[實用新型]一種基于復合式車橋結(jié)構(gòu)的移動機器人制孔平臺

有效

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• 申請日: 2014-04-11
• 公開（公告）號: CN203766934U
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發(fā)明（設計）人: 薛婷;李鵬程;房牡丹
• 申請（專利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學
• 主分類號: B62D63/04
• 分類號: B62D63/04;B60G15/02;B60G15/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領域

本實用新型屬于移動機器人制孔應用技術(shù)領域，涉及一種基于復合式車橋結(jié)構(gòu)的移動機器人制孔平臺。?

背景技術(shù)

飛機結(jié)構(gòu)尺寸大、外形復雜，通常由幾萬甚至幾十萬個零部件組成，在整個飛機的裝配過程中需要大量的鉆孔、鉸孔、锪窩等工作。隨著機器人各項性能的提高，機器人制孔技術(shù)已得到越來越廣泛的應用，該技術(shù)提高了制孔效率和制孔質(zhì)量，是航空工業(yè)制孔的重要發(fā)展方向。?

飛機部件制孔過程中不便移動，通常采用專用、固定基座的機器人制孔方式，這種方式投入過大，并不經(jīng)濟可行。因此，在飛機制孔生產(chǎn)線中引入移動制孔平臺，構(gòu)成移動式機器人制孔系統(tǒng)，可以更好的適應飛機裝配生產(chǎn)線中多工序、多工位、空間發(fā)展受限等狀況。這種移動式機器人制孔設備可以在多個不同的工位上完成相似的作業(yè)任務，應用于飛機生產(chǎn)線能滿足靈活性、重載性、平穩(wěn)性等多個要求并且具備定位鎖緊等功能。所需的程序開發(fā)周期更短，對于提高機器人的工作效率和制孔柔性有著重要意義。這就要求機器人制孔平臺可以靈活、平穩(wěn)的運行同時又可以實現(xiàn)在各個工位的定位鎖緊。因此，移動機器人制孔平臺對推動航空工業(yè)產(chǎn)業(yè)水平具有著十分重要的實際意義。?

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于克服上述技術(shù)存在移動機器人平臺中采用的麥卡納姆輪承載能力不強、容易磨損的缺陷，提供一種基于復合式車橋結(jié)構(gòu)的移動機器人制孔平臺，在復合車橋結(jié)構(gòu)中引入了氣墊模塊，通過調(diào)節(jié)導向柱兩側(cè)的調(diào)整螺母對氣墊調(diào)整裝置的高度進行調(diào)整，達到氣墊和全向輪同時承載的狀態(tài)。此時，原來全部要麥卡納姆輪承擔的力部分由氣墊單元分擔，從而改善麥卡納姆輪承載的載荷狀況。這樣既可以發(fā)揮麥卡納姆輪全向移動、轉(zhuǎn)向空間小的優(yōu)點，又可以減少麥卡納姆輪的磨損。?

“兩錐銷一平面”的定位機構(gòu)保證了制孔機器人定位的精度。移動機器人制孔平臺在導引系統(tǒng)的導引下到達指定站位，承載鎖緊單元中設計了“兩錐銷一平面”的定位機構(gòu)實現(xiàn)移動平臺的二次定位。即承載基座下方的定位銷對準預設在工位地面下的銷軸孔，空氣彈簧通?過高度閥泄氣，移動平臺高度下降，定位銷插入銷軸孔中實現(xiàn)精確定位；定位后，電動缸帶動鎖緊鉤運動，實現(xiàn)移動機器人制孔平臺的機械鎖緊。其具體技術(shù)方案為：?

一種基于復合式車橋結(jié)構(gòu)的移動機器人制孔平臺，包括車架單元、懸架單元、車橋及驅(qū)動單元、全向輪單元、承載鎖緊單元和控制集成單元。所述的車架單元是移動平臺的基體，采用梯形車架結(jié)構(gòu)；所述的懸架單元是車架和車橋之間的傳力連接裝置，兩組分別通過鉸鏈與前架的后側(cè)和后架的前側(cè)連接；所述的車橋及驅(qū)動單元通過高強螺栓和車橋蓋板分別安裝于前后懸架單元上；所述的承載鎖緊單元有四個，分別安裝在車架的前后架底部的兩側(cè)。所述的控制集成單元分別安裝在承載鎖緊單元中部兩側(cè)。?

優(yōu)選地，懸架單元主要包括空氣彈簧、空氣彈簧支架、車橋蓋板、橫拉桿、減震器、高度閥、板簧、板簧支架等組成。其中，空氣彈簧和板簧分別通過空氣彈簧支架和板簧支架與車架連接，車橋通過車橋蓋板和高強螺栓安裝在板簧上，車橋通過橫拉桿和車架鉸接，從而在車橋和車架之間形成傳力和承載結(jié)構(gòu)。板簧和空氣彈簧提供承載，板簧傳遞全向運動的縱向力，橫拉桿傳遞車橋和車架之間的橫向力。四個減震器前后兩兩連接在車橋和車架之間，在運行過程中起到衰減振動的作用。高度閥固定在車架上，通過連接桿和車橋連接，高度閥可以保證移動平臺在運動過程中高度的穩(wěn)定性，同時在到達加工工位后，機器人制孔移動平臺不再由車輪支撐地面，而是由剛度較大的承載基座作為機器人制孔系統(tǒng)的支撐，實現(xiàn)移動平臺高度的調(diào)節(jié)。?

優(yōu)選地，由輪轂安裝法蘭、軸承座、電機安裝法蘭、橋主梁、氣墊調(diào)整板以及氣墊模塊等組成的復合式車橋結(jié)構(gòu)。橋主梁是車橋的主體鋼結(jié)構(gòu)是傳遞平臺載荷的核心部件，輪轂安裝法蘭、軸承座、電機安裝法蘭以及內(nèi)部的電機、軸承等構(gòu)成驅(qū)動單元，輪轂安裝法蘭為麥卡納姆輪的安裝接口，軸承座內(nèi)的輪轂軸承為麥卡納姆輪的轉(zhuǎn)動提供精確向?qū)Аｒ?qū)動電機及減速器通過電機安裝法蘭安裝在橋主梁的內(nèi)部，這樣實現(xiàn)四個電機分別控制四個全向輪的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向，從而可以實現(xiàn)移動平臺的全向運動；氣墊模塊通過氣墊調(diào)整裝置安裝在橋主梁底部，氣墊調(diào)整裝置實現(xiàn)氣墊模塊安裝高度可調(diào)。?

優(yōu)選地，為保證移動機器人制孔平臺在移動過程中的平穩(wěn)性，復合式承載結(jié)構(gòu)中引入了氣墊模塊作為輔助承載單元，氣墊模塊通過調(diào)整螺母的安裝高度，達到氣墊和麥卡納姆輪的同時承載狀態(tài)，改善了麥卡納姆輪的實際受載狀態(tài)，有利于緩解磨損狀況。?