一种优化小型精密检测用二维翻转装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于计量用工装技术领域，具体涉及一种优化小型精密检测用二维翻转装置，目的是解决现有二维转台使用中部框架支撑，对工件测量产生干扰的问题。它包括底板、对顶系统和工装夹具，其中，底板安装对顶系统，工装夹具安装在底板上方，用于安装待测工件；对顶系统安装在底板上，带动待测工件分别绕x和y两轴旋转，在多个工位精确定位，实现对待测工件多个面的检测。本发明专利技术采用使用双顶针系统的对顶系统和工装夹具，实现待测工件分别绕x和y轴精确翻转多个工位，可实现对待测工件多个面所需的检测进行有效定位，解决了现有二维转台使用中部框架支撑、对工件测量产生干扰的问题，重复定位精度可达0.01mm。

【技术实现步骤摘要】


本专利技术属于计量用工装
，具体涉及一种优化小型精密检测用二维翻转装置。

技术介绍

世界上的台转台是1945年由美国麻省理工学院仪表实验室(MITInstrumentationlab)研制成功的，定为A型转台，采用普通滚珠轴承，用交流力矩电机驱动，角位置测量元件采用滚珠与微动开关，由于采用的元件精度比较低，加上没有经验可以借鉴，该转台存在许多缺点，精度也只能达到角分级，实际上没有投入使用。随后，美国的欧思一伊利诺斯公司的菲克(Fecker)系统分公司又研制出了T-800型伺服转台，它标志着美国的转台设计已经达到了一个新水平。六十年代开始对转台的重要部件如轴承、驱动马达和监测元件进行了系统的改进，研制成功了专用于转台的空气轴承和液压轴承，大调速比、高精度的液压马达和高分辨率的检测元件，把转台的技术水平推向了一个新台阶。同时诞生了一些专业生产转台的公司，如美国的CGC(Contraves-GoerzCorporation现己改组)公司、Carco公司(CarcoElectronics，现已并入欧洲的Acutronic公司)、德国的MBB公司等。
按照转台台面所复现的角运动的自由度区分，可分为：单轴，双轴，三轴及五轴转台。其中二维转台在工业和军事上广泛应用。根据用途不同双轴精密伺服转台结构形式各不相同，二轴转台又可分为地平式、赤道式。地平式又分为U型结构、T型结构、球形结构。但无论哪种结构它们共同的特点是有两个正交的精密回转轴系及足够的系统刚度，其造价极其昂贵。另外，这种大型转台其中一个回转轴系往往由一中部框架支撑，这种与一个回转轴系相固定的框架支撑在用于小型工件的精密计量时，对工件的有效测量产生极大的干扰。

