[实用新型]一种五坐标定位机构

说明书

技术领域

本实用新型涉及机械中的装置定位领域，具体为一种五坐标定位机构。 

背景技术

在数控加工，机械转配等领域，常常需要对加工、装配部件进行精确定位，因而需要定位装置能够实现部件的X、Y、Z三个方向的平移运动定位和A，B方向转动运动定位(A方向即为绕X方向的转动，B方向即为绕Y方向的转动)。经检索发现，目前机械领域的定位装置多为并联式，通过多个并联的支承结构支承工作台面，并且通过控制机构控制多个支承结构的运动，从而实现工作台面的移动，这种并联式定位装置往往控制过程复杂，且承载能力弱，工作台面的姿态调整范围有限。而现有的串联式定位机构又往往只能实现X、Y、Z三个方向的平移运动定位，无法满足加工、装配需要。 

实用新型内容

要解决的技术问题 

为了提供一种能够应用在自动化数控加工、装配领域中的定位装置，本实用新型提出了一种五坐标定位机构。 

技术方案 

本实用新型的技术方案为： 

所述一种五坐标定位机构，其特征在于：包括X方向导向部件、Y方向导向部件、Z方向导向部件、A向旋转部件和工作平台； 

X方向导向部件包括X向底板，X向底板正面两侧有X向导向滑动导轨，X向底板正面中部有X向导向丝杠，X向导向滑动导轨与X向导向丝杠平行，X向导向丝杠与固定在X向底板正面长度方向两端的支撑块轴承连接，X向导向丝杠一端与外部驱动电机连接； 

Y方向导向部件与X方向导向部件结构相同，包括有Y向底板，Y向导向滑动导轨 和Y向导向丝杠，Y向导向丝杠与外部驱动电机连接；Y方向导向部件与X方向导向部件十字交叉安装，在Y向底板底侧固定有X向移动滑块，X向移动滑块与X向导向滑动导轨配合，Y向底板底侧中部固定有X向移动丝母，X向移动丝母与X向导向丝杠配合； 

Z方向导向部件包括方形拖板，方形拖板与Y方向导向部件十字交叉安装，方形拖板底面底侧固定有Y向移动滑块，Y向移动滑块与Y向导向滑动导轨配合，方形拖板底面底侧中部固定有Y向移动丝母，Y向移动丝母与Y向导向丝杠配合； 

方形拖板上相对的两侧面上对称安装有两条Z向导向滑动导轨和Z向导向丝杠，Z向导向丝杠与外部驱动电机相连；第一Z向移动板通过内侧面的Z向移动滑块和Z向移动丝母分别与方形拖板一侧面的Z向导向滑动导轨和Z向导向丝杠配合，第一Z向移动板远离方形拖板底面的一端开有铰链孔，铰链孔轴线平行于第一Z向移动板的运动平面；第二Z向移动板通过内侧面的Z向移动滑块和Z向移动丝母分别与方形拖板另一侧面的Z向导向滑动导轨和Z向导向丝杠配合，第二Z向移动板远离方形拖板底面的一端有延长的端面，端面上有滑轨，滑轨垂直于第二Z向移动板的运动平面，滑轨上安装有沿滑轨自由滑动的支撑件，支撑件上开有铰链孔，铰链孔与第一Z向移动板一端的铰链孔平行； 

A向旋转部件包括轴套筒和心轴，轴套筒两端与第一Z向移动板和第二Z向移动板铰链连接，心轴穿过轴套筒并与轴套筒轴承连接，心轴两端与工作平台底面的固定块固定连接，外部驱动电机与心轴相连，驱动心轴转动。 

有益效果 

本实用新型的有益效果为： 

(1)结构简单，易于实现。第一Z向移动板和第二Z向移动板既可以通过同速同向运动实现Z向平动，也可以通过不同速运动实现B向转动。这样就减少了运动部件，使得结构较为简单。且主要部件均采用丝杠、导轨和齿轮副等成熟可靠的结构实现， 使得设计实现简单，加工装配性好，定位精度高，承载能力大。 

(2)控制简单。五个坐标控制运动相对独立，运动学分析和求解简单，使控制较为简单。 

(3)通用性强。该设计将五个坐标定位集成与一体，可以作为单独的定位模块集成到其他自动化设备中。 

附图说明

图1：本实用新型的结构示意图； 

图2：X方向导向部件与Y向导向底板结构示意图； 

图3：图2中A-A向局部剖视图； 

图4：Z方向导向部件结构示意图； 

图5：Z方向导向部件左视图； 

图6：A向旋转部件和工作平台示意图；