一种柱形零件移动装配机构的制作方法

1.本实用新型属于气浮设备领域，尤其是涉及一种柱形零件移动装配机构。


背景技术：

2.气浮机械设备的应用越来越广，可以大大降低两个零件之间的摩擦力，保证零件相对运动的平稳性，节约能耗，气浮的工作原理是在下面的零件上设置气浮通道，并通过气浮通道向下吹气，上面的零件在气体的作用下，大大降低了上下零件之间的摩擦力，有利于上面零件的微量调节。目前大口径高精度复杂零件加工和检测过程中需要进行精确的定位和调整，调整后需要进行锁紧，采用传统的思维纯机械式调整太，调节速度慢，而且调节的精度不容易保证，大型复杂零件体积较大或者重量较大的时候，对调节用的驱动源功率要求较高，能耗大。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本实用新型旨在提出一种柱形零件移动装配机构，可以完成高精度、高稳定、灵活机动装配以及高稳定零重力二维平面运动物理实验装配。
4.为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
5.一种柱形零件移动装配机构，包括平面微调机构、升降框架、一号工装、二号工装、内气足组、外气足组；
6.升降框架固定安装至平面微调机构的顶面，平面微调机构的内框架设有内气足组，平面微调机构的外框架设有外气足组，外框架的一侧设有距离传感器和摄像头，
7.升降框架的四角均设有一个框架直线导轨，分别为一号框架直线导轨、二号框架直线导轨、三号框架直线导轨和四号框架直线导轨，一号框架直线导轨和二号框架直线导轨之间设有一号工装，一号工装中部通过一号螺杆插接至升降框架，三号框架直线导轨和四号框架直线导轨之间设有二号工装，二号工装中部通过二号螺杆插接至升降框架，转动一号螺杆和二号螺杆，能够实现对一号工装、二号工装的高度调节。
8.进一步的，平面微调机构包括外框架、内框架、转动框架、一号移动组件、二号移动组件、一号微调组件、二号微调组件和转动调节组件，
9.外框架中部设有外框槽，内框架设置在外框架中部的外框槽内，转动框架滑动连接至内框架的中部，实现转动框架相对内框架的转动，外框架顶部设有一号移动组件，外框架左侧设有二号移动组件，外框架底部设有一号微调组件，外框架右侧设有二号微调组件；
10.内框架四边的边缘处分别设有一号导轨、二号导轨、三号导轨和四号导轨，一号移动组件的一号移动滑块与一号导轨滑动连接，二号移动组件的二号移动滑块与二号导轨滑动连接，一号微调组件的一号微调滑块与三号导轨滑动连接，二号微调组件的二号微调滑块与四号导轨滑动连接至，实现外框架与内框架之间的连接，一号移动组件的内侧设有转动调节组件，转动调节组件的转动电机与设置在转动框架上的转动齿条相互配合，实现转动框架的微调。
11.进一步的，内框架中部设有内框槽，内框槽中心设有环形连接件，转动框架连接至环形连接件的下表面，实现转动框架相对环形连接件之间的同心转动；内框槽的圆周内表面分别通过三个连接梁连接至环形连接件的圆周外表面；
12.三个连接梁两两之间相隔120
°
，且三个连接梁将内框架和环形连接件之间的区域分隔成3个相同的呈扇形状的转动调节区。
13.进一步的，一号移动组件和二号移动组件结构相同，一号移动组件包括一号移动座和一号移动滑块，一号移动座两端分别设有一个移动导向柱，一号移动滑块两端分别设有一个与移动导向柱相对应的移动导向孔，两个移动导向柱分别套接至两个移动导向孔，实现一号移动滑块相对一号移动座之间的移动。
14.进一步的，一号微调组件和二号微调组件结构相同，一号微调组件包括一号微调座、一号微调滑块、一号微调电机，一号微调座两端分别设有一个微调导向柱，一号微调滑块两端分别设有一个与微调导向柱相对应的微调导向孔，两个微调导向柱分别套接至两个微调导向孔，实现一号微调滑块相对一号微调座的移动；一号微调滑块的一侧设有一号微调电机，一号微调电机的输出端穿过一号微调滑块与一号微调座螺纹连接，通过一号微调电机的工作实现一号微调滑块的微调。
15.进一步的，一号微调电机工作，实现内框架在y轴方向的移动微调；二号微调电机工作，实现内框架在x轴方向的移动微调。
16.进一步的，一号工装和二号工装顶部均为弧形结构，用于与柱形零件进行适配，保证柱形零件移动的稳定性。
