CN104400768B - 行走式自平衡旋转工作台 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种行走式自平衡旋转工作台，用于快速装配生产线上待装配产品的支撑和旋转工位变换，它包括承载机架，承载机架底部设置有行走轮和支撑脚；承载机架顶部设置有支撑环台，支撑环台上设置有主支撑模块，主支撑模块上安装有旋转安装台；承载机架中部设置有驱动与传动模块，驱动与传动模块上端与辅支撑模块相连，辅支撑模块与旋转安装台的中心孔相连，从而驱动其绕中心旋转；承载机架侧部设置有定位与锁紧模块，定位与锁紧模块与旋转安装台底面相配合，从而控制其在不同旋转工位的定位、锁紧和解锁。该装置结构简单、操作方便、安全性高，适用于装配周期长、且装过程中需测试、检验的大型精密仪器设备的快速装配。

Description

行走式自平衡旋转工作台
技术领域
本发明专利属于快速装配技术领域，具体是指一种行走式自平衡旋转工作台。
背景技术
目前在快速装配技术领域，流水装配线将各工位分解，满足规模化的快速安装，但设备成本高、且各工位之间的间隔较短，无法进行工位间的测试、质量处理。现有的集成电路装配能实现多工位转换安装，但只应用于质量轻、装配行程简单的产品，且各工位之间的间隔较短，无法进行工位间的测试、质量处理。而对装配过程中涉及测试、质量处理、装配周期长的大型精密仪器设备、模具、模型等高价值产品，上述两种快速装填方式在便捷性、安全性、快速性等方面均无法满足使用要求。因而需要一种操作方便，多功能的快速装配工作台。
发明内容
本发明专利的目的在于提供一种结构简单、操作方便、安全性高的行走式自平衡旋转工作台，适用于装配周期长、且装过程中需测试、检验的大型精密仪器设备、模具、模型等高价值产品的快速装配。
为实现上述目的，本发明的行走式自平衡旋转工作台，用于快速装配生产线上待装配产品的支撑和旋转工位变换，它包括承载机架，其特殊之处在于：所述承载机架底部设置有平衡分布的行走轮和支撑脚；所述承载机架顶部设置有支撑环台，所述支撑环台上设置有主支撑模块，所述主支撑模块上安装有旋转安装台；所述承载机架中部设置有驱动与传动模块，所述驱动与传动模块上端与辅支撑模块相连，所述辅支撑模块与旋转安装台的中心孔相连，从而驱动其绕中心旋转；所述承载机架侧部设置有定位与锁紧模块，所述定位与锁紧模块与旋转安装台底面相配合，从而控制其在不同旋转工位的定位、锁紧和解锁。
进一步地，所述旋转安装台上设置有用于待装配产品定位、紧固的定位销和螺纹孔。
再进一步地，所述主支撑模块包括设置在支撑环台上的环形导轨，所述环形导轨的导槽与支撑环台的凹槽所围合成的限位空间中沿周向均布有顶部外凸的承载滚珠，所述承载滚珠底部依次设置有滚珠垫圈和滚珠复位弹簧；所述旋转安装台底部与支撑环台的位置相对应设置有安装台垫圈，所述安装台垫圈支承在承载滚珠上与其滚动配合。
更进一步地，所述驱动与传动模块包括第一伺服电机和与其相连的减速器，所述减速器设置在减速器安装座上，所述减速器安装座固定在承载机架中部面板下方；所述减速器的输出端设置有连接轴，所述连接轴与输出轴相连接，所述输出轴通过轴承、隔套和轴承盖组件设置在输出轴安装座内，所述输出轴安装座固定在承载机架中部面板上方；所述辅支撑模块包括导向螺栓，所述导向螺栓穿过旋转安装台的中心孔与输出轴上端的导向螺孔相连，所述导向螺栓上套装有轴向支承弹簧，所述轴向支承弹簧的两端分别与旋转安装台的底面凹槽和输出轴的上端面抵接配合。
