一種改進(jìn)型小型精密檢測(cè)用二維翻轉(zhuǎn)裝置的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明屬于計(jì)量用工裝技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種改進(jìn)型小型精密檢測(cè)用二維翻轉(zhuǎn)裝置，目的是解決現(xiàn)有二維轉(zhuǎn)臺(tái)使用中部框架支撐，對(duì)工件測(cè)量產(chǎn)生干擾的問(wèn)題。它包括底板、對(duì)頂系統(tǒng)和工裝夾具，其中，底板安裝對(duì)頂系統(tǒng)，工裝夾具安裝在底板上方，用于安裝待測(cè)工件；對(duì)頂系統(tǒng)安裝在底板上，帶動(dòng)待測(cè)工件分別繞x和y兩軸旋轉(zhuǎn)，在多個(gè)工位精確定位，實(shí)現(xiàn)對(duì)待測(cè)工件多個(gè)面的檢測(cè)。本發(fā)明采用使用雙頂針系統(tǒng)的對(duì)頂系統(tǒng)和工裝夾具，實(shí)現(xiàn)待測(cè)工件分別繞x和y軸精確翻轉(zhuǎn)多個(gè)工位，從而可實(shí)現(xiàn)對(duì)待測(cè)工件多個(gè)面所需的檢測(cè)進(jìn)行有效定位，解決了現(xiàn)有二維轉(zhuǎn)臺(tái)使用中部框架支撐、對(duì)工件測(cè)量產(chǎn)生干擾的問(wèn)題，重復(fù)定位精度可達(dá)0.01mm。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種改進(jìn)型小型精密檢測(cè)用二維翻轉(zhuǎn)裝置
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明屬于計(jì)量用工裝技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種改進(jìn)型小型精密檢測(cè)用二維翻轉(zhuǎn)
目.ο
【背景技術(shù)】
[0003]世界上的臺(tái)轉(zhuǎn)臺(tái)是1945年由美國(guó)麻省理工學(xué)院儀表實(shí)驗(yàn)室(MITInstrumentat1nlab)研制成功的，定為A型轉(zhuǎn)臺(tái)，采用普通滾珠軸承，用交流力矩電機(jī)驅(qū)動(dòng)，角位置測(cè)量元件采用滾珠與微動(dòng)開(kāi)關(guān)，由于采用的元件精度比較低，加上沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)可以借鑒，該轉(zhuǎn)臺(tái)存在許多缺點(diǎn)，精度也只能達(dá)到角分級(jí)，實(shí)際上沒(méi)有投入使用。隨后，美國(guó)的歐思一伊利諾斯公司的菲克(Fecker)系統(tǒng)分公司又研制出了T-800型伺服轉(zhuǎn)臺(tái)，它標(biāo)志著美國(guó)的轉(zhuǎn)臺(tái)設(shè)計(jì)已經(jīng)達(dá)到了一個(gè)新水平。六十年代開(kāi)始對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)的重要部件如軸承、驅(qū)動(dòng)馬達(dá)和監(jiān)測(cè)元件進(jìn)行了系統(tǒng)的改進(jìn)，研制成功了專(zhuān)用于轉(zhuǎn)臺(tái)的空氣軸承和液壓軸承，大調(diào)速比、高精度的液壓馬達(dá)和高分辨率的檢測(cè)元件，把轉(zhuǎn)臺(tái)的技術(shù)水平推向了一個(gè)新臺(tái)階。同時(shí)誕生了一些專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)轉(zhuǎn)臺(tái)的公司，如美國(guó)的CGC(Contraves-Goerz Corporat1n現(xiàn)己改組)公司、Carco公司(Carco Electronics，現(xiàn)已并入歐洲的Acutronic公司)、德國(guó)的MBB公司等。
