[发明专利]六自由度调整安装机构

说明书

技术领域

本发明涉及机械调整，特别是一种用于大型设备分段建造、分段装配的六自由度调整安装机构。

背景技术

大型机械分体式建造和安装过程中，各部件之间调整安装精度对整机的使用效果有非常重要的影响。一些大型设备的各部件之间的安装对接精度只依靠机械加工定位面的加工精度是很难保证的，尤其是一些大型光学设备、医疗设备等精密仪器，在各单元已经加工完成的情况下，要保证最终的使用精度，一定要在各单元之间对接安装时进行精密调整定位。

传统的通用工装或专用工装具有一定的局限性，多采用机械式的顶拉方式和丝杆调整，这都要求调整机构有足够刚度的支撑结构，因此结构复杂，体积较大，操作不方便，安装定位精度差，对安装框架的加工要求高。

在先技术（CN101509637A）描述了一种照明顶部模块安装调整机构，可以实现照明顶部模块六个自由度的精确定位调整，利用气缸升降，自动化程度高。但是此结构四个调整支撑点的高度是由垫片的厚度决定的，不易调整，而且水平方向的位移依靠调整螺钉相互调整，容易干涉，调整操作不方便。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术的不足，提供一种六自由度调整安装装置，该装置适用于大型机械设备分段建造、分段装配时的精密调整和对接，而且结构简单，操作方便，可精密调整安装大载荷机构的六自由度调整安装装置。

本发明的技术解决方案如下：

一种六自由度调整安装机构，特点在于其构成包括一安装座板、一调整板、三个竖直调整子单元和三个水平调整子单元，所述的调整板和安装座板为相当的长方形板块结构且呈长边和短边一致地上下叠放关系，在所述的安装座板与所述调整板之间设置所述的三个竖直调整子单元和三个水平调整子单元：两个水平调整子单元分布在安装座板长边同一侧面的两端，第三个水平调整子单元分布在安装座板一个短边侧面的中间，所述的2个竖直调整子单元分布在所述的调整板短边侧面的两端，该短边侧面与安装第三个水平调整子单元的安装座板的短边侧面相应，第三个竖直调整子单元分布在所述的调整板另一短边侧面的中间；

每个水平调整子单元包括调整转接块、球头调整螺钉、反向顶紧装置，所述的调整转接块的上端与所述的调整板的下表面固定连接；该调整转接块的下端深入所述的安装座板的方形通孔中，所述的调整转接块的下部具有供所述的球头调整螺钉安装的水平螺孔，所述的安装座板的侧面具有阶梯螺纹孔和通孔，该通孔与所述的安装球头调整螺钉的水平螺孔相对应，便于对球头调整螺钉的调整，

所述反向顶紧装置包括球头压紧杆、水平顶紧弹簧、紧定螺钉、弹簧挡板和调整螺纹柱，所述的球头压紧杆是一端具有球头和大径压盘的杆体，所述的调整螺纹柱是内部左右两端有两个台阶的圆形通孔，中间圆形通孔仅供所述的球头压紧杆的杆体通过筒体，左端孔与球头压紧杆的大径压盘之间用于压紧所述的水平顶紧弹簧，右端孔用于挡住弹簧挡板，该弹簧挡板与球头压紧杆通过紧定螺钉固连在一起，右端孔用以限制球头压紧杆的位置；

所述的反向顶紧装置的调整螺纹柱通过所述的阶梯螺纹孔连接在安装座板的侧面上，反向顶紧装置的球头压紧杆的顶端压紧所述的调整转接块；

每个竖直调整单元包括调整螺柱、支撑弹簧、弹簧支撑板、上锥形垫片、下锥形垫片和垫片盖板，所述的安装座板和所述的调整板的相应的位置分别具有中心螺孔、阶梯螺孔和多阶梯通孔，弹簧支撑板通过螺纹旋入阶梯螺孔中，将所述的支撑弹簧置于所述的弹簧支撑板的圆孔和所述的调整板的多阶梯通孔的下孔中，在多阶梯通孔的上孔中放置所述的下锥形垫片，将所述的调整螺柱的下端经所述的下锥形垫片、支撑弹簧、弹簧支撑板旋入所述的所述的调整板的中心螺孔中，然后放置上锥形垫片，盖上垫片盖板，然后用螺钉将所述的垫片盖板与所述的调整板固定，压紧所述上下锥形垫片。

所述弹簧支撑板的上部外表面为外六角形状。

所述的调整螺柱上端的形状为外六角形状。

所述调整螺柱与安装座通过螺纹连接，通过所述调整螺柱来实现调整板的升降（Z向）。所述弹簧支撑板与所述安装座板由螺纹连接，所述弹簧支撑板上部外表面为外六角形状，便于调整弹簧支撑板与安装座板之间的距离，弹簧支撑板的位置可控制所述支撑弹簧的工作长度，其工作长度由所述安装座板与所述调整板之间的理论距离来计算得到。所述上下锥形垫片与所述调整螺柱之间是锥面与球面接触，可保证各方向的旋转自由度不受调整螺柱干涉，所述垫片盖板固定在所述调整板上，用于压紧所述上下锥形垫片。