[發(fā)明專利]一種可實(shí)現(xiàn)大型工件六自由度調(diào)整的機(jī)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410635205.7
• 申請(qǐng)日: 2014-11-05
• 公開（公告）號(hào): CN105619042B
• 公開（公告）日: 2017-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋金城;劉柯;郭磊;孫增玉;董利軍;高越;劉亞辰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京航天計(jì)量測試技術(shù)研究所;中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): B23P19/00
• 分類號(hào): B23P19/00
• 代理公司: 核工業(yè)專利中心11007
• 代理人: 王朋

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于機(jī)械工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種可實(shí)現(xiàn)大型工件六自由度調(diào)整的機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)

在大型機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)、制造領(lǐng)域，在部件裝配過程中，經(jīng)常用到零件調(diào)整機(jī)構(gòu)。能夠?qū)崿F(xiàn)六自由度調(diào)整的機(jī)構(gòu)有多種，例如采用直線導(dǎo)軌和旋轉(zhuǎn)導(dǎo)軌組合的形式，將三個(gè)直線導(dǎo)軌層疊在一起，然后將三個(gè)旋轉(zhuǎn)導(dǎo)軌組合在一起使用，完成三個(gè)平移和三個(gè)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的組合。但在一些特殊場合，例如大型、重型零件的位姿調(diào)整，這種方法存在可靠性低、容易發(fā)生傾覆的危險(xiǎn)，并且在實(shí)現(xiàn)途徑上存在較大困難。

目前，大型回轉(zhuǎn)零件裝配過程中，主要有兩種調(diào)整機(jī)構(gòu)，一種是采用雙托架的結(jié)構(gòu)形式，一種是采用POGO柱結(jié)構(gòu)形式。采用雙托架的結(jié)構(gòu)形式，兩個(gè)獨(dú)立的托架共同托舉裝配零件，每個(gè)托架能夠?qū)崿F(xiàn)三個(gè)平動(dòng)自由度的調(diào)整，通過兩個(gè)托架的組合調(diào)整實(shí)現(xiàn)零件的六自由度調(diào)整，但這種方法在調(diào)整過程中，會(huì)產(chǎn)生角度調(diào)整的干涉，不利于產(chǎn)品的裝配；采用POGO柱結(jié)構(gòu)形式，裝配零件通過4個(gè)或多個(gè)POGO柱支撐，每個(gè)POGO柱都能夠?qū)崿F(xiàn)三個(gè)平移自由度的調(diào)整，通過多個(gè)POGO柱的調(diào)整組合，實(shí)現(xiàn)零件位姿的六自由度調(diào)整，這種方法控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)復(fù)雜，需要進(jìn)行多個(gè)自由度解耦計(jì)算，實(shí)現(xiàn)難度較大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是解決大型回轉(zhuǎn)零件裝配過程中姿態(tài)調(diào)整干涉的問題，提供一種可實(shí)現(xiàn)大型工件六自由度調(diào)整的機(jī)構(gòu)。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種可實(shí)現(xiàn)大型工件六自由度調(diào)整的機(jī)構(gòu)，包括兩個(gè)單托架組件，兩個(gè)單托架組件并排安裝，被調(diào)整零件安裝在兩個(gè)單托架組件的上部；后方單托架組件為主動(dòng)托架，前方單托架組件為隨動(dòng)托架；兩個(gè)單托架組件均為5自由度托架，5個(gè)自由度包括三個(gè)平移自由度、一個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度和一個(gè)隨動(dòng)旋轉(zhuǎn)自由度。

