CN104002266A - 一种浮动式4自由度调心装置及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种浮动式4自由度调心装置，其特征在于：基座上设有浮动装置，浮动装置上设有锁紧装置和导向槽。使用时，所述的浮动装置为设备或机械零部件的安装基面，安装基面可以沿着基面内x轴方向进行移动，所述的调节球通过螺纹安装在基座上，旋转调节球可实现调节球最突出点与基面见的距离，从而实现了与之接触的设备、机械零部件安装基面的法线z轴方向的移动。所述的浮动装置以调节球为支点，可以实现安装基面绕x、y轴的旋转。所述的浮动装置，在位置精度调节完成后，通过锁紧装置固定设备或机械零部件，最终实现设备、机械零部件队中、调心的目的，由于可以随意调节4自由度，使得产品的使用范围更为广泛，调心方式更为简便。

Description

一种浮动式4自由度调心装置及其使用方法
技术领域
本发明涉及定位装置的技术领域，具体地说是一种浮动式4自由度调心装置及其使用方法。
背景技术
目前，设备、机械零部件安装时，如果有安装精度要求，那么就要提高安装基座的尺寸和位置精度，这样同时也会成倍增加成本和加工难度。普通安装只通过使用垫铁、垫片或长圆螺孔进行调节的方法，调节能力有限，不能满足多自由度的对中调节，降低了设备的安装精度，影响设备的工作效率和加工质量。同时，现有调心装置在调整时存在调试不便，精度较差，调整方式繁琐的缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种改进的浮动式4自由度调心装置及其使用方法，它可克服现有技术中无法满足设备、机械零部件的调心要求，特别是在内部狭小空间内的调心要求的一些不足，特别是调心方式繁琐，而且精度较差。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种浮动式4自由度调心装置，它主要包括基座，其特征在于：基座上设有浮动装置，浮动装置上设有锁紧装置和导向槽。
一种浮动式4自由度调心装置的使用方法，其特征在于：所述的使用方法如下：a、将调心装置的浮动装置沿X轴方向移动，移动时，滑块沿着导向槽移动，使得浮动装置实现x轴方向自由度的调整；b、浮动装置沿z轴方向距离进行调节，旋转调节球以调节调节球与基座之间的距离，使得浮动装置实现Z轴方向自由度的调整；c、调整调节球两侧螺栓的伸出长度，使浮动装置以调节球为中心，绕着x轴或y轴旋转，从而实现浮动装置沿x轴或y轴的旋转自由度。
使用时，所述的浮动装置为设备或机械零部件的安装基面，安装基面可以沿着基面内x轴方向进行移动，所述的调节球通过螺纹安装在基座上，旋转调节球可实现调节球最突出点与基面见的距离，从而实现了与之接触的设备、机械零部件安装基面的法线z轴方向的移动。所述的浮动装置以调节球为支点，可以实现安装基面绕x、y轴的旋转。所述的浮动装置，在位置精度调节完成后，通过锁紧装置固定设备或机械零部件，最终实现设备、机械零部件队中、调心的目的，由于可以随意调节4自由度，使得产品的使用范围更为广泛，调心方式更为简便。
附图说明
图1为本发明一实施例的结构示意图。
图2 为本发明x、z轴方向及绕z轴自由度调节示意图。
图3 为本发明的x轴方向调节原理示意图。
图4为为图3中A-A向的滑块局部放大结构示意图。
图5 为本发明调节球示意图。
图6 为本发明锁紧装置示意图。
图7为本发明锁紧装置又一局部结构示意图。
具体实施方式：
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
各附图中标号表示如下：1基座，2调节球，3浮动装置，4锁紧装置，5设备或机械零部件，6要求同心的零件，7滑块，8导向槽、9锁紧螺栓、10中心孔。
本发明所述的一种浮动式4自由度调心装置，它主要包括基座，其与现有技术的区别在于：基座上设有浮动装置，浮动装置上设有锁紧装置和导向槽。基座与浮动装置之间通过调节球相连，调节球通过螺栓固定在基座上，所述的调节球共有1个，直径20～50mm，设置于基座的中部。导向槽内设有T形或者V形调节滑块，滑块上设有中心孔，所述的锁紧装置上设有锁紧螺栓，锁紧螺栓与基座相连，锁紧螺栓在基座的四个角上对称设置，锁紧螺栓与中心孔相配合并用螺母进行固定。
锁紧螺栓穿过滑块的中心孔，松开锁紧螺栓，沿导向槽平移浮动装置（滑块不动），实现设备平移自由度的调节。锁紧螺栓穿过滑块中心孔，螺母压紧后，有足够刚度的浮动装置以调节球为支点，在螺栓压紧力作用下和基座实现固定。滑块设在浮动装置的导向槽之间，在上下两个螺母的压紧下，靠摩擦力防松，最终达到整个设备的锁紧目的。
一种浮动式4自由度调心装置的使用方法如下：a、将调心装置的浮动装置沿X轴方向移动，移动时，滑块沿着导向槽移动，使得浮动装置实现x轴方向自由度的调整；b、浮动装置沿z轴方向距离进行调节，旋转调节球以调节调节球与基座之间的距离，使得浮动装置实现Z轴方向自由度的调整；c、调整调节球两侧螺栓的伸出长度，使浮动装置以调节球为中心，绕着x轴或y轴旋转，从而实现浮动装置沿x轴或y轴的旋转自由度。
采用上述技术方案后，具有如下优点：
1.  所述浮动装置，在安装基面内可以实现x轴方向的移动，具有1个自由度。
2.  安装在基座的上调节球，通过螺纹实现调节球最突出端距离基座平面的距离，具有z轴方向的一个移动自由度。
3.  安装基面以调节球为支点，可以实现绕安装基面内x、y轴旋转，具有两个旋转自由度。
4.  所述浮动装置在完成4个或小于4个自由度的调节之后，锁紧装置可以实现将4个自由度固定，长久保持设备或机械零部件的安装精度。
5.  浮动装置可以实现各种位置，特别是狭小空间内的设备、机械零部件队中、调心操作。
6.  所述浮动装置降低了设备或机械零部件安装对设备安装基座的精度的要求，调节灵活方便。
实施中，T形调节滑块，安装在导向槽内，比单独使用条形孔更加方便调节。旋转调节球，调节其螺栓的伸出长度，可以调整调节球与基座表面的距离，实现z轴方向的坐标的调节。调节锁紧装置螺栓的长度，浮动装置以调节球为支点，可以绕着x轴和z轴旋转，实现两个旋转自由度的调节，具体来说调整调节球两侧螺栓的伸出长度，如调节球一侧螺栓伸出L，另一侧缩短L，则浮动装置将以调节球为中心，绕着某一个轴（如x轴或y轴）旋转一定的角度，从而实现浮动装置沿某个轴的旋转自由度。设备或零部件的位置调整完毕后，旋紧锁紧装置上的锁紧螺母，固定设备的调节精度。
本发明安装于设备或机械零部件基座1上方，使用时，根据需要沿着x轴方向移动所述的浮动装置3，此时T形滑块7将沿着导向槽8移动，可以防止出现倾斜影响移动的现象，通过上述操作可以实现x轴方向自由度的调整。调节球2通过螺栓固定在基座1上，位于所述的浮动装置3下方，旋转调节球2可以调节其伸出长度，实现调节球在z轴方向上距离的调节，从而也实现了所述浮动装置3沿着z轴方向距离的调节。对称调节浮动装置上左右、上下位置锁紧装置4螺栓的长度，浮动装置3将会以调节球2为支点，实现浮动装置3绕着x轴和y轴旋转，改变设备的中心坐标位置，实现调心的目的。
上述发明实现了浮动装置4个自由度的自由调节，降低了设备或机械零部件安装对设备基座设计精度的要求，降低了加工成本，同时还解决了狭小空间内设备或机械零部件安装精度的调整问题，方便操作，调高了效率。比如，在容一个容器内部有个同心度要求φ0.05mm的密封部件，部件安装在一个气缸上，气缸伸缩实现同心部件的接触和断开。由于容器体积有限，只设计有很小的手孔，操作十分不方便。而且，设备基座是在安装孔加工完成后，再焊接在容器上，如果只想通过提高气缸安装基座的精度实现，则非常困难。采用4自由度调心装置后，那么就可以通过平移、旋转自由度的调节，达到密封部件的同心度要求，不仅方便人工调节，还能避免因为汽缸安装底座位置精度不够，影响同心要求，甚至结构报废的现象发生。

