一种多维度姿态调整装置的制作方法

1.本发明涉及工业ct设备技术领域，尤其是涉及一种多维度姿态调整装置。


背景技术：

2.现有的工业ct检测设备，不论立式、卧式或其他构型，基于ct检测原理，ct检测切面需与工件旋转轴线垂直；现有技术中工件装夹后，只能检测与工件旋转轴线垂直的单一切面；然而，由于缺陷分布的不确定性，大多数工件需要对多个切面进行检测，导致工件需要多次装夹才能完成检测，影响检测效率。


技术实现要素：

3.针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了一种多维度姿态调整装置，其解决了现有技术中采用工业ct检测工件时检测效率较低的问题。
4.根据本发明的实施例，一种多维度姿态调整装置，包括倾斜单元、旋转单元、平移单元和夹持单元；所述倾斜单元包括安装架、第一轴和第一电机，所述第一轴上固设有托块且其横向转动连接于安装架上，所述第一电机与所述第一轴相连用以驱动其转动；所述旋转单元包括连接块、第二轴和第二电机，所述连接块与所述托块活动连接，所述第二轴竖向布置且其顶端与所述连接块固定连接，所述第二电机与所述第二轴的底端相连用以驱动其转动，所述第二电机安装于所述第一轴上；所述平移单元与所述安装架相连用以驱动其横向运动；所述夹持单元安装在所述连接块的顶端上且其用以夹持工件。
5.本发明的工作过程为：首先，将工件安装在夹持单元上并将工件待测切面中的参数输入多维度姿态调整装置的控制器(可预设切面内三点空间坐标或切面与空间轴的夹角等定位参数)；然后控制器控制第二电机驱动第二轴转动直至将待测切面转动至平行于第一轴的轴线，随后控制器控制第一电机驱动第一轴转动直至将待测切面转动至水平位置，最后控制器控制平移单元使其驱动旋转单元和倾斜单元一起横向运动来调节工件的回转中心。
6.相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：通过将第一轴转动连接于安装架上、在第一轴上固设托块以及将第一电机与第一轴相连，实现第一电机驱动第一轴和托块一起绕着第一轴的轴线转动；通过将连接块与托块活动连接、将第二轴竖向布置且其顶端与连接块固定连接以及将第二电机安装于第一轴上并与第二轴相连，实现第二电机驱动第二轴绕着其轴线转动，且整个旋转单元随着第一轴一起转动；通过将平移单元与安装架相连，实现平移单元带动倾斜单元和旋转单元一起横向运动；将夹持单元安装在连接块的顶端上，夹持单元将待测工件夹持并能随着旋转单元、倾斜单元和平移单元一起运动，实现工件待测平面的角度调节；因此，采用上述方案，只需要将工件安装到夹持单元上，通过旋转单元、倾斜单元和平移单元的相互作用即可将工件的待测切面调整至需要位置，方便的实现工件多个检测切面的切换，避免了对工件的反复装夹进而提升了检测效率。
附图说明
7.图1为本发明实施例的整体结构示意图；
8.图2为图1的俯视图；
9.图3为图1的右视图；
10.图4为图2中的a
‑
a方向剖视图；
11.图5为图4中的b处局部放大图；
12.图6为本发明实施例的工作过程示意图一；
13.图7为本发明实施例的工作过程示意图二；
14.图8为本发明实施例的工作过程示意图三。
15.上述附图中：1、安装架；2、第一轴；201、托块；3、连接块；4、第二轴；5、第二电机；6、夹爪；7、第一连杆；8、第二连杆；9、第三轴；10、壳体；101、入口；102、出口；11、活塞；12、立柱；13、隔板；14、连接件；15、滚珠；16、转盘；17、滑轨；18、螺杆；19、第三电机；20、滑块；21、螺母；22、基座；23、第四电机；24、第四轴；25、待测切面；26、工件。
具体实施方式
16.下面结合附图及实施例对本发明中的技术方案进一步说明。
