[實(shí)用新型]一種四自由度機(jī)械臂掛彈裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201120255635.8
• 申請(qǐng)日: 2011-07-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN202180934U
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-04-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊曉峰;劉帥;賀銳;原大寧;朱虹
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西安理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B64F1/36
• 分類(lèi)號(hào): B64F1/36
• 代理公司: 西安弘理專(zhuān)利事務(wù)所 61214
• 代理人: 李娜

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種四自由度機(jī)械臂掛彈裝置。

背景技術(shù)

隨著現(xiàn)代軍事裝備的不斷發(fā)展，導(dǎo)彈已成為戰(zhàn)機(jī)進(jìn)行攻擊和防御的主要武器，為飛機(jī)掛導(dǎo)彈和加油成為地面保障任務(wù)的重要部分。能否縮短戰(zhàn)機(jī)出動(dòng)間隔時(shí)間是取得戰(zhàn)爭(zhēng)先機(jī)的關(guān)鍵。統(tǒng)計(jì)表明，美軍航空兵在以對(duì)地攻擊為主的作戰(zhàn)中，飛機(jī)掛彈作業(yè)的工作量占整個(gè)地面保障作業(yè)的80％，占用人員6個(gè)以上，是地面保障作業(yè)“木桶”中“最短的木板”，因此給掛彈飛機(jī)快速掛載導(dǎo)彈是提高空戰(zhàn)快速反應(yīng)能力的重要“硬”作戰(zhàn)指標(biāo)之一。早期掛彈完全靠人工方法，現(xiàn)今機(jī)械化有所提高，但大多數(shù)情況下，仍需要有地勤人員參與。

目前，主要的掛彈方式為全剛性掛彈。全剛性掛彈由掛彈車(chē)機(jī)械臂的托彈盤(pán)托載彈體，通過(guò)地勤人員的肉眼觀察來(lái)對(duì)機(jī)械臂操作手輔助指揮，經(jīng)由多人員的相互配合完成掛彈。掛彈要求彈體與機(jī)翼的緊固接口進(jìn)行準(zhǔn)確對(duì)接，繼由工作人員對(duì)緊固接口和其它裝置進(jìn)行連接。這種掛彈方式最大的缺點(diǎn)就是需要多人協(xié)作交互并不斷調(diào)整位置，人員多且效率低。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種四自由度機(jī)械臂掛彈裝置，能根據(jù)工作要求實(shí)現(xiàn)機(jī)械臂各自由度上的位置調(diào)整，掛裝位置準(zhǔn)確，且工作效率高。

本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是，一種四自由度機(jī)械臂掛彈裝置，其特征在于，包括從下到上依次連接設(shè)置的機(jī)座、XY平臺(tái)、剪叉升降機(jī)構(gòu)以及旋轉(zhuǎn)平臺(tái)機(jī)構(gòu)；

XY平臺(tái)包括固定在機(jī)座上的X向底板，X向底板上設(shè)置有X向滾動(dòng)直線導(dǎo)軌裝置、以及用于驅(qū)動(dòng)X向滾動(dòng)直線導(dǎo)軌裝置的X向驅(qū)動(dòng)電機(jī)，X向滾動(dòng)直線導(dǎo)軌裝置的滑動(dòng)件上固定有水平方向的Y向底板，Y向底板上設(shè)置有Y向滾動(dòng)直線導(dǎo)軌裝置、以及用于驅(qū)動(dòng)Y向滾動(dòng)直線導(dǎo)軌裝置的Y向驅(qū)動(dòng)電機(jī)；

剪叉升降機(jī)構(gòu)包括水平固接在Y向滾動(dòng)直線導(dǎo)軌裝置的滑動(dòng)件上的Z向底板，Z向底板上方設(shè)置有豎直方向的剪叉機(jī)構(gòu)、以及用于驅(qū)動(dòng)剪叉機(jī)構(gòu)上下伸縮運(yùn)動(dòng)的Z向驅(qū)動(dòng)電機(jī)，剪叉機(jī)構(gòu)上端部安裝有水平方向的上底板；