[0004]按照轉(zhuǎn)臺(tái)臺(tái)面所復(fù)現(xiàn)的角運(yùn)動(dòng)的自由度區(qū)分，可分為:單軸，雙軸，三軸及五軸轉(zhuǎn)臺(tái)。其中二維轉(zhuǎn)臺(tái)在工業(yè)和軍事上廣泛應(yīng)用。根據(jù)用途不同雙軸精密伺服轉(zhuǎn)臺(tái)結(jié)構(gòu)形式各不相同，二軸轉(zhuǎn)臺(tái)又可分為地平式、赤道式。地平式又分為U型結(jié)構(gòu)、T型結(jié)構(gòu)、球形結(jié)構(gòu)。但無(wú)論哪種結(jié)構(gòu)它們共同的特點(diǎn)是有兩個(gè)正交的精密回轉(zhuǎn)軸系及足夠的系統(tǒng)剛度，其造價(jià)極其昂貴。另外，這種大型轉(zhuǎn)臺(tái)其中一個(gè)回轉(zhuǎn)軸系往往由一中部框架支撐，這種與一個(gè)回轉(zhuǎn)軸系相固定的框架支撐在用于小型工件的精密計(jì)量時(shí)，對(duì)工件的有效測(cè)量產(chǎn)生極大的干擾。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有二維轉(zhuǎn)臺(tái)使用中部框架支撐，對(duì)工件測(cè)量產(chǎn)生干擾的問(wèn)題，提供一種改進(jìn)型小型精密檢測(cè)用二維翻轉(zhuǎn)裝置。
[0006]本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的:
一種小型精密檢測(cè)用二維翻轉(zhuǎn)裝置，包括底板、對(duì)頂系統(tǒng)和工裝夾具，其中，底板安裝對(duì)頂系統(tǒng)，工裝夾具安裝在底板上方，用于安裝待測(cè)工件;對(duì)頂系統(tǒng)安裝在底板上，帶動(dòng)待測(cè)工件分別繞X和y兩軸旋轉(zhuǎn)，在多個(gè)工位精確定位，實(shí)現(xiàn)對(duì)待測(cè)工件多個(gè)面的檢測(cè)。
[0007]所述的對(duì)頂系統(tǒng)包括兩套頂針系統(tǒng)，兩套頂針系統(tǒng)垂直安裝。
[0008]所述的每套頂針系統(tǒng)均包括頂針系統(tǒng)安裝座、頂針伸縮單元、轉(zhuǎn)動(dòng)單元、精確定位單元和頂針;其中，頂針系統(tǒng)安裝座為垂直于底板的矩形板，板上開(kāi)孔，安裝頂針伸縮單元；轉(zhuǎn)動(dòng)單元包括傳動(dòng)輪和傳動(dòng)條，傳動(dòng)條安裝在傳動(dòng)輪下方;頂針伸縮單元包括一級(jí)套筒、滑動(dòng)芯軸和無(wú)縫隙轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，一級(jí)套筒安裝在傳動(dòng)輪內(nèi)部，與傳動(dòng)輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)，滑動(dòng)芯軸安裝在一級(jí)套筒內(nèi)，無(wú)縫隙轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)與一級(jí)套筒和滑動(dòng)芯軸連接，將一級(jí)套筒的轉(zhuǎn)動(dòng)無(wú)縫隙傳遞給滑動(dòng)芯軸，使其與一級(jí)套筒同步無(wú)隙轉(zhuǎn)動(dòng);精確定位單元包括分度盤(pán)和定位器，分度盤(pán)為外緣開(kāi)有若干豁口的圓盤(pán)，它套裝在一級(jí)套筒外側(cè)，與一級(jí)套筒一起轉(zhuǎn)動(dòng)，為其提供定位;定位器安裝在底板上，在分度盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)將其固定;頂針的一端與滑動(dòng)芯軸的端部連接，當(dāng)滑動(dòng)芯軸伸出時(shí)，頂針頂緊工件板，將其固定。
[0009]所述的第一套頂針系統(tǒng)包括第一套頂針系統(tǒng)包括第一頂針系統(tǒng)安裝座、第一頂針伸縮單元、第一轉(zhuǎn)動(dòng)單元、第一精確定位單元和第一頂針。
[0010]所述的第一頂針系統(tǒng)安裝座安裝在底板一側(cè)，第一頂針系統(tǒng)安裝座的長(zhǎng)棱方向與底板的短邊方向平行;第一頂針系統(tǒng)安裝座固定在底板上，長(zhǎng)邊方向與底板的短邊方向平行;第一頂針系統(tǒng)安裝座上開(kāi)有對(duì)應(yīng)的通孔，用于安裝第一頂針伸縮單元;第一轉(zhuǎn)動(dòng)單元包括第一傳動(dòng)條和第一傳動(dòng)輪;其中，第一傳動(dòng)條為條帶狀，它的一端伸入第一傳動(dòng)輪下與第一傳動(dòng)輪壓緊。
[0011 ]所述的第一傳動(dòng)輪包括轉(zhuǎn)輪和軸承，轉(zhuǎn)輪套裝在軸承上。
