CN104891346A - 吊挂定位装置及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

吊挂定位装置及其使用方法。本发明的吊挂定位装置，包括：支撑架，设有沿第一方向行走的第一行走机构；横梁，通过第一行走机构设置在所述支撑架上，并设有沿第二方向行走的第二行走机构；以及悬挂梁，通过第二行走机构设置在所述横梁上，并设有用于安装设备的安装板和用于带动所述悬挂梁沿第三方向行走的第三行走机构。便于控制设备在各个方向的移动位移，因此便于控制设备在空间的位置。这样，在设备具有较高的位置要求时，也可以将设备移动到所需的位置。而且，该吊挂定位装置的运动平稳、结构简单、使用方便，成本较低。

Description

吊挂定位装置及其使用方法
技术领域
本发明涉及吊挂定位装置，特别地涉及一种能带动设备沿三个正交方向移动的吊挂定位装置。
背景技术
在生产或工作的过程中，经常会应用到对位置要求较高的设备(例如设置于机车上的机车车载天线)。在机车运行过程中，通过机车车载天线与设置在地面上的地面应答器的位置相对应来研究车地传输信号。
但是，目前通常将机车车载天线固定在机车上。通过上述方式设置，当在不同的区域内，机车车载天线与地面应答器的相对位置发生变化时，不便于调节机车车载天线的位置。这样容易影响车地的传输信号。
因此，如何解决不便于调节具有位置要求的设备的位置的问题，是本领域技术人员需要解决的技术问题。
发明内容
本发明提供一种吊挂定位装置，可以将设备的位移分解为三个正交方向的位移，从而便于调节设备的位置。
本发明的吊挂定位装置，包括：支撑架，设有沿第一方向行走的第一行走机构；横梁，通过第一行走机构设置在所述支撑架上，并设有沿第二方向行走的第二行走机构；以及悬挂梁，通过第二行走机构设置在所述横梁上，并设有用于安装设备的安装板和用于带动所述悬挂梁沿第三方向行走的第三行走机构，其中，所述第一方向、第二方向和第三方向两两垂直。
在一个实施例中，所述第一行走机构包括分别沿第一方向设置在所述支撑架的上方并固定在所述横梁的一端的横向拖链，以及固定在所述横梁的另一端并能在所述支撑架上移动的横向齿条。
在一个实施例中，所述横向拖链为主动驱动件，而所述横向齿条为从动驱动件。
在一个实施例中，所述第二行走机构包括设置在所述横梁的上方并沿第二方向移动的纵向齿条，以及固定在所述纵向齿条上并用于带动所述悬挂梁的连接板，并且在所述横梁的下方设有用于引导所述连接板的引导杆。
在一个实施例中，所述第三行走机构包括支撑在所述连接板上并且两端均固定在所述悬挂梁上的竖向拖链，其中所述悬挂梁通过所述竖向拖链而相对于所述连接板沿第三方向运动。
在一个实施例中，所述第一行走机构通过固定在所述横梁上的第一电机驱动，所述第二行走机构通过固定在所述连接板上的第二电机驱动，所述第三行走机构通过固定在所述连接板上的第三电机驱动。
在一个实施例中，还包括分别与所述悬挂梁连接并用于使所述安装板绕所述支撑架在第一方向的轴线旋转的第一旋转机构、用于使所述安装板绕所述横梁在第二方向的轴线旋转的第二旋转机构，以及用于使所述安装板绕所述悬挂梁在第三方向的轴线旋转的第三旋转机构。
在一个实施例中，所述第一旋转机构包括通过第一旋转连接件固定在所述安装板的上方的第一齿轮箱，其中所述第一齿轮箱用于带动所述第一旋转连接件和安装版旋转；所述第二旋转机构包括通过第二旋转连接件固定在所述第一旋转机构的上方的第二齿轮箱，其中所述第二齿轮箱用于带动所述第二旋转连接件和第一旋转机构旋转；所述第三旋转机构包括与所述第二齿轮箱的箱体固定连接并位于所述第二旋转机构的上方的第三齿轮箱，其中所述第三齿轮箱用于带动所述第二旋转机构旋转，并且所述第三齿轮箱固定在所述悬挂梁的下方。
在一个实施例中，还包括用于控制所述横梁悬挂梁的运动的自动控制机构、用于监测所述横梁和悬挂梁的运动速度的速度传感器，以及用于监测所述连接板的位移的位移传感器。