17.进一步的，内气足组包括3个内气足本体，所述3个内气足本体能够同时通断气，均匀分布在内框架的下表面；外气足组包括3个外气足本体，3个外气足本体也能够同时通断气，且均匀分布在外框架的下表面。
18.进一步的，所述一号框架直线导轨、二号框架直线导轨、三号框架直线导轨和四号框架直线导轨，用于控制一号工装和二号工装在垂直方向进行升降。
19.进一步的，所述距离传感器，用于确定两套柱形零件移动装配机构在x轴向的相对位置距离；所述摄像头，用于ccd成像采集，调整两套柱形零件移动装配机构在y轴向的相对位置距离。
20.相对于现有技术，本实用新型所述的一种柱形零件移动装配机构具有以下优势：
21.(1)本实用新型所述的一种柱形零件移动装配机构，能够将不同直径的圆柱式结构或者不同尺寸具备机械安装面的零件过移动装配机构自身适应性较强的装卡机械接口装卡于其上用于装配工作，装卡工装可根据不同的直径需求进行更换。
22.(2)本实用新型所述的一种柱形零件移动装配机构，装卡工装还可配合直线导轨和螺杆等进行垂直向精密调节。
23.(3)本实用新型所述的一种柱形零件移动装配机构，通过转动调节组件实现，转动框架在平面角度内的精密调节。
24.(4)本实用新型所述的一种柱形零件移动装配机构，在较小的空间内通过精密结构实现x轴向、y轴向和平面角度的调节，节省了空间，节约了成本。
附图说明
25.构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
26.图1为本实用新型实施例所述的一种柱形零件移动装配机构示意图；
27.图2为本实用新型实施例所述的一种柱形零件移动装配机构仰视示意图；
28.图3为本实用新型实施例所述的平面微调机构示意图。
29.附图标记说明：
30.1、外框架；2、内框架；21、环形连接件；22、连接梁；23、转动调节区；3、转动框架；31、转动齿条；4、一号移动组件；41、一号移动座；42、一号移动滑块；43、移动导向柱；5、二号移动组件；6、一号微调组件；61、一号微调座；62、一号微调滑块；63、一号微调电机；64、微调导向柱；7、二号微调组件；8、转动调节组件；81、转动调节电机；9、一号导轨；10、升降框架；101、一号框架直线导轨；102、二号框架直线导轨；103、三号框架直线导轨；11、一号工装；12、二号工装；13、内气足组；14、外气足组；15、距离传感器；16、摄像头。
具体实施方式
31.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
32.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
33.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
34.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
35.一种柱形零件移动装配机构，如图1至图3所示；包括平面微调机构、升降框架10、一号工装11、二号工装12、内气足组13、外气足组14；
36.升降框架10固定安装至平面微调机构的顶面，平面微调机构的内框架2设有内气足组13，平面微调机构的外框架1设有外气足组14，外框架1的一侧设有距离传感器15和摄像头16，
37.升降框架10的四角均设有一个框架直线导轨，分别为一号框架直线导轨101、二号框架直线导轨102、三号框架直线导轨103和四号框架直线导轨，一号框架直线导轨101和二
号框架直线导轨102之间设有一号工装11，一号工装11中部通过一号螺杆插接至升降框架10，三号框架直线导轨103和四号框架直线导轨之间设有二号工装12，二号工装12中部通过二号螺杆插接至升降框架10，转动一号螺杆和二号螺杆，能够实现对一号工装11、二号工装12的高度调节。
38.平面微调机构包括外框架1、内框架2、转动框架3、一号移动组件4、二号移动组件5、一号微调组件6、二号微调组件7和转动调节组件8，
39.外框架1上表面的中部设有外框槽，内框架2设置在外框架1中部的外框槽内，转动框架3滑动连接至内框架2的中部，实现转动框架3相对内框架2的转动，外框架1顶部设有一号移动组件4，外框架1左侧设有二号移动组件5，外框架1底部设有一号微调组件6，外框架1右侧设有二号微调组件7；
