CN213536262U - 一种丝杠的柔性连接结构及闪测仪载物台 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种丝杠的柔性连接结构，包括丝杠、丝杠螺母座、直线导轨、轴向推块、球顶安装连接块和载物台移动部件，所述丝杠螺母座安装在所述丝杠上，所述丝杠螺母座与所述直线导轨构成移动副，所述轴向推块安装在所述丝杠螺母座上，所述载物台移动部件安装在所述球顶安装连接块上，所述球顶安装连接块上设有具有弹性球顶结构的凹槽，所述轴向推块上设有凸起的插块，所述插块插入所述具有弹性球顶结构的凹槽之内，所述弹性球顶结构与所述插块的两侧为点接触。本实用新型还提供了一种闪测仪载物台。本实用新型的有益效果是：较好的消除了载物台运动轴的传动外力影响。

Description

一种丝杠的柔性连接结构及闪测仪载物台

技术领域

本实用新型涉及丝杠，尤其涉及一种丝杠的柔性连接结构及闪测仪载物台。

背景技术

随着工业4.0时代到来，精密加工制造技术的不断高速发展，越来越多的产品对精度的要求也日趋严格，对产品的测量要求越来越多样化，对产品的测量效率要求也越来越高，很多产品不仅仅只要求测量简单的二维尺寸，同时需要快速高效率测量产品的轮廓度、同轴度、位置度、圆度、角度等形位公差和三维尺寸要求，以满足日益飞速变化产品需求，所以传统的测量方式及工具，比如：直尺、卡尺、千分尺、千分表等测量工具，甚至传统的影像仪，测量范围及方式有限，对很多产品可能无法测量，测量效率也跟不上，已经达不到产品精度和形位公差测量的要求，为了解决对一些复杂产品几何图形的检测，更高端更高效的更高精度的一键式闪测仪应运而生了。

一键式闪测仪是一种比传统影像仪更具优势的图像尺寸精密测量仪器，主要用于零部件二维尺寸、厚度尺寸、形状轮廓度、同轴度、位置度、圆度等尺寸和形位公差的一键式测量。基于影像仪测量原理，闪测仪采用双远心高分辨率光学镜头，结合高精度图像分析算法，并融入一键闪测原理。CNC模式下，只需按下启动键，仪器即可根据工件的形状自动定位测量对象、匹配模板、测量评价、报表生成，真正实现一键式快速精准测量。

在影像测量领域中，现有二维载物台的结构笨重，不够轻巧简洁，载物台生产装配效率较低，制造周期稍长，对快速实现批量的仪器生产带来不便。目前市场上一键式闪测仪载物台的丝杠和移动部件的连接方式（现有技术方案）主要有以下几种：

1、载物台传动丝杠螺母的连接座和载物台移动部件之间的连接方式为刚性硬连接，其优点是结构简单，连接牢固，缺点是丝杠螺母的连接座与移动部件本体之间组合装配时受到自由度的限制，对零件的加工精度要求较高，对丝杠传动和载物台移动部件装配工艺要求也有一定的难度；

2、载物台传动丝杠螺母的连接座和载物台移动部件之间的连接方式为弹性连接，这种弹性连接的主要元件为连接件是弹簧钢材料，运用材料本身的弹性使丝杠螺母连接座与载物台移动部件之间的两个自由度没有完全限死。其优点是比刚性硬连接的装配工艺要求会降低一些，相比刚性硬连接可靠性更高。缺点是弹簧钢材料及厚度决定了弹性大小，使用不当会导致弹性和丝杠传动之间匹配不当，刚性尤在，而丝杠在长期运动过程中可能仍然产生微小挠度形变，最终导致载物台的远动精度变。所以这种弹性连接，在某种程度上来说，是属于弱化的刚性硬连接。

现有技术方案的缺点如下：

1)连接结构为刚性硬连接，丝杠螺母的连接座与移动部件本体之间组合装配时受到自由度的限制，对零件的加工精度要求较高，对丝杠传动和载物台移动部件装配工艺要求也有一定的难度；

2)连接结构为弹性硬连接，是弹簧钢材料及厚度决定了弹性大小，使用不当会导致弹性和丝杠传动之间匹配不当，刚性尤在，而丝杠在长期运动过程中可能仍然产生微小挠度形变，最终导致载物台的远动精度变。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本实用新型提供了一种丝杠的柔性连接结构及闪测仪载物台，较好的消除了载物台运动轴的传动外力影响，使载物台的运动精度长期稳定可靠。