技术实现思路

本专利技术的目的是解决现有二维转台使用中部框架支撑，对工件测量产生干扰的问题，提供一种优化小型精密检测用二维翻转装置。
本专利技术是这样实现的：
一种小型精密检测用二维翻转装置，包括底板、对顶系统和工装夹具，其中，底板安装对顶系统，工装夹具安装在底板上方，用于安装待测工件；对顶系统安装在底板上，带动待测工件分别绕x和y两轴旋转，在多个工位精确定位，实现对待测工件多个面的检测。
所述的对顶系统包括两套顶针系统，两套顶针系统垂直安装；所述的每套顶针系统均包括顶针系统安装座、顶针伸缩单元、转动单元、精确定位单元和顶针；其中，顶针系统安装座为垂直于底板的矩形板，板上开孔，安装顶针伸缩单元；转动单元包括传动轮和传动条，传动条安装在传动轮下方；顶针伸缩单元包括一级套筒、滑动芯轴和无缝隙转动机构，一级套筒安装在传动轮内部，与传动轮一起转动，滑动芯轴安装在一级套筒内，无缝隙转动机构与一级套筒和滑动芯轴连接，将一级套筒的转动无缝隙传递给滑动芯轴，使其与一级套筒同步无隙转动；精确定位单元包括分度盘和定位器，分度盘为外缘开有若干豁口的圆盘，它套装在一级套筒外侧，与一级套筒一起转动，为其提供定位；定位器安装在底板上，在分度盘转动时将其固定；顶针的一端与滑动芯轴的尾部连接，当滑动芯轴伸出时，顶针顶紧工装夹具，将其固定。
所述的第一套顶针系统包括第一顶针系统安装座、第一顶针伸缩单元、第一转动单元、第一精确定位单元和第一顶针；所述的第一顶针系统安装座安装在底板一侧，第一顶针系统安装座的长棱方向与底板的短边方向平行；第一顶针系统安装座为矩形板状，它固定在底板上，长边方向与底板的短边方向平行，第一顶针系统安装座上开有通孔，用于安装第一顶针伸缩单元；第一转动单元包括第一传动条和第一传动轮；其中，第一传动条为条带状，它的一端伸入第一传动轮下，与第一传动轮压紧。
所述的第一顶针伸缩单元包括第一一级套筒、第一滑动芯轴和无缝隙转动机构；其中，第一一级套筒为圆筒状，在它的中部上部开孔，它套装在第一滑动芯轴外，一端安装在第一传动轮的轴承内圈中，另一端穿过安装在第一安装座内板的通孔内的轴承内，它在第一传动轮的带动下转动；第一无缝隙转动机构包括第一二级套筒和第一滑轮组，第一二级套筒为“U”字形，第一二级套筒的顶部两侧高度不同，第一二级套筒内部套装在第一一级套筒外侧，随第一一级套筒转动；第一滑轮组包括一根回转轴和串联在回转轴顶部的两个滑轮；第一个滑轮和第二个滑轮分别与第一二级套筒的两侧滚动连接，回转轴的底部穿过第一一级套筒上的通孔安装在第一滑动芯轴上；第一滑动芯轴穿过第一安装座内板上的通孔。
所述的第一精确定位单元包括第一分度盘、第一定位器、第一主轴套筒、第一定位器链接片、第一传感器底板和第一定位气缸底板；其中，第一分度盘为在外侧面均布有若干个分度槽的圆盘状，它固定在第一一级套筒的外表面，一端顶在第一二级套筒上，另一端通过套装在第一一级套筒外侧的圆筒状部件与第一主轴套筒固定，限制其在第一主轴轴线方向的滑动，进而保证第一定位器在精确定位过程中精确顶入分度盘外侧面的分度槽内；第一定位器为带有底板的条板状结构，在板的前端设有锥形凸起，测量时，第一定位器的凸起卡在第一分度盘的分度槽中，实现精确定位。
所述的工装夹具由工件板和一对托板组成，工件板为“日”字形，在它的上端面上安装有三个定位点和三个定位销，三个定位点分别位于工件板上端面的外侧，三个定位销中一个位于中部，另外两个位于工件板上端面一侧；该工件板上与三个定位销相对的部分安装有一组夹紧摆杆，该组夹紧摆杆被夹紧摆杆定位螺钉固定在工件板主体上，对被定位后的待测工件主体从侧面进行夹紧。
所述的三个定位点均以螺旋的方式安装在工件板主体上，被定位工件的水平度可以通过对上述三个定位点高度的调节来实现。
它还包括磁环，磁环外套在三个支撑点的外侧。
所述的工件板主体外侧面设有若干个定位槽，用于从外界对该工件板进行装夹，或将该工件板连同其上所装夹的待测工件共同翻转实现多工位测量。
本专利技术的有益效果在于：
本专利技术采用使用双顶针系统的对顶系统和工装夹具，实现待测工件分别绕x和y轴精确翻转多个工位，从而可实现对待测工件多个面所需的检测进行有效定位，解决了现有二维转台使用中部框架支撑、对工件测量产生干扰的问题，重复定位精度可达0.01mm。
附图说明
图1是本专利技术的一种改进型小型精密检测用二维翻转装置的结构示意图；
图2是本专利技术的第一安装座内部结构原理图；
图3是本专利技术的工件板的结构示意图；
图4是本专利技术的待测工件4被装夹后的结构示意图。
图中：1.底板，2.工件板，3.第一托板，4.待测工件，5.第一顶针，6.第一顶针系统安装座，7.第二托板，8.第二顶针，9.第二顶针系统安装座，10.第一定位器，11.第一滑动芯轴，12.第一一级套筒，13.第一分度盘，14.第一滑轮组，15.第一传动轮，16.第一二级套筒，17.第一传动条，18.夹紧摆杆，19.夹紧摆杆定位螺钉，20.点位点，21.定位销，22.定位槽，23.包胶磁铁。
具体实施方式
下面结合附图对本专利技术的一种优化小型精密检测用二维翻转装置进行介绍：
一种优化小型精密检测用二维翻转装置，包括底板1、对顶系统和工装夹具，其中，底板1为板状，底部安装在工作台上，用于安装对顶系统，它的中部开孔，在孔中安装透明板，作为图像观测窗口。工装夹具安装在底板1上方，用于安装待测工件4，工装夹具由工件板2、第一托本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种优化小型精密检测用二维翻转装置，包括底板、对顶系统和工装夹具，其中，底板安装对顶系统，工装夹具安装在底板上方，用于安装待测工件；对顶系统安装在底板上，带动待测工件分别绕x和y两轴旋转，在多个工位精确定位，实现对待测工件多个面的检测。