[0012]所述的第一頂針伸縮單元包括第一一級(jí)套筒、第一滑動(dòng)芯軸和無(wú)縫隙轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)；其中，第一一級(jí)套筒為圓筒狀，在它的中部上部開(kāi)孔，它套裝在第一滑動(dòng)芯軸外，一端安裝在第一傳動(dòng)輪的軸承內(nèi)圈中，另一端穿過(guò)安裝在第一頂針系統(tǒng)安裝座的通孔內(nèi)的軸承內(nèi)，它在第一傳動(dòng)輪的帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng);無(wú)縫隙轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括第一二級(jí)套筒和第一滑輪組，第一二級(jí)套筒為“U”字形，第一二級(jí)套筒的頂部?jī)蓚?cè)高度不同，第一二級(jí)套筒內(nèi)部套裝在第一一級(jí)套筒外側(cè)，隨第一一級(jí)套筒轉(zhuǎn)動(dòng);第一滑輪組包括一根回轉(zhuǎn)軸和串聯(lián)在回轉(zhuǎn)軸頂部的兩個(gè)滑輪;第一個(gè)滑輪和第二個(gè)滑輪分別與第一二級(jí)套筒的兩側(cè)滾動(dòng)連接，回轉(zhuǎn)軸的底部穿過(guò)第一一級(jí)套筒上的通孔安裝在第一滑動(dòng)芯軸上;第一滑動(dòng)芯軸穿過(guò)第一頂針系統(tǒng)安裝座上的通孔。
[0013]所述的第一精確定位單元包括第一分度盤(pán)、第一定位器和第一主軸套筒;其中，第一分度盤(pán)為在外側(cè)面均布有4個(gè)分度槽的圓盤(pán)狀，它固定在第一一級(jí)套筒的外表面，一端頂在第一二級(jí)套筒上，另一端通過(guò)套裝在第一一級(jí)套筒外側(cè)的圓筒狀部件固定，限制其在第一主軸軸線方向的滑動(dòng)，進(jìn)而保證第一定位器在精確定位過(guò)程中精確頂入第一分度盤(pán)外側(cè)面的分度槽內(nèi)；第一定位器為帶有底板的條板狀結(jié)構(gòu)，在板的前端設(shè)有錐形凸起，測(cè)量時(shí)，第一定位器的凸起卡在第一分度盤(pán)的分度槽中，實(shí)現(xiàn)精確定位。
[0014]本發(fā)明的有益效果在于:
本發(fā)明采用使用雙頂針系統(tǒng)的對(duì)頂系統(tǒng)和工裝夾具，實(shí)現(xiàn)待測(cè)工件分別繞X和y軸精確翻轉(zhuǎn)多個(gè)工位，從而可實(shí)現(xiàn)對(duì)待測(cè)工件多個(gè)面所需的檢測(cè)進(jìn)行有效定位，解決了現(xiàn)有二維轉(zhuǎn)臺(tái)使用中部框架支撐、對(duì)工件測(cè)量產(chǎn)生干擾的問(wèn)題，重復(fù)定位精度可達(dá)0.01mm。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是本發(fā)明的一種改進(jìn)型小型精密檢測(cè)用二維翻轉(zhuǎn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明的第一頂針系統(tǒng)安裝座內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理圖；
圖3是本發(fā)明的第二頂針系統(tǒng)安裝座內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理圖；
圖中:1.底板，2.工件板，3.第一托板，4.待測(cè)工件，5.第一頂針，6.第一頂針系統(tǒng)安裝座，7.第二托板，8.第二頂針，9.第二頂針系統(tǒng)安裝座，10.第一定位器，11.第一滑動(dòng)芯軸，12.第一一級(jí)套筒，13.第一分度盤(pán)，14.第一滑輪組，15.第一傳動(dòng)輪，16.第一二級(jí)套筒，17.第一傳動(dòng)條，18.第二傳動(dòng)條，19.第二二級(jí)套筒，20.第二定位器，21.第二滑動(dòng)芯軸，22.第二分度盤(pán)，23.第二滑輪組，24.第二傳動(dòng)輪，25.第二一級(jí)套筒。