一种多自由度快速调整机构的制作方法

1.本发明涉及一种多自由度快速调整机构，可广泛应用于实验室和车床调整平台等各种仪器设备的调整工作中。


背景技术：

2.随着科学技术的迅猛发展，为了实现实验室仪器设备和工厂车床附件的快速位姿调整，需要对各种仪器设备或者车床附件实现快速多自由度的调节。工业上常规使用各种丝杠导轨以及齿轮机构来进行平台负载的位姿调节，这种调整机构往往调整范围较小、价格较为昂贵，且不便于改装。这种调整机构有时还需要能够承受较大重量的负载，因此需要一种调整范围大、成本低廉、便于改装，且能够承受较重负载的多自由度调整机构。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是解决现有多自由度调整机构存在调整范围小、成本高、不便于改装和难以承受较重负载的技术问题，提供一种多自由度快速调整机构。
4.为解决上述技术问题，本实用新型提供的技术解决方案如下：
5.一种多自由度快速调整机构，其特征在于：包括由下至上依次叠放的底板、第一平移转接板、第二平移转接板和支撑板，设置于底板和第一平移转接板之间的第一直线导轨单元，设置于第一平移转接板和第二平移转接板之间的第二直线导轨单元，设置于底板与第一平移转接板侧面的两个第一调整单元，设置于第一平移转接板与第二平移转接板侧面的两个第二调整单元；
6.所述底板、第一平移转接板和第二平移转接板的尺寸逐渐减小；所述支撑板与第二平移转接板连接，支撑板用于安装待调整目标自带的转接板；
7.所述第一直线导轨单元包括第一导轨和滑动设置在第一导轨上的第一滑块，第一导轨固连于底板上表面，第一滑块固连于第一平移转接板下表面；两个第一调整单元的连线与第一导轨相平行；
8.所述第二直线导轨单元包括第二导轨和滑动设置在第二导轨上的第二滑块，第二导轨固连于第一平移转接板上表面，第二滑块固连于第二平移转接板下表面；两个第二调整单元的连线与第二导轨相平行；
9.所述第一导轨与第二导轨相垂直。
10.进一步地，所述第一调整单元和第二调整单元结构相同，均包括调整板、第一固定螺栓和第一调节螺栓；
11.所述第一调整单元的调整板设置于底板与第一平移转接板的侧面，其下部通过第一固定螺栓与底板连接，其上部通过第一调节螺栓从两侧对顶第一平移转接板；
12.所述第二调整单元的调整板设置于第一平移转接板与第二平移转接板的侧面，其下部通过第一固定螺栓与第一平移转接板连接，其上部通过第一调节螺栓从两侧对顶第二平移转接板。
13.进一步地，所述第二平移转接板上设有三点式分布的三个第二固定螺栓；所述支撑板上设有与三个第二固定螺栓对应的三个通孔，该三个通孔下小上大的台阶孔，台阶孔的小端孔径大于第二固定螺栓的螺杆外径且小于第二固定螺栓的螺帽外径，台阶孔的大端孔径大于第二固定螺栓的螺帽外径，三个第二固定螺栓的螺帽位于三个所述台阶孔的大端孔内，用于支撑板的微平移；
14.所述支撑板上设有三点式分布的三个第二调节螺栓，三个第二调节螺栓的杆部末端接触第二平移转接板，用于支撑板的俯仰、方位、转动和一维平移运动；
15.三个所述第二固定螺栓与三个所述第二调节螺栓交叉分布。
16.进一步地，所述第二平移转接板上设有三个运动槽，三个运动槽与三个第二调节螺栓位置对应且尺寸大于第二调节螺栓的螺杆外径，用于第二调节螺栓的运动。
17.进一步地，所述运动槽内设有不锈钢片。
18.进一步地，所述运动槽内设有润滑油。
19.进一步地，所述第一直线导轨单元有多个，多个第一直线导轨单元中的多条第一导轨相互平行；
20.所述第二直线导轨单元有多个，多个第二直线导轨单元中的多条第二导轨相互平行。
21.进一步地，所述底板上设置有外部连接安装孔，用以连接外部支撑平台。
22.本实用新型相比现有技术具有的有益效果：
23.1、本实用新型提供的多自由度快速调整机构中，通过选用两个相互垂直的直线导轨单元约束和两组调整单元牵引固定，实现二维平移，调整范围大，移动精度高，成本低，调节便利。
24.2、本实用新型提供的多自由度快速调整机构中，三个第二固定螺栓的螺帽位于三个所述通孔内，用于支撑板的微平移，三个第二调节螺栓的杆部末端接触第二平移转接板，用于支撑板的转动，三个所述第二固定螺栓与三个所述第二调节螺栓交叉分布，实现四个自由度的调整，结合二维平移，达到三维平移加俯仰、方位、自转共六自由度的快速调整，且能够承受较大负载。
25.3、本实用新型提供的多自由度快速调整机构，根据具体应用场景的需要，所有行程的调整均可以通过更改导轨尺寸和调节螺栓的尺寸调节，便于改装，可实现快速扩展。
附图说明
26.图1为本实用新型多自由度快速调整机构的结构示意图；
27.图2为本实用新型多自由度快速调整机构底板的结构示意图；
28.图3为本实用新型多自由度快速调整机构第一平移转接板的结构示意图；
29.图4为本实用新型多自由度快速调整机构第二平移转接板的结构示意图；
30.图5为本实用新型多自由度快速调整机构支撑板和转接板处的结构示意图；
31.图6为本实用新型多自由度快速调整机构调整板的结构示意图；
32.附图标记说明：
[0033]1‑
底板、2
‑
第一平移转接板、3
‑
第二平移转接板、4
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支撑板、5
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第一直线导轨单元、6
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第二直线导轨单元、7
