CN2881551Y - 一种五自由度三维平动台 - Google Patents

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陆鹏
张熹
吴君毅
夏远富
艾钢
曾宪友
郑长江
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一种五自由度三维平动台，其特征在于：它包括由立式拖板(3)、第二层拖板(4)、第三层拖板(5)、调节俯仰及转动双层板(7)和底座(12)依次连接构成的六层五维调节结构，以及螺旋测微器(1)和滑板(9)，所述滑板(9)设在立式拖板(3)上，螺旋测微器(1)的头部(8)嵌设该滑板9顶部的槽中，其中：由所述立式拖板(3)、第二层拖板(4)、第三层拖板(5)构成含平动一个自由度，所述调节俯仰及转动双层板(7)含转动和俯仰两个自由度。本实用新型解决了工程中的复杂的定位、平移等实际问题，升降的精度高，方便测试者操作。本实用新型通用性强，便于携带，为工程应用提供了一种成本低廉、稳定性好的多自由度调节平台，可广泛应用于精密测量中。

Description

一种五自由度三维平动台
技术领域
本实用新型涉及一种为工程测量进行物体位置调节的五自由度三维平动台。
背景技术
各种精密的仪器在机械加工、工程精密测量、光学光路调节等领域应用十分广泛。而被测量的物体各式各样，大多情况只能调节被测物的高低，这就要求工作环境稳定，支撑牢靠，不能经常随意搬动仪器。
如图1所示，现有的升降台，如螺旋升降台，其升降台面1′是通过内螺纹杆2′来完成只能升降的简单动作；又如充气式升降台，图2所示，其升降台面1″也是通过充气泵2″充气来完成只能升降的简单动作。因此，现有的升降台一般都不能满足被调节的对象复杂的姿态调整，升降台面自由度较少。另外，专用的夹具设计复杂，成本高昂，通用性差，不适合工程实际需要。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种通用性强，稳定性好的多自由度调节平台的三维平动台，以方便测试者携带和操作。
本实用新型所提供的一种五自由度三维平动台，其特征在于：它包括由立式拖板、第二层拖板、第三层拖板、调节俯仰及转动双层板和底座依次连接构成的六层五维调节结构，以及螺旋测微器和滑板，所述滑板设在立式拖板上，螺旋测微器的头部嵌设该滑板顶部的槽中，其中：由所述立式拖板、第二层拖板、第三层拖板构成含平动一个自由度，所述调节俯仰及转动双层板含转动和俯仰两个自由度。
在上述的三维平动台中，调节俯仰及转动双层板及底座之间均为一边加有钢珠，另一边用弹簧拉紧，形成活动的连接。
在上述的三维平动台中，还包括设置在所述调节俯仰及转动双层板上的调节转动螺钉。
在上述的三维平动台中，在所述底板和调节俯仰及转动双层板之间设有弹簧和钢珠，且在所述调节俯仰及转动双层板上设有转动旋钮。
在上述的三维平动台中，螺旋测微器的头部形成球头结构。
在上述的三维平动台中，底座均布螺纹孔。
在上述的三维平动台中，滑板通过钢珠滚动摩擦轴承连接在立式拖板上。
由于采用了上述的技术解决方案，解决了工程中的复杂的定位、平移等实际问题，升降的精度高，方便测试者操作。本实用新型通用性强，便于携带，为工程应用提供了一种成本低廉、稳定性好的多自由度调节平台，可广泛应用于精密测量中。
附图说明
图1是现有螺旋升降台的示意图；
图2是现有充气式升降台的示意图；
图3是本实用新型三维台面工作示意图；
图4是本实用新型三维台面工作侧面示意图。
具体实施方式
如图3～4所示，本实用新型它包括由立式拖板3、第二层拖板4、第三层拖板5、调节俯仰及转动双层板7和带有螺纹群孔的底座12依次连接构成的六层五维调节结构，以及形成球头结构的螺旋测微器1和滑板9，滑板9通过钢珠滚动摩擦轴承连接在立式拖板3上，螺旋测微器1的头部8嵌设该滑板9顶部的槽中，其中：由所述立式拖板3、第二层拖板4、第三层拖板5构成含平动一个自由度，所述调节俯仰及转动双层板7含转动和俯仰两个自由度。
在示意图3中可以看出旋转螺旋测微头1，下面的球头8嵌在滑板9的槽中，可以带动滑板在滚珠轴承2上上下稳定平移；同样该套结构按x、y、z三轴布置刚性固定，即第二层和第三层的结构同第一层，合称三维平动装置，之间用螺钉固定立体连接见图4。
如图4所示；三维平动装置、下面两块平板7及底座之间均为一边加有钢珠6，另一边用弹簧10拉紧，形成活动的连接(见图3，有部分弹簧被遮住未标出)，拧动螺钉13，上面的板会绕钢珠产生转动，即可以调节整个三维平动的xz面内的角度；而在底板12和上面的板之间有弹簧和钢珠，转动旋钮11，带动整个台面调节在xy面内的角度，这样就形成了五自由度(x、y、z的平动和xz面内转动及xy面内转动)三维调节平台。
本实用新型具有下列特点：
1)独特的螺旋测微器球头结构，使得滑板9可以精确的上下双向移动，克服一般螺旋测微器只能持续朝一个方向移动的缺陷；
2)底座均布M6螺纹孔(间距50mm)，可以将整个调节台固定在防震台上工作，还可以将被测物或需要提升的物体固定于升降台面上；
3)独特的六层结构(见图4)使得调节的自由度达到五个(一至三层各含一个自由度-平动、第四和第五层含转动和俯仰两个自由度)，称之为五维调节机构；
4)可以通过更换夹持机构(固定在滑板9上)，方便的根据被测物形状改变夹持方式。
5)特有的钢珠滚动摩擦轴承2，摩擦力小，平行移动平稳顺畅。
以上诸实施例仅供说明本实用新型之用，而非对本实用新型的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本实用新型的范畴之内，应由各权利要求限定。而纳入权利要求的范围之内。

Claims (7)

1.一种五自由度三维平动台，其特征在于：它包括由立式拖板(3)、第二层拖板(4)、第三层拖板(5)、调节俯仰及转动双层板(7)和底座(12)依次连接构成的六层五维调节结构，以及螺旋测微器(1)和滑板(9)，所述滑板(9)设在立式拖板(3)上，螺旋测微器(1)的头部(8)嵌设该滑板(9)顶部的槽中，其中：由所述立式拖板(3)、第二层拖板(4)、第三层拖板(5)构成含平动一个自由度，所述调节俯仰及转动双层板(7)含转动和俯仰两个自由度。
2.根据权利要求1所述的三维平动台，其特征在于：所述调节俯仰及转动双层板(7)及底座(12)之间均为一边加有钢珠(6)，另一边用弹簧(10)拉紧，形成活动的连接。
3.根据权利要求2所述的三维平动台，其特征在于：还包括设置在所述调节俯仰及转动双层板(7)上的调节转动螺钉(13)。
4.根据权利要求1所述的三维平动台，其特征在于：在所述底板(12)和调节俯仰及转动双层板(7)之间设有弹簧和钢珠(6)，且在所述调节俯仰及转动双层板(7)上设有转动旋钮(11)。
5.根据权利要求1所述的三维平动台，其特征在于：所述螺旋测微器(1)的头部形成球头结构。
6.根据权利要求1所述的三维平动台，其特征在于：所述底座(12)均布螺纹孔。
7.根据权利要求1所述的三维平动台，其特征在于：所述滑板(9)通过钢珠滚动摩擦轴承连接在立式拖板(3)上。
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