本发明的使用根据上述中任一项所述的吊挂定位装置的方法，包括：步骤一，将设备安装在连接板上，并确定原点坐标；步骤二，根据设备的最终位置确定在第一方向、第二方向和第三方向的位移，并驱动横梁和悬挂梁移动；步骤三，调节安装板的角度至所需角度，并控制设备进行作业；以及步骤四，待作业完成后，将安装版调回至原点坐标，并将设备从安装板上拆卸。
相对于现有技术，本发明的吊挂定位装置能够将设备的运动分解为三个正交方向的运动，便于控制设备在各个方向的移动位移，因此便于控制设备在空间的位置。这样，在设备具有较高的位置要求时，也可以将设备移动到所需的位置。而且，该吊挂定位装置的运动平稳、结构简单、使用方便，成本较低。
附图说明
在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。
图1是本发明实施例的吊挂定位装置的结构示意图。
图2是本发明实施例中的横梁和悬挂梁在组装后的结构示意图。
图3是图1的主视图。
图4是图1的俯视图。
图5是图1的右视图。
图6是本发明实施例中的各旋转机构的结构示意图。
在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示(箭头表示运动方向)，本发明的吊挂定位装置包括设有能够沿第一方向X行走的第一行走机构4的支撑架1、设有能够沿第二方向Y行走的第二行走机构5的横梁2，以及设有沿第三方向Z行走的第三行走机构的悬挂梁3。其中，第一方向X、第二方向Y和第三方向Z两两垂直。横梁2通过第一行走机构4设置在支撑架1上，以能够通过第一行走机构4沿第一方向X运动。悬挂梁3通过第二行走机构5设置在横梁2上，以能够通过第二行走机构5沿第二方向Y运动。并且，悬挂梁3还可以通过支撑在第二行走机构5上的第三行走机构沿第三方向Z运动。
另外，在悬挂梁3上还固定有安装版。当需要移动设备时，将设备通过安装版安装在悬挂梁3上，以通过悬挂梁3带动设备实现在三个正交方向上的移动。通过上述方式设置，便于控制设备在各个方向的移动位移，因此便于控制设备在空间的位置。这样，在设备具有较高的位置要求时，也可以将设备移动到所需的位置。而且可以通过在安装版上设置多个固定点，并通过例如螺栓连接的方式将设备固定在安装版上，从而提高设备的稳定性，并减少设备的晃动。当设备为例如为机车车载天线时，可以实现机车车载天线的位置变化。因此，能够适应实际中机车车载天线相对于地面应答器的位移变化，方便了研究人员实验室研究车地设备的通信状况；可以实现用户定义的位置并连续变化，实时监视车载设备与地面设备的通信状态。
在一个实施例中，支撑架1包括围成大致成矩形框的连接梁11，以及与连接梁11连接并用于支撑连接梁11的支撑腿12。横梁2和悬挂梁3可以大致成条状杆。横梁2的两端设置在连接梁11上。如此设置，结构简单，使用方便，固定牢固。
如图1和图3所示，第一行走机构4包括分别沿第一方向X设置在支撑架1的上方的横向拖链41和横向齿条42。其中，横向拖链41位于横梁2的一端，用于拖动横梁2。横向齿条42位于横梁2的另一端，用于带动横梁2在支撑架1上滑动。横向齿条42可以缠绕在支撑上，并且在支撑架1的上方设有滑轨，以通过滑轨限定横向齿条42的运动，从而减小横向齿条42发生跑偏的可能性。在横向齿条42的两端和横向拖链41的两端可以均设置缓冲限位凸起44，以通过缓冲限位凸起44限定横梁2的移动位置。通过上述方式设置，结构简单、使用方便，而且运动平稳，成本较低，并能够有效地提高定位精度。
在使用时，可以仅通过第一电机43驱动横向拖链41运动，并通过横向拖链41带动横梁2沿第一方向X运动，而横向齿条42作为从动驱动件。横向拖链41的拖拉力较大，而且运动平稳。在横梁2的另一端设置横向齿条42后，可以减少支撑梁对横梁2的运动阻力。而且如此设置，结构简单，安装、使用方便。其中，第一电机43可以固定在横梁2的下方，以便于使用和安装。