还进一步地，所述定位与锁紧模块包括第二伺服电机，所述第二伺服电机通过伺服电机安装座固定在承载机架侧边壁面上，所述第二伺服电机的输出轴通过销钉与锁紧销的尾部相连，所述锁紧销的销身设置在安装筒内，所述锁紧销的头部伸出安装筒外，所述安装筒固定在承载机架侧边面板上，所述锁紧销上套装有锁紧弹簧，所述锁紧弹簧的两端分别与锁紧销上的凸缘和安装筒下端的堵头抵接配合；所述旋转安装台底部与锁紧销的位置相对应嵌置有安装台限位槽，所述安装台限位槽与锁紧销头部嵌置定位配合。
还进一步地，所述行走轮为具有自锁功能的万向行走轮。
还进一步地，所述支撑脚为高度可调式支撑脚。
还进一步地，所述旋转安装台的下方、位于承载机架的支撑环台外周设置有防尘保护罩。
还进一步地，所述承载机架上还设置有控制模块，所述控制模块的输出端与第一伺服电机和第二伺服电机的控制端相连，从而可根据工位变化自动控制第一伺服电机和第二伺服电机运转，实现旋转安装台在不同工位的定位、锁紧和解锁。
本发明的行走式自平衡旋转工作台的结构与工作原理为：
承载机架为主要承载与安装结构，底部安装行走轮与支撑脚，其中行走轮可360°转向，保证行走的便利性；高低可调的支撑脚保证各种环境下的停放、贮存。旋转安装台为待装配产品与设备之间连接的部件，与承载机架通过主支撑模块、辅支撑模块相连接。主支撑模块中环形导轨上的承载滚珠与旋转安装台滚动配合，滚珠复位弹簧的规格根据工作台的承载能力选择，实现旋转安装台与承载机架之间柔性连接。辅支撑模块中，旋转安装台能通过轴向支撑弹簧实现小角度的自平衡调节。定位与锁紧模块安装在承载机架侧部，通过伺服电机、锁紧弹簧分别带动锁紧销往复运动，保证旋转安装台在正确工位的锁紧与解锁，实现旋转安装台在不同角度旋转工位的定位、锁紧与解锁功能。锁紧弹簧处于预压缩状态时，锁紧销头部插入旋转安装台的安装台限位槽中，保证锁紧；解锁信号下，第二伺服电机带动锁紧销后退，锁紧弹簧处于压缩状态，锁紧销头部离开旋转安装台的安装台限位槽，实现解锁。
本发明的行走式自平衡旋转工作台，结构简单、传输环节少，能耗损失少。利用低压伺服电机作为动力源，操作工作量小且操作简单、准确；自行走功能使其具有较好的灵活性，减少外部设备的使用；可调节的支撑脚及旋转安装台小角度的自平衡调节功能能适应多种环境条件下的使用。
附图说明
图1为本发明的一种行走式自平衡旋转工作台的结构示意图。
图2为图1所示行走式自平衡旋转工作台的俯视结构示意图。
图3为主支撑模块的结构示意图。
图4为驱动与传动模块的结构示意图。
图5为辅助支撑模块的结构示意图。
图6为定位与锁紧模块的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明的行走式自平衡旋转工作台作进一步详细说明。
如图1和图2所示的行走式自平衡旋转工作台，用于快速装配生产线上待装配产品的支撑和旋转工位变换，它包括承载机架1，承载机架1底部设置有平衡分布的行走轮3和支撑脚6；行走轮3为具有自锁功能的万向行走轮；支撑脚6为高度可调式支撑脚；承载机架1顶部设置有支撑环台1a，支撑环台1a上设置有主支撑模块8，主支撑模块8上安装有旋转安装台2；承载机架1中部设置有驱动与传动模块10，驱动与传动模块10上端与辅支撑模块9相连，辅支撑模块9与旋转安装台2的中心孔2d相连，从而驱动其绕中心旋转；承载机架1侧部设置有定位与锁紧模块7，定位与锁紧模块7与旋转安装台2底面相配合，从而控制其在不同旋转工位的定位、锁紧和解锁。旋转安装台2上设置有用于待装配产品定位、紧固的定位销2a和螺纹孔2b。