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的一種改進(jìn)型小型精密檢測(cè)用二維翻轉(zhuǎn)裝置進(jìn)行介紹: 一種改進(jìn)型小型精密檢測(cè)用二維翻轉(zhuǎn)裝置，包括底板I，對(duì)頂系統(tǒng)和工裝夾具，其中，底板為板狀，底板安裝在工作臺(tái)上，用于安裝對(duì)頂系統(tǒng)，它的中部開(kāi)孔，在孔中安裝透明板，作為圖像觀測(cè)窗口。工件板2安裝在底板I上方，用于安裝待測(cè)工件4，它為板狀，外形與待測(cè)工件4的尺寸相一致，在工件板2的外側(cè)開(kāi)有若干盲孔。對(duì)頂系統(tǒng)安裝在底板I上，用于帶動(dòng)待測(cè)工件4分別繞X和y兩軸旋轉(zhuǎn)，在多個(gè)工位精確定位，實(shí)現(xiàn)對(duì)待測(cè)工件4多個(gè)面的檢測(cè)。
[0017]在本實(shí)施例中，對(duì)頂系統(tǒng)包括兩套頂針系統(tǒng)，兩套頂針系統(tǒng)垂直安裝。每套頂針系統(tǒng)均包括安裝座、頂針伸縮單元、轉(zhuǎn)動(dòng)單元、精確定位單元和頂針。其中，第一頂針系統(tǒng)安裝座6和第二頂針系統(tǒng)安裝座9為垂直于底板的矩形板，板上開(kāi)孔，安裝頂針伸縮單元;第一轉(zhuǎn)動(dòng)單元包括第一傳動(dòng)輪13和第一傳動(dòng)條17，第一傳動(dòng)條17安裝在第一傳動(dòng)輪15下方;第一頂針伸縮單元包括第一一級(jí)套筒12、第一滑動(dòng)芯軸11和第一無(wú)縫隙轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，第一一級(jí)套筒12安裝在第一傳動(dòng)輪15內(nèi)部，與第一傳動(dòng)輪15—起轉(zhuǎn)動(dòng)，第一滑動(dòng)芯軸11安裝在第一一級(jí)套筒12內(nèi)，第一無(wú)縫隙轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)與第一一級(jí)套筒12和第一滑動(dòng)芯軸11連接，將第一一級(jí)套筒12的轉(zhuǎn)動(dòng)無(wú)縫隙傳遞給第一滑動(dòng)芯軸11，使其與第一一級(jí)套筒12同步無(wú)隙轉(zhuǎn)動(dòng);第一精確定位單元包括第一分度盤(pán)13和第一定位器10，第一分度盤(pán)13為外緣開(kāi)有若干豁口的圓盤(pán)，它套裝在第一一級(jí)套筒12外側(cè)，與第一一級(jí)套筒12—起轉(zhuǎn)動(dòng)，為其提供定位;第一定位器10安裝在底板I上，在第一分度盤(pán)13轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)將其固定;第一頂針5的一端與第一滑動(dòng)芯軸11的端部連接，當(dāng)?shù)谝换瑒?dòng)芯軸11伸出時(shí)，第一頂針5頂緊工件板2，將其固定。
[0018]工裝夾具包括工件板2和第一托板3，第二托板7，工件板2整體與待測(cè)工件4的形狀一致，在工件板2外側(cè)相鄰的側(cè)面上開(kāi)有盲孔，盲孔形狀與頂針頭部一致。第一托板3與第二托板7安裝在底板I上，在第一頂針5或第二頂針8未固定工件板2前支撐工件板2，在第一頂針5或第二頂針8固定工件板2后移出工件板2旋轉(zhuǎn)空間。
[0019]其中，第一頂針系統(tǒng)安裝座6和第二頂針系統(tǒng)安裝座9為盒狀，頂部開(kāi)口，在其長(zhǎng)棱所在的兩個(gè)側(cè)面上開(kāi)有對(duì)應(yīng)的通孔，用于安裝頂針伸縮單元;第一頂針系統(tǒng)安裝座6和第二頂針系統(tǒng)安裝座9安裝在底板I上。第一轉(zhuǎn)動(dòng)單元和第二轉(zhuǎn)動(dòng)單元安裝在第一頂針系統(tǒng)安裝座6和第二頂針系統(tǒng)安裝座9內(nèi)，分別延第一頂針系統(tǒng)安裝座6和第二頂針系統(tǒng)安裝座9長(zhǎng)棱方向布置，分別與第一頂針伸縮單元和第二頂針伸縮單元連接，為頂針伸縮單元提供動(dòng)力。第一精確定位單元和第二精確定位單元安分別裝在第一頂針系統(tǒng)安裝座6和第二頂針系統(tǒng)安裝座9長(zhǎng)棱所在的側(cè)面上，分別套裝在第一頂針伸縮單元和第二頂針伸縮單元外側(cè)，為工件板2旋轉(zhuǎn)精確定位。第一頂針5和第二頂針8的一端分別固定安裝在第一頂針伸縮單元和第二頂針伸縮單元的頭部，另一端伸入工件板2外側(cè)盲孔內(nèi)，帶動(dòng)工件板2旋轉(zhuǎn)定位。