旋轉(zhuǎn)平臺(tái)機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在上底板上方的云臺(tái)，云臺(tái)上連接有齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸入齒輪連接有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出齒輪與云臺(tái)相連接并帶動(dòng)其軸向旋轉(zhuǎn)，云臺(tái)上設(shè)置有攝像頭、位置傳感器以及工件安裝架；

還包括控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)與所述攝像頭、位置傳感器、X向驅(qū)動(dòng)電機(jī)、Y向驅(qū)動(dòng)電機(jī)、Z向驅(qū)動(dòng)電機(jī)、以及旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)相連接。

其中，X向滾動(dòng)直線導(dǎo)軌裝置包括X向滾珠絲杠，X向滾動(dòng)直線導(dǎo)軌裝置的滑動(dòng)件包括設(shè)置在X向滾珠絲杠上的X向絲杠螺母、以及固接在X向絲杠螺母外部的X向絲杠螺母座，Y向底板固接在X向絲杠螺母座的上方，X向驅(qū)動(dòng)電機(jī)與X向滾珠絲杠相連接并驅(qū)動(dòng)其軸向轉(zhuǎn)動(dòng)；

Y向滾動(dòng)直線導(dǎo)軌裝置包括Y向滾珠絲杠，Y向滾動(dòng)直線導(dǎo)軌裝置的滑動(dòng)件包括設(shè)置在Y向滾珠絲杠上的Y向絲杠螺母、以及固接在Y向絲杠螺母外部的Y向絲杠螺母座，Z向底板固接在Y向絲杠螺母座的上方，Y向驅(qū)動(dòng)電機(jī)與Y向滾珠絲杠相連接并驅(qū)動(dòng)其軸向轉(zhuǎn)動(dòng)。

Z向底板上方設(shè)置有Z向滾動(dòng)直線導(dǎo)軌裝置和固定鉸支座，Z向滾動(dòng)直線導(dǎo)軌裝置包括Z向滾珠絲杠、設(shè)置在Z向滾珠絲杠上的Z向絲杠螺母，Z向絲杠螺母的外部固連有Z向滑塊，Z向驅(qū)動(dòng)電機(jī)與Z向滾珠絲杠相連接；

剪叉機(jī)構(gòu)下端部的固定側(cè)鉸接在固定鉸支座上，剪叉機(jī)構(gòu)下端部的運(yùn)動(dòng)側(cè)與Z向滑塊鉸接，剪叉機(jī)構(gòu)上端部的固定側(cè)鉸接在上底板的下方，上底板的下方還設(shè)置有滑動(dòng)導(dǎo)軌，滑動(dòng)導(dǎo)軌上設(shè)置有下滑塊，剪叉機(jī)構(gòu)上端部的運(yùn)動(dòng)側(cè)與下滑塊鉸接。

上底板上設(shè)置有豎直軸，云臺(tái)通過(guò)軸承安裝在豎直軸上，齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出齒輪同軸固接在豎直軸上。

本實(shí)用新型的有益效果是，裝置的四個(gè)自由度上都有獨(dú)立的電機(jī)提供動(dòng)力，可實(shí)現(xiàn)多軸聯(lián)動(dòng)；而其中的控制裝置通過(guò)攝像頭和位置傳感器等獲得工件的準(zhǔn)確掛裝位置，再控制各電機(jī)的工作狀態(tài)，以實(shí)現(xiàn)云臺(tái)沿X、Y、Z軸的平動(dòng)和繞Z軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣使工件安裝架上待懸掛工件的準(zhǔn)確掛裝。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型中的XY平臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實(shí)用新型中的剪叉升降機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本實(shí)用新型中的旋轉(zhuǎn)平臺(tái)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；