如图3所示，主支撑模块8包括设置在支撑环台1a上的环形导轨8d，环形导轨8d的导槽与支撑环台1a的凹槽所围合成的限位空间中沿周向均布有顶部外凸的承载滚珠8a，承载滚珠8a底部依次设置有滚珠垫圈8c和滚珠复位弹簧8b；旋转安装台2底部与支撑环台1a的位置相对应设置有安装台垫圈2c，安装台垫圈2c支承在承载滚珠8a上与其滚动配合。图4所示的驱动与传动模块10包括第一伺服电机10a和与其相连的减速器10b，减速器10b设置在减速器安装座10d上，减速器安装座10d固定在承载机架1中部面板下方；减速器10b的输出端设置有连接轴10c，连接轴10c与输出轴10g相连接，输出轴10g通过轴承10h、隔套10i和轴承盖10f组件设置在输出轴安装座10e内，输出轴安装座10e固定在承载机架1中部面板上方；图5所示的辅支撑模块9包括导向螺栓9a，导向螺栓9a穿过旋转安装台2的中心孔2c与输出轴10g上端的导向螺孔10k相连，导向螺栓9a上套装有轴向支承弹簧9b，轴向支承弹簧9b的两端分别与旋转安装台2的底面凹槽和输出轴10g的上端面抵接配合。图6所示的定位与锁紧模块7包括第二伺服电机7d，第二伺服电机7d通过伺服电机安装座7c固定在承载机架1侧边壁面上，第二伺服电机7d的输出轴通过销钉7g与锁紧销7a的尾部相连，锁紧销7a的销身设置在安装筒7b内，锁紧销7a的头部伸出安装筒7b外，安装筒7b固定在承载机架1侧边面板上，锁紧销7a上套装有锁紧弹簧7f，锁紧弹簧7f的两端分别与锁紧销7a上的凸缘和安装筒7b下端的堵头7e抵接配合；旋转安装台2底部与锁紧销7a的位置相对应嵌置有安装台限位槽2e，安装台限位槽2e与锁紧销7a头部嵌置定位配合。旋转安装台2的下方、位于承载机架1的支撑环台1a外周设置有防尘保护罩4。承载机架1上还设置有控制模块5，控制模块5的输出端与第一伺服电机10a和第二伺服电机7d的控制端相连，从而可根据工位变化自动控制第一伺服电机10a和第二伺服电机7d运转，实现旋转安装台2在不同工位的定位、锁紧和解锁。
旋转安装台2为待装配产品与设备之间连接的部件，与承载机架1通过主支撑模块8、辅支撑模块9相连接。驱动与传动模块10实现旋转安装台不同角度工位的驱动功能，定位与锁紧模块7安装在承载机架1侧部，通过伺服电机、锁紧弹簧分别带动锁紧销往复运动，保证旋转安装台2在不同角度旋转工位的定位、锁紧与解锁功能。

Claims (9)

1.一种行走式自平衡旋转工作台，用于快速装配生产线上待装配产品的支撑和旋转工位变换，它包括承载机架(1)，其特征在于：
所述承载机架(1)底部设置有平衡分布的行走轮(3)和支撑脚(6)；
所述承载机架(1)顶部设置有支撑环台(1a)，所述支撑环台(1a)上设置有主支撑模块(8)，所述主支撑模块(8)上安装有旋转安装台(2)；所述主支撑模块(8)包括设置在支撑环台(1a)上的环形导轨(8d)，所述环形导轨(8d)的导槽与支撑环台(1a)的凹槽所围合成的限位空间中沿周向均布有顶部外凸的承载滚珠(8a)，所述承载滚珠(8a)底部依次设置有滚珠垫圈(8c)和滚珠复位弹簧(8b)；
所述旋转安装台(2)底部与支撑环台(1a)的位置相对应设置有安装台垫圈(2c)，所述安装台垫圈(2c)支承在承载滚珠(8a)上与其滚动配合；
所述承载机架(1)中部设置有驱动与传动模块(10)，所述驱动与传动模块(10)上端与辅支撑模块(9)相连，所述辅支撑模块(9)与旋转安装台(2)的中心孔相连，从而驱动其绕中心旋转；
所述承载机架(1)侧部设置有定位与锁紧模块(7)，所述定位与锁紧模块(7)与旋转安装台(2)底面相配合，从而控制其在不同旋转工位的定位、锁紧和解锁。
2.根据权利要求1所述的行走式自平衡旋转工作台，其特征在于：所述旋转安装台(2)上设置有用于待装配产品定位、紧固的定位销(2a)和螺纹孔(2b)。