[0020]如圖1所示，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，底板I為矩形板狀，長(zhǎng)660mm，寬440mm，中部開(kāi)有矩形通孔，在矩形通孔中安裝透明PC板，以便對(duì)待測(cè)工件4進(jìn)行影像測(cè)量。
[0021]第一套頂針系統(tǒng)包括第一頂針系統(tǒng)安裝座6、第一頂針伸縮單元、第一轉(zhuǎn)動(dòng)單元、第一精確定位單元、第一頂針5。其中，第一頂針系統(tǒng)安裝座6為開(kāi)口的盒狀，它安裝在底板I一側(cè)，第一頂針系統(tǒng)安裝座6的長(zhǎng)棱方向與底板I的短邊方向平行。第一頂針系統(tǒng)安裝座6上開(kāi)有通孔，用于安裝第一頂針伸縮單元。第一轉(zhuǎn)動(dòng)單元包括第一傳動(dòng)條17和第一傳動(dòng)輪15。其中，第一傳動(dòng)條17為條帶狀，它的一端伸入第一傳動(dòng)輪15下，與第一傳動(dòng)輪15壓緊。第一傳動(dòng)輪15包括轉(zhuǎn)輪和軸承，轉(zhuǎn)輪套裝在軸承上。
[0022]第一頂針伸縮單元包括第一一級(jí)套筒12、第一滑動(dòng)芯軸11和第一無(wú)縫隙轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。其中，第一一級(jí)套筒12為圓筒狀，在它的中部上部開(kāi)孔，它套裝在第一滑動(dòng)芯軸11外，一端安裝在第一傳動(dòng)輪15的軸承內(nèi)圈中，另一端穿過(guò)安裝在第一頂針系統(tǒng)安裝座6的通孔內(nèi)的軸承內(nèi)，它在第一傳動(dòng)輪15的帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)。第一無(wú)縫隙轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括第一二級(jí)套筒16和第一滑輪組14，第一二級(jí)套筒16為“U”字形，第一二級(jí)套筒16的頂部?jī)蓚?cè)高度不同，第一二級(jí)套筒16內(nèi)部套裝在第一一級(jí)套筒12外側(cè)，隨第一一級(jí)套筒12轉(zhuǎn)動(dòng)。第一滑輪組14包括一根回轉(zhuǎn)軸和串聯(lián)在回轉(zhuǎn)軸頂部的兩個(gè)滑輪。第一個(gè)滑輪和第二個(gè)滑輪分別與第一二級(jí)套筒16的兩側(cè)滾動(dòng)連接，回轉(zhuǎn)軸的底部穿過(guò)第一一級(jí)套筒12上的通孔安裝在第一滑動(dòng)芯軸11上。第一滑動(dòng)芯軸11穿過(guò)第一頂針系統(tǒng)安裝座6上的通孔。
[0023]第一精確定位單元包括第一分度盤(pán)13和第一定位器10。其中，第一分度盤(pán)13為在外側(cè)面均布有若干個(gè)個(gè)分度槽的圓盤(pán)狀，它固定在第一一級(jí)套筒12的外表面，一端頂在第一二級(jí)套筒16上，限制其在第一主軸軸線方向的滑動(dòng)，進(jìn)而保證第一定位器10在精確定位過(guò)程中精確頂入第一分度盤(pán)13外側(cè)面的分度槽內(nèi)。第一定位器10為條板狀結(jié)構(gòu)，在板的前端設(shè)有錐形凸起，測(cè)量時(shí)，第一定位器10的凸起卡在第一分度盤(pán)13的分度槽中，實(shí)現(xiàn)精確定位。頂針包括第一頂針5和第二頂針8。其中，第一頂針5的一端與第一滑動(dòng)芯軸11的端部連接，第一滑動(dòng)芯軸11伸出后，第一頂針5的頭部伸入工件板短邊所在一側(cè)的盲孔內(nèi)。
[0024]第二套頂針系統(tǒng)包括第二頂針系統(tǒng)安裝座9、第二頂針伸縮單元、第二轉(zhuǎn)動(dòng)單元、第二精確定位單元和第二頂針8。其中，第二頂針系統(tǒng)安裝座9安裝在基座另一側(cè)，第二頂針系統(tǒng)安裝座9的長(zhǎng)棱方向與底板I的短邊方向垂直，第二頂針系統(tǒng)安裝座9所在的一側(cè)與第一頂針系統(tǒng)安裝座安裝第一分度盤(pán)13—側(cè)側(cè)面外部端面貼合。第二頂針系統(tǒng)安裝座9上開(kāi)有通孔，用于安裝第二頂針伸縮單元。第二傳動(dòng)單元包括第二傳動(dòng)條18和第二傳動(dòng)輪24;第二頂針伸縮單元包括第二一級(jí)套筒19、第二滑動(dòng)芯軸21和第二無(wú)縫隙轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。第二無(wú)縫隙轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括第二二級(jí)套筒25和第二滑輪組23。