本实用新型提供了一种丝杠的柔性连接结构，包括丝杠、丝杠螺母座、直线导轨、轴向推块、球顶安装连接块和载物台移动部件，所述丝杠螺母座安装在所述丝杠上，所述丝杠螺母座与所述直线导轨构成移动副，所述轴向推块安装在所述丝杠螺母座上，所述载物台移动部件安装在所述球顶安装连接块上，所述球顶安装连接块上设有具有弹性球顶结构的凹槽，所述轴向推块上设有凸起的插块，所述插块插入所述具有弹性球顶结构的凹槽之内，所述弹性球顶结构与所述插块的两侧为点接触。

作为本实用新型的进一步改进，所述弹性球顶结构与所述插块的力传递方向与所述直线导轨相平行。

作为本实用新型的进一步改进，所述弹性球顶结构包括位于所述凹槽两侧的第一点接触机构和第二点接触机构，所述插块的两侧分别与所述第一点接触机构、第二点接触机构点接触。

作为本实用新型的进一步改进，所述第一点接触机构为弹性点接触机构，所述第二点接触机构点为刚性点接触机构。

作为本实用新型的进一步改进，所述第一点接触机构包括弹性球头柱塞，所述弹性球头柱塞包括弹性伸缩球头，所述第二点接触机构包括球推杆，所述球推杆包括刚性固定球头，所述插块的两侧分别与所述弹性伸缩球头、刚性固定球头点接触。

作为本实用新型的进一步改进，所述弹性球头柱塞、球推杆的轴线均与所述直线导轨相平行，所述弹性球头柱塞有两个，所述球推杆有一个，所述插块的两侧与两个所述弹性伸缩球头、一个所述刚性固定球头之间形成的点接触呈等腰三角形分布。

作为本实用新型的进一步改进，所述弹性球头柱塞通过移动和定位结构安装在所述球顶安装连接块上。

作为本实用新型的进一步改进，除点接触外，所述轴向推块与所述球顶安装连接块不接触。

作为本实用新型的进一步改进，所述轴向推块为L型形状，所述插块为竖直部分，横向部分为底座，所述底座与所述球顶安装连接块之间设有间隙。

本实用新型还提供了一种闪测仪载物台，包括上述中任一项所述的丝杠的柔性连接结构。

本实用新型的有益效果是：通过上述方案，丝杠传动和移动部件之间的柔性连接结构为点接触式柔性结构，较好的消除了载物台运动轴的传动外力影响。即使丝杠长期使用，产生微小挠度形变和丝杠受温度影响产生的热胀冷缩的形变，仍然可以保证载物台的移动直线度精度、移动角摆精度、线性定位精度都不受影响，使载物台长期的运动精度稳定可靠，从而保证仪器的测量精度。另一方面，也可以降低生产装配难度和工艺难度，缩短制造周期，高效率的完成载物台批量化生产作业，为企业节约成本。

附图说明

图1是本实用新型一种丝杠的柔性连接结构的示意图。

图2是图1的局部放大图A。

具体实施方式

下面结合附图说明及具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

如图1至图2所示，一种丝杠的柔性连接结构，主要是采用在载物台移动部件1一侧设计一种带槽的弹性球顶结构；在丝杠传动一侧利用直线导轨3作为移动导向，另设计一种固定在直线导轨滑块上的轴向推块7和丝杠螺母座6连接一起卡入带槽的弹性球顶结构中，形成一种柔性连接结构，具体包括：球顶安装连接块4、球头柱塞5、丝杠螺母座6、轴向推块7、球推杆8，球顶安装连接块4固定在载物台移动部件1的侧面，球顶安装连接块4左端装有两个球头柱塞5，右端孔内紧固一个球推杆8，球头柱塞5因为内部为弹性结构，其球头并为可伸缩的球头，球推杆8与球头柱塞5相对而装形成了带槽的弹性球顶结构；在丝杠传动的结构中，丝杠螺母座6固定在轴向推块7的侧面，轴向推块7固定在直线导轨3的滑块侧面，所以轴向推块7由于丝杠传动并可以左右移动，轴向推块7为L型形状，插块61卡入带槽的弹性球顶结构中而形成柔性连接结构，轴向推块7与球头柱塞5和球推杆8分别为点接触，轴向推块7未接触处与球顶安装连接块4的槽周围形成至少1mm间隙，调节球头柱塞5的安装位置并可以调节轴向推块被夹紧的力度，丝杠传动的过程中，并通过轴向推块7推动载物台移动部件1进行移动和定位。技术要点：以一端为弹性球顶，弹性球顶端可调节弹力的大小；另一端为刚性球顶，由于弹性球顶的作用力使轴向推块7的一个平面与刚性球顶紧密接触，永不脱离。由于轴向推块7的两侧面分别与弹性球顶端和刚性球顶端都为点接触，所以不管载物台移动部件的运动轴线和丝杠传动的运动轴线是否平行，载物台运动精度始终不会改变。