如图1、图2和图4所示，第二行走机构5包括沿第二方向Y缠绕在横梁2上的纵向齿条51，以及固定在纵向齿条51上并用于带动悬挂梁3的连接板52。当纵向齿条51运动时，带动连接板52运动，然后通过连接板52带动悬挂梁3沿第二方向Y运动。如此设置，结构简单、安装、使用方便。
进一步地，在横梁2的上方设有用于引导纵向齿条51的滑轨，以减少纵向齿条51跑偏的可能性，从而提高悬挂梁3的运动精度。并且在纵向齿条51的两端也可以设置缓冲限位凸起54，以限定连接板52的运动位置。
另外，纵向齿条51可以通过第二电机53驱动。第二电机53固定在连接板52的上表面，以简化结构，并便于安装和使用第二电机53。进一步地，在横梁2的下方还设有用于引导连接板52沿第二方向Y运动的引导杆55，以通过引导杆55限定连接板52的运动方向，从而减小连接板52发生跑偏的可能性。
如图2和图5所示，第三行走机构包括支撑在连接板52上并位于横梁2的侧部的竖向拖链6。悬挂梁3通过竖向拖链6带动而相对于连接板52沿第三方向Z运动。其中，在连接板52上设有导向孔。悬挂梁3设置在导向孔中并能在导向孔中沿第三方向Z运动，以提高悬挂梁3的运动准确性。竖向拖链6的一端能够穿入导向孔中与悬挂梁3的上端连接，另一端位于导向孔外并与悬挂梁3的下端连接。
进一步地，用于驱动竖向拖链6运动的第三电机61可以固定在连接板52的下面。在第三电机61的下方设有用于设置引导杆55的通孔。通过通孔和引导杆55来引导连接板52的运动。如此设置，结构简单，安装方便，省事省力。
此外，如图2和图6所示，吊挂定位装置还包括分别固定在悬挂梁3的下方的第一旋转调整结构、第二旋转机构72和第三旋转机构73。其中，第一旋转机构71用于使安装板8绕在第一方向X的支撑架1轴线旋转。第二旋转机构72用于使安装板8绕在第二方向Y的横梁2轴线旋转。第三旋转机构73用于使安装板8绕在第三方向Z的悬挂梁3轴线旋转。通过上述方式设置，可以将安装板8的角度分解为三个正交方向的角度，从而便于调节设备的角度。
在一个具体的实施例中，第一旋转机构71包括通过第一旋转连接件71a固定在安装板8的上方的第一齿轮箱711。第一齿轮箱711可以通过与其连接的手轮714来调节。第一旋转连接件71a包括固定在第一齿轮箱711上的第一旋臂712，以及分别与第一旋臂712和安装板8固定的第一旋转板713。当第一齿轮箱711的齿轮转动时，带动第一旋臂712旋转，从而通过第一旋转板713来带动安装板8在第一方向X上的转动。第一齿轮箱711的最大旋转角度为正负45度。
第二旋转机构72包括通过第二旋转连接件72a固定在第一旋转机构71的上方的第二齿轮箱721。第二齿轮箱721也可以通过与其连接的手轮724来调节。第二旋转连接件72a包括固定在第二齿轮箱721上的第二旋臂722，以及分别与第二旋臂722和第一齿轮箱711固定的第二旋转板723。当第二齿轮箱721的齿轮转动时，带动第二旋臂722旋转，从而通过第二旋转板723和第一旋转机构71来带动安装板8在第二方向Y上的转动。第二齿轮箱721的最大旋转角度也为正负45度。
第三旋转机构73包括固定在第二旋转机构72的上方的第三齿轮箱731。第三齿轮箱731与第二齿轮箱721的箱体固定连接。第三齿轮箱731也通过与其连接的手轮732来调节。当第三齿轮箱731的齿轮转动时，带动第第二齿轮箱721转动，从而通过第二旋转板723和第一旋转机构71来带动安装板8在第三方向Z上的转动。通过上述方式设置，结构简单、安装和使用方便、成本较低，而且调节精度较高。第三齿轮箱731的旋转角度可以为180度。
此外，吊挂定位装置还包括用于控制横梁2和悬挂梁3的运动的自动控制机构(图中未示出)。当需要调节悬挂梁3的位置时，在自动控制机构中输入悬挂梁3在第一、第二和第三方向上的位移，然后通过自动控制机构控制悬挂梁3的移动。另外，吊挂定位装置还可以包括用于监测横梁2和悬挂梁3的运动速度的速度传感器，以及用于监测安装板8的位移的位移传感器。如此设置，可以实现自动化操作，节省劳动力。