如上所述的5自由度單托架組件包括X方向?qū)к壗M件、Y方向?qū)к壗M件、Z方向?qū)к壗M件、隨動(dòng)軸組件和Rx方向支撐組件；其中，X方向?qū)к壗M件用于支撐并帶動(dòng)安裝在其上方的裝置實(shí)現(xiàn)X方向移動(dòng)，Y方向?qū)к壗M件安裝在X方向?qū)к壗M件上，用于支撐并帶動(dòng)安裝在其上方的裝置實(shí)現(xiàn)Y方向移動(dòng)，隨動(dòng)軸組件安裝在Y方向?qū)к壗M件上，用于支撐并帶動(dòng)安裝在其上方的裝置實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)，Z方向?qū)к壗M件安裝在隨動(dòng)軸組件上，用于支撐并帶動(dòng)安裝在其上方的裝置實(shí)現(xiàn)Z方向移動(dòng)，Rx方向支撐組件安裝在Z方向?qū)к壗M件上，用于支撐并帶動(dòng)被調(diào)整零件實(shí)現(xiàn)Rx方向移動(dòng)。

如上所述的X方向?qū)к壗M件包括X方向基座、X方向?qū)к?、X方向支撐板、X方向滑塊、X方向絲杠、X方向手輪和底腳；其中，X方向基座為金屬制長方形板狀，在其底部端面安裝有若干底腳，底腳為倒置的喇叭狀；X方向?qū)к壒矁蓷l，均為金屬制導(dǎo)軌，分別安裝在X方向基座上部端面兩側(cè)、沿X方向布置；X方向滑塊為下部開有凹槽的金屬制長條狀，共2塊，分別滑動(dòng)安裝在兩條X方向?qū)к壣?；X方向支撐板為金屬制長方形板狀，固定安裝在X方向滑塊上部；X方向絲杠由絲杠螺母通過螺紋與X方向支撐板底部固定，X方向絲杠安裝基座固定安裝在X方向基座上；X方向手輪通過螺紋與X方向絲杠的一端固定。

如上所述的Y方向?qū)к壗M件包括Y方向過渡板、Y方向手輪、Y方向滑塊、Y方向滑板、Y方向?qū)к壓蚘方向絲杠；其中，Y方向過渡板為金屬制長方形板狀，安裝在X方向支撐板上；Y方向?qū)к壒矁蓷l，均為金屬制導(dǎo)軌，分別安裝在Y方向過渡板上部端面兩側(cè)、沿Y方向布置；Y方向滑塊為下部開有凹槽的金屬制長條狀，共塊，分別滑動(dòng)安裝在兩條Y方向?qū)к壣希籝方向滑板為金屬制長方形板狀，固定安裝在Y方向滑塊上部；Y方向絲杠由絲杠螺母通過螺紋與Y方向滑板底部固定，Y方向絲杠安裝基座固定安裝在Y方向滑板上；Y方向手輪通過螺紋與Y方向絲杠的一端固定。

如上所述的隨動(dòng)軸組件包括Rz隨動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸，Rz隨動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸下部通過軸承與Y方向滑板連接。

如上所述的Z方向?qū)к壗M件包括Z方向滑板、Z方向?qū)к壷伟?、Z方向手輪、連接桿、短連接桿、長連接桿、Z方向?qū)к壐薄方向絲杠、Z方向滑塊和渦輪蝸桿減速器；其中，Z方向滑板為金屬制長方形板狀，安裝在Rz隨動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸上；Z方向滑板還通過Z方向?qū)к壐庇陕菁y與Z方向?qū)к壷伟骞潭ǎ籞方向手輪通過螺紋與連接桿及兩個(gè)渦輪蝸桿減速器的蝸桿輸出端固定；短連接桿的一端通過螺紋與Z方向手輪相連，另一端通過螺紋與渦輪蝸桿減速器的蝸桿輸出端相連；長連接桿兩端分別通過螺紋與兩個(gè)渦輪蝸桿減速器的蝸桿輸出端連接；Z方向絲杠的一端與渦輪蝸桿減速器的渦輪輸出端相連，另一端與升舉螺母相連；Z方向?qū)к壨ㄟ^螺紋與Z方向?qū)к壷伟骞潭ǎ⑼ㄟ^Z方向滑塊的配合連接由螺紋與Z方向滑板連接。