在结构中，弹性球顶可为其它型式，如弹片，空气夹头等。丝杠传动可为光杆摩擦传动，齿轮齿条传动，带传动等。

本实用新型还提供了一种闪测仪载物台，包括上述中任一项所述的丝杠的柔性连接结构。

本实用新型提供的一种丝杠的柔性连接结构及闪测仪载物台，具有以下进步：

1)本实用新型消除了载物台在运动轴方向的外力影响，同时降低了载物台移动部件的运动轴线和丝杠传动的运动轴线的平行度安装要求，模块化设计，零部件精度要求不高，制造成本不高，易于实现。

2)即使丝杠长期使用，产生较小挠度形变和丝杠受温度影响产生的热胀冷缩的形变，仍然可以保证载物台的移动直线度精度、移动角摆精度、线性定位精度都不受影响，使载物台长期的运动精度稳定可靠，从而保证仪器的测量精度；

3)降低了加工要求和装配难度，载物台自身批量化生产装配更加稳定，缩短整机交货周期，为企业节约成本。

本实用新型提供的一种丝杠的柔性连接结构及闪测仪载物台，可用于精密计量行业，自动化设备及测量行业，生物医疗行业等。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术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，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种丝杠的柔性连接结构，其特征在于：包括丝杠、丝杠螺母座、直线导轨、轴向推块、球顶安装连接块和载物台移动部件，所述丝杠螺母座安装在所述丝杠上，所述丝杠螺母座与所述直线导轨构成移动副，所述轴向推块安装在所述丝杠螺母座上，所述载物台移动部件安装在所述球顶安装连接块上，所述球顶安装连接块上设有具有弹性球顶结构的凹槽，所述轴向推块上设有凸起的插块，所述插块插入所述具有弹性球顶结构的凹槽之内，所述弹性球顶结构与所述插块的两侧为点接触。

2.根据权利要求1所述的丝杠的柔性连接结构，其特征在于：所述弹性球顶结构与所述插块的力传递方向与所述直线导轨相平行。

3.根据权利要求1所述的丝杠的柔性连接结构，其特征在于：所述弹性球顶结构包括位于所述凹槽两侧的第一点接触机构和第二点接触机构，所述插块的两侧分别与所述第一点接触机构、第二点接触机构点接触。

4.根据权利要求3所述的丝杠的柔性连接结构，其特征在于：所述第一点接触机构为弹性点接触机构，所述第二点接触机构点为刚性点接触机构。

5.根据权利要求4所述的丝杠的柔性连接结构，其特征在于：所述第一点接触机构包括弹性球头柱塞，所述弹性球头柱塞包括弹性伸缩球头，所述第二点接触机构包括球推杆，所述球推杆包括刚性固定球头，所述插块的两侧分别与所述弹性伸缩球头、刚性固定球头点接触。

6.根据权利要求5所述的丝杠的柔性连接结构，其特征在于：所述弹性球头柱塞、球推杆的轴线均与所述直线导轨相平行，所述弹性球头柱塞有两个，所述球推杆有一个，所述插块的两侧与两个所述弹性伸缩球头、一个所述刚性固定球头之间形成的点接触呈等腰三角形分布。

7.根据权利要求5所述的丝杠的柔性连接结构，其特征在于：所述弹性球头柱塞通过移动和定位结构安装在所述球顶安装连接块上。

8.根据权利要求1所述的丝杠的柔性连接结构，其特征在于：除点接触外，所述轴向推块与所述球顶安装连接块不接触。

9.根据权利要求1所述的丝杠的柔性连接结构，其特征在于：所述轴向推块为L型形状，所述插块为竖直部分，横向部分为底座，所述底座与所述球顶安装连接块之间设有间隙。

10.一种闪测仪载物台，其特征在于：包括如权利要求1至9中任一项所述的丝杠的柔性连接结构。

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