40.内框架2四边的边缘处分别设有一号导轨9、二号导轨、三号导轨和四号导轨，一号移动组件4的一号移动滑块42与一号导轨9滑动连接，二号移动组件5的二号移动滑块与二号导轨滑动连接，一号微调组件6的一号微调滑块62与三号导轨滑动连接，二号微调组件7的二号微调滑块与四号导轨滑动连接至，实现外框架1与内框架2之间的连接，一号移动组件4的内侧设有转动调节组件8，转动调节组件8的转动电机与设置在转动框架3上的转动齿条31相互配合，实现转动框架3的微调。
41.内框架2中部设有内框槽，内框槽中心设有环形连接件21，转动框架3连接至环形连接件21的下表面，实现转动框架3相对环形连接件21之间的同心转动；内框槽的圆周内表面分别通过三个连接梁22连接至环形连接件21的圆周外表面；
42.三个连接梁22两两之间相隔120
°
，且三个连接梁22将内框架2和环形连接件21之间的区域分隔成3个相同的呈扇形状的转动调节区23。
43.一号移动组件4和二号移动组件5结构相同，一号移动组件4包括一号移动座41和一号移动滑块42，一号移动座41两端分别设有一个移动导向柱43，一号移动滑块42两端分别设有一个与移动导向柱43相对应的移动导向孔，两个移动导向柱43分别套接至两个移动导向孔，实现一号移动滑块42相对一号移动座41之间的移动。
44.一号微调组件6和二号微调组件7结构相同，一号微调组件6包括一号微调座61、一号微调滑块62、一号微调电机63，一号微调座61两端分别设有一个微调导向柱64，一号微调滑块62两端分别设有一个与微调导向柱64相对应的微调导向孔，两个微调导向柱64分别套接至两个微调导向孔，实现一号微调滑块62相对一号微调座61的移动；一号微调滑块62的一侧设有一号微调电机63，一号微调电机63的输出端穿过一号微调滑块62与一号微调座61螺纹连接，通过一号微调电机63的工作实现一号微调滑块62的微调。
45.通过控制一号微调电机63工作或者手动操作，实现内框架2在y轴方向的移动微调；通过控制二号微调电机工作或者手动操作，实现内框架2在x轴方向的移动微调；通过控制转动调节电机81工作或者手动操作，实现转动框架3的角度微调。
46.一号工装11和二号工装12顶部均为弧形结构，用于与柱形零件进行适配，保证柱形零件移动的稳定性。一号工装11和二号工装12均为可拆卸连接，可以根据不同直径规格的柱形零件，对一号工装11、二号工装12的规格进行更换，以便实现一号工装11、二号工装12对柱形零件的适配。
47.内气足组13包括3个内气足本体，所述3个内气足本体能够同时通断气，均匀分布
在内框架2的下表面；外气足组14包括3个外气足本体，3个外气足本体也能够同时通断气，且均匀分布在外框架1的下表面。
48.所述一号框架直线导轨101、二号框架直线导轨102、三号框架直线导轨103和四号框架直线导轨，用于控制一号工装11和二号工装12在垂直方向进行升降。
49.所述距离传感器15，用于确定两套柱形零件移动装配机构在x轴向的相对位置距离；所述摄像头16，用于ccd成像采集，调整两套柱形零件移动装配机构在y轴向的相对位置距离。
50.本柱形零件移动装配机构适用于科学探测载荷及相应装置进行高精度、高稳定、灵活机动装配以及高稳定零重力二维平面运动物理实验装配。使用时，包含两套配置基本一致的柱形零件移动装配机构。移动装配机构能够在平整的、具备气浮使用条件的大理石台表面上进行零重力无摩擦气浮式平面自由移动。被装配的柱型零件分别装卡于两台移动装配机构之上，两台移动装配机构通过高精度测量系统与高精度调节系统，在人力作用或者自动调节作用下可以完成高精度、高稳定的灵活机动装配；
51.移动装配机构具备高稳定性气悬浮结构，能够通过内气足组13和外气足组14将装配移动台台体自身悬浮于大理石表面并且可以可靠稳定无摩擦移动，外气足组14起主支撑作用，工作时长其通气状态，内气足组13起调节作用，通气时移动装配机构整体可自由在装配平台上移动，断气后依靠自身摩擦力使得移动装配机构不可移动且定心，在通过一号微调组件6、二号微调组件7和转动调节组件8，可对外框架1进行xy轴和角度的精密小范围调节，
52.通过高精度的测量与调节装置，可以对装配过程实时进行空间装配位置与角度信息的测量以指导装配过程。
53.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。