设置在第四滚珠丝杠(21)的螺杆的两侧。
7.根据权利要求1所述的一种六自由度位移调整平台，其特征在于：在所述Y平移过渡座(23)上平行设置两个X直线导轨(28)，且两个X直线导轨(28)与第五滚珠丝杠(24)的螺杆平行设置，且设置在第五滚珠丝杠(24)的螺杆的两侧。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的一种六自由度位移调整平台，其特征在于：X转动过渡座(8)与底座(11)之间和所述Y转动过渡座(14)与X转动过渡座(8)之间均通过铰支座(30)连接。
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|---|---|---|---|
| CN202020002424.2U CN211502123U (zh) | 2020-01-02 | 2020-01-02 | 一种六自由度位移调整平台 |
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| CN202020002424.2U CN211502123U (zh) | 2020-01-02 | 2020-01-02 | 一种六自由度位移调整平台 |
Publications (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN211502123U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114290023A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-04-08 | 哈尔滨工业大学 | 一种航天器六自由度低应力装配装置 |
| CN114911019A (zh) * | 2022-06-09 | 2022-08-16 | 大连理工大学 | 一种光学元件六自由度位姿精密调整装置及其方法 |
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2020
- 2020-01-02 CN CN202020002424.2U patent/CN211502123U/zh active Active
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114290023A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-04-08 | 哈尔滨工业大学 | 一种航天器六自由度低应力装配装置 |
| CN114290023B (zh) * | 2021-12-30 | 2022-11-04 | 哈尔滨工业大学 | 一种航天器六自由度低应力装配装置 |
| CN114911019A (zh) * | 2022-06-09 | 2022-08-16 | 大连理工大学 | 一种光学元件六自由度位姿精密调整装置及其方法 |
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