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第一调整单元、8
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第二调整单元、9
‑
转接板、10
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调整板、11
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第一固
定螺栓、12
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第一调节螺栓、13
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第二固定螺栓、14
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通孔、15
‑
第二调节螺栓、16
‑
运动槽。
具体实施方式
[0034]
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步地说明。
[0035]
为了实现实验室仪器设备和车床附件的快速位姿调整，本发明提供一种多自由度快速调整机构，包括由下至上依次叠放的底板1、第一平移转接板2、第二平移转接板3和支撑板4，设置于底板1和第一平移转接板2之间的第一直线导轨单元5(即第一平移转接板2通过第一直线导轨单元5连接于底板1上)，设置于第一平移转接板2和第二平移转接板3之间的第二直线导轨单元6(即第二平移转接板3通过第二直线导轨单元6连接于第一平移转接板2上)，设置于底板1与第一平移转接板2侧面的两个第一调整单元7，设置于第一平移转接板2与第二平移转接板3侧面的两个第二调整单元8；所述底板1、第一平移转接板2和第二平移转接板3的尺寸逐渐减小；所述支撑板4与第二平移转接板3连接，支撑板4用于安装待调整目标，待调整目标通过其配套的转接板9安装于支撑板4上，转接板9在支撑板4上的安装方式根据转接板9形式而定，比如安装槽安装方式或者螺栓安装方式等，本实施例中采用安装槽安装方式。所述底板1上设置有外部连接安装孔，用以连接外部支撑平台，实现对外连接。所述第一直线导轨单元5包括第一导轨和滑动设置在第一导轨上的第一滑块，第一导轨固连于底板1上表面，第一滑块固连于第一平移转接板2下表面；两个第一调整单元7的连线与第一导轨相平行。所述第二直线导轨单元6包括第二导轨和滑动设置在第二导轨上的第二滑块，第二导轨固连于第一平移转接板2上表面，第二滑块固连于第二平移转接板3下表面；两个第二调整单元8的连线与第二导轨相平行。第一直线导轨单元5中的第一导轨与第二直线导轨单元6中的第二导轨相垂直。所述第一直线导轨单元5有多个，多个第一直线导轨单元5中的多条第一导轨相互平行；所述第二直线导轨单元6有多个，多个第二直线导轨单元6中的多条第二导轨相互平行。
[0036]
所述第一调整单元7和第二调整单元8结构相同，均包括调整板10、两个第一固定螺栓11和一个第一调节螺栓12，两个第一固定螺栓11和一个第一调节螺栓12呈三点式安装于调整板10上。所述第一调整单元7的调整板10设置于底板1与第一平移转接板2的侧面，其下部通过第一固定螺栓11与底板1连接，其上部通过第一调节螺栓12从两侧对顶第一平移转接板2，即可以通过调整第一调节螺栓12，对顶第一平移转接板2的侧面，并受到第一直线导轨单元5约束，实现第一平移转接板2在与底板1固连的第一导轨上的一维平移运动。所述第二调整单元8的调整板10设置于第一平移转接板2与第二平移转接板3的侧面，其下部通过第一固定螺栓11与第一平移转接板2连接，其上部通过第一调节螺栓12从两侧对顶第二平移转接板3，可以通过调整第一调节螺栓12，对顶第二平移转接板3的侧面，并受到第二直线导轨单元6约束，实现第二平移转接板3在与第一平移转接板2固连的第二导轨上的一维平移运动。
[0037]
所述第二平移转接板2上设有三点式分布的三个第二固定螺栓13；所述支撑板4上设有与三个第二固定螺栓13对应的三个通孔14，该三个通孔14下小上大的台阶孔，台阶孔的小端孔径大于第二固定螺栓13的螺杆外径且小于第二固定螺栓13的螺帽外径，台阶孔的大端孔径大于第二固定螺栓13的螺帽外径，三个第二固定螺栓13的螺帽位于三个所述台阶孔的大端孔内，用于支撑板4的微平移；所述支撑板4上设有三点式分布的三个第二调节螺
栓15，三个第二调节螺栓15的杆部末端接触第二平移转接板3，用于支撑板4的俯仰、方位、转动和一维平移运动，具有四个自由度；三个所述第二固定螺栓13与三个所述第二调节螺栓15交叉分布。
[0038]
所述第二平移转接板3上设有三个运动槽16，三个运动槽16与三个第二调节螺栓15位置对应且尺寸大于第二调节螺栓15的螺杆外径，用于第二调节螺栓15的运动。所述运动槽16内设有不锈钢片，所述运动槽16内设有润滑油，以实现平稳调节。
[0039]
上述的多自由度快速调整机构中，底板1用以连接外部支撑平台，待调整目标可通过所述多自由度快速调整机构的空间二维调节实现二维运动，结合俯仰、方位、转动和一维平移运动，最终实现待调整目标六自由度的调整。
[0040]
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，对于本领域的普通专业技术人员来说，可以对前述各实施例所记载的具体技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型所保护技术方案的范围。