在本发明中，吊挂定位装置的一种使用方法，先将设备安装在连接板52上，并确定原点坐标。然后根据设备的最终位置确定在第一方向X、第二方向Y和第三方向Z的位移，并驱动横梁2和悬挂梁3移动。再然后调节安装板8的角度至所需角度，并控制设备进行作业。待作业完成后，将安装版调回至原点坐标，并将设备从安装板8上拆卸。
虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种吊挂定位装置，包括：
支撑架，设有沿第一方向行走的第一行走机构；
横梁，通过第一行走机构设置在所述支撑架上，并设有沿第二方向行走的第二行走机构；以及
悬挂梁，通过第二行走机构设置在所述横梁上，并设有用于安装设备的安装板和用于带动所述悬挂梁沿第三方向行走的第三行走机构，其中，所述第一方向、第二方向和第三方向两两垂直。
2.根据权利要求1所述的吊挂定位装置，其特征在于，所述第一行走机构包括分别沿第一方向设置在所述支撑架的上方并固定在所述横梁的一端的横向拖链，以及固定在所述横梁的另一端并能在所述支撑架上移动的横向齿条。
3.根据权利要求2所述的吊挂定位装置，其特征在于，所述横向拖链为主动驱动件，而所述横向齿条为从动驱动件。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的吊挂定位装置，其特征在于，所述第二行走机构包括设置在所述横梁的上方并沿第二方向移动的纵向齿条，以及固定在所述纵向齿条上并用于带动所述悬挂梁的连接板，并且在所述横梁的下方设有用于引导所述连接板的引导杆。
5.根据权利要求4所述的吊挂定位装置，其特征在于，所述第三行走机构包括支撑在所述连接板上并且两端均固定在所述悬挂梁上的竖向拖链，其中所述悬挂梁通过所述竖向拖链而相对于所述连接板沿第三方向运动。
6.根据权利要求4或5所述的吊挂定位装置，其特征在于，所述第一行走机构通过固定在所述横梁上的第一电机驱动，所述第二行走机构通过固定在所述连接板上的第二电机驱动，所述第三行走机构通过固定在所述连接板上的第三电机驱动。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的吊挂定位装置，其特征在于，还包括分别与所述悬挂梁连接并用于使所述安装板绕所述支撑架在第一方向的轴线旋转的第一旋转机构、用于使所述安装板绕所述横梁在第二方向的轴线旋转的第二旋转机构，以及用于使所述安装板绕所述悬挂梁在第三方向的轴线旋转的第三旋转机构。
8.根据权利要求7所述的吊挂定位装置，其特征在于，所述第一旋转机构包括通过第一旋转连接件固定在所述安装板的上方的第一齿轮箱，其中所述第一齿轮箱用于带动所述第一旋转连接件和安装版旋转；
所述第二旋转机构包括通过第二旋转连接件固定在所述第一旋转机构的上方的第二齿轮箱，其中所述第二齿轮箱用于带动所述第二旋转连接件和第一旋转机构旋转；
所述第三旋转机构包括与所述第二齿轮箱的箱体固定连接并位于所述第二旋转机构的上方的第三齿轮箱，其中所述第三齿轮箱用于带动所述第二旋转机构旋转，并且所述第三齿轮箱固定在所述悬挂梁的下方。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的吊挂定位装置，其特征在于，还包括用于控制所述横梁悬挂梁的运动的自动控制机构、用于监测所述横梁和悬挂梁的运动速度的速度传感器，以及用于监测所述连接板的位移的位移传感器。
10.一种使用根据权利要求1-9中任一项所述的吊挂定位装置的方法，包括：
步骤一，将设备安装在连接板上，并确定原点坐标；
步骤二，根据设备的最终位置确定在第一方向、第二方向和第三方向的位移，并驱动横梁和悬挂梁移动；
步骤三，调节安装板的角度至所需角度，并控制设备进行作业；以及
步骤四，待作业完成后，将安装版调回至原点坐标，并将设备从安装板上拆卸。
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