17.如图1至及图5所示，本发明实施例提出了一种多维度姿态调整装置，包括倾斜单元、旋转单元、平移单元和夹持单元；所述倾斜单元包括安装架1、第一轴2和第一电机(图中未示出)，所述第一轴2上固设有托块201且其横向转动连接于安装架1上，所述第一电机与所述第一轴2相连用以驱动其转动，所述旋转单元包括连接块3、第二轴4和第二电机5，所述连接块3与所述托块201活动连接，所述第二轴4竖向布置，为使第二轴4随着第一轴2转动过程中不至于使连接块3从托块201上掉落，所述第二轴4的顶端与所述连接块3固定连接，所述第二电机5与所述第二轴4的底端相连用以驱动其转动，所述第二电机5安装于所述第一轴2上；应当理解的是，上述电机和对应的轴可以通过联轴器相连，二者的具体结构和连接方式均为本领域常规技术手段，此处不再赘述，为实现各电机对与之相连接的轴具有锁止功能，作为优选，将各电机选用为具有抱闸功能的电机，当然，也可采用其他常规的锁止机构来实现轴的按需锁止，此处不再赘述；所述平移单元与所述安装架1相连用以驱动其横向运动；所述夹持单元安装在所述连接块3的顶端上且其用以夹持工件26。
18.通过将第一轴2转动连接于安装架1上、在第一轴2上固设托块201以及将第一电机与第一轴2相连，实现第一电机驱动第一轴2和托块201一起绕着第一轴2的轴线转动；通过将连接块3与托块201活动连接、将第二轴4竖向布置且其顶端与连接块3固定连接以及将第二电机5安装于第一轴2上并与第二轴4相连，实现第二电机5驱动第二轴4绕着其轴线转动，且整个旋转单元能随着第一轴2一起转动；通过将平移单元与安装架1相连，实现平移单元带动倾斜单元和旋转单元一起横向运动；将夹持单元安装在连接块3的顶端上，夹持单元将待测工件26夹持并能随着旋转单元、倾斜单元和平移单元一起运动，从而实现工件26待测平面的角度调节；需要注意的是，本实施例在使用时需将旋转单元、倾斜单元和平移单元的驱动电机均电连接于控制器，上述控制器的具体结构以及电连接方式均为本领域常规技术手段，此处不再赘述；因此，采用上述方案，只需要将工件26安装到夹持单元上，通过旋转单元、倾斜单元和平移单元的相互作用即可将工件26的待测切面25调整至需要位置，方便实
现工件26多个检测切面的切换，避免了对工件26的反复装夹进而提升了检测效率。
19.如图4及图5所示，本发明实施例提出了一种多维度姿态调整装置，所述夹持单元包括壳体10、夹持机构和驱动机构，所述壳体10通过法兰盘结构固定连接于所述连接块3的顶端上，所述夹持机构包括夹爪6、第一连杆7和第二连杆8，所述夹爪6的中部转动连接于所述壳体10的外侧壁上，所述第一连杆7位于所述壳体10内且其一端与第二连杆8的一端转动连接，所述第二连杆8的自由端横向穿出所述壳体10的侧壁并与所述夹爪6的底端转动连接，所述第二连杆8与所述壳体10活动连接，所述夹持机构的数量为两个且二者对称布置，两个所述第一连杆7的自由端通过第三轴9转动连接，所述驱动机构与第三轴9相连用以驱动其向上或向下运动；采用上述方案，驱动机构驱动第三轴9向下运动从而向下拉动两个第一连杆7的自由端，各第一连杆7推动各第二连杆8使其向外运动，各第二连杆8进而推动各夹爪6的底端从而使两个夹爪6的顶端相向运动将工件26夹持(夹爪6松开工件26的过程同理，此处不再赘述)，工件26拆装方便且适用范围较广。
20.如图4及图5所示，本发明实施例提出了一种多维度姿态调整装置，所述壳体10为密封的缸体，所述缸体上设有与外界相连通的入口101和出口102，所述第二连杆8与所述缸体动密封连接，所述驱动机构包括活塞11和立柱12，所述活塞11位于所述入口101和所述出口102之间，所述活塞11活动连接于所述缸体内且二者相密封，所述立柱12竖向固设于所述活塞11的顶端上，所述立柱12通过连接件14与所述第三轴9相连；采用上述方案，使用时可将入口101和出口102分别通过管路外接常规的气压/液压源(图中未示出)，气压/液压源通过切换入口101和出口102从而利用气体或液体驱动活塞11向上或向下运动，上述气压/液压源与入口101和出口102的具体连接方式为本领域常规技术手段，此处不再赘述。
21.如图5所示，本发明实施例提出了一种多维度姿态调整装置，所述缸体内密封连接有隔板13，所述隔板13将所述缸体分隔为上下两个腔室，为保证气压/液压源顺利驱动活塞11向上或向下运动，所述隔板13上设有将两个腔室相连通的通孔，所述立柱12的顶端穿过所述隔板13且二者活动连接；采用上述方案，隔板13对立柱12起到导向作用从而使其更平稳的驱动第一连杆7向上或向下运动。