[0025]第二套頂針系統(tǒng)各單元組成和工作原理與第一套頂針系統(tǒng)完全一致。第二頂針系統(tǒng)的第二頂針8的頭部伸入工件板長(zhǎng)邊所在一側(cè)的盲孔內(nèi)。
[0026]工件板2為矩形板狀，在底板I及第二頂針系統(tǒng)安裝座9上分別設(shè)有第一托板3和第二托板7，兩個(gè)托板均可移動(dòng)，第一托板3和第二托板7的伸出或縮回分別為工件板2提供初步定位和翻轉(zhuǎn)空間。
[0027]工作時(shí)，將待測(cè)工件定位于工件板I上，將定位有工件的工件板I放在托板11上;托板11可對(duì)工件板I進(jìn)行初定位，使其始終處于兩對(duì)頂針可自動(dòng)夾緊的范圍之內(nèi)。
[0028]對(duì)工件板2進(jìn)行初步裝夾后，根據(jù)所需要的翻轉(zhuǎn)方向，使與其相關(guān)聯(lián)的頂針伸出，另外一個(gè)頂針及兩個(gè)托板收回。工件可繞已頂出的頂針軸線方向翻轉(zhuǎn)至分度盤(pán)所決定的多個(gè)工位中的任意一個(gè)并進(jìn)行精確定位。
[0029]工件再繞每個(gè)軸向的精確翻轉(zhuǎn)均分為初步翻轉(zhuǎn)及精確定位兩個(gè)過(guò)程;下面以第一套頂針系統(tǒng)為例將該精確翻轉(zhuǎn)過(guò)程進(jìn)行描述。
[0030]如圖2所示，初步翻轉(zhuǎn)過(guò)程中第一傳動(dòng)條17直線伸出，帶動(dòng)第一傳動(dòng)輪轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)檢測(cè)工位所需的初步角度。第一傳動(dòng)輪15可帶動(dòng)第一一級(jí)套筒12單向轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而通過(guò)第一滑輪組14帶動(dòng)第一滑動(dòng)芯軸11同步且無(wú)隙轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)檢測(cè)工位所需的初步角度。初步翻轉(zhuǎn)過(guò)程結(jié)束后，將第一定位器10頂入分度槽實(shí)現(xiàn)精確定位。整個(gè)過(guò)程第一一級(jí)套筒12和第一二級(jí)套筒16相互固定，第一二級(jí)套筒16可通過(guò)滑輪組帶動(dòng)第一滑動(dòng)芯軸11實(shí)現(xiàn)略小于分度盤(pán)側(cè)面相鄰分度槽間隔角度的無(wú)隙翻轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)第一頂針5及待測(cè)工件4實(shí)現(xiàn)無(wú)隙翻轉(zhuǎn)精確定位，且由于第一傳動(dòng)輪與第一一級(jí)套筒相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的單向性使精確定位過(guò)程的微小轉(zhuǎn)動(dòng)與為初步旋轉(zhuǎn)提供動(dòng)力的傳動(dòng)系統(tǒng)互不干涉。
[0031 ]該發(fā)明可實(shí)現(xiàn)任意位置的翻轉(zhuǎn)及定位。兩個(gè)方向翻轉(zhuǎn)原理相同。
[0032]如圖3所示，當(dāng)需要換向翻轉(zhuǎn)時(shí)，待測(cè)工件4及工件板2會(huì)回到復(fù)位狀態(tài)即人工放置工件板2的初始位置，然后第一托板3和第二托板7伸出，與此同時(shí)第一頂針5收回，第二頂針8頂出；當(dāng)工件板2被第二頂針8完全裝夾后，第一托板3和第二托板7收回，完成換向裝夾。上述過(guò)程第二分度盤(pán)22—直處在被第二定位器20頂緊的狀態(tài)，當(dāng)待測(cè)工件4需要繞該方向翻轉(zhuǎn)時(shí)第二傳動(dòng)條18帶動(dòng)第二傳動(dòng)輪24轉(zhuǎn)動(dòng)，第二傳動(dòng)輪24與第二一級(jí)套筒25相互固定，第二一級(jí)套筒25與第二分度盤(pán)22及第二二級(jí)套筒19相互固定;第二滑輪組23通過(guò)第二一級(jí)套筒25上側(cè)的開(kāi)口與第二滑動(dòng)芯軸21固定;第二滑輪組23上串聯(lián)的兩滑輪分別與第二二級(jí)套筒19向上開(kāi)口的兩內(nèi)側(cè)面滾動(dòng)連接。