3.根据权利要求1所述的行走式自平衡旋转工作台，其特征在于：所述驱动与传动模块(10)包括第一伺服电机(10a)和与其相连的减速器(10b)，所述减速器(10b)设置在减速器安装座(10d)上，所述减速器安装座(10d)固定在承载机架(1)中部面板下方；
所述减速器(10b)的输出端设置有连接轴(10c)，所述连接轴(10c)与输出轴(10g)相连接，所述输出轴(10g)通过轴承(10h)、隔套(10i)和轴承盖(10f)组件设置在输出轴安装座(10e)内，所述输出轴安装座(10e)固定在承载机架(1)中部面板上方；
所述辅支撑模块(9)包括导向螺栓(9a)，所述导向螺栓(9a)穿过旋转安装台(2)的中心孔与输出轴(10g)上端的导向螺孔(10k)相连，所述导向螺栓(9a)上套装有轴向支承弹簧(9b)，所述轴向支承弹簧(9b)的两端分别与旋转安装台(2)的底面凹槽和输出轴(10g)的上端面抵接配合。
4.根据权利要求1所述的行走式自平衡旋转工作台，其特征在于：所述定位与锁紧模块(7)包括第二伺服电机(7d)，所述第二伺服电机(7d)通过伺服电机安装座(7c)固定在承载机架(1)侧边壁面上，所述第二伺服电机(7d)的输出轴通过销钉(7g)与锁紧销(7a)的尾部相连，所述锁紧销(7a)的销身设置在安装筒(7b)内，所述锁紧销(7a)的头部伸出安装筒(7b)外，所述安装筒(7b)固定在承载机架(1)侧边面板上，所述锁紧销(7a)上套装有锁紧弹簧(7f)，所述锁紧弹簧(7f)的两端分别与锁紧销(7a)上的凸缘和安装筒(7b)下端的堵头(7e)抵接配合；
所述旋转安装台(2)底部与锁紧销(7a)的位置相对应嵌置有安装台限位槽(2e)，所述安装台限位槽(2e)与锁紧销(7a)头部嵌置定位配合。
5.根据权利要求1或2所述的行走式自平衡旋转工作台，其特征在于：所述行走轮(3)为具有自锁功能的万向行走轮。
6.根据权利要求1或2所述的行走式自平衡旋转工作台，其特征在于：所述支撑脚(6)为高度可调式支撑脚。
7.根据权利要求1或2所述的行走式自平衡旋转工作台，其特征在于：所述旋转安装台(2)的下方、位于承载机架(1)的支撑环台(1a)外周设置有防尘保护罩(4)。
8.根据权利要求3所述的行走式自平衡旋转工作台，其特征在于：所述定位与锁紧模块(7)包括第二伺服电机(7d)，所述第二伺服电机(7d)通过伺服电机安装座(7c)固定在承载机架(1)侧边壁面上，所述第二伺服电机(7d)的输出轴通过销钉(7g)与锁紧销(7a)的尾部相连，所述锁紧销(7a)的销身设置在安装筒(7b)内，所述锁紧销(7a)的头部伸出安装筒(7b)外，所述安装筒(7b)固定在承载机架(1)侧边面板上，所述锁紧销(7a)上套装有锁紧弹簧(7f)，所述锁紧弹簧(7f)的两端分别与锁紧销(7a)上的凸缘和安装筒(7b)下端的堵头(7e)抵接配合；
所述旋转安装台(2)底部与锁紧销(7a)的位置相对应嵌置有安装台限位槽(2e)，所述安装台限位槽(2e)与锁紧销(7a)头部嵌置定位配合。
9.根据权利要求8所述的行走式自平衡旋转工作台，其特征在于：所述承载机架(1)上还设置有控制模块(5)，所述控制模块(5)的输出端与第一伺服电机(10a)和第二伺服电机(7d)的控制端相连，从而可根据工位变化自动控制第一伺服电机(10a)和第二伺服电机(7d)运转，实现旋转安装台(2)在不同工位的定位、锁紧和解锁。
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