[發明專利]低矮空間六自由度混聯調姿裝置

有效

• 申請號: 201810710207.6
• 申請日: 2018-07-02
• 公開（公告）號: CN108608383B
• 公開（公告）日: 2020-01-07
• 發明（設計）人: 周玉林;張文進;曹琛;史樹陽;楊磊光;石晗;郭德財
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: B25H1/00
• 分類號: B25H1/00;B25J9/00
• 代理公司: 13116 秦皇島一誠知識產權事務所(普通合伙)
• 代理人: 崔鳳英

一種低矮空間六自由度混聯調姿裝置，其包括支撐平臺、支撐球單元機構和動平臺，其中，支撐平臺為四腿支撐的并聯機構，動平臺為平面三自由度并聯機構，支撐平臺和動平臺通過四個結構相同的支撐球單元機構連接，組成混聯調姿裝置，支撐球單元機構的中間板與支撐平臺頂端固定，支撐球單元機構的上板與動平臺的底端固定；通過支撐平臺和動平臺進行六自由度的姿態調節，其中，支撐平臺完成XY軸的轉動和Z軸移動，動平臺完成XY軸的移動和Z軸轉動。本發明實現了大型設備裝配在低矮和高度限制空間內的六自由度的裝配調姿需求，在提高裝配質量的同時，使裝配過程達到高效率、低成本和低風險。

技術領域

本發明屬于重型設備技術領域，特別涉及一種混聯調姿裝置。

背景技術

當前國內的重型設備產品裝配過程中，基本沿用傳統的裝配模式，即主要由人工配合吊具在傳統的工作臺上完成，為了完成某些零、部件的裝配需要多次吊裝、調整姿態，不僅裝配周期長、手工操作多、效率低和風險高，耗費了大量的人力、物力；且重型設備產品裝配過程中，受到裝配場地和現有裝配體系的限制，使得輔助裝配裝置在高度上有限制，這進一步增加了裝配的難度。

發明內容

本發明的目的在于提出一種能夠實現重型設備產品低矮空間內六自由度調姿的裝配需求、提高裝配質量、使裝配過程達到高效率、低成本和低風險的低矮空間六自由度混聯調姿裝置。

本發明包括支撐平臺、支撐球單元機構和動平臺，其中，支撐平臺為四腿支撐的并聯機構，動平臺為平面三自由度并聯機構，支撐平臺和動平臺通過四個結構相同的支撐球單元機構連接，支撐球單元機構的中間板與支撐平臺頂端固連，支撐球單元機構的上板與動平臺的底端固連，從而使其鑲嵌到支撐平臺和動平臺里，通過支撐平臺和動平臺進行六自由度的姿態調節，其中，支撐平臺完成XY軸的轉動和Z軸移動，動平臺完成XY軸的移動和Z軸轉動；

所述支撐平臺為矩形框架，在動平臺的下方設有相互對稱的四個全向輪，可實現調姿裝置任意方向的移動，以及不同裝配場地的轉移；在支撐平臺的四角均設有可進行整體高度調節的支撐腿，所述支撐腿外側均設有電機與減速器，內側設有絲杠和導軌滑塊，其中電機與減速器固定在支撐腿上，電機與減速器通過同步帶與絲杠連接；當支撐平臺四條支撐腿同步運動時，則實現調姿裝置沿Z軸的移動；當支撐平臺不同側的雙支撐腿不同步運動時，則實現調姿裝置繞XY軸的轉動；連接支撐平臺一側的橫梁上設有兩個電動缸，連接支撐平臺另一側的橫梁上設有一個電動缸，電動缸的兩端分別與動平臺和支撐平臺轉動副連接，動平臺通過電動缸完成調姿裝置沿XY軸的移動和繞Z軸的轉動；

所述四個支撐球單元機構分別設在支撐平臺的四角上，其包括上板、中間板、下板、滾動單元和中間連接軸，其中，上板連接四個滾動單元，設在動平臺的凹槽內，下板連接四個滾動單元，設在支撐平臺的凹槽內，上下滾動單元之間設有中間板，中間板與支撐平臺固連，上板與動平臺的底端固連，上板的滾動單元與下板的滾動單元相對于中間板兩兩對應，對稱布置，中間板中心設有通孔，中間連接軸穿過中間板上的通孔，其上下端分別與上板與下板連接，既能保證動平臺的三自由度平面運動，又能保證球軸承的整體性，承受支撐平臺和動平臺之間的壓力及拉力；支撐球單元機構的下半部分鑲嵌到支撐平臺內，支撐球單元機構的上半部分鑲嵌到動平臺內，從而有效的降低了裝置的高度。

本發明與與現有技術相比具有如下優點：

實現了重型設備產品低矮空間內六自由度調姿的裝配需求，在提高裝配質量的同時，使裝配過程達到高效率、低成本和低風險。

附圖說明

圖1為本發明的主視圖。

圖2為本發明支撐球單元機構的剖視圖。

圖3為本發明支撐平臺和動平臺連接示意圖。

圖4為本發明支撐腿的示意圖。