Claims (7)

1.一种浮动式4自由度调心装置，它主要包括基座和浮动，其特征在于：基座上设有浮动装置，浮动装置上设有锁紧装置和导向槽。
2.根据权利要求1所述的一种浮动式4自由度调心装置，其特征在于：基座与浮动装置之间通过调节球相连，调节球通过设在调节球两侧的螺栓固定在基座上，所述的调节球共有1个，直径20～50mm，设置于基座的中部。
3.根据权利要求1所述的一种浮动式4自由度调心装置，其特征在于：导向槽内设有T形或者V形调节滑块，滑块上设有中心孔，所述的锁紧装置上设有锁紧螺栓，锁紧螺栓与基座相连，锁紧螺栓在基座的四个角上对称设置，锁紧螺栓与中心孔相配合并用螺母进行固定。
4.一种浮动式4自由度调心装置的使用方法，其特征在于：所述的使用方法如下：a、将调心装置的浮动装置沿X轴方向移动，移动时，滑块沿着导向槽移动，使得浮动装置实现x轴方向自由度的调整；b、浮动装置沿z轴方向距离进行调节，旋转调节球以调节调节球与基座之间的距离，使得浮动装置实现Z轴方向自由度的调整；c、调整调节球两侧螺栓的伸出长度，使浮动装置以调节球为中心，绕着x轴或y轴旋转，从而实现浮动装置沿x轴或y轴的旋转自由度。
5.根据权利要求4所述的一种浮动式4自由度调心装置的使用方法，其特征在于：调心装置设有基座，基座上设有浮动装置，浮动装置上设有锁紧装置和导向槽。
6.根据权利要求5所述的一种浮动式4自由度调心装置的使用方法，其特征在于：基座与浮动装置之间通过调节球相连，调节球通过设在调节球两侧的螺栓固定在基座上，所述的调节球共有1个，直径20～50mm，设置于基座的中部。
7.根据权利要求5所述的一种浮动式4自由度调心装置的使用方法，其特征在于：导向槽内设有T形或者V形调节滑块，滑块上设有中心孔，所述的锁紧装置上设有锁紧螺栓，锁紧螺栓与底座相连，锁紧螺栓在底座的四个角上对称设置，锁紧螺栓与中心孔相配合并用螺母进行固定。
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