[發明專利]六自由度對接平臺

無效

• 申請號: 200710078631.5
• 申請日: 2007-06-15
• 公開（公告）號: CN101081504A
• 公開（公告）日: 2007-12-05
• 發明（設計）人: 謝志江;程力旻;陳平;歐陽奇;王雪;孫紅巖;王侃;倪衛;葉凡;李夢奇;郭煜敬;徐新來
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: B25H1/14
• 分類號: B25H1/14;B25H1/02
• 代理公司: 重慶市前沿專利事務所
• 代理人: 郭云

技術領域

本發明屬于空間對接技術領域，具體地說，涉及一種對空間對接位置和空間對接角度進行調校的六自由度對接平臺。

背景技術

現有工業對空間對接技術的要求越來越高，如高精度工業制造中的工件對準、空間站對位、醫療化工中的管道對接，網絡電子技術中的電路連接等，都涉及到兩物體之間的對接，而影響對接精度的一個重要因素就是兩物體接近面之間的相對平行問題。裝配、加工或是物體自身成楔形都會造成不平行。在裝配過程中首先要考慮的問題就是進行裝配的兩物體之間的對位。如圖1所示，在工程中常常需要把工件裝到滑槽上，滑槽a和b是豎直且相互平行的，工件左右兩側有兩根互相平行的滑軌。那么在裝配中首先要解決的問題就是使工件與上面的豎直滑槽準確對位。那么在裝配中首先要解決的問題就是使工件與上面的豎直滑槽準確對位。即是通過對接平臺在空間六個自由度調節工件，從而達到準確對位。

現有的空間對接技術中，如公開號為CN1326843多功能調節平臺，包括支撐平臺、工作平臺、三個結構相同的平面調節機構，工作平臺置放在支撐平臺上，工作平臺的一側固裝平面調節機構，平面調節機構包括一直線導軌，導軌內的滑塊通過鉸鏈與頂桿相連，頂桿固裝在螺母上，螺母與安裝在支撐平臺上的螺桿嚙合，螺母與兩邊起導向作用的直線導軌中的滑塊連接，在工作平臺的另一側固裝有兩個直線導軌及相同結構。該發明能在一個平面內同時實現三個自由度的運動，工作平臺能沿X軸和Y軸的移動，以及Z軸方向的轉動。

其缺點是：沒有工作平臺沿X軸和Y軸的轉動，以及Z軸方向的移動，無法實現六個自由度的運動。

發明內容

本發明的目的是提供一種六自由度對接平臺，工作平臺可沿X軸、Y軸、Z軸的轉動，以及X軸、Y軸、Z軸方向的移動，能實現六個自由度的運動。

為達到上述目的，本發明是一種六自由度對接平臺，包括支撐平臺、工作平臺、三個結構相同的平面調節機構，其關鍵在于：在支撐平臺、工作平臺之間設置所述三個平面調節機構和一個隨動機構，它們按矩陣分布，在所述平面調節機構下方的支撐平臺上安裝有至少三個結構相同的豎立調節機構，它們按三角形分布；所述平面調節機構由水平電機、聯軸器、絲桿螺母副，活動滑座、滑塊和軸承組成，其中水平電機安裝在所述支撐平臺上，水平電機的輸出軸經聯軸器連接絲桿，該絲桿與所述支撐平臺的上表面平行，該絲桿上套裝所述螺母，該螺母固定在所述活動滑座上，該活動滑座底面開槽，并套裝在所述支撐平臺上表面的滑軌上，所述活動滑座的上表面開有滑槽與所述滑軌空間垂直，該滑槽上套裝所述滑塊，該滑塊固套在所述軸承內，該軸承固裝在所述工作平臺底部支承柱內；在所述三個結構相同的平面調節機構中，有兩個位于同側的平面調節機構中的絲桿軸心線相互平行，并與第三個平面調節機構中的絲桿軸心線的延長線相垂直，該第三個平面調節機構與所述隨動機構位于同一側；

當同側二個平面調節機構的平行絲桿同向推動活動滑座工作，另一平面調節機構停止工作時，活動滑座工作帶動滑塊、軸承和工作平臺沿X軸方向平移；

當另一平面調節機構絲桿推動活動滑座工作，同側二個平面調節機構停止工作時，活動滑座工作帶動滑塊、軸承和工作平臺沿Y軸方向平移，同側二個平面調節機構的滑塊在滑槽內滑動。

當三個平面調節機構的絲桿沿同時按順/逆時針方向推動活動滑座工作時，活動滑座工作帶動滑塊、軸承和工作平臺沿Z軸方向轉動。

所述隨動機構由活動滑座、滑塊和軸承組成，該隨動機構中的活動滑座、滑塊和軸承與所述平面調節機構中的活動滑座、滑塊和軸承連接關系相同；

隨動機構配合三個平面調節機構運行，可以提高工作平臺的穩定性。

所述豎立調節機構由垂直電機、蝸輪蝸桿減速器、螺母座和調整螺桿組成，其中垂直電機固定在所述支撐平臺上，其輸出軸連接所述蝸輪蝸桿減速器，蝸輪蝸桿減速器的輸出軸經聯軸器與所述調整螺桿相連，該調整螺桿與所述支撐平臺垂直并伸出支撐平臺的下端，調整螺桿的末端套裝在所述螺母座上。

固定住三個豎立調節機構的螺母座，當調整螺桿同向推動支撐平臺運行，保持三個調整螺桿的行程一致時，實現支撐平臺和工作平臺沿Z軸方向移動。

當三個豎立調節機構的調整螺桿行程不等時，實現支撐平臺和工作平臺沿X軸和Y軸方向轉動。

所述聯軸器與絲桿之間安裝有減速器。

所述支撐平臺的中部開有空腔，該空腔內安裝所述垂直電機和蝸輪蝸桿減速器。

所有部件安裝在支撐平臺和工作平臺內，節省空間，保護部件不受損傷。

矩形設置，提高工作平臺的穩定性，也便于活動滑座的行程推算。

工作平臺沿Z軸旋轉運動時，三者活動滑座的行程為：