【技术特征摘要】
1.一种优化小型精密检测用二维翻转装置，包括底板、对顶系统和工装夹具，其中，底板安装对顶系统，工装夹具安装在底板上方，用于安装待测工件；对顶系统安装在底板上，带动待测工件分别绕x和y两轴旋转，在多个工位精确定位，实现对待测工件多个面的检测。
2.根据权利要求1所述的一种优化小型精密检测用二维翻转装置，其特征在于：所述的对顶系统包括两套顶针系统，两套顶针系统垂直安装；所述的每套顶针系统均包括顶针系统安装座、顶针伸缩单元、转动单元、精确定位单元和顶针；其中，顶针系统安装座为垂直于底板的矩形板，板上开孔，安装顶针伸缩单元；转动单元包括传动轮和传动条，传动条安装在传动轮下方；顶针伸缩单元包括一级套筒、滑动芯轴和无缝隙转动机构，一级套筒安装在传动轮内部，与传动轮一起转动，滑动芯轴安装在一级套筒内，无缝隙转动机构与一级套筒和滑动芯轴连接，将一级套筒的转动无缝隙传递给滑动芯轴，使其与一级套筒同步无隙转动；精确定位单元包括分度盘和定位器，分度盘为外缘开有若干豁口的圆盘，它套装在一级套筒外侧，与一级套筒一起转动，为其提供定位；定位器安装在底板上，在分度盘转动时将其固定；顶针的一端与滑动芯轴的尾部连接，当滑动芯轴伸出时，顶针顶紧工件板，将其固定。
3.根据权利要求2所述的一种优化小型精密检测用二维翻转装置，其特征在于：所述的第一套顶针系统包括第一顶针系统安装座（6）、第一顶针伸缩单元、第一转动单元、第一精确定位单元和第一顶针（5）；所述的第一顶针系统安装座安装在底板（1）一侧，第一顶针系统安装座（6）的长棱方向与底板（1）的短边方向平行；第一顶针系统安装座（6）固定在底板（1）上，长边方向与底板（1）的短边方向平行，第一顶针系统安装座（6）上开有通孔，用于安装第一顶针伸缩单元；第一转动单元包括第一传动条（17）和第一传动轮（15）；其中，第一传动条（17）为条带状，它的一端伸入第一传动轮（15）下，与第一传动轮（15）压紧。
4.根据权利要求3所述的一种优化小型精密检测用二维翻转装置，其特征在于：所述的第一顶针伸缩单元包括第一一级套筒（12）、第一滑动芯轴（11）和第一无缝隙转动机构；其中，第一一级套筒（12）为圆筒状，在它的中部上部开孔，它套装在第一滑动芯轴（11）外，一端安装在第一传动轮（15）的轴承内圈中，另一端穿过安装在第一顶针系统安装座（6）的通孔内的轴承内，它在第一传动轮（15）的带动下转动；第一无缝隙转动机构包括第一二级套筒（16）和第一滑轮组（14），第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：焦学进，
申请(专利权)人：焦学进，
类型：发明
国别省市：山东;37