第二傳動(dòng)輪24通過(guò)上述結(jié)構(gòu)帶動(dòng)第二滑動(dòng)芯軸21旋轉(zhuǎn)至一個(gè)工位所需的角度，然后第二定位器20將第二分度盤(pán)22頂緊實(shí)現(xiàn)精確定位。上述過(guò)程，第二頂針8與第二滑動(dòng)芯軸21固定鏈接，從而帶動(dòng)第二頂針8上所裝夾的工件板2和待測(cè)工件4 一起轉(zhuǎn)動(dòng)并實(shí)現(xiàn)精確定位。
[0033]本裝置采用頂針系統(tǒng)和工裝夾具，實(shí)現(xiàn)待測(cè)工件分別繞X和y軸精確翻轉(zhuǎn)多個(gè)工位，實(shí)現(xiàn)對(duì)待測(cè)工件多個(gè)面所需的檢測(cè)進(jìn)行有效定位，解決了現(xiàn)有二維轉(zhuǎn)臺(tái)使用中部框架支撐、對(duì)工件測(cè)量產(chǎn)生干擾的問(wèn)題，重復(fù)定位精度可達(dá)0.01_。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種改進(jìn)型小型精密檢測(cè)用二維翻轉(zhuǎn)裝置，包括底板、對(duì)頂系統(tǒng)和工裝夾具，其中，底板安裝對(duì)頂系統(tǒng)，工裝夾具安裝在底板上方，用于安裝待測(cè)工件;對(duì)頂系統(tǒng)安裝在底板上，帶動(dòng)待測(cè)工件分別繞X和y兩軸旋轉(zhuǎn)，在多個(gè)工位精確定位，實(shí)現(xiàn)對(duì)待測(cè)工件多個(gè)面的檢測(cè)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改進(jìn)型小型精密檢測(cè)用二維翻轉(zhuǎn)裝置，其特征在于:所述的對(duì)頂系統(tǒng)包括兩套頂針系統(tǒng)，兩套頂針系統(tǒng)垂直安裝。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改進(jìn)型小型精密檢測(cè)用二維翻轉(zhuǎn)裝置，其特征在于:所述的每套頂針系統(tǒng)均包括頂針系統(tǒng)安裝座、頂針伸縮單元、轉(zhuǎn)動(dòng)單元、精確定位單元和頂針；其中，頂針系統(tǒng)安裝座為垂直于底板的矩形板，板上開(kāi)孔，安裝頂針伸縮單元;轉(zhuǎn)動(dòng)單元包括傳動(dòng)輪和傳動(dòng)條，傳動(dòng)條安裝在傳動(dòng)輪下方;頂針伸縮單元包括一級(jí)套筒、滑動(dòng)芯軸和無(wú)縫隙轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，一級(jí)套筒安裝在傳動(dòng)輪內(nèi)部，與傳動(dòng)輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)，滑動(dòng)芯軸安裝在一級(jí)套筒內(nèi)，無(wú)縫隙轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)與一級(jí)套筒和滑動(dòng)芯軸連接，將一級(jí)套筒的轉(zhuǎn)動(dòng)無(wú)縫隙傳遞給滑動(dòng)芯軸，使其與一級(jí)套筒同步無(wú)隙轉(zhuǎn)動(dòng);精確定位單元包括分度盤(pán)和定位器，分度盤(pán)為外緣開(kāi)有若干豁口的圓盤(pán)，它套裝在一級(jí)套筒外側(cè)，與一級(jí)套筒一起轉(zhuǎn)動(dòng)，為其提供定位;定位器安裝在底板上，在分度盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)將其固定;頂針的一端與滑動(dòng)芯軸的端部連接，當(dāng)滑動(dòng)芯軸伸出時(shí)，頂針頂緊工件板，將其固定。