22.如图5所示，本发明实施例提出了一种多维度姿态调整装置，所述立柱12上设有竖向的内螺纹，所述连接件14包括头部和杆部，所述头部为圆环状且其套设于所述第三轴9上，所述杆部固设于所述头部的底端且其外表面上设有外螺纹，所述杆部与所述立柱12螺纹连接；采用上述方案，立柱12和第一轴2的装拆方便，且可通过转动连接件14实现立柱12和第三轴9间距的调节(即实现两个第一连杆7之间初始夹角的调节),杆部和立柱12螺纹连接，其具有自锁性，连接件14和立柱12的连接可靠。
23.如图2及图4所示，本发明实施例提出了一种多维度姿态调整装置，所述托块201上设有竖向的第一凹槽，所述第一凹槽内置有多个滚珠15，各所述滚珠15的顶端均与所述连接块3的底端相抵触，作为优选，将连接块3设置为圆筒状且其上下两端固设有法兰盘以方便安装连接；由于第二轴4与连接块3固定连接，实际使用时只需将连接块3扣在滚珠15上，连接块3和第一凹槽对滚珠15进行限位，在第二轴4带动连接块3转动过程中，滚珠15起到减磨的作用；需要注意的是，由于连接块3是固定连接在第二轴4上，因而第二轴4应当与第二电机5固定连接以满足对连接块3的限位要求。
24.如图4及图5所示，本发明实施例提出了一种多维度姿态调整装置，为降低本装置
的高度以及提升美观度，所述第一轴2的中部设有竖直的第二凹槽且其贯穿所述托块201，所述第二电机5安装于所述第二凹槽内；作为优选，可在第二电机5的底端固设法兰盘，通过法兰盘加螺栓的方式将第二电机5固定安装在第二凹槽内，当然，也可在第二凹槽的底部可拆卸连接门板(图中未示出)以方便第二电机5的安装。
25.如图1所示，本发明实施例提出了一种多维度姿态调整装置，所述平移单元包括转盘16、滑轨17、螺杆18和第三电机19，所述滑轨17纵向固设于所述转盘16上，所述滑轨17上设有与之相配合的滑块20，所述滑块20的顶端与所述安装架1的底端固定连接，所述螺杆18纵向转动连接于所述转盘16上，所述螺杆18和所述滑轨17均垂直于所述第一轴2的轴线，所述螺杆18上套设且螺纹连接有螺母21，所述螺母21的顶端与所述安装架1的底端固定连接，所述第三电机19与所述螺杆18的一端相连用以驱动其转动，所述滑轨17的数量为两条且其分布于所述螺杆18的两侧，应当理解的是，第三电机19应当选用具有正反转功能的电机；采用上述方案，第三电机19驱动螺杆18正转或反转进而带动倾斜单元和旋转单元纵向运动。
26.如图1、图2及图5所示，本发明实施例提出了一种多维度姿态调整装置，为方便将倾斜单元、旋转单元、平移单元和夹持单元加装到现有的工业ct设备上，所述基座22的两侧设有翻边，所述基座22具有空腔且其内置有第四电机23，所述转盘16通过竖向的第四轴24转动连接于所述基座22上，所述第四电机23与所述第四轴24的底端相连用以驱动其转动，实际安装时，将翻边采用螺栓连接在工业ct设备上，利用第四电机23驱动第四轴24转动实现倾斜单元、旋转单元、平移单元和夹持单元在安装过程中的适应性调节，避免空间干涉。
27.如图3所示，本发明实施例提出了一种多维度姿态调整装置，为减少转盘16转动过程中与基座22的磨损，所述基座22上设有竖向的第三凹槽，所述第三凹槽内置有多个滚珠15，各所述滚珠15的顶端均与所述转盘16的底端相抵触。
28.如图3、图6至图8所示，使用时，首先将工件26安装在夹持单元上并将工件26待测切面25中的参数输入多维度姿态调整装置的控制器(可预设切面内三点空间坐标或切面与空间轴的夹角等定位参数)；然后控制器控制第二电机5驱动第二轴4转动直至将待测切面25转动至平行于第一轴2的轴线，随后控制器控制第一电机驱动第一轴2转动直至将待测切面25转动至水平位置，最后控制器控制平移单元使其驱动旋转单元和倾斜单元一起横向运动来调节工件26的回转中心进而匹配工业ct设备。
29.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。