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種改進(jìn)型小型精密檢測(cè)用二維翻轉(zhuǎn)裝置，其特征在于:所述的第一套頂針系統(tǒng)包括第一套頂針系統(tǒng)包括第一頂針系統(tǒng)安裝座(6)、第一頂針伸縮單元、第一轉(zhuǎn)動(dòng)單元、第一精確定位單元和第一頂針(5)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種改進(jìn)型小型精密檢測(cè)用二維翻轉(zhuǎn)裝置，其特征在于:所述的第一頂針系統(tǒng)安裝座(6)安裝在底板(I) 一側(cè)，第一頂針系統(tǒng)安裝座(6)的長(zhǎng)棱方向與底板(I)的短邊方向平行;第一頂針系統(tǒng)安裝座(6 )固定在底板(I)上，長(zhǎng)邊方向與底板(I)的短邊方向平行;第一頂針系統(tǒng)安裝座(6)上開(kāi)有通孔，用于安裝第一頂針伸縮單元;第一轉(zhuǎn)動(dòng)單元包括第一傳動(dòng)條(17)和第一傳動(dòng)輪(15);其中，第一傳動(dòng)條(17)為條帶狀，它的一端伸入第一傳動(dòng)輪(15)下與第一傳動(dòng)輪(15)壓緊。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種改進(jìn)型小型精密檢測(cè)用二維翻轉(zhuǎn)裝置，其特征在于:所述的第一傳動(dòng)輪(15)包括轉(zhuǎn)輪和軸承，轉(zhuǎn)輪套裝在軸承上。7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的一種改進(jìn)型小型精密檢測(cè)用二維翻轉(zhuǎn)裝置，其特征在于:所述的第一頂針伸縮單元包括第一一級(jí)套筒(12)、第一滑動(dòng)芯軸(11)和無(wú)縫隙轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)；其中，第一一級(jí)套筒(12)為圓筒狀，在它的中部上部開(kāi)孔，它套裝在第一滑動(dòng)芯軸(11)外，一端安裝在第一傳動(dòng)輪(15)的軸承內(nèi)圈中，另一端穿過(guò)安裝在第一安裝座(6)的通孔內(nèi)的軸承內(nèi)，它在第一傳動(dòng)輪(15)的帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng);無(wú)縫隙轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括第一二級(jí)套筒(16)和第一滑輪組(14)，第一二級(jí)套筒(16)為“U”字形，第一二級(jí)套筒(16)的頂部?jī)蓚?cè)高度不同，第一二級(jí)套筒(16)內(nèi)部套裝在第一一級(jí)套筒(12)外側(cè)，隨第一一級(jí)套筒(12)轉(zhuǎn)動(dòng);第一滑輪組(14)包括一根回轉(zhuǎn)軸和串聯(lián)在回轉(zhuǎn)軸頂部的兩個(gè)滑輪;第一個(gè)滑輪和第二個(gè)滑輪分別與第一二級(jí)套筒(16)的兩側(cè)滾動(dòng)連接，回轉(zhuǎn)軸的底部穿過(guò)第一一級(jí)套筒(12)上的通孔安裝在第一滑動(dòng)芯軸(I I)上;第一滑動(dòng)芯軸(I I)穿過(guò)第一安裝座(6)上的通孔。8.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的一種改進(jìn)型小型精密檢測(cè)用二維翻轉(zhuǎn)裝置，其特征在于:所述的第一精確定位單元包括第一分度盤(pán)(13)、第一定位器(10)和第一主軸套筒(12);其中，第一分度盤(pán)(13)為在外側(cè)面均布有4個(gè)分度槽的圓盤(pán)狀，它固定在第一一級(jí)套筒(12)的外表面，一端頂在第一二級(jí)套筒(16)上，另一端通過(guò)套裝在第一一級(jí)套筒(12)外側(cè)的圓筒狀部件固定，限制其在第一主軸軸線方向的滑動(dòng)，進(jìn)而保證第一定位器(10)在精確定位過(guò)程中精確頂入第一分度盤(pán)(13)外側(cè)面的分度槽內(nèi)；第一定位器(10)為帶有底板的條板狀結(jié)構(gòu)，在板的前端設(shè)有錐形凸起，測(cè)量時(shí)，第一定位器(10)的凸起卡在第一分度盤(pán)(13)的分度槽中，實(shí)現(xiàn)精確定位。
【文檔編號(hào)】G01D11/00GK105865501SQ201610308190
【公開(kāi)日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年5月10日
【發(fā)明人】焦學(xué)進(jìn)
【申請(qǐng)人】焦學(xué)進(jìn)